EA026096B1 - Method of partially upgrading heavy oil at well-site - Google Patents

Method of partially upgrading heavy oil at well-site Download PDF

Info

Publication number
EA026096B1
EA026096B1 EA201270436A EA201270436A EA026096B1 EA 026096 B1 EA026096 B1 EA 026096B1 EA 201270436 A EA201270436 A EA 201270436A EA 201270436 A EA201270436 A EA 201270436A EA 026096 B1 EA026096 B1 EA 026096B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
oil
thermal cracking
heavy oil
steam
heavy
Prior art date
Application number
EA201270436A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201270436A1 (en
Inventor
Хидецугу Фукуяма
Сатоси Окадзима
Дзунити Модзи
Цунета Накамура
Акира Икеда
Original Assignee
Тойо Инджиниринг Корпорейшн
Джапан Петролеум Эксплорейшн Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тойо Инджиниринг Корпорейшн, Джапан Петролеум Эксплорейшн Ко., Лтд. filed Critical Тойо Инджиниринг Корпорейшн
Publication of EA201270436A1 publication Critical patent/EA201270436A1/en
Publication of EA026096B1 publication Critical patent/EA026096B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G9/00Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/002Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal in combination with oil conversion- or refining processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/10Feedstock materials
    • C10G2300/1033Oil well production fluids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/20Characteristics of the feedstock or the products
    • C10G2300/201Impurities
    • C10G2300/202Heteroatoms content, i.e. S, N, O, P
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/20Characteristics of the feedstock or the products
    • C10G2300/201Impurities
    • C10G2300/202Heteroatoms content, i.e. S, N, O, P
    • C10G2300/203Naphthenic acids, TAN
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/20Characteristics of the feedstock or the products
    • C10G2300/201Impurities
    • C10G2300/205Metal content
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/20Characteristics of the feedstock or the products
    • C10G2300/30Physical properties of feedstocks or products
    • C10G2300/301Boiling range
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/20Characteristics of the feedstock or the products
    • C10G2300/30Physical properties of feedstocks or products
    • C10G2300/302Viscosity
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/20Characteristics of the feedstock or the products
    • C10G2300/30Physical properties of feedstocks or products
    • C10G2300/308Gravity, density, e.g. API

Abstract

The invention provides a method of partial upgrading of heavy oil at well-site, the heavy oil having an API gravity of 20 or less, by thermal cracking at well-site, using the thermal cracked residue as the fuel to produce the steam for recovering heavy oil from reservoir. The thermal cracking may be conducted at a pressure of 0 to 0.1 MPaG at a temperature of 370 to 440°C for 15 to 150 minutes in a soaking drum, simultaneously injecting stripping steam to separate a thermal cracked oil, generated in a liquid phase of the soaking drum, as a gaseous thermal cracked oil, from a thermal cracked residue, to obtain a thermal cracked oil product, provided that the liquid phase of the soaking drum is maintained to have an S-value of 2.0 or larger at a thermal cracking extent of fractions having boiling points of 500°C or higher in the starting heavy oil is 30% or larger.

Description

Настоящее изобретение относится к установке для частичного улучшения нефти на буровой площадке, которая дает более легкую фракцию термическим крекингом тяжелой нефти, имеющей плотность 20 в градусах ΑΡΙ (американского нефтяного института) или менее, и главным образом создает источник топлива для производства пара, чтобы добывать тяжелую нефть нагнетанием пара в пластовый резервуар.The present invention relates to an installation for partial improvement of oil at a drilling site, which provides a lighter fraction by thermal cracking of heavy oil having a density of 20 degrees ΑΡΙ (American Petroleum Institute) or less, and mainly provides a fuel source for producing steam to produce heavy oil by injection of steam into the reservoir and r.

Уровень техникиState of the art

Для ίη-δίΐιι добычи тяжелых нефтей применяют технологии 8ΑΟΌ (гравитационное дренирование при закачке пара) и С88 (Циклическая закачка пара), в которых используют пар. Пар генерируют в паровых котлах сжиганием природного газа, на стоимость которого будет приходиться более половины общих эксплуатационных расходов для извлечения тяжелой нефти. Поэтому необходимо найти альтернативные варианты, иные, нежели природный газ, из соображений доступности природного газа и снижения затрат, связанных с топливом для производства пара.For ίη-δίΐιι heavy oil production, technologies 8ΑΟΌ (gravity drainage during steam injection) and C88 (cyclic steam injection) are used, in which steam is used. Steam is generated in steam boilers by burning natural gas, the cost of which will account for more than half of the total operating costs for the recovery of heavy oil. Therefore, it is necessary to find alternatives other than natural gas for reasons of availability of natural gas and lower costs associated with fuel for the production of steam.

Добытая тяжелая нефть не соответствует техническим условиям транспортировки по трубопроводам вследствие низкой плотности в градусах ΑΡΙ и плохой текучести ввиду высокой вязкости при температуре окружающей среды. Поэтому в Канаде тяжелую нефть, разбавленную нафтой или конденсатом, транспортируют по трубопроводам в виде так называемого ΌίΙΒίΐ (разбавленного мазута) непосредственно на рынок или на переработку, где разбавитель извлекают и затем возвращают на буровую площадку по трубопроводу для разбавителя. В первом из названных случае количество разбавителя составляет около 30 об.% относительно общего объема ΌίΙΒίΐ, стоимость которого в значительной мере обусловливается стоимостью разбавителя, и дополнительной проблемой будет доступность разбавителя. В последнем случае трубопровод должен быть сконструирован так, чтобы принимать объем массива тяжелой нефти, увеличенный в результате разбавления, и требуются два трубопровода между буровой площадкой и нефтеперерабатывающим заводом, один для транспортирования, а другой для возврата разбавителя.The extracted heavy oil does not meet the technical conditions for pipeline transportation due to the low density in degrees ΑΡΙ and poor fluidity due to high viscosity at ambient temperature. Therefore, in Canada, heavy oil diluted with naphtha or condensate is transported through pipelines in the form of so-called ΌίΙΒίΐ (diluted fuel oil) directly to the market or for processing, where the diluent is recovered and then returned to the drilling site through the diluent pipeline. In the first of these cases, the amount of diluent is about 30 vol.% Relative to the total volume ΌίΙΒίΐ, the cost of which is largely determined by the cost of the diluent, and the availability of the diluent will be an additional problem. In the latter case, the pipeline must be designed to accept the volume of the heavy oil mass increased as a result of dilution, and two pipelines are required between the drilling site and the refinery, one for transportation and one for the return of diluent.

Сделки по тяжелым нефтям на рынке заключаются при более низких ценах, чем по традиционным сырым нефтям, вследствие более высокого содержания в них загрязняющих примесей, таких как сера, азот и тяжелые металлы (никель и ванадий), и цена на них еще более снижается, когда они имеют высокое значение ΤΑΝ (общее кислотное число).Heavy oil deals in the market are concluded at lower prices than traditional crude oils, due to the higher content of contaminants such as sulfur, nitrogen and heavy metals (nickel and vanadium), and their price decreases even more when they have a high value of ΤΑΝ (total acid number).

В вышеуказанной ситуации необходима оптимизация обработки тяжелых нефтей на буровой площадке для улучшения характеристик и повышения пригодности к транспортировке.In the above situation, it is necessary to optimize the processing of heavy oils at the drilling site to improve performance and increase suitability for transportation.

Такие процессы, как термический крекинг, деасфальтизация растворителями (8ΌΑ) и гидрокрекинг, которые обычно применяют для обработки атмосферного или вакуумного остатка в традиционных технологиях переработки нефти, непригодны для повышения качества тяжелых нефтей на буровой площадке по следующим соображениям.Processes such as thermal cracking, solvent deasphalting (8ΌΑ), and hydrocracking, which are usually used to treat atmospheric or vacuum residues in traditional oil refining technologies, are not suitable for improving the quality of heavy oils at a drilling site for the following reasons.

Среди способов термического крекинга установка для коксования не годится для применения на буровой площадке вследствие большого количества кокса как побочного продукта, который требует довольно сложных трудоемких работ и соответствующего оборудования. Висбрейкер (крекинг-печь для мягкого крекинга) имеет более узкий диапазон повышения качества ввиду его ограниченной способности к конверсии вследствие стабильности подвергнутой крекингу нефти.Among the methods of thermal cracking, a coking unit is not suitable for use on a drilling site due to the large amount of coke as a by-product, which requires rather complex labor-intensive work and related equipment. A visbreaker (cracker for soft cracking) has a narrower range of quality improvements due to its limited conversion ability due to the stability of cracked oil.

Деасфальтизация растворителями (8ΌΑ) представляет собой способ экстракции для разделения содержащей асфальтены фракции и ΌΑΘ (деасфальтированной нефти) в тяжелой нефти как сырьевом материале определенными растворителями и при определенных технологических условиях, без какойнибудь реакции для разрушения или модифицирования исходных молекул в сырьевом материале.Solvent deasphalting (8ΌΑ) is an extraction method for the separation of asphaltene-containing fractions and ΌΑΘ (deasphalted oil) in heavy oil as a raw material by certain solvents and under certain technological conditions, without any reaction to destroy or modify the starting molecules in the raw material.

Как описано в патентном документе И8-В 635752 6, §СО (синтетическая сырая нефть), состоящая из газойлевой фракции, предварительно отделенной от битума, и ΌΑΟ от остатка, полученного методом 8ΌΑ, обеспечивает повышение плотности в градусах ΑΡΙ только на 4-5 градусов. В конечном итоге это означает, что плотность §СО в градусах ΑΡΙ, полученной из битума, имеющего, допустим, значение 8 градусов ΑΡΙ, составляет всего 12-13, что представляет собой меньший эффект повышения качества, нежели обеспечивается настоящим изобретением.As described in patent document I8-B 635752 6, §CO (synthetic crude oil), consisting of a gas oil fraction previously separated from bitumen, and ΌΑΟ of the residue obtained by the 8ΌΑ method, provides a density increase in degrees ΑΡΙ of only 4-5 degrees . Ultimately, this means that the density of СОCO in degrees ΑΡΙ obtained from bitumen having, for example, a value of 8 degrees ΑΡΙ, is only 12-13, which is a lesser effect of improving quality than is provided by the present invention.

Катализатор, используемый в процессе гидрокрекинга, проявляет снижение активности вследствие загрязнения азотом и тяжелыми металлами (никелем и ванадием), которые в высоких концентрациях присутствуют в тяжелых нефтях. Процесс гидрокрекинга требует оборудования, работающего под высоким давлением, и установки для получения водорода и источника водорода. Таким образом, процесс гидрокрекинга может быть менее применимым для повышения качества на буровой площадке ввиду его эксплуатационных и экономических недостатков.The catalyst used in the hydrocracking process exhibits a decrease in activity due to contamination with nitrogen and heavy metals (nickel and vanadium), which are present in high concentrations in heavy oils. The hydrocracking process requires high pressure equipment and a plant for producing hydrogen and a source of hydrogen. Thus, the hydrocracking process may be less applicable to improve the quality at the drilling site due to its operational and economic disadvantages.

Сообщалось о производстве пара путем газификации остатка, асфальтена из процесса 8ΌΑ и кокса. Однако способ газификации неприменим для повышения качества на буровой площадке вследствие его масштабности и сложности.Steam production by gasification of the residue, asphaltene from the 8ΌΑ process and coke has been reported. However, the gasification method is not applicable to improve the quality at the drilling site due to its scale and complexity.

Патентный документ 1Ρ-Α 688079 раскрывает термический крекинг тяжелой нефти и обработку продукта крекинга технологическим паром, то есть, процесс Н8С (Крекинг в сокинг-камере с высокой конверсией).Patent Document 1Ρ-Α 688079 discloses the thermal cracking of heavy oil and the treatment of a cracked product with process steam, that is, the H8C process (Cracking in a high conversion socking chamber).

Традиционный висбрейкер и общеупотребительный процесс Н8С показаны в журнале НубгоеагЬоиThe traditional visbreaker and the commonly used H8C process are featured in the Nubgoogoyi magazine.

- 1 026096- 1 026096

Ргосеккшд, сентябрь, 1989, стр. 69.Rgosekksd, September 1989, p. 69.

Среди цитированных выше подходов, процесс Н8С является технически и экономически эффективным для повышения качества тяжелой нефти на буровой площадке ввиду замены природного газа остатком термического крекинга, побочным продуктом процесса Н8С, для использования в технологиях δΆΟΌ и С88, из соображений доступности природного газа и снижения стоимости, связанной с топливом для производства пара.Among the approaches cited above, the H8C process is technically and cost-effective to improve the quality of heavy oil at the drilling site due to the replacement of natural gas with thermal cracking residue, a by-product of the H8C process, for use in δΆΟΌ and C88 technologies, for reasons of natural gas availability and cost reduction, associated with fuel for the production of steam.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Изобретение представляет способ частичного улучшения тяжелой нефти, имеющей плотность 20 в градусах АР1 или менее, фракции, имеющие температуры кипения 500°С или ниже, в количестве 45 вес.% или меньше, с остаточным углеродом (МСК) в количестве 10 вес.% или больше, общим кислотным числом (ΤΑΝ) 1,0 или больше, и кинематической вязкостью при температуре 50°С на уровне 1000 мм2/с или больше, причем способ включает термический крекинг тяжелой нефти на буровой площадке с использованием остатка термического крекинга в качестве топлива для производства пара, применяемого для добычи тяжелой нефти из пластового резервуара.The invention provides a method for partial improvement of a heavy oil having a density of 20 in degrees AP1 or less, fractions having a boiling point of 500 ° C. or less, in an amount of 45 wt.% Or less, with residual carbon (MSC) in an amount of 10 wt.% Or more, with a total acid number (ΤΑΝ) of 1.0 or more, and kinematic viscosity at a temperature of 50 ° C at a level of 1000 mm 2 / s or more, the method comprising thermal cracking of heavy oil at a drilling site using thermal cracking residue as fuel for steam production used to produce heavy oil from a reservoir.

