FI88621C - Foerfarande foer raffinering av ett viskoest raomaterial medelst krackning - Google Patents

Description

1 88621

Menetelmä viskoosin raaka-aineen jalostamiseksi krakkaa-malla Tämän keksinnön kohteena on menetelmä viskoosin raaka-aineen jalostamiseksi krakkaamalla. Keksinnön tarkoituksena on etenkin polttoaineiden laadun parantaminen krakkauksen avulla ja erityisesti krakkauksen ankaruutta lisäämällä.

Eri raaka-ainelähteistä saatuja polttoaineita on krakattu (sekä termisen krakkauksen että hydrokrakkauksen avulla) polttoaineen laadun parantamiseksi konvertoimalla korkeammassa lämpötilassa kiehuvia materiaaleja alemmissa lämpötiloissa kiehuviksi materiaaleiksi. Tällainen polttoaine sisältää yleensä vähintään 25 tilavuusprosenttia yli 450°C:ssa kiehuvia materiaaleja, joiden alkuperäinen valikoima on laaja, ja krakkauksen tarkoituksena on tuottaa raskaista materiaaleista alemmissa lämpötiloissa kiehuvia materiaaleja. Yrityksissä parantaa polttoaineiden laatua krakkaamalla on menetelmän ankaruutta rajoittanut yleensä se, että yritykset lisätä krakkauksen ankaruutta ovat johtaneet epästabiileihin tuotteisiin. Krakkauksen ankaruudesta riippuen voi krakkausreaktion aikana lisäksi esiintyä laitteiden koksaantumista ja likaantumista, mikä puolestaan rajoittaa krakkausoperaation ankaruuden lisäämis-tä. Tietyn raaka-aineen paras mahdollinen konvertoituminen voitaisiin kuitenkin saavuttaa lisäämällä krakkauksen ankaruutta, vaikka ankaruuden lisääminen vaikuttaisikin heikentävästi tuotteen laatuun ja/tai muodostuneen koksin määrään, minkä vuoksi mahdollisuus lisätä konvertoitumista lisäämällä reaktion ankaruutta on rajallinen.

Erilaisia kaavoja on ehdotettu krakkauksen ankaruuden li-säämiseksi. Esimerkiksi US-patentissa 4 454 023 esitetään krakkauksen ankaruuden lisäämistä saattamalla krakkaukses-ta saatu raskas tuote liuotinuutosvaiheeseen, jolloin erillisinä jakeina saataisiin liuottimena uutettua öljyä, hartsia ja asfalteenia, joista hartsijae kierrätettäisiin 2 88621 krakkaukseen reaktion ankaruuden lisäämisen mahdollistami-seksi. Tällaisessa menetelmässä käytetään tavallista deas-faltointiliuotinta tuottamaan tuotejae, joka on pääosin vapaa asfalteeneista. Tällä menetelmällä saadaan yleensä noin 40 % tai enemmän deasfaltointisyötöstä talteen asfal-teeneina.

Tässä keksinnössä esitetään menetelmä raskaiden viskoot-tisten materiaalien laadun parantamiseksi krakkausoperaation avulla käsittelemällä krakkaukseen tuleva syöttö sellaisten komponenttien erottamiseksi, jotka huonontavat tuotteen stabiilisuutta, poistamatta asfalteeneja kokonaan. On voitu todeta, että krakkausoperaatiota voidaan parantaa poistamalla tietyt aineet krakattavasta polttoaineesta kaikkia asfalteeneja kuitenkaan poistamatta, jolloin krakkauksen ankaruutta voidaan lisätä.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että ainakin osa viskoosista raaka-aineesta, joka sisältää yli 340°C:ssa kiehuvan fraktion, saatetaan ennen krakkaus-ta erotuskäsittelyyn, jossa saadaan asfalteenia sisältävä raskasjae, jonka määrä on enintään 15 paino-% viskoosin raaka-aineen yli 340°C:ssa kiehuvasta fraktiosta, sekä jäljelle jäävä viskoosi jae, ja että mainitulle jäljelle jäävälle viskoosille jakeelle suoritetaan viskositeettia alentava krakkaus olosuhteissa, jotka ovat ankaruudeltaan sellaiset, että ne ilman mainittua erotuskäsittelyä tuottaisivat krakkaustuotteen, jonka Shell-kuumasuodatusluku Y on suurempi kuin 0,25, jolloin viskoosista jakeesta saadaan krakkaustuote, jonka Shell-kuumasuodatusluku on enintään 0,75 Y.

