BG62815B1

BG62815B1 - Метод за намаляване вискозитета на остатъци от тежки масла

Info

Publication number: BG62815B1
Application number: BG100905A
Authority: BG
Inventors: Franco Lattarulo; Pierluigi Bozza; Giacomo Rispoli; Agostino Cavanna
Original assignee: Agip Petroli Spa
Priority date: 1995-10-13
Filing date: 1996-10-11
Publication date: 2000-08-31
Also published as: GR3032398T3; PL316489A1; HRP960464A2; BG100905A; SI0768363T1; PT768363E; EA199600082A1; EP0768363B1; HUP9602821A3; HUP9602821A2; IT1276930B1; ATE188237T1; ITMI952099A0; HU218833B; HRP960464B1; SK281664B6; EP0768363A1; DK0768363T3; ES2142016T3; DE69605881T2

Description

Настоящото изобретение се отнася до метод за намаляване вискозитета на остатъци от тежки масла.

ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТА

За да се получат по-малко вискозни продукти като се излиза от крайно вискозни остатъци от тежки масла, широко се използват висбрейкингпроцеси, описани например от Beuther et al, Thermal visbrea-ing of Heavy Residues, The Oil and Gas Journal, 57:46, Nov.9 1959, p.151-175, или описания от Rhoe et al, Visbreaking: A Flexible Process. Hydrocarbon Processing, Jan.1979. p. 131-136.

Горните процеси мога^- да се приложат към различни потоци от нефтопреработвателните заводи, като атмосферни или вакуумостатъци, фурфуралсЕи екстракти, деасфалтени пропанови катрани, кубови остатъци от каталитичен крекинг.

Висбрейкинг процесите са термични процеси, провеждат се при сравнително меки условия, като се получават по-леки въглеводородни фракции. При висбрейкинг процесите обикновено се произвеждат газове, втечнен нефтен газ, петрол и газьол, тежки дестилати.

Висбрейкинг процесите често се съпровождат от термичен крекинг, при който тежък вакуумен газьол,идващ от висрейкинга, се подлага на термичен крекинг при подрастични условия«отколкото предишния етап на висбрейкинг.

По този начин се отделят други.по-леки фракции.

Тези комбинирани процеси (висбрейкинг + термичен крекинг) имат неудобството, обаче, че се получават значителни количества остатъци, които благодарение на техните физикохимични характеристики (например плътност, вискозитет и дестилационна крива), могат да се използват само за течно гориво, след разреждане с газьол.

Остава, обаче, необходимостта от намиране на нови термични процеси, които да са също толкова ефективни, но при които се произвеждат по-малки количества от горните остатъци.

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

Сега е намерен метод, при който се намалява вискозитетът на остатъци от тежки масла и при който се преодоляват недостатъците на комбинираните методи^описани по-горе, при който не само се намаляват, но почти напълно се елиминират остатъците от термичния крекинг.

Съгласно това, настоящото изобретение се отнася до метод за намаляване на вискозитета на остатъци от тежки масла, който се състои от първи етап на висбрейкинг (I) на остатъци от тежки масла и втори етап на термичен крекинг (II) на образувания тежък газьол по време на висбрейкинга. Термичният крекинг води до получаване на термичен остатък, както и на по-леки продукти. Методът се характеризира с това, че (а) термичният остатък,получен в етапа на термичния крекинг, почти изцяло се използва, (b) състав,състоящ се от пресни остатъци от тежки масла„разредени с термичните остатъци от етап (а),се подава повторно към етапа на висбрейкинга.

Терминът висбрейкинг означава процес, добре известен от нивото на техниката, за намаляване на вискозитета на фракции от тежки масла. Този висбрейкинг процес съгласно изобретението може да се проведе,както е известен да се провежда при остатъци от тежки масла, без или в присъствие на водород (хидрокрекинг за понижаване на вискозитета, или в присъствие на така наречените разтворители донори на водород (виж например US-A-2 953 513). или в присъствие на водород или донорен разтворител (виж US-A-4 292 168) и също така в присъствие на катализатор (виж например US-A-5 057 204).

Съгласно предпочитано изпълнение процесът висбрейкинг (I) се провежда без водород, катализатор и разтворители донори на водород. Той се състои в подаване на остатъка от тежко масло в пещ^нагрята до желаната температура в момента.

Както при всички процеси с масла, съществува корелация между реакционната температура и времето на престояване на реагента. Така един висбрейкинг процес ще бъде по-бърз от друг такъв, ако при същата температура времето за престой е по-голямо.

Обикновено процесите за понижаване на вискозитета се провеждат с една или повече пещи, но във всеки случай температурата на пещта за висбрейкинг или пещите е между 350 и 525°С, за предпочитане между 380 и 500°С, с време на престояване между 2 и 20 минути, за предпочитане между 3 и 10 минути.