Изобретение представляет способ транспортировки по трубопроводу продукта термического крекинга нефти. Кроме того, изобретение представляет способ транспортировки по трубопроводу смеси продукта термического крекинга нефти с тяжелой нефтью, извлеченной на буровой площадке, для транспортировки по трубопроводу без подвергания обработке термическим крекингом.The invention provides a method of piping a thermal oil cracking product. In addition, the invention provides a method of piping a mixture of a thermal cracked oil product with heavy oil recovered at a drilling site for piping without being subjected to thermal cracking.

Подробное разъяснение изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Соответствующий изобретению способ частичного улучшения тяжелой нефти может дополнительно включать стадию, в которой проводят термический крекинг тяжелой нефти при давлении от 0 до 0,1 МПа (манометрических), при температуре от 370 до 440°С в течение времени от 15 до 150 мин в реакционной камере (К1), и в то же время с нагнетанием технологического пара в реакционную камеру для отделения подвергнутой термическому крекингу нефти, образованной в жидкостной фазе реакционной камеры, как газообразных продуктов термического крекинга нефти, от остатка термического крекинга, для получения продукта термического крекинга нефти, при условии, что жидкостную фазу реакционной камеры поддерживают при δ-значении (стабильности) на уровне 2,0 или больше, даже когда степень термического крекинга фракций, имеющих температуры кипения 500°С или выше в исходной тяжелой нефти, составляет 30% или больше.The method for partial improvement of heavy oil according to the invention may further include a stage in which thermal cracking of heavy oil is carried out at a pressure of from 0 to 0.1 MPa (gauge), at a temperature of from 370 to 440 ° C. for a time of from 15 to 150 minutes in the reaction chamber (K1), and at the same time injecting process steam into the reaction chamber to separate the thermally cracked oil formed in the liquid phase of the reaction chamber as gaseous products of thermal oil cracking from the residue thermal cracking, to obtain a thermal oil cracking product, provided that the liquid phase of the reaction chamber is maintained at a δ-value (stability) of 2.0 or more, even when the degree of thermal cracking of fractions having a boiling point of 500 ° C. or higher in The original heavy oil is 30% or more.

Соответствующий изобретению способ частичного улучшения тяжелой нефти может дополнительно включать стадии, в которых обеспечивают протекание подвергнутой термическому крекингу нефти вместе с газообразными продуктами термического крекинга и водяным паром через выпускной трубопровод (Ь1), размещенный над реакционной камерой, охлаждают более легкую фракцию непосредственно с более тяжелой фракцией подвергнутой термическому крекингу нефти в выпускном трубопроводе (Ь1), разделяют несконденсированную более легкую фракцию, газообразные продукты термического крекинга, пар и сконденсированную более тяжелую фракцию подвергнутой термическому крекингу нефти в сепараторе (Ό1) для отделения тяжелой фракции улучшенной нефти, выводят более тяжелую фракцию подвергнутой термическому крекингу нефти из нижней части сепаратора (Ό1), нагревают исходную тяжелую нефть с помощью теплообменника (С2) для извлечения тепла, генерируют пар в теплообменнике (С3), вовлекают часть более тяжелой фракции подвергнутой термическому крекингу нефти в рециркуляцию в качестве охлаждающей среды в выпускной трубопровод (Ь1), выводят остальную часть более тяжелой фракции в качестве продукта, охлаждают несконденсированную более легкую фракцию, газообразные продукты термического крекинга и пар с помощью теплообменника (воздухоохладителя) (С1), отделяют сконденсированную более легкую фракцию от воды в сепараторе (Ό2) для разделения нефти и воды, смешивают сконденсированную более легкую фракцию с продуктовой более тяжелой фракцией для получения продукта термического крекинга нефти для транспортировки по трубопроводу.The method for partial improvement of heavy oil according to the invention may further include the stages in which heat-cracked oil flows together with gaseous products of thermal cracking and water vapor through an outlet line (b1) located above the reaction chamber, and the lighter fraction is cooled directly with the heavier fraction subjected to thermal cracking of oil in the exhaust pipe (b1), the non-condensed lighter fraction, gaseous thermal cracked products, steam and the condensed heavier fraction of the thermally cracked oil in the separator (Ό1) to separate the heavy fraction of the improved oil, the heavier fraction of the thermally cracked oil is removed from the bottom of the separator (Ό1), the original heavy oil is heated using a heat exchanger ( C2) to extract heat, steam is generated in the heat exchanger (C3), a part of the heavier fraction of the thermally cracked oil is recirculated into recirculation as a cooling medium into the outlet pipeline (b1), the rest of the heavier fraction is withdrawn as a product, the non-condensed lighter fraction is cooled, gaseous products of thermal cracking and steam are cooled by means of a heat exchanger (air cooler) (C1), the condensed lighter fraction is separated from the water in the separator (Ό2) to separate oil and water, a condensed lighter fraction is mixed with a heavier product fraction to produce a thermal oil cracking product for pipeline transportation.

Изобретение представляет показанный выше способ или стадию для частичного улучшения тяжелой нефти.The invention provides the method or step shown above for partially improving heavy oil.

В изобретении термическим крекингом тяжелой нефти по технологии Н8С (Крекинг в сокингкамере с высокой конверсией) получают улучшенную нефть со сниженной вязкостью, увеличенной плотностью в градусах АР1 и меньшим содержанием загрязняющих примесей. Этим повышают пригодность тяжелой нефти к транспортировке и отделяют остаток термического крекинга, который используют в качестве топлива для производства пара, нагнетаемого в пластовый резервуар тяжелой нефти. Это напрямую связано с сокращением капиталовложений в повышение качества тяжелой нефти на буровой площадке и эксплуатационных расходов на добычу тяжелой нефти нагнетанием пара в пластовый резервуар. Ниже изобретение разъясняется в сравнении с традиционно существующими проблемами.In the invention by thermal cracking of heavy oil using the H8C technology (Cracking in a conversion chamber with a high conversion), an improved oil is obtained with a reduced viscosity, increased density in degrees AP1 and a lower content of contaminants. This increases the suitability of heavy oil for transportation and separates the remainder of thermal cracking, which is used as fuel for the production of steam injected into the reservoir of heavy oil. This is directly related to the reduction in investment in improving the quality of heavy oil at the drilling site and operating costs for the production of heavy oil by injection of steam into the reservoir. Below the invention is explained in comparison with traditionally existing problems.

1. Тяжелые нефти имеют более высокую вязкость и более низкую плотность в градусах АР1, чем традиционные сырые нефти, и с трудом перекачиваются по трубопроводам. Более того, тяжелые нефти имеют высокое содержание загрязняющих примесей, таких как сера, азот и тяжелые металлы (никель и ванадий), и высокое общее кислотное число (ΤΑΝ). Термический крекинг тяжелой нефти по технологии Н8С (Крекинг в сокинг-камере с высокой конверсией) дает улучшенную нефть со сниженной вязкостью, повышенной плотностью в градусах АР1 и меньшим содержанием загрязняющих примесей, и отделяет1. Heavy oils have a higher viscosity and lower density in degrees AP1 than traditional crude oils, and are difficult to pump through pipelines. Moreover, heavy oils have a high content of contaminants such as sulfur, nitrogen and heavy metals (nickel and vanadium), and a high total acid number (ΤΑΝ). Thermal cracking of heavy oil using the H8C technology (Cracking in a high conversion socking chamber) provides improved oil with a reduced viscosity, increased density in degrees AP1 and a lower content of contaminants, and separates

- 2 026096 остаток термического крекинга.- 026096 residue of thermal cracking.

2. В висбрейкере, распространенной технологии термического крекинга, избегают высокой степени конверсии по той причине, что совместное присутствие более легкой фракции и крекинг-остатка в одной и той же жидкостной фазе в реакторе проявляет весьма высокую склонность к осаждению асфальтенов, которое ведет к закоксовыванию реактора и засорению трубопроводов.2. In a visbreaker, a common thermal cracking technology, a high degree of conversion is avoided because the combined presence of a lighter fraction and a cracked residue in the same liquid phase in the reactor exhibits a very high tendency to asphaltene precipitation, which leads to coking of the reactor and clogging of pipelines.

Термическим крекингом по технологии Н8С можно достигнуть более высокой степени конверсии тем, что избегают совместного присутствия более легкой фракции и крекинг-остатка в одной и той же жидкостной фазе.By thermal cracking using the H8C technology, a higher degree of conversion can be achieved by avoiding the joint presence of a lighter fraction and a cracking residue in the same liquid phase.

3. Тяжелые нефти являются высоковязкими и имеют низкую текучесть, так что их можно транспортировать по трубопроводу после разбавления разбавителем или конденсатом. Стоимость разбавителя и затраты, связанные с перекачкой по трубопроводу, сокращаются тем, что с помощью технологии Н8С уменьшается объем разбавителя. В предельном случае не требуются ни разбавитель, ни трубопровод для возврата разбавителя.3. Heavy oils are highly viscous and have low fluidity, so that they can be transported by pipeline after dilution with diluent or condensate. The cost of the diluent and the costs associated with pumping through the pipeline are reduced by the fact that the volume of the diluent is reduced using the H8C technology. In the extreme case, neither diluent nor piping is required to return the diluent.

4. Стоимость природного газа для производства пара составляет более половины общих эксплуатационных затрат на добычу тяжелой нефти. Замена природного газа для производства пара остатком термического крекинга, побочным продуктом технологии Н8С, сокращает стоимость энергии.4. The cost of natural gas for steam production is more than half of the total operating costs for the production of heavy oil. Replacing natural gas for steam production with thermal cracking residue, a by-product of H8C technology, reduces energy costs.

5. Такие традиционные способы как термический крекинг, деасфальтизация растворителями (δΌΑ) и гидрокрекинг, которые обычно применяют для обработки атмосферного или вакуумного остатка в традиционных технологиях переработки нефти, непригодны для частичного улучшения тяжелой нефти на буровой площадке по соображениям экономически приемлемого масштаба производства, достигаемых пределов повышения качества и технических характеристик нефтяного продукта для транспортировки по трубопроводу. Технология Н$С с упрощенной схемой является более приемлемой в экономическом плане, чем традиционные способы, и тем самым пригодна для частичного улучшения тяжелой нефти и для получения пригодной к транспортировке тяжелой нефти на буровой площадке.5. Traditional methods such as thermal cracking, solvent deasphalting (δΌΑ) and hydrocracking, which are usually used to treat atmospheric or vacuum residues in traditional oil refining technologies, are unsuitable for partial improvement of heavy oil at the drilling site for reasons of economically acceptable scale of production, reached the limits improving the quality and technical characteristics of the oil product for pipeline transportation. The H $ C technology with a simplified scheme is more economically acceptable than traditional methods, and is therefore suitable for partial improvement of heavy oil and for obtaining heavy oil suitable for transportation at a drilling site.

Изобретение разрешает показанные выше проблемы следующим образом.The invention solves the above problems as follows.

(1) Термический крекинг по технологии Н5С' может работать стабильно, достигая более высокой степени конверсии, причем асфальтены удерживаются в высокодисперсном состоянии в реакционной жидкостной фазе при одновременном отделении подвергнутой термическому крекингу нефти от реакционной жидкостной фазы, во избежание совместного присутствия крекинг-остатка в той же жидкостной фазе.(1) Thermal cracking using H5C 'technology can work stably, achieving a higher degree of conversion, and asphaltenes are kept in a finely dispersed state in the reaction liquid phase while simultaneously separating the thermally cracked oil from the reaction liquid phase, in order to avoid the joint presence of the cracked residue in that same liquid phase.

(2) Технология Н$С производит улучшенную нефть со сниженной вязкостью, повышенной плотностью в градусах ΑΡΙ и меньшим содержанием загрязняющих примесей, таких как сера, азот и тяжелые металлы (никель и ванадий), и с меньшим ΤΑΝ.(2) The H $ C technology produces improved oil with a reduced viscosity, increased density in degrees ΑΡΙ and a lower content of contaminants such as sulfur, nitrogen and heavy metals (nickel and vanadium), and with less ΤΑΝ.

(3) В технологической схеме, в которой тяжелую нефть подвергают термическому крекингу по технологии Н$С, получают улучшенную нефть со сниженной вязкостью, повышенной плотностью в градусах ΑΡΙ и меньшим содержанием загрязняющих примесей, и отделяют крекинг-остаток. Продукт термического крекинга нефти как улучшенную нефть, после отведения тепла, транспортируют по трубопроводу.(3) In a process flow diagram in which heavy oil is thermally cracked using the H $ C technology, improved oil with reduced viscosity, increased density in degrees граду and a lower content of contaminants is obtained, and the cracked residue is separated. The product of thermal cracking of oil as improved oil, after heat removal, is transported by pipeline.

