Способ крекирования нефтяного и подобного сырья Советский патент 1946 года по МПК C10G11/00 C10G9/42 

С целью удовлетворения растущего спроса на моторный бензин применяется жидкофазный термический крекинг нод давлением, который позволяет увеличить выход бензина до 42% от веса переработанной нефти (путем прямой отгонки получается около 10% бензина). Существенным недостатком этого способа является невысокое качество получаемого бензина.

В последнее время широкое распространение получил каталитический крекинг, например по способу Гудри. Сущность этого способа заключается в том, что пары углеводородов, нагретые до 450°, пропускаются через камеру, наполненную катализатором - глиной или синтетическими алюмосиликатами. В процессе гетерогенного катализа происходит расщепление больших углеводородных молекул, их ароматизация и изомеризация.

В результате каталитического превращения из тяжелых погонов нефти получается высококачественный бензин, в количестве 45-50% от веса переработанной нефти.

Стремление исследователей усоверщенствовать технологический процесс каталитического крекинга по способу Гудри привело к разработке термофорного и «жидкокатализаторного каталитического крекинга.

При «жидкокатализаторном, как и при термофорном каталитическом крекинге, в отличие от способа Гудри, применяется непрерывный поток катализатора. Но катализатор при «жидкокатализаторном крекинге перемещается не с помощью механических подъемников, как это осуществляется в процессе термофорного крекинга, а впрыскивается (вдувается) в каталитическую камеру в поток паров углеводородов в виде порощка.

При «л идкокатализаторном крекинге достигается наиболее иолный контакт между парами углеводородов и поверхностью катализатора т е достигаются такие условия, при которых каталитический процесс

№ 67610- 2 -

может проходить наиболее быстро и лолно (по сравнению со способом Гудри и термофорным крекингом).

В технологическом процессе каталитического крекинга имеется существенный недостаток, заключающийся в том, что при нагревании тяжелых погонов нефти не вся их масса превращается в парообразное состояние, следовательно, не вся их масса имеет возможность подвергаться каталитическому действию катализатора в паровой фазе. По этой причине выход бензина снижается. Этот недостаток присущ всем вариантам каталитического крекинга. Кроме того, для достижения наиболее полного контакта между парами углеводородов и поверхностью катализатора (на единицу веса катализатора), катализатор необходимо измельчать (добиваясь наибольшей удельной поверхности). Измельченный же катализатор в виде порощка затруднительно вводить в каталитическую камеру.

Если преодолеть указанный недостаток в технологическом процессе каталитического крекинга, можно было бы добиться значительного увеличения выхода бензина. Для этого нужно тяжелые .погоны нефти не испарять, а распылить в каталитической камере. При этом распыл должен быть максимально высокодисперсным, с размером частичек - капелек порядка 1 мк и меньще.

Согласно изобретению это достигается -путем распыления крекингсырья в .нагретой реакционной, камере в виде эмульсии типа вода ;- масло.

При нагревании эмульсией вода, заключенная в масляную оболочку, перегревается. При этом создаются идеальные условия для нагрева воды, так как полностью отсутствуют центры, способствующие нормальному кипению (предотвращающие перегрев).

По достижении определенной критической температуры вода переходит в парообразное состояние, мгновенно расщиряется л с больщой силой разрывает оболочку - внещнюю фазу эмульсии (масло), раздробляя ее на чрезвычайно мелкие капельки.

Взрыв капли эмульсии вода - масло происходит при температуре окружающей среды 170-200° (и выще). Время, необходимое для подогрева капель эмульсии до состояния, при котором они «взрываются, зависит от двух факторов: от начального размера капель эмульсии (после ее распыления распылителем) и от температуры окружающей среды. Чем меньще начальный размер капель и чем выще температура окружающей среды, тем более короткое время требуется для достижения условий,«взрываемости капель эмульсии.

При приготовлении эмульсии вода - масло, способной «взрываться (при соответствующей температуре окружающей среды), требуется введение лищь 3-5% воды. Больщий процент воды улучщает взрывоспособность эмульсии.

В эмульсию можно ввести катализатор. Этим приемом устраняется затруднение, присущее «жидкокатализаторному каталитическому крекингу, так как введение порощка катализатора в каталитическую камеру, как компонента эмульсии, является значительно более простой задачей, чем введение порощка в чистом виде.

В том же случае, когда катализатор растворим в воде, очень удобно его вводить в каталитическую камеру, путем растворения его в той части воды, которая идет на получение эмульсии следующего вида:

водный раствор катализатора/тяжелые погоны нефти.

Предмет изобретения

1.Способ крекирования нефтяного и подобного сырья, например тяжелых нефтяных и каменноугольных продуктов, в тонкодиспергированном виде, отличающийся тем, что крекинг-сырье распыляют в нагретой реакционной камере в виде эмульсии типа вода-масло.

2,Прием выполнения способа по п. 1, отличающийся тем, что в указанную эмульсию вводят катализатор.

- 3 -№ 67610