CS231688B1 - A method for pretreating a hydrocarbon feedstock for pyrolysis by solvent extraction of aromatic hydrocarbons - Google Patents
A method for pretreating a hydrocarbon feedstock for pyrolysis by solvent extraction of aromatic hydrocarbons Download PDFInfo
- Publication number
- CS231688B1 CS231688B1 CS832043A CS204383A CS231688B1 CS 231688 B1 CS231688 B1 CS 231688B1 CS 832043 A CS832043 A CS 832043A CS 204383 A CS204383 A CS 204383A CS 231688 B1 CS231688 B1 CS 231688B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- pyrolysis
- feedstock
- solvent
- extraction
- aromatic hydrocarbons
- Prior art date
Links
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Vynález se týká způsobu předúpravy uhlovodíkové suroviny spočívající v extrakci aromatických uhlovodíku.kapalným rozpouštědlem, při němž ee ropná frakce vroucí v rozmezí 250 až 550 °C extrahuje směsí rozpouštědel o složení 50 až 99,9 % hmot. metanolu, 0,05 až 50 % hmot. isobutanolu a 0,05 až 20 % hmot. vody při teplotě 20 až 55 °C, atmosferickém tlaku a hmotnostním poměru rozpouštědla k surovině 0,5 až 6, a rafihát se vypírá vodou. Takto upravenou surovinu lze přímo pýtolyzovat, aniž by bylo nutné ji dále upravovat hydrorafinaci nebo mícháním s původní surovinou obsahující vyšší koncentraci síry.The invention relates to a method of pretreatment of hydrocarbon feedstock consisting in the extraction of aromatic hydrocarbons with a liquid solvent, in which the oil fraction boiling in the range of 250 to 550 °C is extracted with a mixture of solvents with a composition of 50 to 99.9 wt. % methanol, 0.05 to 50 wt. % isobutanol and 0.05 to 20 wt. % water at a temperature of 20 to 55 °C, atmospheric pressure and a weight ratio of solvent to feedstock of 0.5 to 6, and the feedstock is washed with water. The feedstock thus treated can be directly pyrolyzed without the need for further treatment by hydrotreating or mixing with the original feedstock containing a higher concentration of sulfur.
Description
Vynález se týká způsobu předúpravy uhlovodíkové suroviny pro pyrolýzu spočívající v extrakci aromátů z uhlovodíkové frakce určené pro pyrolýzu.The invention relates to a method of pretreatment of hydrocarbon raw material for pyrolysis consisting in the extraction of aromatics from the hydrocarbon fraction intended for pyrolysis.
□e známé, že snížením obsahu aromatických uhlovodíků, především vícejaderných, lze zvýšit výtěžky žádaných produktů získávaných pyrolýzou uhlovodíkové suroviny, Pyrolýzou se zde rozumí proces tepelného štěpeni uhlovodíků v přítomnosti vodní páry, přičemž se jako hlavni produkt získávají olefiny.It is known that by reducing the content of aromatic hydrocarbons, especially polynuclear ones, the yields of desired products obtained by pyrolysis of hydrocarbon raw materials can be increased. Pyrolysis here means the process of thermal decomposition of hydrocarbons in the presence of steam, with olefins being obtained as the main product.
Sníženi obsahu aromátů má rovněž vliv na sníženi rychlosti tvorby pyrolýzniho uhlíku. Snížit obsah aromatických uhlovodíků v ropné frakci lze hydrogenací nebo extrakcí. Oba způsoby se pro potřebu úpravy suroviny pro pyrolýzu již ověřovaly. Provozně se ti pyrolyzuje hydrogenovaný atmosferický plynový olej s koncem destilačniho rozmezí pod 370 °C, který poskytuje výsledky srovnatelné s pyrolýzou benzinu. Laboratorně se ověřovala extrakce aromátů z této frakce dimetylformamidem a vodou. Při sníženi obsahu aromátů v surovině na 5 až 10 % hmot, se zvýšil výtěžek etylénu o 1 až 1,5 % hmot.Reducing the content of aromatics also has an effect on reducing the rate of pyrolysis carbon formation. The content of aromatic hydrocarbons in the oil fraction can be reduced by hydrogenation or extraction. Both methods have already been verified for the purpose of preparing the raw material for pyrolysis. In operation, hydrogenated atmospheric gas oil with the end of the distillation range below 370 °C is pyrolyzed, which provides results comparable to the pyrolysis of gasoline. The extraction of aromatics from this fraction with dimethylformamide and water was verified in the laboratory. When the content of aromatics in the raw material was reduced to 5 to 10% by weight, the yield of ethylene increased by 1 to 1.5% by weight.