Polttoainetta käsitellään siis siinä olevan raskaan osan poistamiseksi kaikkia asfalteeneja kuitenkaan poistamatta ja poistamalla raskaampi osa polttoaineesta, jolloin saadaan polttoaine, jonka krakkausreaktion jälkeisen tuotteen Shell-kuumasuodatusluku on pienempi. Polttoaineen käsittely edellä mainitulla tavalla sallii ankaramman krakkauksen i 3 88621 läpiviemisen ilman liiallista koksaantumista ja likaantumista (ilman koksaantumista ja likaantumista, jotka vaikuttaisivat haitallisesti prosessin talouteen). Reaktion kokonaissaantoa voidaan täten parantaa. Edullisesti kra-kataan viskoottinen polttoaine sellaisella ankaruudella, joka ilman polttoaineen käsittelyä aikaansaisi Shell-kuu-masuodatusluvun, jonka arvo Y on yli 0,3.

Tarkemmin sanottuna, erään tämän keksinnön näkökohdan mukaan parannetaan raskaan viskoottisen materiaalin laatua krakkaamalla (joko termisesti tai hydrokrakkaamalla) sellaisella ankaruudella, että krakkaustuotteen Shell-kuu-masuodatusluku ilman polttoaineen käsittelyä olisi vähintään 1,33 kertaa suurempi käsitellyn polttoaineen krak-kauksesta saadun tuotteen Shell-kuumasuodatuslukuun verrattuna, jossa polttoaine on käsitelty kokonaan tai osittain raskaamman jakeen erottamiseksi, joka raskaampi polttoaineesta erotettu jae on enintään 15 paino-% polttoaineen yli 340°C:ssa kiehuvan fraktion ohentamattomasta määrästä laskettuna ja edullisesti enintään 10 paino-% (edullisimmin enintään 5 paino-%) mainitun polttoainefraktion ohentamattomasta määrästä laskettuna. Shell-kuumasuo-datusluku perustuu yli 340°C:ssa kiehuvaan fraktioon.

Shell-kuumasuodatusluvun määrittämistapa esitetään myöhem-min esimerkissä 1. Shell-kuumasuoda tus luku on painopro-senttiluku.

: On tarkemmin sanottuna todettu, että on mahdollista lisätä krakkausreaktion ankaruutta käsittelemällä koko tai osa ; · polttoaineesta tiettyjen polttoaineessa olevien materiaa lien poistamiseksi kokonaan tai osittain, poistamatta kuitenkaan kaikkia asfalteeneja, minkä seurauksena kokonais-saanto paranee. Krakkausreaktion ankaruutta lisätään siis siten, että ilman polttoaineen käsittelyä saadun krakkaustuotteen Shell-kuumasuodatusluku on vähintään noin 1,33 kertaa suurempi kuin käsitellyn polttoaineen krakkaustuotteen Shell-kuumasuodatusluku, jossa raskaampien, polttoaineesta poistettujen komponenttien määrä on enintään 15 4 88621 paino-% krakattavan ohentanettoman polttoaineen painosta laskettuna, jolloin epästabiilit komponentit erottuvat krakattavasta polttoaineesta ilman, että kaikkien asfal-teenien poistaminen olisi välttämätöntä.

Tapa käsitellä krakattavaa polttoainetta sellaisen krak-kaustuotteen aikaansaamiseksi, jonka Shell-kuumasuodatus-luku on pienempi, kuten edellä on kuvattu, riippuu krakattavasta polttoaineesta. Käsittely kohdistuu sellaisten materiaalien poistamiseen, jotka muodostavat erillisen faasin krakkaustuotteessä, joka erillinen faasi on raskaampi (suurempi ominaispainoltaan) kuin pääosa tuotteesta.

Joissakin tapauksissa voi olla mahdollista läpiviedä ankara krakkaus, jotta saataisiin krakkaustuote, jonka Shell-kuumasuodatusluku on alhainen, kuten edellä on kuvattu, erottamalla fysikaalisesti raskaampi faasi muusta polttoaineesta menetelmillä, kuten sentrifugoimalla, suodattamalla, seisottamalla jne., joista sentrifugointi on erityisen edullinen menetelmä.

Alhaisen Shell-kuumasuodatusluvun saavuttamiseksi voi muissa tapauksissa, kuten edellä on kuvattu, olla tarpeen auttaa erillisen raskaamman jakeen erottumista joudutin-nesteen tai liukenemisenestoaineen avulla sellaisten komponenttien liukoisuuden vähentämiseksi, jotka muodostavat tuotteessa sellaisia materiaaleja, jotka vaikuttavat heikentävästi tuotteen stabiilisuuteen, minkä jälkeen seuraa komponenttien fysikaalinen erotus polttoaineesta tai polttoaineen osasta ja ankara krakkaus, jotta saataisiin krakkaustuote, jonka Shell-kuumasuodatusluku on alhainen, kuten edellä on kuvattu.

Eräässä toisessa tapauksessa voi olla välttämätöntä lisätä ohennetta, joka ei huomattavasti lisää tai vähennä niiden komponenttien liukoisuutta, jotka muodostavat erillisen faasin reaktiotuotteessa, mutta jossa ohenteen tehtävänä i 5 88621 on pienentää polttoaineen viskositeettia niin paljon, että epästabiilien komponenttien fysikaalinen erottaminen vaadittavissa olosuhteissa on mahdollista.