Както е посочено по-горе, остатъците от тежки масла, които се подлагат на висбрейкинг (I) могат да идват от различни рафинерии потоци.

Висбрейкинг процесите могат поради това да се прилагат към различни фракции от тежки масла, като вакуумни остатъци, атмосферни остатъци, фурфуралови екстракти, деасфалтени пропанови катрани, кубови остатъци от каталитичен крекинг, асфалти. Най-общо, поне 75 тегловни процента от компонентите на остатъка от тежки масла имат температура на кипене, която е по-висока от 370°С. Горните остатъци от тежки масла съдържат също и онечиствания, които се дължат на хетероатоми като азот или сяра и метали, по-специално ванадий.

Съгласно предпочитана форма на изпълнение, остатъкът от тежко масло, подаеан във висбрейкинг етапа (i)се състои основно от атмосферен остатък. Атмосферните остатъци обикновено имат следните характеристики: плътност между 0,940 и 1,000 g/cm³, начална точка на дестилация (съгласно ASTM D 1160 метод) между 180 и 220°С. температура, при която дестилира 5% от обема от 330 до 370 = С, температура, при която дестилира 10% от обема 380410^сС, температура, при която дестилира 50% от обема от 490 до 520°С.

При висбрейкинг етапа (I) се получават много въглеводородни фракции. Обикновено се получават следните фракции: (а) газове и втечнен нефтен газ, (Ь) петрол, с) газьол, (d) тежък вакуумен дестилат, (е) вакуумен остатък + мазут и/или катран.

За осъществяване на метода съгласно изобретението е неуместно разделянето на продуктите от висбрейкинг процеса на горните фракции.

За предпочитане е обаче, да се отделят фракциите с висока допълнителна стойност като петрол и газьол.

От друга страна е важно да се отдели част или цялото количество тежък вакуумен газьол, познат като HVGO (газьол от висок вакуум). Това е въглеводородна фракция с плътност при 15°С между 0,880 и 0.98С g/cm³, начална точка на дестилация (ASTM D 1160) между 2-0 и 290°С и крайна точка на дестилация между 530 и 590^:2.

Този тежък вакуумен газьол обикновено се отделя, поне главно, чрез дестилация под ва.ч.. м, обикновено при 2040 mm Hg.

Друг тежък вакуумен газьол :е отделя като остатък от дестилационна колона при атмосферно налягане или при налягане леко_?по-високо от атмссфер-ото налягане, обикновено при налягане 2-4 бара. Характеристиката на тази фракция (колонен остатък при атмоссерно налягане) попада в горните граници за тежък вакуумен ^_ = зьол. Като резултат, тежък вакуумен газьол,получен като низходящ поток при висбрейкинг процеса (I), се отнася както до получения чрез дестилация при намалено налягане, така и до получения като атмосферен остатък.

Част или цялото количество тежък вакуумен газьол, което се отделя, се подава в етап (II) термичен крекинг.

Ако само част от горния тежък вакуумен газьол се подава в етапа на термичен крекинг, останалата част може да бъде някаква друга маслена фракция, която има същите физикохимични характеристики,споменати по-горе^за тежкия вакуумен газьол. Вакуумната фракция от върха е типична фракция, която може да се изпспзва за захранване на термичния крекинг (II), заедно с ежкия вакуумен газьол, отделен като низходящ поток от аисбрейкинга.

За предпочитане е, ссаче, за етапа на термичен крекинг, захранването да стане с цялата фракция тежък вакуумен газьол_чотделена след аисбрейкинга.

Очевидно е, че когатс пещта за термичен крекинг има размери за работа с количес~ва тежък вакуумен газьол, които са по-големи от тези,идЕ = щи от висбрейкинга, необходимо е също да се изпопззат и други маслени фракции, които имат характеристиките на -ежкия вакуумен газьол.

Ако. от друга страна, пещта за термичен крекинг има размери за работа с количес-за тежък вакуумен газьол, които са по-малки,отколкото изс.пираните количества след етапа на висбрейкинг, необходимо θ па се пусне част от тежкия вакуумен газьол или да се отдели само желаното количество.

Етапът на термичен ^секинг (II) се провежда при посурови условия,отколкото етапа -а висбрейкинг (I), като се използват било по-високи температури при същото време на престой, било като се използва по-голямо време на престой при същата температура.

Температурата на етапа на термичен крекинг (II) е обикновено между 450 и 510-С и премето на престой е между 20 и 60 минути.

В края на етапа на термичен крекинг се отделя фракция наречена термичен остатък, която съдържа каквото

- / остане от термичния крекинг след отстраняване на леките фракции (350°С-).