(4) В способе и в схеме отделенный крекинг-остаток используют в качестве топлива для производства пара, нагнетаемого в пластовый резервуар тяжелой нефти.(4) In the method and in the scheme, the separated cracking residue is used as fuel for the production of steam injected into the heavy oil reservoir.

(5) Количество крекинг-остатка, соответствующее количеству пара, необходимого согласно δΘΚ (отношение пара к нефти = объема воды к объему нефти, преобразованное в количество пара, нагнетаемого для одной единицы объема тяжелой нефти) при нагнетании в пластовый резервуар для извлечения тяжелой нефти, регулируют скоростью подачи тяжелой нефти в ЖС-процесс.(5) The amount of cracking residue corresponding to the amount of steam required according to δΘΚ (the ratio of steam to oil = water volume to oil volume, converted to the amount of steam injected for one unit volume of heavy oil) when injected into a reservoir to recover heavy oil, regulate the feed rate of heavy oil in the FS process.

Изобретение предпочтительно относится к частичному повышению качества путем термического крекинга тяжелых нефтей, чтобы улучшить их характеристики и пригодность к транспортировке по трубопроводу на буровой площадке, причем тяжелые нефти, плотность которых в градусах ΑΡΙ составляет менее 20, такие как сверхтяжелая сырая нефть типа битума нефтеносных песков и битума битуминозных песков Ориноко, или тяжелую сырую нефть, добывают нагнетанием пара в пластовый резервуар тяжелой нефти.The invention preferably relates to a partial increase in quality by thermal cracking of heavy oils to improve their performance and suitability for pipeline transportation at a drilling site, and heavy oils, whose density in degrees ΑΡΙ is less than 20, such as superheavy crude oil such as oil sands and Orinoco tar sands bitumen, or heavy crude oil, is produced by injecting steam into a heavy oil reservoir.

В изобретении термический крекинг и нагнетание технологического пара проводят в барабане, или реакторе. Тяжелая нефть легко разделяется на продукт термического крекинга нефти и остаток термического крекинга. Изобретение предпочтительно может быть исполнено на буровой площадке месторождения тяжелой нефти, то есть, предпочтительно создает способ повышения качества на буровой площадке путем термического крекинга.In the invention, thermal cracking and injection of process steam is carried out in a drum or reactor. Heavy oil is easily separated into thermal oil cracking product and thermal cracking residue. The invention can preferably be performed at the drilling site of a heavy oil field, that is, it preferably creates a method of improving quality at the drilling site by thermal cracking.

В изобретении продукт термического крекинга нефти содержит серу, азот и тяжелые металлы (никель/ванадий) в уменьшенных количествах. Термический крекинг предпочтительно проводят при температуре от 400 до 440°С, и продукт термического крекинга нефти имеет сниженное общее кислотное число (ΤΑΝ). Продукт термического крекинга нефти имеет настолько сниженную вязкость, чтобы быть пригодным для транспортировки по трубопроводу. Продукт термического крекинга нефти имеет более высокую плотность в градусах ΑΡΙ, чем исходная тяжелая нефть. Продукт термического крекинга нефтиIn the invention, the thermal oil cracking product contains sulfur, nitrogen, and heavy metals (nickel / vanadium) in reduced amounts. Thermal cracking is preferably carried out at a temperature of from 400 to 440 ° C., and the thermal oil cracking product has a reduced total acid number (ΤΑΝ). The thermal oil cracking product has a viscosity so reduced as to be suitable for pipeline transportation. The thermal oil cracking product has a higher density in degrees ΑΡΙ than the original heavy oil. Thermal oil cracking product

- 3 026096 имеет стабильные свойства при исключении контакта с воздухом во время хранения или транспортировки.- 3 026096 has stable properties while excluding contact with air during storage or transportation.

Соответствующий изобретению способ может дополнительно включать стадии, в которых сжигают отделенный остаток термического крекинга в паровом котле для производства пара, и используют пар для добычи тяжелой нефти согласно технологиям 8ΛΟΌ, С88 или нагнетания пара для повышения нефтеотдачи. Отделенный остаток термического крекинга может быть использован в количестве, нужном для генерирования количества пара, которое требуется согласно 8ОК (отношение пара к нефти), на буровой площадке. Отделенный остаток термического крекинга может быть получен термическим крекингом тяжелой нефти, добытой на буровой площадке.The method of the invention may further include stages in which the separated thermal cracking residue is burned in a steam boiler to produce steam, and steam is used to produce heavy oil according to 8ΛΟΌ, C88 or steam injection technologies to enhance oil recovery. The separated thermal cracking residue can be used in the amount needed to generate the amount of steam that is required according to 8OK (steam to oil ratio) at the drilling site. The separated thermal cracking residue can be obtained by thermal cracking of the heavy oil produced at the drilling site.

Соответствующий изобретению способ может дополнительно включать стадию, в которой смешивают продукт термического крекинга с тяжелой нефтью, добытой на буровой площадке, для транспортировки по трубопроводу.The method of the invention may further include a step in which the thermal cracking product is mixed with the heavy oil produced at the drilling site for pipeline transportation.

Предпочтительно, чтобы исходная тяжелая нефть имела плотность в градусах ΑΡΙ на уровне 20 или меньше. Более предпочтительно, чтобы исходная тяжелая нефть имела плотность в градусах ΑΡΙ на уровне 10 или меньше, и общее кислотное число (ΤΑΝ) составляло 2,0 или больше, такие, как у битума нефтеносных песков и битума битуминозных песков Ориноко.Preferably, the starting heavy oil has a density in degrees ΑΡΙ of 20 or less. More preferably, the starting heavy oil has a density in degrees ΑΡΙ at a level of 10 or less, and a total acid number (ΤΑΝ) of 2.0 or more, such as that of oil sands bitumen and Orinoco tar sands bitumen.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг. 1 включает (Ь) традиционный висбрейкер и (а) установку Н8С, и показывает традиционный висбрейкер и установку Н8С в сравнении. Фиг. 2 показывает блок-схему Н8С-процесса на буровой площадке. Фиг. 3 показывает схемы смешения, включающие раздел 3.1, показывающий общеупотребительную схему, раздел 3.2-1, показывающий вариант, где всю добытую тяжелую нефть подвергают обработке по технологии Н8С, и раздел 3.2-2, показывающий вариант, где обработке по технологии Н8С подвергают часть добытой тяжелой нефти. Фиг. 4 показывает простую блок-схему автоклавной экспериментальной установки. Фиг. 5 представляет график, показывающий выход термического крекинга и значение ΤΑΝ нефти повышенного качества. Фиг. 6 представляет график, показывающий температуру реакции и ΤΑΝ улучшенной нефти.FIG. 1 includes (b) a conventional visbreaker and (a) an H8C unit, and shows a conventional visbreaker and an H8C unit in comparison. FIG. 2 shows a flowchart of an H8C process at a drilling site. FIG. 3 shows mixing schemes, including section 3.1, showing a commonly used scheme, section 3.2-1, showing a variant where all of the extracted heavy oil is processed using the H8C technology, and section 3.2-2, showing the option where part of the extracted heavy oil is subjected to processing using the H8C technology oil. FIG. 4 shows a simple block diagram of an autoclave experimental setup. FIG. 5 is a graph showing thermal cracking yield and ΤΑΝ value of high quality oil. FIG. 6 is a graph showing the reaction temperature and ΤΑΝ of the improved oil.

Изобретение будет разъяснено более подробно с привлечением примеров и чертежей.The invention will be explained in more detail with reference to examples and drawings.

Фиг. 1 показывает традиционный Висбрейкер (крекинг-печь для мягкого крекинга) и установку Н8С в сравнении. Висбрейкер, как змеевикового типа, так и типа сокинг-камеры, работает при повышенном давлении, и подвергнутая термическому крекингу нефть и остаток термического крекинга присутствуют совместно в одной и той же реакционной жидкостной фазе, что ведет к ситуации, в которой ускоряется осаждение асфальтенов в жидкостной фазе. Во избежание такой ситуации процесс с использованием висбрейкера, по существу, имеет ограничение степени конверсии. В Н8С-процессе реакцию термического крекинга проводят при атмосферном давлении, и полученную нефть, подвергнутую термическому крекингу, одновременно выпаривают из реакционной жидкостной фазы с помощью такого эффекта, что при нагнетании водяного пара в реакционную жидкостную фазу достаточным для отгонки является пониженное давление паров дистиллята. Это позволяет проводить Н8С-процесс термического крекинга за пределами уровня конверсии, предельного для традиционного процесса висбрейкинга.FIG. 1 shows a traditional Visbreaker (cracking oven for soft cracking) and an H8C unit in comparison. The visbreaker, both the coil type and the type of socking chamber, operates at elevated pressure, and the thermally cracked oil and the thermal cracking residue are present together in the same reaction liquid phase, which leads to a situation in which the precipitation of asphaltenes in the liquid accelerates phase. In order to avoid such a situation, the process using the visbreaker essentially has a degree of conversion limitation. In the H8C process, the thermal cracking reaction is carried out at atmospheric pressure, and the resulting oil, subjected to thermal cracking, is simultaneously evaporated from the reaction liquid phase using such an effect that, when water vapor is injected into the reaction liquid phase, a reduced vapor pressure of the distillate is sufficient for distillation. This allows the H8C thermal cracking process to be carried out beyond the conversion level that is limiting for the traditional visbreaking process.

Один из методов оценки стабилизации подвергнутой термическому крекингу нефти известен как 8значение. 8-значение определяют разбавлением образца нефти толуолом до полного диспергирования асфальтенов, и затем добавлением н-гептана к разбавленной жидкости до начала осаждения асфальтенов. В стандарте Α8ΤΜ Ό-7157-05 точку начала осаждения асфальтенов определяют визуально с помощью автоматического титрования н-гептаном образца, разбавленного толуолом. На основе этого принципа, в настоящем изобретении для детектирования точки начала осаждения асфальтенов прибегают к наблюдению за появлением отметки в виде темного пятна в центре пятна на хроматографической бумаге при нанесении небольших количеств испытательного образца в виде капель с равномерным добавлением известного количества н-гептана к образцу, разбавленному толуолом. Чем более высоким является 8значение, тем более стабильно диспергированы асфальтены. Когда осаждение асфальтенов наблюдается без добавления любого количества н-гептана, это обозначают как 8-значение, равное 1,0. Как отмечено, для стабильного технологического режима работы висбрейкера требуется 8-значение не менее 2,0.One method for assessing the stabilization of thermally cracked oil is known as the 8 value. The 8-value is determined by diluting the oil sample with toluene until the asphaltenes are completely dispersed, and then adding n-heptane to the diluted liquid before the precipitation of the asphaltenes. In the Α8ΤΜ Ό-7157-05 standard, the start point of the asphaltene precipitation is determined visually by automatically titrating with n-heptane a sample diluted with toluene. Based on this principle, in the present invention, in order to detect the start point of the asphaltene precipitation, they resort to observing the appearance of a dark spot mark in the center of the spot on chromatographic paper when applying small amounts of the test sample in the form of drops with uniform addition of a known amount of n-heptane to the sample, diluted with toluene. The higher the 8 value, the more stable the dispersed asphaltenes. When precipitation of asphaltenes is observed without adding any amount of n-heptane, this is denoted as an 8-value equal to 1.0. As noted, for a stable technological mode of operation of a visbreaker, an 8-value of at least 2.0 is required.