V důsledku růstu světové ceny ropy se stále více uvažuje o jejím efektivnějším využití. Jednou z možnosti je i pyrolyzovat předupravený vakuový plynový olej s destilačním rozmezím 300 až 550 °C. Předúprava spočívá především v odstraněni aromatických uhlovodíků. Byla vypracována řada procesů, které umožňují selektiv ně hydrogenovat hlavně vícejaderné aromáty, přičemž současně minimálně dochází k nežádoucí isomeraci uhlovodíků a reakční produkt se destilačné rozdělí a frakce vroucí nad 340 °C, která tvoří asi 60 % hmot. původní suroviny, se pyrolyzuje. Spotřeba vodíku proAs a result of the increase in the world price of oil, more and more attention is being paid to its more efficient use. One option is to pyrolyze pretreated vacuum gas oil with a distillation range of 300 to 550 °C. Pretreatment consists mainly of removing aromatic hydrocarbons. A number of processes have been developed that allow for the selective hydrogenation of mainly polynuclear aromatics, while at the same time there is minimal undesirable isomerization of hydrocarbons, and the reaction product is separated by distillation and the fraction boiling above 340 °C, which constitutes about 60% by weight of the original raw material, is pyrolyzed. Hydrogen consumption for
- 2 231 688 hydrogenaci aromátů je však vysoká a činí asi 225 m^/m^ suroviny, nelze proto vždy hradit spotřebu vodíku pouze jeho výrobou v olefinové jednotce. V závislosti na množsti zpracovánaného vakuového plynového oleje je nutné doplnit potřebné množství vodíku další jeho výrobou, např. parciální oxidací nebo parním reformingem metanu z olefinové jednotky, případně odbirat vodík z jiných zdrojů. Při hydrogenaci, která obvykle vyžaduje vyšší tlak vodíku než je běžně k dispozici v olefinové jednotce a je proto nutná komprese asi z 3,5 na 25 MPa, dochází k nežádoucímu hlubokému odsíření. Oe tudíž nezbytné míchat odšířenou surovinu se sirnou frakci, tak aby obsah siry byl nad 500 ppm hmot. Pokusit se proto nahradit hydrogenaci aromátů jejich extrakcí se zdá být další možnosti, jak využít tuto frakci pro pyrolýzu. Pro extrakci aromátů z těchto vysokovroucích frakcí nelze použít obecně rozpouštědla vhodného pro reformát, atmosferický plynový olej apodj např, dimetylformamid má srovnatelnou hustotu s touto frakci a proto dochází jen k velmi špatnému oddělováni rafinátové, tj. ochuzované, a extraktové fáze. Pro extrakci vakuových plynových olejů se používají nejčastěji furfural a fenol. Cílem těchto procesů je zlepšit kvali tu suroviny - rafinátu, např, viskozitni index. Odpadající aromáty lze přimíchávat do ropných frakci, hydrogenovat nebo použít pro výrobu sazí nebo jehličkového koksu. Nevýhodou výše uvedených extrakčních procesů, např, v porovnáni s dimetylformamidem, je nutnost pracovat s vyšší teplotou v extraktoru, asi 90 °C, a děleni rozpouštědlo-uhlovodíky. Při použití extrakce pro úpravu suroviny pro pyrolýzu je rovněž nezbytné, aby bylo možné snadno oddělit rozpouštědlo od rafinátové fáze, např, vypirkou vodou, a aby případné stopy rozpouštědla nepůsobily nežádoucím vlivem na pyrolýzu.- 2 231 688 hydrogenation of aromatics is however high and amounts to about 225 m^/m^ of feedstock, therefore it is not always possible to cover the hydrogen consumption only by its production in the olefin unit. Depending on the amount of vacuum gas oil processed, it is necessary to supplement the required amount of hydrogen by further production, e.g. by partial oxidation or steam reforming of methane from the olefin unit, or to take hydrogen from other sources. During hydrogenation, which usually requires a higher hydrogen pressure than is commonly available in the olefin unit and therefore requires compression from about 3.5 to 25 MPa, undesirable deep desulfurization occurs. It is therefore necessary to mix the dehydrogenated feedstock with the sulfur fraction, so that the sulfur content is above 500 ppm by mass. Therefore, trying to replace the hydrogenation of aromatics by their extraction seems to be another option for using this fraction for pyrolysis. For the extraction of aromatics from these high-boiling fractions, it is generally not possible to use a solvent suitable for reformate, atmospheric gas oil, e.g. dimethylformamide has a comparable density to this fraction and therefore only very poor separation of the raffinate, i.e. depleted, and extract phases occurs. Furfural and phenol are most often used for the extraction of vacuum gas oils. The aim of these processes is to improve the quality of the raw material - the raffinate, e.g. viscosity index. The residual aromatics can be mixed into oil fractions, hydrogenated or used for the production of carbon black or needle coke. The disadvantage of the above-mentioned extraction processes, e.g. in comparison with dimethylformamide, is the need to work with a higher temperature in the extractor, about 90 °C, and solvent-hydrocarbon separation. When using extraction to prepare the feedstock for pyrolysis, it is also essential that the solvent can be easily separated from the raffinate phase, e.g., by washing with water, and that any traces of solvent do not have an undesirable effect on the pyrolysis.