Потокът,напускащ термичния крекинг^обикновено отива в сепаратор, където се отделят по-леките фракции, тези при 350°С-. Останалият продукт съдържа термичния остатък, който има плътност при 15³С между 1,00 и 1,07, а Р стойността (определена по метода на Shell № 1600 от 1983) е между 1,4 и 2,3, началната точка на дестилация (съгласно предписание ASTM 1160) е между 180 и 220°С, температурата, при която дестилират 50% е между 440 и 490°С, температурата, при която дестилират 90%_?е между 570 и 610=С.

Така отделеният термичен остатък се смесва с друг остатък от тежко масло, същото и,ли различно от първоначално зарежданото, и така получената смес се подава повторно към етапа на висбрейкинг (I).

Сместа от остатък на тежко масло и термичен остатък за предпочитане съдържа 5-50 тегловни процента, повече за предпочитане съдържа от 10 до 40 тегловни процента и още повече се предпочита да съдържа 20 до 30 тегловни процента термичен остатък, като добавката до 100 е фракцията тежко масло.

Методът съгласно настоящото изобретение позволява да се рециклира почти целият термичен остатък в комбинираната инсталация висбрейкинг + термичен крекинг.

На фигура 1 е показана схема на процеса съгласно настоящото изобретение.

В горната фигура (А) означава инсталацията за висбрейкинг, (В) е дестилационната уредба под вакуум, (C) е инсталацията за термичен крекинг, (D) е уредбата за атмосферна дестилация.

По отношение на потоците на фигура 1, (1) е остатъка? от тежко масло, (2) е лекият вакуумен газьол, (3) е тежкият вакуумен газьол, (4) е остатъкът от висбрейкинга, (5) е външният тежък вакуумен газьол, (6) е остатъкът, който се връща в системата за фракциониране, (7) е термичният остатък.

На фигура 1 е показана инсталацията за висбрейкинг (А), която се захранва с остатък от тежко масло (1) . От тази инсталация се получава лек поток, който се изпраща в уредбата за атмосферна дестилация (D) и тежък поток, който се изпраща в уредбата за дестилация под вакуум (В). От тази уредба се получава лека фракция вакуумен газьол (2) , която се подава към уредбата за атмосферна дестилация (D) , заедно с фракцията тежък вакуумен газьол (3) и остатък от висбрейкинга, който ще се използва като компонент на течни горива. Фракцията тежък вакуумен газьол (3) образува захранването за инсталацията за термичен крекинг (С), заедно с тежкия газьол^получен като остатък (6) от уредбата за атмосферна дестилация (А),и заедно с възможен подобен състав за захранване, от друг източник.

От инсталацията за термичен крекинг (С) се получава лека фракция, която се подава към уредбата за атмосферна дестиладция (D) и термичен остатък, който се връща обратно към инсталацията за висбрейкинг.

На фигура 2 е показан за сравнение използваният метод съгласно нивото на техниката, в който няма рециклиране на термичния остатък от края на етапа на термичен крекинг.

ПРИМЕРНО ИЗПЪЛНЕНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

Следващите примери илюстрират настоящото изобретение.

Провеждат се два цикъла със захранване от рафинерия, в двата случая с атмосферен остатък със следните характеристики:

Плътност при 15°С	0,981
Р стойност	2,10
Карбонатен остатък по Сопг	adson 9,70%
Вискозитет при 50°С	49,3 cSt
Обща сяра	2,82%
Дестилация ASTM D1160 Начална точка на кипене	197°С
Изпарени 5% от обема	343^СС
Изпарени 10% от обема	393°С
Изпарени 20 % от обема	429°С
Изпарени 30 % от обема	455°С
Изпарени 40 % от обема	480^сС
Изпарени 50 % от обема	512°С
Изпарени 60 % от обема	552°С
Изпарени 70 % от обема	609°С
Изпарени 80 % от обема	655°С
Изпарени 90 % от обема	711°С
Изпарени 95 % от обема	822°С
Крайна точка	850°С
Захранването за термичния	крекинг (II) има

следните характеристики:

Плътност при 15°С

0,975

Карбонатен остатък по Conradson 1,04%

Дестилация ASTM D1160

Начална т	очк	а ι	на	кипене	275°С
Изпарени	5%	о	т о	бема	325°С
Изпарени	10^с	Уо	от <	обема	348°С
Изпарени	20	%	от	обема	375°С
Изпарени	30	%	от	обема	398°С
Изпарени	40	%	от	обема	414°С
Изпарени	50	%	от	обема	436°С
Изпарени	60	%	от	обема	448°С
Изпарени	70	%	от	обема	468°С
Изпарени	80	%	от	обема	485°С
Изпарени	90	%	от	обема	510^ΌΟ
Изпарени	95	%	от	обема	535°С
Крайна то	чка				587°С

Във връзка с фигура 1 захранването на термичния крекинг се състои (двата опита 1 и 2) от 60% HVGO от дестилационната уредба под вакуум (Е), 30% от дънния остатък на уредбата за амосферна дестилация (D) и останалите 10% са тежък газьол«извлечен от върха на вакуумния резервоар, като последната фракция обикновено идва от други части на рафинерията.