Фиг. 2 показывает блок-схему установки для улучшения тяжелой нефти в Н8С-процессе на буровой площадке. В фиг. 2, НУО: подача тяжелой нефти, ИСО: улучшенная нефть, Р1: питающий насос, Р2: циркуляционный насос для тяжелой фракции улучшенной нефти, Р3: насос для выведения легкой фракции улучшенной нефти, Р4: насос для выведения водного конденсата, Р5: циркуляционный насос для остатка термического крекинга, Н1: нагреватель печи, С1: теплообменник 1, С2: теплообменник 2, С3: теплообменник 3, С4: теплообменник 4, С5: теплообменник 5, К1: реакционная камера, Ό1: сепаратор для отделения тяжелой фракции улучшенной нефти, Ό2: сепаратор для разделения нефти и воды, 81: пар, Ь1: трубопровод 1. Сначала в стадии НУО с помощью насоса Р1 производят подачу через теплообменник С2 для нагревания и нагнетания в нагреватель Н1 загрузки до проектной температуры. Нагретую НУО подают в реакционную камеру К1, в которой происходит реакция термического крекинга в жидкостной зоне, где нагнетают пар, перегретый в Н1. Подвергнутая термическому крекингу нефть (улучшенная нефть), которая выпарена из жидкостной зоны в виде паров в результате действия водяного пара, сни- 4 026096 жающего давление паров, нагнетаемого в реакционную жидкостную фазу, вытекает через верх К1 вместе с газообразными продуктами крекинга и паром в сепаратор Ό1 для отделения тяжелой фракции улучшенной нефти по выпускному трубопроводу Ь1. Улучшенную нефть подвергают непосредственному резкому охлаждению с помощью циркулирующей холодной более тяжелой фракции подвергнутой термическому крекингу нефти в Ь1 от К1 до Ό1. Сконденсированную более тяжелую фракцию подвергнутой термическому крекингу нефти отделяют от паров более легкой фракции подвергнутой термическому крекингу нефти, газообразных продуктов термического крекинга и пара в сепараторе Ό1. Пары более легкой фракции подвергнутой термическому крекингу нефти, газообразные продукты термического крекинга и пар охлаждают с помощью теплообменника С1, и несконденсированные газообразные продукты термического крекинга вытекают из сепаратора Ό2 для разделения нефти и воды. Сконденсированные водяной пар и более легкую фракцию подвергнутой термическому крекингу нефти отделяют друг от друга в сепараторе Ό2, и водный конденсат выводят с помощью насоса Р4. Отделенную более легкую фракцию подвергнутой термическому крекингу нефти выводят с помощью насоса Р3 и смешивают с более тяжелой фракцией подвергнутой термическому крекингу нефти. Отделенную более тяжелую фракцию подвергнутой термическому крекингу нефти на Ό1 с помощью насоса Р2 вовлекают в циркуляцию, во время которой охлаждают с помощью теплообменников С2 и С3, и используют для непосредственного охлаждения газообразных продуктов термического крекинга, улучшенной нефти и пара, которые выходят из К1 в Ь1. Часть более тяжелой фракции подвергнутой термическому крекингу нефти, охлажденную в С3, смешивают с более легкой фракцией подвергнутой термическому крекингу нефти и транспортируют по трубопроводу в качестве продуктовой улучшенной нефти ИОО после охлаждения в теплообменнике С4.FIG. 2 shows a block diagram of an installation for improving heavy oil in an H8C process at a drilling site. In FIG. 2, NUO: supply of heavy oil, ISO: improved oil, P1: feed pump, P2: circulation pump for heavy fraction of improved oil, P3: pump for removing light fraction of improved oil, P4: pump for removing condensate, P5: circulation pump for thermal cracking residue, H1: furnace heater, C1: heat exchanger 1, C2: heat exchanger 2, C3: heat exchanger 3, C4: heat exchanger 4, C5: heat exchanger 5, K1: reaction chamber, Ό1: separator for separating the heavy fraction of improved oil, Ό2: separator for the separation of oil and water, 81: steam, b1: labor plumbing 1. First, in the NLF stage, with the help of pump P1, a feed is supplied through a heat exchanger C2 to heat and pump charge into the heater H1 to the design temperature. Heated NLO is fed into the reaction chamber K1, in which the thermal cracking reaction takes place in the liquid zone, where steam superheated in H1 is pumped. Thermally cracked oil (refined oil), which is vaporized from the liquid zone in the form of vapor as a result of the action of water vapor, which reduces the pressure of the vapor injected into the reaction liquid phase, flows through the top of K1 together with gaseous cracked products and steam into the separator Ό1 to separate the heavy fraction of improved oil through the exhaust pipe b1. The improved oil is subjected to direct sharp cooling with the help of a circulating cold heavier fraction subjected to thermal cracking of oil in L1 from K1 to N1. The condensed heavier fraction of the thermally cracked oil is separated from the vapors of the lighter fraction of the thermally cracked oil, gaseous products of thermal cracking and steam in the separator No. 1. The vapors of the lighter fraction of the thermally cracked oil, the gaseous products of thermal cracking and the steam are cooled with a heat exchanger C1, and the non-condensed gaseous products of thermal cracking flow from the separator No. 2 to separate oil and water. The condensed water vapor and the lighter fraction of the thermally cracked oil are separated from each other in a separator Ό2, and the water condensate is removed using a pump P4. The separated lighter fraction of the thermally cracked oil is removed by pump P3 and mixed with the heavier fraction of the thermally cracked oil. The separated heavier fraction of thermally cracked oil at Ό1 with the help of pump P2 is drawn into the circulation, during which it is cooled with the help of heat exchangers C2 and C3, and is used for direct cooling of gaseous products of thermal cracking, improved oil and steam that leave K1 to L1 . A portion of the heavier fraction of the thermally cracked oil cooled in C3 is mixed with the lighter fraction of the thermally cracked oil and transported through the pipeline as product improved OSI oil after cooling in the heat exchanger C4.

Также можно предварительно отделить более легкую фракцию, первоначально содержащуюся в НУО, перед реализацией вышеописанной технологической схемы, и смешать ее с ИОО.It is also possible to preliminarily separate the lighter fraction originally contained in the NLO before the implementation of the above-described technological scheme and mix it with OSI.

Схема смешения будет разъяснена ниже с привлечением фиг. 3.The mixing scheme will be explained below with reference to FIG. 3.

Раздел 3.1 показывает общеупотребительную схему с использованием природного газа для производства пара и разбавлением добытой тяжелой нефти разбавителем для транспортировки по трубопроводу. Воду, отделенную от смеси тяжелой нефти и горячей воды, поступившей из подземной зоны, вовлекают в рециркуляцию и после необходимой обработки повторно используют в качестве воды для питания парового котла.Section 3.1 shows a commonly used scheme using natural gas to produce steam and diluting the extracted heavy oil with a diluent for pipeline transportation. Water separated from the mixture of heavy oil and hot water from the underground zone is drawn into recirculation and, after necessary treatment, is reused as water to power the steam boiler.

Раздел 3.2-1 схематически показывает диаграмму для ситуации, в которой всю добытую тяжелую нефть подвергают обработке по технологии Н8С, и улучшенную нефть, которая соответствует техническим условиям пригодности к транспортировке по трубопроводу, перекачивают по трубопроводу без разбавления. Остаток термического крекинга используют в качестве топлива для производства пара вместо природного газа.Section 3.2-1 schematically shows a diagram for a situation in which all produced heavy oil is processed using H8C technology, and improved oil, which meets the technical conditions of suitability for pipeline transportation, is pumped through the pipeline without dilution. The remainder of thermal cracking is used as fuel to produce steam instead of natural gas.

Раздел 3.2-2 схематически показывает диаграмму для случая, в котором количество остатка термического крекинга, соответствующее количеству пара, необходимому согласно 8ОК для нагнетания в пластовый резервуар для добычи тяжелой нефти, регулируют скоростью подачи тяжелой нефти в процесс Н8С. Остальную необработанную тяжелую нефть смешивают с улучшенной нефтью, полученной вышеуказанным способом, и смесь разбавляют разбавителем для корректирования характеристик к транспортировке по трубопроводу.Section 3.2-2 schematically shows a diagram for a case in which the amount of thermal cracking residue corresponding to the amount of steam required according to 8OK for injection into the reservoir for heavy oil production is controlled by the feed rate of the heavy oil to the H8C process. The remaining untreated heavy oil is mixed with the improved oil obtained by the above method, and the mixture is diluted with a diluent to adjust the characteristics for pipeline transportation.

В этом случае воду также направляют в рециркуляцию и повторно используют после необходимой обработки воды, отделенной от смеси тяжелой нефти и горячей воды, поступившей из подземной зоны.In this case, the water is also sent for recycling and reused after the necessary treatment of water, separated from the mixture of heavy oil and hot water from the underground zone.

Фиг. 4 представляет простую блок-схему экспериментальной автоклавной (АСК) установки. Около 500 г тяжелой нефти помещают в автоклав ЛСК емкостью 1 (один) литр и взвешивают с высокой точностью. После закрывания крышки на фланце автоклава АСК и продувки системы азотом систему эвакуировали до заданного вакуума с помощью вакуумного насоса УРИМР. АСК погружают в баню с расплавленным оловом и включают мешалку в АСК при температуре выше точки плавления тяжелой нефти. Отсчет продолжительности реакции начинают, когда образец тяжелой нефти в АСК достигает заданной реакционной температуры. Во время реакции выходящие из АСК продукты сначала охлаждают в конденсаторе НС с горячей водой, и сконденсированную более тяжелую фракцию подвергнутой термическому крекингу нефти собирают в приемнике НОК тяжелой нефти. Более легкую фракцию подвергнутой термическому крекингу нефти собирают в приемнике ЬОК легкой нефти после охлаждения холодной водой и с помощью охлаждаемой ловушки СС с холодной водой. Все газообразные продукты термического крекинга собирают в мешке ТеД1аг после измерения объема с помощью счетчика ОМ расхода газа.FIG. 4 is a simple block diagram of an experimental autoclave (ASK) plant. About 500 g of heavy oil is placed in an LSC autoclave with a capacity of 1 (one) liter and weighed with high accuracy. After closing the lid on the flange of the ASK autoclave and purging the system with nitrogen, the system was evacuated to a predetermined vacuum using a URIMR vacuum pump. ASA is immersed in a molten tin bath and the mixer is turned on in ASA at a temperature above the melting point of heavy oil. The reaction duration starts when the heavy oil sample in the ASA reaches a predetermined reaction temperature. During the reaction, the products leaving the ASA are first cooled in an HC condenser with hot water, and the condensed heavier fraction of the thermally cracked oil is collected in the NOC receiver of heavy oil. The lighter fraction of the thermally cracked oil is collected in a LOC receiver of light oil after cooling with cold water and using a cooled CC trap with cold water. All gaseous products of thermal cracking are collected in a TeD1ag bag after volume measurement using an OM gas flow meter.

После реакции баню быстро опускают для охлаждения АСК и прекращения реакции. После охлаждения до комнатной температуры крышку снимают с фланца и взвешивают АСК. Вес содержимого определяют вычитанием веса самого АСК как вес остатка термического крекинга.After the reaction, the bath is quickly lowered to cool the ASA and terminate the reaction. After cooling to room temperature, the lid is removed from the flange and the ASA is weighed. The weight of the contents is determined by subtracting the weight of the ASA itself as the weight of the thermal cracking residue.

Нефти в НОК и ЬОК взвешивают в целом как количество продукта термического крекинга нефти.The oils in the NOC and LOC are weighed as a whole as the amount of thermal cracked oil product.

Отобрав часть газообразных продуктов термического крекинга в ВАО, измерили концентрацию сероводорода с помощью индикаторной трубки, и остальные компоненты газа проанализировали с помощью газовой хроматографии. Вес газообразных продуктов термического крекинга получили из величин объемов газа и состава газа.Having selected part of the gaseous products of thermal cracking in HLW, the concentration of hydrogen sulfide was measured using an indicator tube, and the remaining gas components were analyzed using gas chromatography. The weight of gaseous products of thermal cracking was obtained from the values of gas volumes and gas composition.

- 5 026096- 5 026096

Свойства тяжелых нефтей, битума нефтеносных песков и битуминозных песков Ориноко, использованных для экспериментов, перечислены в табл. 1. Оба сырьевых материала представляют собой сверхтяжелую нефть с плотностью в градусах ΑΡΙ менее 10.The properties of heavy oils, bitumen oil sands, and Orinoco tar sands used for experiments are listed in Table. 1. Both raw materials are superheavy oil with a density in degrees of 10 less than 10.

Ниже разъяснено сравнение с традиционным висбрейкингом.The comparison with traditional visbreaking is explained below.

Примеры перечислены в табл. 2(1). примеры 1, 2 и 3 проведены с вариацией продолжительности реакции для получения различных выходов крекинга при постоянных условиях вакуума и температуры, 118 мм рт.ст. (15,73 кПа) и 410°С соответственно. Измерили и сравнили δ-значения только самого остатка термического крекинга и смеси улучшенной нефти с остатком термического крекинга, причем первый моделировал реакционную жидкостную фазу процесса Н8С, в котором улучшенную нефть одновременно отделяли в виде паров с помощью технологического пара от жидкостной фазы, и последняя моделировала реакционную жидкостную фазу висбрейкера.Examples are listed in table. 2 (1). examples 1, 2 and 3 were carried out with a variation in the reaction time to obtain different cracking yields under constant vacuum and temperature conditions, 118 mm Hg. (15.73 kPa) and 410 ° C, respectively. The δ-values of only the thermal cracking residue itself and the improved oil mixture with the thermal cracking residue were measured and compared, the former simulating the reaction liquid phase of the Н8С process, in which the improved oil was simultaneously separated in the form of vapors using process steam from the liquid phase, and the latter simulated the reaction Visbreaker liquid phase.

Как в примере 1, δ-значение смеси улучшенной нефти с остатком термического крекинга при выходе термического крекинга (газ + улучшенная нефть) 58,3 вес.% составляет 1,9, что является более низким чем 2,0 предельного значения для стабильной работы процесса с использованием висбрейкера. Это означает, что дополнительный крекинг приводит к весьма рискованной ситуации, которая может привести к загрязнению, закупориванию и в конце концов закоксовыванию реактора в результате осаждения асфальтенов. С другой стороны, δ-значение только самого остатка термического крекинга составляет 2,8 при том же выходе термического крекинга, что подразумевает хорошо диспергированные асфальтены.As in example 1, the δ-value of the mixture of improved oil with the residue of thermal cracking at the exit of thermal cracking (gas + improved oil) of 58.3 wt.% Is 1.9, which is lower than the 2.0 limit value for stable operation of the process using a visbreaker. This means that additional cracking leads to a very risky situation, which can lead to contamination, clogging and eventually coking of the reactor as a result of asphaltene precipitation. On the other hand, the δ value of only the thermal cracking residue is 2.8 at the same thermal cracking yield, which implies well dispersed asphaltenes.