Všechny výše uvedené nevýhody se odstraňuji způsobem předúpra vy jejíž podstata spočivá v tom, že uhlovodíková surovina pro zpracováni pyrolýzou se uprav! rozpouštědlovou extrakci aromatických uhlovodíků, při niž se ropná frakce vroucí v rozmezí 250 až 550 °C extrahuje směsí rozpouštědel o složeni 50 až 99,9 % hmot. metanolu, 0,05 až 50 % hmot. isobutanolu a 0,05 až 20 % hmot. vody, při teplotě 20 až 55 °C, atmosferickém tlaku a hmotnostnimAll the above disadvantages are eliminated by a pretreatment method, the essence of which lies in the fact that the hydrocarbon raw material for pyrolysis processing is treated by solvent extraction of aromatic hydrocarbons, in which the oil fraction boiling in the range of 250 to 550 °C is extracted with a mixture of solvents with a composition of 50 to 99.9 wt. % methanol, 0.05 to 50 wt. % isobutanol and 0.05 to 20 wt. % water, at a temperature of 20 to 55 °C, atmospheric pressure and a mass fraction of 1000-15000 m3.
- 3 231 888 poměru rozpouštědla k surovině 0,5 až 6 a rafinát se vypírá vodou·- 3,231,888 solvent to feed ratio 0.5 to 6 and the raffinate is washed with water.
Směs rozpouštědel má výhodně složeni 90 až 99 % hmot· metanolu, 0,05 až 0,95 % hmot· isobutanolu, 0,05 až 0,95 % vody· Po odděleni rozpouštědla z rafinátové fáze lze takto upravenou surovinu přimo pyrolyzovat, aniž by bylo nutné ji dále upravovat hydrorafinacl nebo smichávánim s původni surovinou obsahující vyšší koncentraci siry.The solvent mixture preferably has a composition of 90 to 99% by weight methanol, 0.05 to 0.95% by weight isobutanol, 0.05 to 0.95% water. After separation of the solvent from the raffinate phase, the thus treated raw material can be directly pyrolyzed without the need for further treatment by hydrotreating or mixing with the original raw material containing a higher concentration of sulfur.