Erään erityisen edullisen suoritusmuodon mukaan saadaan krakkaustuotteen Shell-kuumasuodatusluku alhaisemmaksi, kuten edellä on kuvattu, sentrifugoimalla polttoaine osittain tai kokonaan, joko ilman nestettä tai nesteen kanssa, joka toimii ohenteena ja/tai liukenemisenestoaineena, raskaamman faasin poistamiseksi ennen krakkausta.

Krakattava polttoaine tai osa siitä käsitellään yleensä 95-370°C:n lämpötilassa, ja edullisesti 150-370°C:n lämpötilassa, tarkoituksena poistaa polttoaineen raskaampi faasi. Käsiteltävän polttoaineen tai sen osan viskositeetin tulee lisäksi olla sellainen, että raskaamman faasin erottaminen polttoaineesta tai sen osasta erotuslaitteen avulla on mahdollista. Polttoaineen viskositeetin käsittelyn aikana määrää osittain menetelmä, jota käytetään kyseessä olevan kahden faasin fysikaaliseen erottamiseen. Käsittelylaitteessa olevan aineen viskositeetti käsittelylämpöti-lassa on yleensä 50-0,1 sentistokea. Käsittelypaine vaih-telee ilmanpaineesta 1,4 MPatiin saakka.

Tapauksessa, jossa käytetään sentrifugia, kuten edullises-sa suoritusmuodossa, on varmaankin selvää, että sentrifu-: goitavan polttoaineen viskositeetin tulee olla sellainen, että sentrifugi voi toimia moitteettomasti käsittelylämpö-I" tilassa. On selvää, että viskositeetti kasvaa käsittely- \ . lämpötilan laskiessa, minkä vuoksi, toimintalämpötilasta riippuen, voi ohenteen käyttäminen viskositeetin alentamiseksi olla tarpeetonta käsittelylämpötilassa. Lisättävä neste voi joissakin tapauksissa viskositeetin laskemisen • : : lisäksi toimia liukenemisenestoaineena, kuten edellä on kuvattu.

. Kuten edellä on kuvattu, voi ankaralla krakkauksella saa dun tuotteen Shell-kuumasuodatusluvun alentamiseksi, joka 6 88621 krakkaus ilman käsittelyä aikaansaisi tuotteessa korkeampia Shell-kuumasuodatuslukuja, olla tarpeen käyttää liu-kenemisenestoainetta polttoaineessa olevien ylimääräisten komponenttien hallitun poistamisen mahdollistamiseksi. Liukenemisenestoaine vähentää erityisesti polttoaineen niiden komponenttien liukoisuutta, jotka krakkauksessa tuottavat materiaaleja, jotka heikentävät tuotteen stabii-lisuutta. Sekä liukenemisenestoaine että sen määrä ovat sellaisia, että korkeintaan 15 paino-% ohenne- tai liuo-tinvapaasta krakattavasta polttoaineesta poistetaan raskaampina komponentteina polttoaineesta.

Liukenemisenestoaineena käytetyillä nesteillä, mikäli käytetään nestemäisiä hiilivetyjä, on Watson-karakterisointi-kerroin, joka karakterisoi nesteitä, jotka ovat enemmän alifaattisia kuin aromaattisia, ja joka Watson-karakte-risointikerroin on yleensä 9-12. Neste voi koostua yhdestä tai useammasta komponentista, esimerkiksi joudutinneste voi olla kierrätysöljy tai kaasuöljy (190-340°C). On kuitenkin ymmärrettävä, että hiilivetyjen lisäksi voidaan käyttää myös muita aineita vastaiiuottimen ominaisuuksien aikaansaamiseksi, sillä edellytyksellä, että sellaiset nesteet mahdollistavat hallitun materiaalin liukenematto-muuden, kuten edellä on kuvattu.

On kuitenkin selvää, että krakattava polttoaine tai sen osa käsitellään tavalla, joka alentaa edellä kuvatun mukaisesti ankarasta krakkauksesta saadun tuotteen Shell-kuumasuodatuslukua, joka krakkaus on toteutettu sellaisella ankaruudella, joka ilman käsittelyä antaisi krakkaus-tuotteen, jonka Shell-kuumasuodatusluku olisi vähintään noin 1,33 kertaa suurempi kuin käsitellyn polttoaineen krakkauksesta saadun tuotteen Shell-kuumasuodatusluku. Tällaiseen käsittelyyn vaikutetaan lisäksi tavalla, joka ehkäisee kaikkien polttoaineessa olevien asfalteenien poistumisen, minkä vuoksi on voitu todeta, että krakkaus-reaktion ankaruutta voidaan lisätä ilman kaikkien asfalteenien poistamista polttoaineesta tai tuotteesta.