δ-значение смеси улучшенной нефти и остатка термического крекинга в примере 2 составляет 1,6 при выходе термического крекинга (газ + улучшенная нефть) 62,4 вес.%, что означает худшее диспергирование асфальтенов. Однако δ-значение только самого остатка термического крекинга составляет 2,5 при таком же выходе термического крекинга, что подразумевает сохранение дисперсии асфальтенов на удовлетворительном уровне.The δ value of the mixture of improved oil and the thermal cracking residue in Example 2 is 1.6, with a thermal cracking yield (gas + improved oil) of 62.4 wt.%, which means worse dispersion of asphaltenes. However, the δ value of only the thermal cracking residue itself is 2.5 at the same thermal cracking yield, which implies that the dispersion of asphaltenes is maintained at a satisfactory level.

δ-значение смеси улучшенной нефти и остатка термического крекинга в примере 3 составляет 1,4 при выходе термического крекинга (газ + улучшенная нефть) 67,4 вес.%, что означает худшее диспергирование асфальтенов. Однако δ-значение только самого остатка термического крекинга составляет 2,0 при таком же выходе термического крекинга, которое означает, что дисперсия асфальтенов все еще удерживается в пределах диапазона, допустимого для висбрейкера. Из вышеуказанных примеров ΗδΟ несомненно имеет преимущество перед традиционной крекинг-печью для мягкого крекинга, сохраняя стабильность асфальтенов в реакционной жидкостной фазе даже выше предела для висбрейкера.The δ value of the mixture of improved oil and the thermal cracking residue in Example 3 is 1.4, with a thermal cracking yield (gas + improved oil) of 67.4 wt.%, which means worse dispersion of asphaltenes. However, the δ value of only the thermal cracking residue itself is 2.0 at the same thermal cracking yield, which means that the dispersion of asphaltenes is still kept within the range acceptable for the visbreaker. Of the above examples, ΗδΟ undoubtedly has an advantage over the traditional cracking furnace for soft cracking, while maintaining the stability of asphaltenes in the reaction liquid phase even above the limit for the visbreaker.

Табл. 2(2) показывает δ-значения остатков термического крекинга из вакуумного остатка средневосточных нефтей. Хотя температура размягчения остатка термического крекинга в сравнительном примере 1 является такой же, как для примера 1, δ-значение сравнительного примера 1 составляет 2,2, что является более низким, чем значение примера 1, а именно 2,8.Tab. 2 (2) shows the δ-values of thermal cracking residues from the vacuum residue of Middle Eastern oils. Although the softening point of the thermal cracking residue in comparative example 1 is the same as for example 1, the δ-value of comparative example 1 is 2.2, which is lower than the value of example 1, namely 2.8.

Таким же образом, хотя температура размягчения остатка термического крекинга сравнительного примера 2 является такой же, как для примера 2, δ-значение сравнительного примера 2 составляет 1,7, что является более низким, чем значение в примере 2, на этот раз именно 2,5. Таким образом, ΗδΟ представляет собой превосходную технологию для улучшения тяжелой нефти, в особенности битума нефтеносных песков.In the same way, although the softening point of the thermal cracking residue of comparative example 2 is the same as for example 2, the δ-value of comparative example 2 is 1.7, which is lower than the value in example 2, this time exactly 2, 5. Thus, ΗδΟ is an excellent technology for improving heavy oil, especially oil bitumen.

Ниже будет разъяснено снижение содержания загрязняющих примесей.Below, a reduction in contaminants will be explained.

Как показано в табл. 3(1), уровни содержания азота 0,4 вес.%, серы 5,02 вес.% и тяжелых металлов (никеля/ванадия) 85/220 весовых частей на миллион (етррт) в битуме нефтеносных песков как сырьевом материале улучшены до 0,1-0,2 вес.%, 3,4-3,66 вес.% и <1/<1 террт соответственно, в улучшенных нефтях.As shown in the table. 3 (1), nitrogen content of 0.4 wt.%, Sulfur of 5.02 wt.% And heavy metals (nickel / vanadium) 85/220 parts per million (etr) in the tar sands of oil sands as a raw material improved to 0 , 1-0.2 wt.%, 3.4-3.66 wt.% And <1 / <1 tert, respectively, in improved oils.

Как также показано в табл. 3(2), уровни содержания азота 0,58 вес.%, серы 3,61 вес.%, и тяжелых металлов (никеля/ванадия) 92/439 \\ррт в битуме нефтеносных песков как сырьевом материале улучшены до 0,2-0,3 вес.%, 3,29-3,52 вес.% и <1/<1 террт соответственно, в улучшенных нефтях.As also shown in the table. 3 (2), the levels of nitrogen are 0.58 wt.%, Sulfur 3.61 wt.%, And heavy metals (nickel / vanadium) 92/439 \\ ppm in bitumen oil sands as a raw material improved to 0.2- 0.3 wt.%, 3.29-3.52 wt.% And <1 / <1 tert, respectively, in improved oils.

Ниже будет разъяснено снижение ΤΑΝ.Below, the reduction ΤΑΝ will be explained.

Результаты снижения ΤΑΝ в примерах 1, 2, 3, 4, 5 и 6 показаны в табл. 4(1), фиг. 5 и 6. Когда битум нефтеносных песков со значением ΤΑΝ 2,80 мг КОН/г обрабатывают в процессе ΗδΟ, ΤΑΝ улучшенных нефтей снижается до 2,12-1,66 мг КОН/г.The results of reducing ΤΑΝ in examples 1, 2, 3, 4, 5 and 6 are shown in table. 4 (1), FIG. 5 and 6. When bitumen oil sands with a value of ΤΑΝ 2.80 mg KOH / g are treated in the ΗδΟ process, ΤΑΝ of the improved oils is reduced to 2.12-1.66 mg KOH / g.

Обнаружено, что степень снижения в термическом крекинге при температуре 390°С является наименьшей и проявляет тенденцию к возрастанию с повышением температуры. Для снижения ΤΑΝ является эффективной температура выше 400°С.It was found that the degree of decrease in thermal cracking at a temperature of 390 ° C is the smallest and tends to increase with increasing temperature. To reduce ΤΑΝ, temperatures above 400 ° C are effective.

Табл. 4(2) показывает результаты примеров 11 и 12 для битума нефтеносных песков Ориноко. Когда битум нефтеносных песков Ориноко с ΤΑΝ 3,3 мг КОН/г обрабатывают в процессе ΗδΟ, значение ΤΑΝ улучшенных нефтей снижается до 2,0 мг КОН/г.Tab. 4 (2) shows the results of Examples 11 and 12 for Orinoco oil sands bitumen. When the Orinoco oil sands bitumen with ΤΑΝ 3.3 mg KOH / g is treated in the ΗδΟ process, the ΤΑΝ value of the improved oils is reduced to 2.0 mg KOH / g.

Ниже будет разъяснена стабильность улучшенной нефти при хранении.The storage stability of the improved oil will be explained below.

Табл. 5 показывает результаты испытаний стабильности улучшенной нефти при хранении. Плотность в градусах ΑΡΙ и кинематическая вязкость улучшенной нефти повышаются с увеличением продолжительности хранения в воздушной атмосфере, как в сравнительном примере 4. Однако свойства улучшенной нефти, сохраняемой в атмосфере азота, не изменяются после 60 дней хранения, как в примере 9.Tab. 5 shows the results of storage stability tests of improved oil. The density in degrees ΑΡΙ and the kinematic viscosity of the improved oil increase with increasing storage time in the air, as in comparative example 4. However, the properties of the improved oil stored in a nitrogen atmosphere do not change after 60 days of storage, as in example 9.

- 6 026096- 6 026096

Стабильность улучшенной нефти сохраняется при исключении контакта с воздухом в течение длительного времени хранения.The stability of the improved oil is maintained while avoiding contact with air for a long storage time.

Сокращение разбавителя и улучшение свойств смешанной нефти повышением качества тяжелой нефтиReduced diluent and improved properties of blended oil by improving the quality of heavy oil

В Канаде одним из технических условий пригодности для транспортировки по трубопроводу тяжелой нефти является вязкость не выше 350 мм2/с и плотность в градусах ΑΡΙ более 19. Соответствующие вязкости в примерах 1, 2 и 3 составляют 158, 142 и 130 мм2/с даже при температуре 7,5°С (ежегодная наинизшая эталонная температура климатических условий), которые значительно ниже 350 мм2/с, как показано в табл. 3(1).In Canada, one of the technical conditions of suitability for transportation of heavy oil through a pipeline is a viscosity of not higher than 350 mm 2 / s and a density in degrees of ΑΡΙ more than 19. The corresponding viscosities in Examples 1, 2 and 3 are 158, 142 and 130 mm 2 / s even at a temperature of 7.5 ° C (annual lowest reference temperature of climatic conditions), which are significantly lower than 350 mm 2 / s, as shown in table. 3 (1).

Соответствующие плотности в градусах ΑΡΙ улучшенных нефтей в примерах 1, 2 и 3 табл. 3(1) составляют 19,0, 19,1 и 19,3, что удовлетворяет требованию технических условий для транспортировки по трубопроводу без разбавления.The corresponding density in degrees ΑΡΙ of improved oils in examples 1, 2 and 3 of the table. 3 (1) are 19.0, 19.1 and 19.3, which meets the technical requirements for transportation through the pipeline without dilution.

Табл. 6 показывает степени разбавления, когда для технических условий транспортировки по трубопроводу требуется плотность в градусах ΑΡΙ на уровне 21. Относительно сравнительного примера 3, для которого необходимы 29,8% по объему разбавителя для случая без повышения качества, улучшенная в процессе Н8С нефть требует 18% по объему разбавителя при §ОК 3,0 (пример 7), и 11,5% по объему разбавителя при §ОК 4,0 (пример 8). Таким образом, когда битум обрабатывают с использованием Н8С, для технических условий транспортировки по трубопроводу при плотности в градусах ΑΡΙ на уровне 21 требуется меньшее количество разбавителя.Tab. 6 shows the degree of dilution, when the technical conditions for transportation by pipeline require a density in degrees ΑΡΙ of level 21. Relative to comparative example 3, for which 29.8% by volume of diluent is required for the case without quality improvement, oil improved in the Н8С process requires 18% by volume of diluent at §ОК 3.0 (example 7), and 11.5% by volume of diluent at §ОК 4.0 (example 8). Thus, when bitumen is processed using H8C, a smaller amount of diluent is required for the technical conditions of pipeline transportation at a density in degrees ΑΡΙ at level 21.

В то же время уровни содержания серы, азота, тяжелых металлов (никеля и ванадия) и ΤΑΝ смешанных нефтей примеров 7 и 8 являются более низкими, чем значения для сравнительного примера 3, таким образом, характеристики смешанных нефтей улучшаются.At the same time, the levels of sulfur, nitrogen, heavy metals (nickel and vanadium) and ΤΑΝ of the mixed oils of examples 7 and 8 are lower than the values for comparative example 3, thus, the characteristics of the mixed oils are improved.

Ниже описаны табл. 1, табл. 2(1), табл. 2(2), табл. 3(1), табл. 3(2), табл. 4(1), табл. 4(2), табл. 5 и табл. 6.Below are described table. 1, tab. 2 (1), tab. 2 (2), tab. 3 (1), tab. 3 (2), tab. 4 (1), tab. 4 (2), tab. 5 and tab. 6.