Термичният остатък след отделяне на леките фракции има следните характеристики:

1,053

Плътност при 15°С

Р стойност

Обща сяра

2,00

3,68%

1

Дестилацр	1Я ASTM	D1 160
Начална т	очк	а ι	на	кипене	205°С
Изпарени	5 %	о	т 0	бема	383^сС
Изпарени	10%	ОТ ι	обема	408 = С
Изпарени	20	%	ОТ	обема	426 = С
Изпарени	30	%	от	обема	442³С
Изпарени	40	%	ОТ	обема	456 = С
Изпарени	50	%	от	обема	474'С
Изпарени	60	%	от	обема	490^сС
Изпарени	70	%	от	обема	520³С
Изпарени	80	%	от	обема	544²С
Изпарени	90	%	от	о б е м а	594-С
Изпарени	95	%	от	о б е м а	618³С
Крайна то	чка				>750°С

в сравнителния опит 2 термичният остатък се разрежда с газьол за получаване на течно гориво и следващият етап се захранва с друг пресен остатък от тежко масло.

В опит термичният остатък се смесва с друг остатък тежко масло и цялата смес се изпраща към етапа за висбрейкинг (I). Горният състав съдържа 25% термичен остатък и останалите 75% са пресен остатък от тежко масло.

Двата цикъла се провеждат по схемата на фигури 1 и 2, т.е. опит 1 се провежда,като се рециклира почти цялото количество термичен остатък,напускащ етапа на термичен крекинг, докато опит 2 се провежда съгласно схемата на фигура 2, т.е. без рециклиране на термичния остатък, напускащ етапа на термичен крекинг.

В горните експерименти температурата на остатъка от висбрейкинга е 485°С, докато температурата на пещта за термичния крекинг е 495°С.

Резултатите от горните опити ,и двата проведени за дни, са показани на таблица 1.

ТАБЛИЦА 1«

ФРАКЦИЯ	ДОБИВ тегловни %
	Опит 1	Опит 2
Г аз	3,8	2,1
Втечнен нефтен	3.7	2.9
газ
Cs/Cg	2,5	2.1
С- - 140^сС	8,6	5.8
Г азьол	45,2	35,9
Термичен	0.2	16,5
остатък
Остатък от	36	34,7
висбрейкинга

Горните данни за добива, които се отнасят до средните стойности, показват как методът съгласно настоящото изобретение води до несъмнено подобрение в добива на газьол (около 9%) и много малко увеличение (около 2%) в С7-140°С дестилатите. Увеличението на другите дестилати е по-малко значително.

Много важен резултат е съвместимото намаляване на остатъци (висбрейкинг + термичен крекинг) с повече от 10 пункта в процента и поради това, пропорционално на количеството на газьол,използан като разреждащо средство.

Claims

ПАТЕНТНИ ПРЕТЕНЦИИ

1. Метод за намаляване вискозитета на остатъци от тежки масла посредством първи етап на висбрейкинг на остатъци от тежки масла и втори етап на термичен крекинг на тежък газьол?образуван при процеса на висбрейкинг, като след термичния крекинг се получава термичен остатък и по-леки продукти, характеризиращ се с това, че

a) термичният остатък,получен в етапа на термичен крекинг₇се използва почти изцяло,

b) състав от пресни остатъци от тежко масло, разредени с термичния остатък,получен в етап (а)_?се подават повторно към етапа на висбрейкинг.
2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че висбрейкинг процесът се провежда в отсъствие на на водород, катализатори и разтворители донори на водород.
3. Метод съгласно претенция. 1, характеризиращ се с това, че остатъкът от тежко масло е атмосферен остатък.
4. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че смес от пресен остатък от тежко масло и термичен остатък се подава към етапа на висбрейкинг, представляваща
5-50 тегловни процента термичен остатък, а допълнението до 100 е пресен остатък от тежко масло.

5. Метод съгласно претенция 4, характеризиращ се с това, че съставът на сместа?подавана към етапа на

- 14 висбрейкинг^се състои от 10-40 тегловни процента термичен остатък.
6. Метод съгласно претенция 5, характеризиращ се с това, че съставът на сместа „подавана към етапа на висбрейкинг, се състои от 20-30 тегловни процента термичен остатък.

Приложение: 2 фигури