7 88621

Krakattavat polttoaineet ovat raskaita ja viskoottisia ja niiden alkuperä voi vaihdella laajalti, Kysymykseen voivat tulla raakaöljy, tervahiekasta saadut bitumit, hiililäh-teistä saadut materiaalit, kuten hiilet, ligniitti, turve, öljyliuskeesta saadut materiaalit, eri raakaöljylähteistä saadut materiaalit, kuten raakaöljyn ilmanpaineessa tai tyhjössä tehdyistä tislauksista saadut jäännökset, liuo-tinuuttoprosessien raskaat jäännökset ja vastaavat. Tällaiset materiaalit ovat usein hiilivetyseoksia ja tunnusomaista niille on, että niiden API-omapaino on alle 20 astetta. Tällaiset polttoaineet ovat alalla yleisesti tunnettuja, minkä vuoksi ei pidetä tarpeen esittää niiden tarkempia yksityiskohtia tämän keksinnön täydellistä ymmärtämistä varten.

Tämän keksinnön mukaan krakataan polttoaine sellaisella ankaruudella, joka ankaruus ilman polttoaineen käsittelyä antaisi tuotteen, jonka Shell-kuumasuodatusluku on vähintään 1,33 kertaa suurempi kuin käsitellyn polttoaineen krakkauksesta saadun tuotteen Shell-kuumasuodatusluku. Krakkaus toteutetaan yleensä (terminen krakkaus tai hydro-krakkaus) 370-540°C:n lämpötilassa ja 0,17-14 MPa:n paineessa. Reaktion ankaruus riittää yleensä konvertoimaan 4-25 paino-% polttoaineesta alle 190°C:ssa kiehuvaksi materiaaliksi. On ymmärrettävä, että raaka-aineesta riippuen voidaan ankaruutta lieventää tai lisätä keksinnön hengen : . ja tarkoituksen rajoissa.

Krakkaukseen käytettävät laitteet voivat olla alalla ylei-: sesti tunnettua tyyppiä, esimerkiksi kierukka tai kierukka ja liotusrumpu jne. Kuten edellä on esitetty, voidaan krakkaus toteuttaa termisesti tai hydrokräkkäämällä, jol-loin vetykaasua tai donorinestettä lisätään polttoainee-seen.

Tämän keksinnön näkökohdan mukaan koordinoidaan siis polttoaineen käsittely ja krakkauksen ankaruus siten, että krakkauksen ankaruus ilman polttoaineen käsittelyä tuot- 8 88621 taisi tuotteen, jonka Shell-kuumasuodatusluku on korkeampi, ja että polttoaineen käsittelyn jälkeinen vastaavalla ankaruudella läpiviety krakkaus tuottaisi tuotteen, jonka Shell-kuumasuodatusluku on alhaisempi, jolloin enintään 15 paino-% polttoaineen yli 340°C:ssa kiehuvasta fraktiosta on erotettu polttoaineesta käsittelyn aikana raskaampana faasina. Krakkaus voidaan täten suorittaa ankarammin saantojen lisäämiseksi ilman vahingollista koksaantumista ja/-tai likaantumista, joita esiintyisi ilman polttoaineen käsittelyä.

Polttoainekäsittely tuottaa erityisen edullisen suoritusmuodon mukaan krakkaustuotteen, jonka Shell-kuumasuodatusluku on korkeintaan 0,25 ja edullisesti korkeintaan 0,15, jolloin krakkaus on toteutettu sellaisella ankaruudella, että käsittelemättömän krakkaustuotteen Shell-kuumasuodatusluku olisi yli 0,25 (edullisesti vähintään 0,3).

Erään tämän keksinnön suoritusmuodon mukaan esikäsitellään polttoaine tai osa siitä ennen tämän keksinnön mukaista käsittelyä, jotta komponenttien poistaminen raskaaseen faasiin käsittelyn aikana olisi hallittua.

Erityisesti joissakin tapauksissa, kun tarkoituksena on alentaa Shell-kuumasuodatuslukua ilman, että raskasta faasia erottuisi yli 15 paino-% polttoaineen yli 340°C:ssa kiehuvan fraktion painosta laskettuna, esikäsitellään käsiteltävä polttoaine tai osa siitä lämmöllä sellaisessa lämpötilassa ja sellaisen ajan, että komponenttien, jotka vaikuttavat haitallisesti tuotteen stabiilisuuteen, poistuminen käsittelyn aikana on hallittua poistamatta kuitenkaan kaikkia asfalteeneja käsittelyn aikana. Tällainen lämpökäsittely on yleensä tehokas vähintään 290°C:n lämpötilassa, edullisesti vähintään 340°C:n lämpötilassa, lämpötilan kuitenkaan yleensä ylittämättä 450°C ja edullisesti ylittämättä 400°C. Lämpökäsittely on yleensä tehokas, jos käsittely kestää vähintään 0,1 minuuttia, edullisesti vähintään 1 minuutin. Aika ei useimmissa tapauksissa saa 9 88621 olla yli 10 minuuttia, eikä tavallisimmin saa olla yli 5 minuuttia. Terminen esikäsittely voidaan toteuttaa paineissa, jotka vaihtelevat ilmanpaineesta 2,8 MPa:iin saakka .