Experimenty se prováděly v laboratorní kontinuální koloně, která měla 35 teoretických pater, při teplotách 20 až 55 °C, v poměru rozpustidla k surovině 0,5 až 6 a při atmosferickém tlaku. Surovinou byly plynové oleje vroucí v rozmezí 250 až 550 °C. Rozpouštědlem byla směs o složeni: metanol 50 až 100 % hmot·, výhodně 90 až 99 % hmot·, isobutanol O až 50 % hmot., výhodně 1 až 10 %,vody 0 až 20 % hmot., výhodně O až i %. Produkty extrakce, tj. rafinátová fáze po vypirce, se pyrolyzovaly na čtvrtprovozni kontinuální jednotce umožňující nastřikovat O až 0,5 kg suroviny za hodinu. Podle zvolených poměrů se přidávala voda. Po předehřevu surovin se tyto vedly do pyrolyzního reaktoru, u něhož bylo možné plynule nastavit a regulovat teplotu. Reakčni produkty se po ochlazeni a rozděleni analyzovaly. U plynných vzorků se prováděl chromatografický rozbor. Kapalné vzorky se vážily a destilačně rozdělily na frakce vroucí do a nad 205 °C, tj· na pyrolyzni benzin a pyrolyzni olej.The experiments were carried out in a laboratory continuous column with 35 theoretical plates, at temperatures of 20 to 55 °C, at a solvent to feed ratio of 0.5 to 6 and at atmospheric pressure. The feedstock was gas oils boiling in the range of 250 to 550 °C. The solvent was a mixture of the following composition: methanol 50 to 100 wt%, preferably 90 to 99 wt%, isobutanol 0 to 50 wt%, preferably 1 to 10%, water 0 to 20 wt%, preferably 0 to i%. The extraction products, i.e. the raffinate phase after washing, were pyrolyzed on a quarter-scale continuous unit allowing the injection of 0 to 0.5 kg of feedstock per hour. Water was added according to the selected ratios. After preheating the feedstock, they were fed into a pyrolysis reactor, where it was possible to continuously set and regulate the temperature. The reaction products were analyzed after cooling and separation. Chromatographic analysis was performed on the gaseous samples. The liquid samples were weighed and separated by distillation into fractions boiling at and above 205 °C, i.e. into pyrolysis gasoline and pyrolysis oil.
Vliv extrakce aromatických uhlovodíků z vakuového plynového oleje na jeho pyrolýzu lze doložit příkladem· Pro srovnáni jsou uvedeny výsledky ziskané při pyrolýze hydrogenovaného vakuového plynového oleje· Výsledky byly získány za podmínek, uvedených v tabulce č. 1, a jsou shrnuty v tabulce č. 2,The effect of extraction of aromatic hydrocarbons from vacuum gas oil on its pyrolysis can be illustrated by an example. For comparison, the results obtained during the pyrolysis of hydrogenated vacuum gas oil are presented. The results were obtained under the conditions given in Table 1 and are summarized in Table 2.
Tabulka 1Table 1
231 688231,688
Výtěžky % hmot.Yields % wt.
Z výsledků je zřejmé, že extrakce aromátů kladně ovlivňuje výtěžky žádaných produktů a významně snižuje tvorbu pyrolýzniho oleje. Ze sníženi tvorby pyrolýznich olejů lze usuzovat i na pravděpodobné snižováni tvorby pyrolyzniho uhlíku, která představuje jeden z hlavních důvodů, proč nelze pravděpodobně přímo pyrolyzovatThe results show that aromatic extraction positively affects the yields of the desired products and significantly reduces the formation of pyrolysis oil. The reduction in the formation of pyrolysis oils can also be inferred from the probable reduction in the formation of pyrolysis carbon, which is one of the main reasons why it is unlikely that direct pyrolysis of
231 688 neupravený vakuový plynový olej. Stopy rozpouštědla, OH skupiny, které mohou zůstávat v upravené surovině budou podle literárních podkladů pravděpodobně spise iniciovat žádané reakce, než aby působily nežádoucím vlivem na chod pyrolýzni pece. Výtěžky získané ž hydrogenovaného vakuového plynového oleje jsou ještě příznivější, zejména vyšší výtěžek etylenu a nižší tvorba pyrolýzniho oleje. Přihlédne-li se však k tomu, že při extrakci aromátů lze pravděpodobně vynechat hydrorafinaci, tj. snížení obsahu síry pod přípustnou hodnotu při zachování požadavku na její minimální obsah a porovnaji-li se úplně vlastní náklady, nemusí být nezbytně výhodnější hydrogenace.231 688 untreated vacuum gas oil. Traces of solvent, OH groups, which may remain in the treated raw material, according to the literature, will probably initiate the desired reactions rather than have an undesirable effect on the operation of the pyrolysis furnace. The yields obtained from hydrogenated vacuum gas oil are even more favorable, especially a higher yield of ethylene and lower formation of pyrolysis oil. However, if we take into account that during the extraction of aromatics, hydrotreating can probably be omitted, i.e. reducing the sulfur content below the permissible value while maintaining the requirement for its minimum content, and if we compare the costs involved, hydrogenation may not necessarily be more advantageous.
