Способ термокаталитической переработки тяжелых нефтяных фракций Советский патент 1993 года по МПК C10G11/05 C10G25/09 

Изобретение относится к нефтепереработке и может использоваться при термокаталитической переработке нефтяных фракций.

Целью изобретения является улучшение качества получаемых продуктов и увеличение выхода целевого продукта.

Это достигается тем, что облагораживание остаточного нефтяного сырья проводится в присутствии испаряющего агента и широкопористого катализатора-контакта, имеющего следующий состав, мас.%: SIOz 67,30; 15,34; FeO 0,61; РеаОз 5,74; МдО 1,55; СаО 2,17; ТЮа 0,90; КаО 0,75; NazO 5,64. Контакт выпускается по ГОСТ 9759-83 на керамзитовый гравий. Характеристика контакта приведена в табл.1.

Преимуществом данного контакта является то, что благодаря большому объему пор он способен адсорбировать значительные количества асфальто-смолистых веществ и.

тем самым, обеспечивается глубокая очистка сырья от асфальтенов, смол, металлов. Кроме этого, контакт проявляет каталитическую активность, проявляющуюся в высоком содержании олефиновых углеводородов в газе. Присутствие металлов переменной валентности в составе контакта обеспечивает частичное окисление углеродных отложений в виде СО и С02.

Использование испаряющего агента (водяной пар, легкий газ и другие) позволяет обеспечить испарение тяжелых фракций сырья и предотвратить образование больших количеств углеродных отложений (кокса) на контакте. Снижение образования углеродных отложений на контакте за счет введения испаряющего агента позволяет увеличить.выход целевой продукции (газ, дистилляты). Процесс можно проводить как с регенерацией контакта, так и без нее, т.е. вводя в реактор только свежий контакт, а также комбинированным способом.

v

Ј

00

«а

ю к

00

ел

со

Указанные выше преимущества позволяют подвергать облагораживанию остаточное сырье без разбавления его вакуумным дистиллятом, как в прототипе. Облагораживание остаточного сырья осуществляется следующим образом. Предварительно подогретое сырье и испаряющий агент вводятся в реактор, в котором поддерживается температура 500.,.700°С и атмосферное или незначительно большее давление. Продукты реакции выводятся в газообразном виде, а углеродные отложения - вместе с отработанным контактом. Способ иллюстрируется следующими примерами.

П р и м е р 1. Через реактор проточнбго типа со стационарным слоем катализатора, содержащего, мас.%: SI01 - 67,30, AteQa 15,34, FeO - 0,61, Реабз - 5,74, МдО - 1,55, СаО - 2,17, ТЮ2 - 0,90, К20 - 0,75, NaaO - 5,64 пропускают мазут (фракцию 350°С Западно-Сибирской нефти) с водяным паром в качестве испаряющего агента. Плотность мазута 0,948, условная вязкость при 100°С - 3,6, содержание серы - 1,87 мас.%, начало кипения - 265°С, 10 об.% выкипает до 380°С. Объемная скорость подачи сырья 1,25 , температура в реакторе 500°С, разбавление сырья водяным паром 1:1 мае., время работы катализатора 5...55 м.

Получают газ, с выходом до 8,32 мас.% на сырье, с содержанием олефиновых углеводородов С2...С4 до 72,48 мас.%, этилена до 42,40 ;мас.% (с учетом СОг). Подробный состав газа приведен в табл.2.

Примеры 2-3. Способ осуществляют по методике примера 1. Температура в зоне реакции 600...700°С. объемная скорость подачи сырья 1,25 ч 1. Время работы катализатора 5...55 м. Состав катализатора, мас.%: 5102-67,30, А120з 15,34, FeO-0,62, РеаОз - 5,74, МдО - 1,55, СаО - 2,17, ТЮа - 0,90, К20 - 0,75, Na20 - 5,64.

Данные по выходу продуктов и составу газообразных продуктов сведены в табл.2.

Как видно из приведенных примеров, содержание олефиновых углеводородов в газе достигает 72,48 мас.% и поэтому газ может быть использован как сырье нефтехимии. Во всех примерах наблюдается снижение содержания асфальто-смолистых веществ на 80...95%. а металлов до 97%. При этом образуется некоторое количество бензиновой фракции, которая после облагораживания может быть использована как компонент бензина.

15

Характеристика жидких продуктов приведена в табл.3.

Сравнение качества жидких продуктов предлагаемого способа и прототипа является затруднительным, поскольку в прототипе используется смесь мазута и вакуумного ди- стиллята, а в предлагаемом способе остаточное сырье - мазут - без разбавителя.

Формула изобретения Способ термокаталитической перера- ботки тяжелых нефтяных фракций обработп кой нагретого мазута на гетерогенном катализаторе в проточном режиме при повышенной температуре с использованием водяного пара в качестве испаряющего агента, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества и повышения выхода конечного продукта, в качестве катализатора используют широкопористый алюмо-железо-окисный контакт, получаю- щийся при вспенивании и обжиге природных глин следующего состава, мас.%: 5Ю267,30 АЬОз 15,34 FeO 0,61 Ре20з 5,74 MgO 1.55 СаО „ 2,17 ТЮ2 0,90 К2О 0,75 N320 5,64 и процесс ведут при 500-700°С с объемной

скоростью подачи сырьевой смеси 1,25 ч

-1

Таблица 1

Использование: нефтепереработка, термокаталитическая деструкция высококипящих углеводородных фракций, компоненты бензина. Сущность изобретения: нагретый мазут обрабатывают в проточном режиме при 550-700°С в присутствии водяного пара в качестве испаряющего агента. Гетерогенный широкопористый катализатор содержит, мас.%: SI02 67,30; 15,34; FeO 0,61; Ре20з 5.74; МдО 1,55; СаО 2,17; TKh 0,90; К20 0,75, Na20 5,64. Объемная скорость подачи сырья 1,25 . 3 табл.

Характеристика контакта

Показатель

Плотность насыпная, кг/м Механическая прочность, кг/см2

Водопоглощение, мае. % Коэффициент формы зерна Объем пор удельный, см3/г

Средний радиус пор, нм

Значение

16

1,5

0,28.,. 0.42 150... 250

Таблица 2

Характеристика дистиллятных продуктов

Показатель

Бензин фр. НК... 200°С

Содержание серы,

мае. % Йодное число г

Ь/ЮОг

оксуемость, мае. % Плотность, г/см3 олекулярная масса, кг/моль Октановое числа (расчетное)

0,37... 0.50

0,750... 0,760.

154

100

Таблица 3

Легкий газойль фр. 200... 350°С

Тяжелый газойль фр. 350°С... КК

1,90 ...2,10

1,0 ...2,0 0,950... 0,985