Keksintöä tullaan seuraavassa kuvaamaan oheisen kuvion pohjalta, joka on yksinkertaistettu kaaviokuva eräästä tämän keksinnön suoritusmuodosta.

Linjassa 10 oleva krakattava polttoaine syötetään käsitte-lyvyöhykkeeseen, kaaviossa merkitty yleisesti luvulla li, polttoaineessa olevien raskaampien komponenttien erottamiseksi ja seuraavassa krakkausvaiheessa tuotettavan krak-kaustuotteen Shell-kuumasuodatusluvun alentamiseksi, kuten edellä on kuvattu, poistamalla enintään 15 paino-% linjan 10 kautta käsittelyvyöhykkeeseen 11 syötetystä materiaalista.

Linjassa 10 olevan materiaalin ominaisuuksista, ja myös erityisistä krakkausolosuhteista riippuen voi olla välttämätöntä lisätä lisäkomponentteja käsittelyvyöhykkeeseen 11 raskaampien komponenttien poistamisen mahdollistamiseksi, kuten edellä on kuvattu, ja täten alentaa krakkaustuotteen Shell-kuumasuodatuslukua, poistamatta kuitenkaan kaikkia asfalteeneja polttoaineesta. Vastaavasti krakattava polt-;·. toaine tai osa siitä voi olla tai ei ole esikäsitelty ter misesti, kuten edellä on kuvattu, ennen polttoaineen kä-sittelyä vyöhykkeessä 11.

Esimerkiksi yhdessä suoritusmuodossa käsitellään linjan 10 syöttämä polttoaine käsittelyvyöhykkeessä 11 raskaampien komponenttien poistamiseksi linjan 12 kautta ja jäljelle jäävän polttoaineen syöttämiseksi linjaan 13 lisäämättä ·.· lainkaan ylimääräistä materiaalia käsittelyvyöhykkeeseen 12.

Eräässä toisessa suoritusmuodossa voidaan ohennetta lisätä linjan 17 kautta käsittelyvyöhykkeeseen 12 viskositeetin 10 88621 alentamiseksi sellaiseen arvoon, että käsittelyvyöhykkees-sä 11 suoritettava käsittely tehostuu.

Eräässä suoritusmuodossa voi olla välttämätöntä lisätä liukenemisenestoainetta krakkaustuotteen Shell-kuumasuoda-tusluvun alentamiseksi, kuten edellä on kuvattu, poistamatta enempää kuin 15 paino-% ohentamattomasta käsittelyyn syötettävästä polttoaineesta raskaampina komponentteina linjan 12 kautta. Tällaisessa suoritusmuodossa syötetään liukenemisenestoainetta, joka koostuu puhtaasta liukenemi-senestoaineesta linjasta 19 ja kierrätetystä liukenemi-senestoaineesta linjasta 20, linjan 18 kautta käsittely-vyöhykkeeseen 11 joidenkin linjan 10 kautta syötettyjen komponenttien liukoisuuden vähentämiseksi, jotta krakkaus-tuotteen Shell-kuumasuodatusluku alenisi, poistamalla kuitenkin enintään 15 paino-% linjan 10 kautta syötetystä polttoaineesta. Tällaisessa suoritusmuodossa otetaan kä-sittelyvyöhykkeestä 11 talteen jäljelle jäävästä tuotteesta ja liukenemisenestoaineesta koostuva seos linjan 21 kautta, ja seos syötetään linjan 22 kautta talteenotto-vyöhykkeeseen, joka kaaviossa on merkitty luvulla 23. Liuottimen talteenottovyöhykkeessä otetaan liuotin talteen linjan 20 kautta kierrättämistä varten, ja jäljelle jäävä tuote otetaan talteen linjan 24 kautta, jota voidaan käyttää linjassa 13 krakkaukseen syötettävänä polttoaineeena.

Käsittelyvyöhyke 11 koostuu edullisesti yhdestä tai useammasta sentrifugista raskaiden komponenttien tehokasta erotusta varten, mutta, kuten edellä on kuvattu, voidaan myös muita erotuslaitteita käyttää.

Käsitelty tai jäljelle jäänyt polttoaine linjassa 13 syötetään krakkausyksikköön, jota kaaviossa on kuvattu luvulla 31.