Таблица 1Table 1

Свойства сырьевого материалаRaw Material Properties

Битум нефтеносных песков Атабаски Bitumen oil Athabasca sands Битум серро негро бассейна Ориноко Bitumen Cerro black pool Orinoco Аналитический метод Analytical method Плотность при температуре 15°С Density at temperature 15 ° C г/см3 g / cm 3 1,0164 1,0164 1,0133 1,0133 Пикнометр Вардена согласно японскому промышленному стандарту Л5 К2249 Varden's pycnometer according to japanese industrial standard L5 K2249 Плотность б градусах ΑΡΙ Density b degrees ΑΡΙ 7,6 7.6 8,1 8.1 С FROM % вес. % weight. 83,60 83.60 78,26 78.26 ΊΡΙ-53-65 ΊΡΙ-53-65 К TO % вес. % weight. 10,50 10.50 10, 68 10, 68 N N % вес. % weight. 0,40 0.40 0,58 0.58 3 3 % вес. % weight. 5, 02 5, 02 3, 61 3, 61 Л5 К2541-3 L5 K2541-3 Ηΐ Ηΐ вес. ч/млн weight. ppm 85 85 92 92 ТРТ-55-59 TRT-55-59 V V вес. ч/млн weight. ppm 220 220 439 439 Нерастворимые в н-гептане Insoluble in n-heptane % вес. % weight. 10,4 10,4 10,0 10.0 А5ТМ Ώ6560 A5TM Ώ6560 Остаточный углерод Residual carbon % вес. % weight. 14,08 14.08 12,34 12.34 ЛЗ К2270 LZ K2270 Общее кислотное число Total acid number 2,8 2,8 3,3 3.3 Л8 К2501 Потенциометрическое титрование L8 K2501 Potentiometric titration

Кинематическая вязкость при 7, 5°С Kinematic viscosity at 7.5 ° C мм2/секmm 2 / s ЛЗ К2283 LZ K2283 Кинематическая вязкость при 50°С Kinematic viscosity at 50 ° C мм2/секmm 2 / s 6970 6970 Кинематическая вязкость при 75°С Kinematic viscosity at 75 ° C мм2/секmm 2 / s 874 874 Кинематическая вязкость при 100°С Kinematic viscosity at 100 ° C мм2/секmm 2 / s 182 182 Абсолютная вязкость при 100°С Absolute viscosity at 100 ° C мПа'сек MPa'sec 203 203 140 140 Реометр Брукфилда Brookfield Rheometer Абсолютная вязкость при 160°С Absolute viscosity at 160 ° C мПа'сек MPa'sec 23 23 6 6 Абсолютная вязкость при 220°С Absolute viscosity at 220 ° C мПа'сек MPa'sec 8 8 - -

- 7 026096- 7 026096

Битум нефтеносных песков Атабаски Bitumen oil Athabasca sands Битум серро негро бассейна Ориноко Bitumen Cerro black pool Orinoco Аналитический метод Analytical method Теплотворная способность брутто Calorific value gross Дж/г J / g 42530 42530 40800 40800 Л5 К2279 L5 K2279 Теплотворная способность нетто Calorific value net Дж/г J / g 40140 40140 38650 38650

Стабильность {3-значение} Stability {3-value} 3,7 3,7 Согласно стандарту АЗТМ 07157 According to the standard AZTM 07157 Вода Water % % 0,3 0.3 ЛЗ К2275 Колориметрическое титрование по Карлу Фишеру LZ K2275 Colorimetric Karl Fischer titration Сухой шламовый остаток Dry sludge residue % вес. % weight. 0,23 0.23 0,26 0.26 130 10307-1 130 10307-1 Дистилляция, % Distillation% ЛЗ К2254 Газохроматографический метод LZ K2254 Gas chromatographic method Начальная точка кипения Boiling point °С ° C 194 194 145 145 5 5 °с ° s 276 276 238 238 10 10 °с ° s 318 318 285 285 20 twenty °с ° s 385 385 360 360 30 thirty °с ° s 4 4 2 4 4 2 441 441 40 40 °с ° s 500 500 490 490 45 45 С FROM - - 520 520 50 fifty °с ° s 548 548 - - 60 60 °с ° s 598 598 - - 70 70 °с ° s 652 652 - - 80 80 °с ° s 714 714 - - 90 90 °с ° s - - - -

95 95 °С ° C - - - - Конечная точка кипения Boiling point °с ° s - -

- 8 026096- 8 026096

Таблица 2(1)Table 2 (1)

Результаты испытания термического крекингаThermal Cracking Test Results

Битум нефтеносных песков Атабаски Oil sands bitumen Athabasca Пример 1 Example 1 Пример 2 Example 2 Пример 3 Example 3 Улучшенная нефть Improved oil Улучшенная нефть Improved oil Улучшенная нефть Improved oil Вакуум Vacuum мм рт.ст. mmHg. 118 (15,73 кПа) 118 (15.73 kPa) 118 (15,73 кПа) 118 (15.73 kPa) 118 (15,73 кПа) 118 (15.73 kPa) Уровень нагнетания технологического пара эквивалентно вакууму Discharge level process steam equivalent to vacuum % по весу относительно сырьевого материала % by weight regarding raw material 13 thirteen 15 fifteen 15, 5 15, 5 Температура реакции Reaction temperature 410 410 410 410 410 410 Продолжительность реакции Reaction time минут minutes 20 twenty 31 31 47 47 Выход термического крекинга Thermal cracking yield % по весу % by weight Газ Gas 1,0 1,0 1/1 1/1 1, 6 sixteen Улучшенная нефть Improved oil 57,3 57.3 61,3 61.3 65,8 65.8 Остаток термического крекинга Thermal Cracking Residue 41,7 41.7 37,6 37.6 32,6 32.6 Температура размягчения остатка термического крекинга Softening point thermal cracking residue °С ° C 85 85 99 99 125 125

Степень термической конверсии фракции 500°С* Degree of thermal conversion fractions 500 ° C * % % 30,6 30.6 37,4 | 45,8 37.4 | 45.8 Термическая конверсия фракции 500°С*, % = (выход (газ + улучшенная нефть), % по весу - фракция 500°С в сырьевом материале, % по весу))/(фракция 100-500°С“ в сырьевом материале, % по весу) * 100 Thermal fraction conversion 500 ° С *,% = (yield (gas + improved oil),% by weight - fraction 500 ° C in the raw material,% by weight)) / (fraction 100-500 ° C “in the raw material,% by weight) * 100 3-значение 3-value - - Остаток термического крекинга Thermal Cracking Residue 2,8 2,8 2,5 2,5 2 2 Смесь улучшенной нефти и остатка термического крекинга A mixture of improved oil and thermal cracking residue 1,9 1.9 1,6 1,6 1,4 1.4

Таблица 2(2)Table 2 (2)

8-значение остатка термического крекинга вакуумного остатка средневосточной нефти8-value residue thermal cracking of the vacuum residue of Middle East oil

Сравнительный пример 1 Comparative Example 1 Сравнительный пример 2 Reference Example 2 Температура размягчения остатка термического The softening temperature of the thermal residue 85 85 99 99 крекинга, ЙСcracking, J C 3-значение 3-value 2,2 2.2 1,7 1.7

Таблица 3(1)Table 3 (1)

Результаты испытания термического крекингаThermal Cracking Test Results

Сырьевой материал Raw material Пример 1 Example 1 Пример 2 Example 2 Пример 3 Example 3 Пример 1 Example 1 Пример 2 Example 2 Пример 3 Example 3 Битум Bitumen Улучшенная Improved Улучшенная Improved Улучшенная Improved Остаток The remainder Остаток The remainder Остаток The remainder нефтеносных oil нефть oil нефть oil нефть oil термичес- thermally термичес- thermally термичес- thermally песков sand кого whom кого whom кого whom Атабаски Athabasca крекинга cracking крекинга cracking крекинга cracking Вакуум Vacuum мм рт.ст. mmHg. - - 118 118 113 113 118 118 118 118 118 118 118 118 (15,73 кПа) (15.73 kPa) (15,73 кПа) (15.73 kPa) (15,73 кПа) (15.73 kPa) (15,73 (15.73 (15,73 (15.73 (15,чз (15, chz кПа) kPa) кПа) kPa) кПа) kPa) Уровень нагнетания Discharge level % по весу % by weight - - 13 thirteen 15 fifteen 15, 5 15, 5 13 thirteen 15 fifteen 15, 5 15, 5 технологического technological относи- relate пара эквивалентно a pair is equivalent тельно completely вакууму vacuum сырьевого raw материала material Температура реакции Reaction temperature °С ° C - - 410 410 410 410 410 410 410 410 410 410 410 410 Продолжительность Duration минут minutes - - 20 twenty 31 31 47 47 20 twenty 31 31 47 47 реакции reactions Внешний вид Appearance Непроэрач- Neproerach- Слегка Slightly Слегка Slightly Слегка Slightly Черное Black Черное Black Черное Black ная naya прозрач- transparent прозрачная, transparent прозрачная, transparent твердое solid твердое solid твердое solid черновато- blackish ная, темно- naya, dark темно- dark- темно- dark- вещество substance вещество substance вещество substance коричневая, brown коричневая brown коричневая brown коричневая brown высоковяз- high viscosity жидкость liquid жидкость liquid жидкость liquid кая kaya

- 9 026096- 9 026096

Классификация нефти Oil classification Сверх- тяжелая In excess of- heavy Тяжелая Heavy Тяжелая Heavy Тяжелая Heavy Сверх- тяжелая In excess of- heavy Сверх- тяжелая In excess of- heavy Сверх- тяжелая In excess of- heavy Плотность при температуре 15^0 Density at temperature 15 ^ 0 г7сб? g7sb? 1,0164 1,0164 0,9403 0.9403 0,9388 0.9388 0,938 0.938 1,091 1,091 1,1104 1,1104 1,1276 1,1276 Плотность в градусах ΑΡΙ Density in degrees ΑΡΙ 7,6 7.6 19 nineteen 19, 1 19, 1 19,3 19.3 N N % вес. % weight. 0,40 0.40 0,1 0.1 0,2 0.2 0,1 0.1 0, 9 0, 9 0, 9 0, 9 1,1 1,1 5 5 % вес. % weight. 5,02 5.02 3,4 3.4 3,51 3,51 3,66 3.66 6,11 6.11 6,08 6.08 6,12 6.12 Νί Νί вес. ч/млн weight. ppm 85 85 <1 <1 <1 <1 <1 <1 200 200 230 230 260 260 V V вес. ч/млн weight. ppm 220 220 <1 <1 <1 <1 <1 <1 530 530 590 590 680 680 Нерастворимые в н- гептане Insoluble in n- heptane % вес. % weight. 10,4 10,4 0, 03 0.03 <0, 01 <0,01 0,05 0.05 27,5 27.5 30, 8 30, 8 31,3 31.3 Остаточный углерод Residual carbon % вес. % weight. 14,08 14.08 0, 36 0, 36 0,39 0.39 0,41 0.41 36, 02 36, 02 40,33 40.33 46, 94 46, 94 Общее кислотное число Total acid number мг КОН/г mg KOH / g 2,8 2,8 1,8 1.8 1,73 1.73 1,66 1.66

Сырьевой материал Raw material Пример 1 Example 1 Пример 2 Example 2 Пример 3 Example 3 Пример 1 Example 1 Пример 2 Example 2 Пример 3 Example 3 Битум нефтеносных песков Атабаски Bitumen oil sand Athabasca Улучшенная нефть Improved oil Улучшенная нефть Improved oil Улучшенная нефть Improved oil Остаток термичес- кого крекинга The remainder thermally whom cracking Остаток термичес- кого крекинга The remainder thermally whom cracking Остаток термичес- кого крекинга The remainder thermally whom cracking Кинематическая вязкость при 7,5аСKinematic viscosity at 7.5 a C ммг/секmm g / s 157, 7 157, 7 141,7 141.7 129, 7 129, 7 Кинематическая вязкость при 50°С Kinematic viscosity at 50 ° C мм2/секmm 2 / s 6970 6970 15,75 15.75 14,9 14.9 14,21 14.21 Кмнамя фичргкя я вязкость при 75°С I am viscosity at 75 ° C мм2/секmm 2 / s 874 874 7,042 7,042 6,723 6,723 6, 51 6, 51 Кинематическая Kinematic мм2/секmm 2 / s 182 182 3,916 3,916 3, 794 3, 794 3,695 3,695 Абсолютная вязкость Absolute viscosity мПа’сек MPa’s 203 203 Абсолютная вязкость при 160*С Absolute viscosity at 160 * C мПа сек MPa sec 23 23 Абсолютная вязкость при 220°С Absolute viscosity at 220 ° C мПа'сек MPa'sec 8 8 77 77 141 141 534 534 Абсолютная вязкость при 260&СAbsolute viscosity at 260 & C мПа'сек MPa'sec 29 29th 46 46 108 108

Абсолютная вязкость при 280°С Absolute viscosity at 280 ° C мПа'сек MPa'sec 19 nineteen 29 29th 60 60 Температура размягчения остатка термического крекинга Temperature softening residue thermal cracking °с ° s 85 85 99 99 125 125 Стабильность 13- значение ) Stability 13- value) 3,7 3,7 Нет пятна No stain Нет пятна No stain Нет пятна No stain Сухой шламовый остаток Dry slurry balance % вес. % weight. 0,01 0.01 0,01 0.01 <0,01 <0.01

Таблица 3(2)Table 3 (2)

Результаты испытания термического крекингаThermal Cracking Test Results

| Сырьевой | Raw Пример 11 Example 11 Пример 12 Example 12 Пример 11 Example 11 Пример 12 Example 12 Битум серро 1 негро 1 бассейна 1 Ориноко Bitumen Cerro 1 black 1 pool 1 Orinoco Улучшенная нефть Improved oil Улучшенная нефть Improved oil Остаток термического крекинге The remainder thermal cracking Остаток термического The remainder thermal Вакуум Vacuum мм рт.ст. mmHg. 118 (15,73 кПа) 118 (15.73 kPa) 140 (18,66 кПа) 140 (18.66 kPa) 118 (15,73 кПа) 118 (15.73 kPa) 140 (18,66 кПа) 140 (18.66 kPa)

