Способ получения битума Советский патент 1982 года по МПК C10C3/04 

1

Изобретение относится к процессам нефтепереработки и может быть использовано в производстве окисленных нефтепродуктов, например битума, в частности, высокоплавкого.

Известные процессы окисления остатков переработки нефти обычно проводят в аппаратах различной конструкции путем продувки содержащегося в них нефтяного сырья воздухом. Например, при использовании для окисления колонн окисляемым жидкофазным материалом заполняют аппарат на определенную высоту, между уровнем жидкой фазы и верхней частью колонны находится паровое пространство или зона отделения газовой фазы от жидкой, в которой отработанный воздух, содержащий остаточное количество кислорода,а также газообразные и парообразные продукты реакции отделяют от жидкой фазы. Далее газовую фазу выводят из верхней части колонны.

Окисление обычно проводят при 250- 350°С, причем с повышением температуры увеличивается скорость реакции окисления и производительность процесса. Однако при повыщении температуры одновременно увеличивается коксообразование и взрывоопасность в паровом пространстве колонны, что является большим недостатком.

Практикой установлено, что при температурах окисления не выше 250°С опасности отложения кокса и взрывов нет, однако такая температура, точнее обеспечиваемая такой температурой производительность процесса, совершенно неудовлетворительна для производства битумов, прежде всего высокоплавких, высокоокислепных.

Для обеспечения безопасности процесса в паровоздушное пространство над окисленным продуктом подают воду. Однако это значительно усложняет переработку газообразных продуктов процесса.

Известен также способ получения битума путем окисления нефтяного сырья воздухом с последующим разделением полученной газожидкостной смеси в сепараторе на жидкую и газообразную фазы. Окисление проводят при 250-300°С с подачей в

зону разделения водяного пара, что является большим недостатком.

Целью изобретения является упрощение процесса и исключение коксообразования в зоне разделения.

Согласно изобретению нефтяное сырье окисляют воздухом при 250-300°С с последующим выводом полученной газожидкостной смеси из зоны разделения, смешением ее с исходным сырьем и подачей на окислеиие жидкой фазы со стадии разделения.

Пример 1. Гудрон смеси западно-сибирской и туймазинской нефти используют для получения строительного битума марки БН-У. Гудрон, нагретый до 120°С, в количестве 13 т/ч подают в линию, соединяющую окислительный аппарат с емкостью, предназначенной для разделения газовой и жидкой фаз. По этой линии из окислительного аппарата в емкость разделения поступает газожидкостная смесь с температурой 290°С, состоящая из 18 т/ч битум а и 2100 отработанных газов. После смешения сырья с указанной газожидкостной смесью температура получившейся смеси составляет 220°С. Эту смесь подают в емкость, в которой происходит разделение фаз, газовую фазу при температуре 220°С выводят из системы, а жидкую с температурой 220°С и в количестве 31 т/ч направляют в окислительную колонну. В окислительную колонну подают воздух в количестве 2100 . В аппарате проводят окисление жидкофазного материала до готового битума при 290°С. Тепло реакции составляет величину порядка 1000000 ккал/ч. Тепло расходуется на нагрев до 290°С жидкой фазы, поступающей в аппарат из емкости, и на компенсацию теплопотерь. Из верхней части окислительного аппарата выводят газожидкостную смесь с температурой 290°С-18 т/ч битума и 2100 газов. Из нижней части колонны отводят готовый битум в количестве 13 т/ч. Пенетрация битума 14, температура размягчения 95°С, дуктильность 2,8 см.

Коксообразование в зоне разделения газовой и жидкой фаз не наблюдается, опасность взрывов исключается вследствие низкой температуры в этой зоне.

Пример 2. Гудрон смеси западно-сибирской и туймазинской нефти используют для получения строительного битума марки БН-IV. Гудрон, нагретый до 120°С, в количестве 15 т/ч подают в линию, соединяющую окислительный аппарат с емкостью, предназначенной для разделения газовой и жидкой фаз. По линии из аппарата в емкость поступает газожидкостная смесь с температурой 290°С, состоящая из 32 т/ч битума с температурой размягчения около 95°С и 2100 отработанных газов. После смешения сырья с указанной газожидкостиой смесью температура получившейся смеси составляет 240°С. Эту смесь

подают в емкость, в которой происходит разделение фаз, газовую фазу при 240°С выводят из системы, а жидкую фазу, представляющую собой готовый битум (пенетрация 22, температура размягчения 75°С,

дуктильность 5,2 см) в количестве 15 т/ч выводят из процесса, а 32 т/ч подают с температурой 240°С в окислительную зону. В окислительный аппарат подают воздух в количестве 2100 . В аппарате при

290°С проводят окисление жидкофазного материала до битума с температурой размягчения примерно 95°С. Тепловой баланс процесса, как н в предыдущем примере, поддерживают за счет тепла, выделяющегося при окислении. Из верхней части окислительной колонны выводят газожидкостную смесь с температурой 290°С - 32 т/ч битума и 2100 газов.

Коксообразование в зоне разделения фаз

не наблюдается, опасность взрывов исключается вследствие низкой температуры в этой зоне.

Формула изобретения

Способ получения битума окислением нефтяного сырья воздухом при 250-350°С с последующим выводом полученной газожидкостной смеси из зоны окисления и разделением газовой и жидкой фаз, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и исключения коксообразования в зоне разделения, газожидкостную смесь перед разделением смешивают с исходным сырьем и на окисление подают жидкую фаЗУ со стадии разделения.