Minimální a maximální přípustný obsah síry v surovině závisí na typu pyrolýzni pece, na způsobu zpracování reakčních produktů a na požadavcích na čistotu produktů. Nelze proto stanovit obecně platné kriterium pro obsah siry v kapalných surovinách. Obvykle se však doporučuje pracovat v rozmezí 0,05 až 1 % hmot. síry.The minimum and maximum permissible sulfur content in the raw material depends on the type of pyrolysis furnace, the method of processing the reaction products and the requirements for product purity. Therefore, it is not possible to establish a generally valid criterion for the sulfur content in liquid raw materials. However, it is usually recommended to work in the range of 0.05 to 1 wt. % sulfur.
Oe samožřejmé, že navrhované rozpouštědlo lze použit i při extrakci niževroucich ropných frakcí, ale podle literárních údajů se zdá být pro tyto frakce výhodnější použiti např. dimetylformamidu. Rovněž je zřejmé, že extrakce aromátů z ropné frakce způsobem podle vynálezu.nemusí být vrčena vždy pro potřebu úprav suroviny pro pyrolýzu.It is obvious that the proposed solvent can also be used in the extraction of low-boiling oil fractions, but according to literature data, it seems more advantageous to use e.g. dimethylformamide for these fractions. It is also obvious that the extraction of aromatics from the oil fraction by the method according to the invention does not always have to be done due to the need to prepare the raw material for pyrolysis.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS832043A CS231688B1 (en) | 1983-03-24 | 1983-03-24 | A method for pretreating a hydrocarbon feedstock for pyrolysis by solvent extraction of aromatic hydrocarbons |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS832043A CS231688B1 (en) | 1983-03-24 | 1983-03-24 | A method for pretreating a hydrocarbon feedstock for pyrolysis by solvent extraction of aromatic hydrocarbons |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS204383A1 CS204383A1 (en) | 1984-04-16 |
CS231688B1 true CS231688B1 (en) | 1984-12-14 |
Family
ID=5356373
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS832043A CS231688B1 (en) | 1983-03-24 | 1983-03-24 | A method for pretreating a hydrocarbon feedstock for pyrolysis by solvent extraction of aromatic hydrocarbons |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS231688B1 (en) |
-
1983
- 1983-03-24 CS CS832043A patent/CS231688B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CS204383A1 (en) | 1984-04-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101897387B1 (en) | Process to produce aromatics from crude oil | |
KR102339046B1 (en) | Process and installation for the conversion of crude oil to petrochemicals having an improved ethylene yield | |
US4036731A (en) | Hydrogenation of coal | |
JPS6345438B2 (en) | ||
RU2005117790A (en) | METHOD FOR PROCESSING HEAVY RAW MATERIALS, SUCH AS HEAVY RAW OIL AND CUBE RESIDUES | |
US3238118A (en) | Conversion of hydrocarbons in the presence of a hydrogenated donor diluent | |
US3835037A (en) | Purification of aromatic hydrocarbons | |
US3470085A (en) | Method for stabilizing pyrolysis gasoline | |
US3145238A (en) | Hydrodealkylation of special feed stocks | |
US20150136648A1 (en) | Method for treating coal tar using reactive distillation | |
JP2021521286A (en) | Visbreaker integrated supercritical water process | |
Sharypov et al. | Steam cracking of coal-derived liquids and some aromatic compounds in the presence of haematite | |
GB1116708A (en) | Process for the hydrogenation of hydrocarbons | |
CS231688B1 (en) | A method for pretreating a hydrocarbon feedstock for pyrolysis by solvent extraction of aromatic hydrocarbons | |
US3200165A (en) | Recovery of aromatic and olefinic hydrocarbons | |
US3317622A (en) | Polycyclic aromatics for hydrodealkylation | |
WO1997028110A1 (en) | Hydrocarbon separation | |
RU2052490C1 (en) | Method of synthesis of lower olefins and benzene | |
US3271297A (en) | Recycle of monoolefines to a hydrocarbon pyrolysis process | |
CN105861043A (en) | Technological method for producing high-octane gasoline through naphtha | |
SU1444333A1 (en) | Method of producing high-octane gasoline components | |
RU2140965C1 (en) | Method of processing of oil atmospheric distillation residues | |
US2939836A (en) | Destructive hydrogenation of heavy cycle oils | |
SU1696458A1 (en) | Method of processing vacuum gas oil | |
DE69017122T2 (en) | Molecul restructuring catalyst. |