- 10 026096- 10 026096

Уровень нагнетания технологического пара эквивалентно вакууму Discharge level process steam equivalent to vacuum 1 по весу относи- тельно сырьевого материала 1 by weight relate completely raw material 13 thirteen 15 fifteen 13 thirteen 15 fifteen Температура реакции Reaction temperature еС e C - - 410 410 420 420 410 410 420 420 Продолжительность реакции Reaction time минут minutes - - 20 twenty 10 10 20 twenty 10 10 Выход термического крекинга Thermal cracking yield % вес. % weight. Газ Gas - - 0,3 0.3 0,4 0.4 - - - - Улучшенная нефть Improved oil - - 54,1 54.1 60,4 60,4 - - Остаток термического крекинга Thermal Cracking Residue - - 45, 6 45, 6 39, 2 39, 2 - - - - Температура размягчения остатка термического крекинга The softening temperature of the residue thermal cracking °С ° C 83 83 116 116 Степень термической конверсии фракции 500°С* Degree of thermal conversion fractions 500 ° C * 29,6 29.6 39,5 39.5 Термическая конверсия фракции 500ьС', % = (выход (гаэ + улучшенная нефть), % по весу - фракция 5ΰ0°€“ в сырьевом материале, 1 по весу)>/{фракция 100-500*0' в сырьевом материале, % по весу)х10СThermal conversion of the fraction 500 b C ',% = (yield (gae + improved oil),% by weight - fraction 5ΰ0 ° € “in the raw material, 1 by weight)> / {fraction 100-500 * 0' in the raw material, % by weight) x 10C Внешний вид Appearance Непрозрачная черноватокоричневая, высокоеяЭкая Opaque blackish brown high Слегка прозрачная, темно- коричневая жидкость Slightly transparent dark- brown liquid Слегка прозрачная, темно- коричневая жидкость Slightly transparent dark- brown liquid Черное твердое вещество Black solid substance Черное твердое вещество Black solid substance Классификация нефти Oil classification Сверхтяжелая Super heavy Тяжелая Heavy Тяжелая Heavy Сверхтяжелая Super heavy Сверхтяжелая Super heavy Плотность при температуре 15”с Density at 15 ”s г/См3 g / cm 3 1,0133 1,0133 0,9279 0.9279 0,9304 0.9304 1,0960 1,0960 1,1250 1,1250 Плотность в градусах ΑΡΙ Density in degrees ΑΡΙ 3,1 3,1 20,9 20.9 20,5 20.5 - -

Таблица 3(2)Table 3 (2)

Результаты испытания термического крекинга (продолжение)Thermal Cracking Test Results (continued)

Сырьевой материал Raw material Пример 11 Example 11 Пример 12 Example 12 Пример 11 Example 11 Пример 12 Example 12 Битум Bitumen Улучшен- Enhanced- Улучшен- Enhanced- Остаток The remainder Остаток The remainder серро serro ная нефть oil ная нефть oil термичес- thermally термичес- thermally негро black кого whom кого whom бассейна basin крекинга cracking крекинга cracking Ориноко Orinoco N N % вес. % weight. 0,58 0.58 0,2 0.2 0,3 0.3 1,2 1,2 0,9 0.9 3 3 % вес. % weight. 3, 61 3, 61 3,52 3.52 3,29 3.29 4,22 4.22 6, 03 6, 03 Νί Νί вес. ч/млн weight. ppm 92 92 <1 <1 <1 <1 202 202 230 230 V V вес. ч/млн weight. ppm 439 439 <1 <1 <1 <1 871 871 590 590 Нерастворимые в н-гептане Insoluble in n-heptane % вес. % weight. 10,0 10.0 <0,01 <0.01 <0,01 <0.01 - - 30,3 30.3 Остаточный углерод Residual carbon % вес. % weight. 12,34 12.34 0,23 0.23 0,26 0.26 33,6 33.6 40,33 40.33 Общее кислотное число Total acid number мг КОН/г mg KOH / g 3, 3 3, 3 2,0 2.0 2, 0 twenty - - - - Кинематическая вязкость при 7,5°С Kinematic viscosity at 7.5 ° C мм2/секmm 2 / s - - - - - - - - - - Кинематическая вязкость при 50°С Kinematic viscosity at 50 ° C мм2/се кmm 2 / s to - - 16,2 16,2 13,5 13.5 - - - - Кинематическая вязкость при 75°С Kinematic viscosity at 75 ° C мм2/секmm 2 / s - - 7,2 7.2 6, 2 6, 2 - - - - Кинематическая вязкость при 100с’СKinematic viscosity at 100 s ' C мм2/ секmm 2 / s 4,2 4.2 3,5 3,5 - - - -

Абсолютная вязкость при 100°С Absolute viscosity at 100 ° C мПа сек MPa sec 150 150 - - - - - - - - Абсолютная вязкость при 160°С Absolute viscosity at 160 ° C мПа сек MPa sec 11 eleven - - - - - - - - Абсолютная вязкость при 220°С Absolute viscosity at 220 ° C мПа'сек MPa'sec 3 3 - - - - 90 90 320 320 Абсолютная вязкость при 2б0°С Absolute viscosity at 2 ° C мПа'сек MPa'sec - - - - - - 31 31 80 80 Абсолютная вязкость при 280°С Absolute viscosity at 280 ° C мПа сек MPa sec - - - - - - 20 twenty 45 45 Температура размягчения остатка термического крекинга The softening temperature of the residue thermal cracking °С ° C 88 88 116 116 Стабильность (3-значение) Stability (3-value) - - - - - - - - - - Сухой шламовый остаток Dry sludge residue % вес. % weight. 0,28 0.28 - - - - - - - -

- 11 026096- 11 026096

Таблица 4(1)Table 4 (1)

Общее кислотное число улучшенной нефтиTotal Acid Number of Improved Oil

Сырьевой материал Raw material Пример 1 Example 1 Пример 2 Example 2 Пример 3 Example 3 Пример 4 Example 4 Пример 5 Example 5 Пример 6 Example 6 Битум нефтеносных песков Атабаски Bitumen oil sand Athabasca Улучшен- ная нефть Enhanced- naya oil Улучшен- ная нефть Enhanced- naya oil Улучшен- ная нефть Enhanced- naya oil Улучшен- ная нефть Enhanced- naya oil Улучшен- ная нефть Enhanced- naya oil Улучшен- ная нефть Enhanced- naya oil Вакуум Vacuum мм рт,ст. mm RT, Art. 118 (15,73 кПа) 118 (15.73 kPa) 118 (15,73 кПа) 118 (15.73 kPa) 118 (15,73 кПа) 118 (15.73 kPa) 70 (9,33 кПа) 70 (9.33 kPa) 87 (11, 6 кПа) 87 (11, 6 kPa) 140 (18,66 кПа) 140 (18.66 kPa) Температура реакции Reaction temperature °С ° C - - 410 410 410 410 410 410 390 390 400 400 420 420

Продолжительность реакции Duration reactions минут minutes 20 twenty 31 31 47 47 91 91 56 56 17 17 Общее кислотное число Total acid number мг КСН/г mg SPF / g 2,8 2,8 М M 1,73 1.73 1, 66 1, 66 2,12 2.12 1,77 1.77 1,73 1.73

Таблица 4(2)Table 4 (2)

Общее кислотное число улучшенной нефтиTotal Acid Number of Improved Oil

Сырьевой материал Raw material Пример 11 Example 11 Пример 12 Example 12 Битум серро негро бассейна Ориноко Bitumen Cerro Negro Orinoco Basin Улучшенная нефть Improved oil Улучшенная нефть Improved oil Вакуум Vacuum мм рт.ст. mm Hg 118 (15,73 кПа) 118 (15.73 kPa) 140 (18,66 кПа) 140 (18.66 kPa) Температура реакции Reaction temperature °С ° C - - 410 410 420 420 Продолжительность реакции Reaction time минут minutes - - 20 twenty 10 10 Общее кислотное число Total acid number МГ КОН/г MG KOH / g 3, 3 3, 3 2,0 2.0 2,0 2.0

Таблица 5Table 5

Испытание стабильности при храненииStorage Stability Test

Сравнительный пример 4 Reference Example 4 Пример 9 Example 9 Атмосфера Atmosphere Воздух Air Температура Temperature °С ° C 37 37 37 37

Продолжительность Duration Дней Days 0 0 10 10 30 thirty 60 60 0 0 11 eleven 30 thirty 60 60 хранения storage Часов Hours 0 0 240 240 720 720 1440 1440 0 0 164 164 720 720 1440 1440 Внешний вид Appearance Темно- Dark- Темно- Dark- Темно- Dark- Темно- Dark- Темно- Dark- Темно- Dark- Темно- Dark- Темно- Dark- корич- brown корич- brown корич- brown корич- brown корич- brown корич- brown корич- brown корич- brown невая, Neva невая, Neva невая, Neva невая, Neva невая. Neva. невая, Neva невая, Neva невая, Neva слегка slightly слегка slightly слегка slightly слегка slightly проз- pros проз- pros проз- pros проз- pros проз- pros проз- pros проз- pros проз- pros рачная crustacean рачная crustacean рачная crustacean рачная crustacean рачная crustacean рачная crustacean рачная crustacean рачная crustacean Плотность при Density at г/см^ g / cm ^ 0,9380 0.9380 0, 943 0, 943 0,9449 0.9449 0,9464 0.9464 0, 9383 0, 9383 0,9386 0.9386 0,9384 0.9384 0,9384 0.9384 температуре 15°С temperature 15 ° С Плотность в градусах Density in degrees 19,1 19.1 18,5 18.5 18,2 18.2 17,9 17.9 19, 2 19, 2 19,2 19,2 19, 2 19, 2 19,2 19,2 ΑΡΙ ΑΡΙ Кинематическая вязкость Kinematic viscosity мм2/секmm 2 / s 14,9 14.9 17,81 17.81 19, 68 19, 68 21,31 21.31 14,87 14.87 14,53 14.53 14,47 14.47 14, 49 14, 49 при температуре 50=Сat a temperature of 50 = C Сухой шламовый остаток Dry sludge residue % вес. % weight. 0,01 0.01 0,02 0.02 <0,01 <0.01 <0,01 <0.01 <0, 01 <0,01 <0,01 <0.01 0, 05 0.05 <0 , 01 <0,01

- 12 026096- 12 026096

Таблица 6Table 6

Смесевое соотношение для плотности 21 в градусах ΑΡΙ и свойства смешанной нефтиMixed ratio for a density of 21 in degrees ΑΡΙ and mixed oil properties

Сравнительный пример 3 Comparative example 3 Пример 7 Example 7 Пример 8 Example 8 Отношение пара к нефти Steam to oil ratio - - 3,0 3.0 4,0 4.0 Без повышения качества No increase qualities Повышение качества по технологии НЗС Quality improvement on technology of NZS Повышение качества по технологии НЗС Quality improvement on technology of NZS Разбавитель Diluent % об. % vol. 29, 8 29, 8 18,0 18.0 11,5 11.5 Битум нефтеносных песков Oil sands bitumen % об. % vol. 70,2 70,2 37,4 37,4 19,2 19,2 Улучшенная нефть Improved oil % об. % vol. - - 44,6 44.6 69, 3 69, 3 Свойства смешанной нефти Mixed Oil Properties Плотность в градусах ΑΡΙ Density in degrees ΑΡΙ 21 21 21 21 21 21 5 5 % вес. % weight. 3,91 3.91 3, 64 3, 64 3,73 3.73 N N % вес. % weight. 0,31 0.31 0,15 0.15 0,21 0.21 Νί/ν Νί / ν вес. ч/млн weight. ppm 73/170 73/170 22/47 22/47 40/91 40/91 Общее кислотное число Total acid number мг КОН/г mg KOH / g 2,15 2.15 1,75 1.75 1, 90 1, 90

Плотность в градусах ΑΡΤ разбавитель 65, битум нефтеносных песков 7,6, улучшенная нефть 19,3.Density in degrees ΑΡΤ diluent 65, oil sands bitumen 7.6, improved oil 19.3.