Krakkausyksikkö 31 voi olla alalla tunnettua mallia ja voi koostua kierukasta, tai edullisesti kierukasta ja liuotus-rummusta. Krakkaus toteutetaan ankarissa olosuhteissa, 11 88621 jolloin krakkausyksiköstä 31 linjan 32 kautta saadun tuotteen, ilman polttoaineen käsittelyä, Shell-kuumasuodatus-luku on yli 0,25, ja edullisesti yli 0,3, mutta jonka polttoaineen käsittelyn jälkeisen ja vastaavalla ankaruudella läpiviedyn krakkauksen seurauksena saadun krakkaus-tuotteen arvot ovat edellä kuvatun mukaisesti alemmat.

Linjan 32 tuote syötetään erotusvyöhykkeeseen, joka kuviossa on merkitty luvulla 33, joka voi sisältää yhden tai useamman kolonnin ja/tai muunlaisia erotuslaitteita. Krak-kaustuote erotetaan erotusvyöhykkeessä 33, jotta voitaisiin talteenottaa, edullisesti eri jakeina, C4-kaasu, alle 185°C:ssa kiehuva bensiinijae, ja lämpötilavälillä 190-340°C kiehuva kaasuöljyjae. Halutuista tuotteista riippuen voidaan erotusyksikköä 15 käyttää yli 340°C:ssa kiehuvan jakeen talteenottamiseen tai erotusyksikköä 22 voidaan vaihtoehtoisesti käyttää raskaamman, välillä 340-480°C kiehuvan kaasuöljyjakeen ja raskaamman jakeen talteenottamiseen linjassa 34, joka on yli 480°C:ssa kiehuva jae, joka linjan 34 yli 340°C:ssa kiehuva tai yli 510°C:ssa kiehuva jae voidaan yhdistää alempiin jakeisiin tarkoituksena käyttää sitä polttoöljynä.

Kuten aiemmasta on käynyt ilmi, käsitellään polttoaine edullisen suoritusmuodon mukaan ohenteella tai ilman ohennetta tai liukenemisenestoaineella tai ilman liukenemisen-estoainetta krakkaustuotteen Shell-kuumasuodatusluvun alentamiseksi, kuten edellä on kuvattu, poistamatta kaikkia asfalteeneja polttoaineesta. Käsittelyn, jonka tarkoituksena on alentaa tuotteen Shell-kuumasuodatuslukua, aikana erotetaan enintään 15 paino-%, edullisesti enintään 10 paino-%, ja edullisimmin enintään 5 paino-% polttoai-: neen ohentamattomasta raskaasta materiaalista raskaampana jakeena.

Vaikka keksintöä onkin kuvattu erityisten kuvioon liittyvien suoritusmuotojen kannalta, on ymmärrettävä, ettei tarkoituksena ole rajoittaa keksintöä. Esimerkiksi, vaikka 12 88621 edullisessa suoritusmuodossa käsitellään koko polttoaine, on myös mahdollista käsitellä vain osa polttoaineesta.

On myös syytä ottaa huomioon, ettei järjestelmän kaikkia osia ole kuvattu yksityiskohtaisesti, mutta tällaisten osien oletetaan olevan tunnettuja tähän keksintöön liittyvällä alalla toimivien keskuudessa. Esimerkiksi krakkaus-liemi voidaan ennen erotusta jäähdyttää suoralla jäähdy-tysmenetelmällä käyttäen hyväksi erotusvyöhykkeestä saatua raskaampaa materiaalia.

Vaikka krakkaustuotetta edullisen suoritusmuodon mukaan käytetään polttoöljyn valmistamiseen, on ymmärrettävä, että muita käyttötarkoituksia on myös olemassa tämän keksinnön hengestä ja tarkoituksesta kuitenkaan poikkeamatta.

Keksintöä tullaan jatkossa kuvaamaan seuraavien esimerkkien avulla, mutta keksinnön tarkoitus ei rajoitu ainoastaan näihin esimerkkeihin.

Esimerkki 1

Shell-kuumasuodatustesti

Testi on raportoitu julkaisussa J. Inst. Petroleum Voi.

37, No. 334, s. 596-604, ja testiin käytettävät varusteet on myös esitetty siinä.

Varusteet 1. painesuodatin 2. n. 3,2 mm kova huopalaikka 3. Whatman-suodatinpaperia, nro 50, 7 cm halkaisija 4. kaksi 1000 ml:n Erlenmeyer-suodatuskolvia 5. n-heptaania, teollisuuslaatu 6. 1000 mm elohopeamanometri, jossa on avoin pää 7. jähmettymispisteen testausastia tai n. 113 g öljy- näytepullo 8. 20 ml:n mittalasi 13 88621 9. 250 ml:n mittalasi 10. öljyhaude 11. 10 ml:n pipetti 12. 25 ml:n mittalasi

Menetelmä 1. Pane 50 grammaa näytettä jähmettymispisteen testausas-tiaan ja suspendoi öljyhauteessa 100°C:ssa 24 tuntia. (Tämä vaihe voidaan jättää pois, jos materiaali testataan "sellaisenaan".) 2. Kuivaa suodatinpaperia uunissa l04°C:ssa 1/2 tuntia. Säilytä papereita eksikaattorissa, ilman kuivausainetta, 1 tunnin ajan. Punnitse kohtaa 4 varten.

3. Poista suodattimen höyryvaippa ja aseta huopalaikka rei'itetylle levylle. Levyn tasaisen puolen tulee olla alaspäin. Aseta punnittu suodatin huovalle ja kytke tyhjö. Tyhjön tulee olla tarpeeksi suuri, noin 30 mm Hg, jotta paperi pysyisi paikallaan. Kiinnitä höyryvaippa ja yläosaan tuleva syöttöosa.

4. Sulje tyhjö ja päästä höyryä vaippaan. Varmista, että vaippa on kuuma. Punnitse tyhjä 30 ml:n dekantterilasi ja lisää noin 10,3 g näytettä. Tämä tulee olemaan bruttopai-no. Lisätyt 0,3 g näytettä lasketaan tarttuvan dekantteri-lasiin kaadettaessa näytettä suodattimelle.

5. Kaada 10 ± 0,1 g näytettä (jonka lämpötila on noin 99°C) suodatinpaperille ja varmista, ettei näytettä valu suodattimen ulkopuolelle.

6. Kiinnitä suodattimen yläosa kiinni 4 kiinnitysmutterilla ja kohdista varoen typpeä suodattimen ulkokuoreen, lisäten painetta 15 kPa:n jaksoin paineisiin 103-138-206-276 kPa, kunnes suodatus käynnistyy. Tarvittava paine riippuu 14 38621 näytteen tiheydestä. Suodatuksen loppuunvieminen kestää 5-10 minuuttia näytteen suodattamiseksi suodattimen läpi.

7. Punnitse dekantterilasi uudestaan siihen tarttunut näyte mukaan lukien taarapainon saamiseksi. Vähennä tämä paino aiemmin saadusta bruttopainosta saadaksesi suodatustes-tiin käytetyn näytteen nettopainon.

8. Kun näyte on suodatettu, mikä voidaan todeta siitä, että typpeä virtaa suodattimen läpi ja tyhjö alkaa vuotaa, vähennä tai lisää typen määrä 138 kPa:iin vielä 5 minuutiksi, kunnes suodatinpaperin ja huopalaikan läpi tippuva näytemäärä on häviävän pieni. Kytke typpikaasu ja tyhjö pois päältä ja poista suodattimen yläosa.

9. Mikäli kakku tai paperi on kuiva, sulje höyry ja irrota höyryn syöttöletku ja kytke jäähdytysvesi päälle 10 minuutiksi. Veden tuloaukko voi olla joko ylhäällä tai alhaalla.

10. Kun suodatin on jäähtynyt, pese seinämä ja kakku 210 ml:n n-heptaanipesuilla käyttäen 10 ml:n pipettiä ja sen jälkeen 9-20 ml:n pesuilla käyttäen 25 ml:n mittalasia (ylläpidä tarpeeksi suurta tyhjöä tasaisen tippumisen varmistamiseksi, noin 80-100 mm Hg tai kunnes suodos on kirkasta) . 20 ml:n pesun jälkeen huopalaikkaan jääneen n-hep-taanin poistamiseksi kannattaa käyttää noin 300 mm Hg:n tyhjöä tai tukkia tyhjön vuotokohta peukalolla noin 10 sekunniksi. Kevyemmät materiaalit vaativat vähintään noin 200 ml pesua varten ja raskaammat materiaalit vaativat enintään 300 ml. Pidä tyhjöä 1 minuutin ajan viimeisen 20 ml:n pesun jälkeen.

11. Kytke tyhjö pois päältä ja poista höyryvaippa. Jos suodatinpaperin kohdassa, jossa vaippa on ollut, on öljyä, on se pestävä pois n-heptaanilla. Jätä paperi huovalle suurimmalla tyhjöllä ja pese paperin ulkoreunat 10 ml:11a n-heptaania tippapullolla. Pese paperin reunat varovasti 15 38621 siten, että n-heptaani valuu kohti suodatinpaperin syvennettyä uraa.

12. Poista paperi ja kuivaa uunissa 104°C:ssa 1/2 tuntia ja jäähdytä eksikaattorissa (ilman kuivausainetta) 1 tunnin ajan.

Laskenta ja raportti 13. a. Laske näytteen Shell-kuumasuodatusluku seuraavasti: A (100)

Shell-kuumasuodatusluku = -

W

A = kuivan lietteen paino, grammaa W = näytteen paino, grammaa

Tarkennus 14. Toistettavuus

Useampien saman operaattorin tekemien testien tuloksia ei tule pitää epäilyttävinä, elleivät ne eroa toisistaan yli 0,03 paino-% absoluuttista painoa.

Tämä keksintö on erittäin hyödyllinen siitä syystä, että krakkaus voidaan toteuttaa ankarammin ilman tällä alalla tähän mennessä esiintyviä haittoja, kuten esimerkiksi epästabiilia raskaampaa tuotetta ja/tai voimakasta laitteiden likaantumista ja koksaantumista. Toteuttamalla krakkaus ankarammissa olosuhteissa voidaan kevyiden tuotteiden saantoa parantaa.

Käsittelemällä lisäksi krakattava polttoaine tämän keksinnön mukaan, jos sitä verrataan aiempiin deasfaltointi-menetelmiin, saavutetaan haluttu ankaruuden lisäys poistamatta kaikkia asfalteeneja, jotka ovat potentiaalisesti konvertoitavissa käyttökelpoiseksi tuotteeksi.

16 88621 Nämä ja muut edut ovat varmaankin selviä tässä käsitellyn tekniikan parissa toimiville henkilöille.

Tässä selostuksessa sekä patenttivaatimuksissa, jossa kuvataan käsittelemättömästä polttoaineesta saadun krakkaus-tuotteen ominaisuuksia sekä käsitellystä polttoaineesta saadun krakkaustuotteen ominaisuuksia Shell-kuumasuodatus-luvun suhteen, on otettava huomioon, ettei Shell-kuumasuo-datusluvun määrittämistä osana prosessiparametrejä ole välttämätöntä ottaa mukaan patenttivaatimuksiin, sillä Shell-kuumasuodatusluku määrittää polttoaineen tai tuotteen erään ominaisuuden.

Tätä keksintöä voidaan modifioida ja muunnella edellä kuvattujen periaatteiden rajoissa ja keksintöä voidaan patenttivaatimusten sisällön rajoissa soveltaa myös muulla kuin edellä kuvatulla tavalla.

Claims (11)

17 88621

1. Menetelmä viskoosin raaka-aineen jalostamiseksi krak-kaamalla, tunnettu siitä, että ainakin osa viskoosista raaka-aineesta, joka sisältää yli 340°C:ssa kiehuvan fraktion, saatetaan ennen krakkausta erotuskäsittelyyn, jossa saadaan asfalteenia sisältävä raskasjae, jonka määrä on enintään 15 paino-% viskoosin raaka-aineen yli 340°C:ssa kiehuvasta fraktiosta, sekä jäljelle jäävä viskoosi jae, ja että mainitulle jäljelle jäävälle viskoosille jakeelle suoritetaan viskositeettia alentava krakkaus olosuhteissa, jotka ovat ankaruudeltaan sellaiset, että ne ilman mainittua erotuskäsittelyä tuottaisivat krakkaustuotteen, jonka Shell-kuumasuodatusluku Y on suurempi kuin 0,25, jolloin viskoosista jakeesta saadaan krakkaustuote, jonka Shell-kuumasuodatusluku on enintään 0,75 Y.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet -t u siitä, että erotuskäsittely sisältää sentrifugoinnin raskaamman jakeen erottamiseksi jäljelle jäävästä viskoosista jakeesta.

3. Patenttivaatimuksen l mukainen menetelmä, tunnet -t u siitä, että erotuskäsittelyyn saatettavaan raaka-aineeseen lisätään liukenemisenestoainetta.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet -t u siitä, että erotuskäsittelyyn saatettavaan raaka-aineeseen lisätään ohennetta.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet -t u siitä, että ainakin osa erotuskäsittelyyn saatettavasta raaka-aineesta esikäsitellään lämmöllä vähintään 290°C:ssa ja enintään 400°C:ssa.

6. Patenttivaatimuksen 1 tai 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että erotuskäsittely tapahtuu 95-370°C:n lämpötilassa. ie 8 8 621

7. Patenttivaatimuksen 1 tai 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että krakkaus suoritetaan sellaisella ankaruudella, että krakattavasta jakeesta 4-25 paino-% konvertoituu alle l90°C:ssa kiehuvaksi materiaaliksi.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet -t u siitä, että raskasjae erotetaan fysikaalisesti jäljelle jäävästä viskoosista jakeesta.

9. Patenttivaatimuksen 2 tai 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että erotetun raskaan jakeen määrä on korkeintaan 5 paino-% raaka-aineen yli 340°C:ssa kiehuvasta fraktiosta laskettuna.

10. Patenttivaatimuksen 1, 2, 5 tai 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että erotuskäsittelyssä jäljelle jääneen viskoosin jakeen krakkauksesta saadun tuotteen Shell-kuumasuodatusluku on alle 0,25.

11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että krakkaustuote muodostaa polttoöljyn komponentin. i is 88621