Claims (15)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ частичного улучшения тяжелой нефти, имеющей плотность 20 в градусах ΑΡΙ или менее, фракции, имеющие температуры кипения 500°С или ниже, в количестве 45 вес.% или меньше, с остаточным углеродом (МСК) в количестве 10 вес.% или больше, общим кислотным числом (ΤΑΝ) 1,0 или больше и кинематической вязкостью при температуре 50°С на уровне 1000 мм2/с или больше, причем способ включает термический крекинг тяжелой нефти на буровой площадке, в котором используют остаток термического крекинга в качестве топлива для производства пара, применяемого для добычи тяжелой нефти из пластового резервуара и для отделения подвергнутой термическому крекингу нефти от остатка термического крекинга, при этом термический крекинг тяжелой нефти проводят при давлении от 0 до 0,1 МПа (манометрических), при температуре от 370 до 440°С в течение времени от 15 до 150 мин в реакционной камере (КТ), в то же время нагнетают произведенный отгоночный пар в реакционную камеру для отделения подвергнутой термическому крекингу нефти, образованной в жидкостной фазе реакционной камеры, как газообразных продуктов термического крекинга нефти, от остатка термического крекинга, для получения продукта термического крекинга нефти, при условии, что жидкостную фазу реакционной камеры поддерживают при δ-значении стабильности на уровне 2,0 или больше, даже когда степень термического крекинга фракций, имеющих температуры кипения 500°С или выше в исходной тяжелой нефти, составляет 30% или больше.1. The method of partial improvement of heavy oil having a density of 20 in degrees ΑΡΙ or less, fractions having a boiling point of 500 ° C or lower, in an amount of 45 wt.% Or less, with residual carbon (MSC) in an amount of 10 wt.% Or more, the total acid number (ΤΑΝ) of 1.0 or more and kinematic viscosity at a temperature of 50 ° C at a level of 1000 mm 2 / s or more, and the method includes thermal cracking of heavy oil at a drilling site that uses the remainder of thermal cracking as fuel for the production of steam used for up to yields of heavy oil from the reservoir reservoir and to separate the oil subjected to thermal cracking from the remainder of thermal cracking, while thermal cracking of heavy oil is carried out at a pressure of 0 to 0.1 MPa (gauge), at a temperature of 370 to 440 ° C over a period of 15 to 150 min in the reaction chamber (CT), at the same time, the produced stripping steam is injected into the reaction chamber to separate the thermally cracked oil formed in the liquid phase of the reaction chamber as gaseous products of thermal oil refining, from the thermal cracking residue, to obtain a thermal oil cracking product, provided that the liquid phase of the reaction chamber is maintained at a δ-value of stability of 2.0 or more, even when the degree of thermal cracking of fractions having a boiling point of 500 ° C or higher in the original heavy oil, is 30% or more. 2. Способ по п.1, дополнительно включающий стадии, на которых обеспечивают протекание подвергнутой термическому крекингу нефти вместе с газообразными продуктами термического крекинга и водяным паром через выпускной трубопровод (Ь1), размещенный в верхней части реакционной камеры (К1), охлаждают более легкую фракцию непосредственно с более тяжелой фракцией подвергнутой термическому крекингу нефти в выпускном трубопроводе (Ь1), разделяют несконденсированную более легкую фракцию - газообразные продукты термического крекинга, пар и сконденсированную более тяжелую фракцию подвергнутой термическому крекингу нефти в сепараторе (Ό1) для отделения тяжелой фракции улучшенной нефти, выводят более тяжелую фракцию подвергнутой термическому крекингу нефти из нижней части сепаратора (Ό1), нагревают исходную тяжелую нефть с помощью теплообменника (С2) для извлечения тепла, генерируют пар в теплообменнике (С3), вовлекают часть более тяжелой фракции подвергнутой термическому крекингу нефти в рециркуляцию в качестве охлаждающей среды в выпускной трубопровод (Ь1), выводят остальную часть более тяжелой фракции в качестве продукта, охлаждают несконденсированную более легкую фракцию - газообразные продукты термического крекинга и пар с помощью теплообменника (С1), отделяют сконденсированную более легкую фракцию от воды в сепараторе (Ό2) для разделения нефти и воды, смешивают сконденсированную более легкую фракцию с продуктовой более тяжелой фракцией для получения продукта термического крекинга нефти для транспортировки по трубопроводу.2. The method according to claim 1, further comprising the steps of allowing the oil subjected to thermal cracking to flow together with the gaseous products of thermal cracking and steam through the exhaust pipe (b1) located in the upper part of the reaction chamber (K1), cool the lighter fraction directly with the heavier fraction thermally cracked oil in the exhaust pipe (b1), the non-condensed lighter fraction is separated - gaseous products of thermal cracking, steam and condensation the heavier fraction of the thermally cracked oil in the separator (Ό1) to separate the heavy fraction of the improved oil, the heavier fraction of the thermally cracked oil is removed from the bottom of the separator (Ό1), the original heavy oil is heated using a heat exchanger (C2) to extract heat, steam is generated in the heat exchanger (C3), a part of the heavier fraction of the thermally cracked oil is drawn into recirculation as a cooling medium into the exhaust pipe (b1), the rest of b the heavier fraction as a product, cool the non-condensed lighter fraction - gaseous products of thermal cracking and steam using a heat exchanger (C1), separate the condensed lighter fraction from water in a separator (Ό2) for oil and water separation, mix the condensed lighter fraction with product heavier fraction to obtain a product of thermal cracking of oil for transportation through the pipeline. 3. Способ по п.1 или 2, в котором продукт термического крекинга нефти содержит сниженные количества серы, азота и тяжелых металлов никеля и ванадия.3. The method according to claim 1 or 2, in which the product of thermal cracking of oil contains reduced amounts of sulfur, nitrogen and heavy metals nickel and vanadium. 4. Способ по п.1 или 2, в котором термический крекинг проводят при температуре от 400 до 440°С и продукт термического крекинга нефти имеет сниженное общее кислотное число (ΤΑΝ).4. The method according to claim 1 or 2, in which thermal cracking is carried out at a temperature of from 400 to 440 ° C and the product of thermal cracking of oil has a reduced total acid number (ΤΑΝ). 5. Способ по любому из пп.1-4, в котором продукт термического крекинга нефти имеет сниженную вязкость для транспортировки по трубопроводу.5. The method according to any one of claims 1 to 4, in which the product of thermal cracking of oil has a reduced viscosity for transportation through the pipeline. - 13 026096- 13 026096 6. Способ по любому из пп.1-5, в котором продукт термического крекинга нефти имеет более высокую плотность в градусах ЛИ, чем исходная тяжелая нефть.6. The method according to any one of claims 1 to 5, in which the product of thermal cracking of oil has a higher density in degrees LI than the original heavy oil. 7. Способ по любому из пп.1-6, в котором продукт термического крекинга нефти имеет стабильные свойства при исключении контакта с воздухом во время хранения или транспортировки.7. The method according to any one of claims 1 to 6, in which the product of thermal cracking of oil has stable properties while excluding contact with air during storage or transportation. 8. Способ по любому из пп.1-7, который дополнительно включает стадии, на которых сжигают отделенный остаток термического крекинга в паровом котле для производства пара и используют пар для добычи тяжелой нефти по технологиям 3ΑΟΌ, СЗЗ или нагнетания пара в нефтяной пласт для повышения нефтеотдачи.8. The method according to any one of claims 1 to 7, which further comprises the steps of burning the separated thermal cracking residue in a steam boiler to produce steam and using steam to produce heavy oil using 3ΑΟΌ, SPZ or steam injection technologies to increase oil oil recovery. 9. Способ по п.8, в котором отделенный остаток термического крекинга используют в таком количестве, которое необходимо для генерирования количества пара, необходимого для требуемого отношения пара к нефти на буровой площадке.9. The method of claim 8, in which the separated thermal cracking residue is used in such an amount as is necessary to generate the amount of steam required for the required steam to oil ratio at the drilling site. 10. Способ по п.9, в котором отделенный остаток термического крекинга получают термическим крекингом тяжелой нефти, добытой на буровой площадке.10. The method according to claim 9, in which the separated residue of thermal cracking is obtained by thermal cracking of heavy oil produced at the drilling site. 11. Способ по любому из пп.1-10, дополнительно включающий стадию, на которой смешивают продукт термического крекинга нефти с тяжелой нефтью, добытой на буровой площадке, для транспортировки по трубопроводу, без подвергания ее термическому крекингу.11. The method according to any one of claims 1 to 10, further comprising the stage of mixing the product of thermal cracking of oil with heavy oil produced at the drilling site for transportation through the pipeline, without subjecting it to thermal cracking. 12. Способ по любому из пп.1-11, в котором исходная тяжелая нефть имеет плотность в градусах ΑΡΙ менее 10.12. The method according to any one of claims 1 to 11, in which the original heavy oil has a density in degrees ΑΡΙ less than 10. 13. Способ транспортировки тяжелой нефти, добытой на буровой площадке, в котором часть тяжелой нефти, добытой на буровой площадке, обрабатывают способом частичного улучшения тяжелой нефти по п.1, смешивают полученный в результате указанной обработки продукт термического крекинга нефти с тяжелой нефтью, добытой на буровой площадке, и транспортируют полученную смесь по трубопроводу.13. A method for transporting heavy oil produced at a drilling site, in which a portion of the heavy oil produced at a drilling site is treated with a partial improvement method for the heavy oil according to claim 1, and a product of thermal cracking of oil obtained from said processing is mixed with heavy oil produced at drilling site, and transport the resulting mixture through a pipeline. 14. Способ по любому из пп.1-13, в котором исходная тяжелая нефть имеет плотность в градусах ΑΡΙ менее 10 и общее кислотное число (ΤΑΝ) 2,0 или больше.14. The method according to any one of claims 1 to 13, in which the original heavy oil has a density in degrees ΑΡΙ less than 10 and a total acid number (ΤΑΝ) of 2.0 or more. 15. Способ по п.14, в котором исходная тяжелая нефть представляет собой битум нефтеносных песков или битум битуминозных песков Ориноко.15. The method according to 14, in which the source of heavy oil is a bitumen oil sands or bitumen tar sands Orinoco.
EA201270436A 2009-09-18 2009-09-18 Method of partially upgrading heavy oil at well-site EA026096B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2009/066862 WO2011033685A1 (en) 2009-09-18 2009-09-18 Method of partially upgrading heavy oil at well-site

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201270436A1 EA201270436A1 (en) 2012-08-30
EA026096B1 true EA026096B1 (en) 2017-03-31

Family

ID=42238717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201270436A EA026096B1 (en) 2009-09-18 2009-09-18 Method of partially upgrading heavy oil at well-site

Country Status (4)

Country Link
CN (1) CN102686708B (en)
CA (1) CA2773000C (en)
EA (1) EA026096B1 (en)
WO (1) WO2011033685A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2706426C1 (en) * 2018-01-20 2019-11-19 Индийская Нефтяная Корпорация Лимитэд Method of processing high-acid crude oil

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX2015015573A (en) * 2013-05-10 2016-06-17 Statoil Canada Ltd Method and system for preparing a pipelineable hydrocarbon mixture.
CA2963436C (en) 2017-04-06 2022-09-20 Iftikhar Huq Partial upgrading of bitumen
RU183727U1 (en) * 2018-07-12 2018-10-02 Акционерное общество "Институт нефтехимпереработки (АО "ИНХП") THERMAL CRACKING REACTOR
US11149219B2 (en) * 2019-12-19 2021-10-19 Saudi Arabian Oil Company Enhanced visbreaking process

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3310109A (en) * 1964-11-06 1967-03-21 Phillips Petroleum Co Process and apparatus for combination upgrading of oil in situ and refining thereof
US4149597A (en) * 1977-12-27 1979-04-17 Texaco Exploration Canada Ltd. Method for generating steam
WO2009040683A2 (en) * 2007-09-28 2009-04-02 Osum Oil Sands Corp. Method of upgrading bitumen and heavy oil
US20090159498A1 (en) * 2007-12-20 2009-06-25 Chevron U.S.A. Inc. Intergrated process for in-field upgrading of hydrocarbons

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1022763C (en) * 1991-11-08 1993-11-17 洛阳市石油化工研究所 Steam cracking technology for heavy oil
US7674366B2 (en) * 2005-07-08 2010-03-09 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Method for processing hydrocarbon pyrolysis effluent

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3310109A (en) * 1964-11-06 1967-03-21 Phillips Petroleum Co Process and apparatus for combination upgrading of oil in situ and refining thereof
US4149597A (en) * 1977-12-27 1979-04-17 Texaco Exploration Canada Ltd. Method for generating steam
WO2009040683A2 (en) * 2007-09-28 2009-04-02 Osum Oil Sands Corp. Method of upgrading bitumen and heavy oil
US20090159498A1 (en) * 2007-12-20 2009-06-25 Chevron U.S.A. Inc. Intergrated process for in-field upgrading of hydrocarbons

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2706426C1 (en) * 2018-01-20 2019-11-19 Индийская Нефтяная Корпорация Лимитэд Method of processing high-acid crude oil

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011033685A1 (en) 2011-03-24
CN102686708A (en) 2012-09-19
CA2773000C (en) 2016-08-16
CN102686708B (en) 2016-04-20
CA2773000A1 (en) 2011-03-24
EA201270436A1 (en) 2012-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2403275C2 (en) Production refinement of bitumen with common or different solvents
US7540951B2 (en) Integrated scheme of processes for extracting and treating an extra-heavy or bituminous crude
JP2017525802A (en) Integrated manufacturing process for asphalt, petroleum coke, and liquid and gas coking unit products
EA026096B1 (en) Method of partially upgrading heavy oil at well-site
CA2819411A1 (en) Integrated process for upgrading heavy oil
EP1862527B1 (en) A process for the production of light hydrocarbons from natural bitumen or heavy oils
US20170158967A1 (en) Crude bio oil pretreatment and upgrading
US9988584B2 (en) Method of upgrading heavy crude oil
US20160108324A1 (en) Method and system for preparing a pipelineable hydrocarbon mixture
CN102899076A (en) Delayed coking method
CN111655823A (en) Process and apparatus for deasphalting and asphalt conversion
EP3722392A1 (en) Process for production of anisotropic coke
US8696890B2 (en) Desulfurization process using alkali metal reagent
JP2008297443A (en) Method for cracking hydrocarbon oil
WO2013091451A1 (en) Improver for visbreaking and process for co-visbreaking to coal tar or bio-oil containing the same and heavy oil
US4155833A (en) Separation of true asphaltenes from microcrystalline waxes
US11001762B2 (en) Partial upgrading of bitumen with thermal treatment and solvent deasphalting
RU2625160C2 (en) Method for improving heavy hydrocarbon mixture quality
CA2604058A1 (en) Process for converting blends of high asphaltenic content fractions of bitumen or heavy oil and low rank coals to distillable oils and upgraded solid fuel
US1413260A (en) Process of distilling crude petroleum and product thereof
RU2803037C2 (en) Method for demetallization of high-viscosity oils
US10947459B2 (en) One-step low-temperature process for crude oil refining
US2096449A (en) Cutting and drawing oil
RU2612963C1 (en) Method of producing of heavy oil fuel
Kennel et al. Solvent extraction of low grade coals for clean liquid fuels

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU