RU114955U1 - INSTALLATION AND DEVICES OF DEPTHE PROCESSING OF HYDROCARBON RAW MATERIALS - Google Patents

INSTALLATION AND DEVICES OF DEPTHE PROCESSING OF HYDROCARBON RAW MATERIALS Download PDF

Info

Publication number
RU114955U1
RU114955U1 RU2011120947/15U RU2011120947U RU114955U1 RU 114955 U1 RU114955 U1 RU 114955U1 RU 2011120947/15 U RU2011120947/15 U RU 2011120947/15U RU 2011120947 U RU2011120947 U RU 2011120947U RU 114955 U1 RU114955 U1 RU 114955U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
separation
raw materials
devices
catalyst
vkf
Prior art date
Application number
RU2011120947/15U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Андреевич Золотухин
Original Assignee
Владимир Андреевич Золотухин
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 Владимир Андреевич Золотухин filed Critical Владимир Андреевич Золотухин
Priority to RU2011120947/15U priority Critical patent/RU114955U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU114955U1 publication Critical patent/RU114955U1/en

Links

Abstract

1. Установка углубленной переработки углеводородного сырья, включающая устройства подготовки, насосное оборудование, устройства нагрева сырья до необходимой температуры или нагрева и термического крекинга сырья, аппарат разделения углеводородного сырья на легкую парогазовую часть разделения в виде низкокипящих фракций (НКФ), высокомолекулярную жидкую часть разделения в виде высококипящих фракций (ВКФ) и/или на более узкие фракции, устройства диспергирования, устройство сепарации парогазовой части разделения НКФ, теплообменное оборудование, в том числе рекуперативные теплообменники, приборы для контроля технологических параметров работы установки, блоки получения товарных продуктов, отличающаяся тем, что установка переработки дополнена устройством кавитационной и волновой обработки нагретого до подкритичной температуры исходного сырья, установка дополнена устройством или устройствами с катализатором. ! 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что устройство с катализатором выполнено в виде контейнера, например сетчатого, для удобства смены элементов различных вставок, в контейнер вложен катализатор в виде шаров, цилиндров, звездочек, торов, гантелей, ректификационных тарелок, колец Рашига. ! 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что устройство или устройства с катализатором совмещено или совмещены с устройством сепарации в одном корпусе и/или встроено или встроены в аппарат разделения, причем устройство с катализатором может располагаться как до устройства сепарации по ходу движения НКФ, так и после. ! 4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что устройство или устройства кавитационной и волновой обрабо 1. Installation for deep processing of hydrocarbon raw materials, including preparation devices, pumping equipment, devices for heating raw materials to the required temperature or heating and thermal cracking of raw materials, an apparatus for separating hydrocarbon raw materials into a light vapor-gas part of separation in the form of low-boiling fractions (NKF), a high-molecular liquid part of separation into in the form of high-boiling fractions (HCF) and / or into narrower fractions, dispersing devices, a device for separating the steam-gas part of the NKF separation, heat exchange equipment, including recuperative heat exchangers, devices for monitoring the technological parameters of the installation, units for obtaining commercial products, characterized in that the processing unit is supplemented with a device for cavitation and wave treatment of the feedstock heated to subcritical temperature, the unit is supplemented with a device or devices with a catalyst. ! 2. Installation according to claim 1, characterized in that the device with the catalyst is made in the form of a container, for example, a mesh one, for the convenience of changing the elements of various inserts, the catalyst is embedded in the container in the form of balls, cylinders, stars, tori, dumbbells, rectification plates, rings Rashig. ! 3. Installation according to claim 1, characterized in that the device or devices with the catalyst are combined or combined with the separation device in one housing and / or built-in or built into the separation device, and the device with the catalyst can be located as before the separation device in the direction of motion of the NKF , and after. ! 4. Installation according to claim 1, characterized in that the device or devices for cavitation and wave treatment

Description

Область техники.The field of technology.

Полезная модель относится к нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической, а также к топливно-энергетической промышленности, а конкретно к области подготовки и углубленной переработки нефти, в том числе тяжелой, остатков нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств, природных битумов, в дальнейшем сырье, и может быть использовано в производстве углеводородного топлива, нефтехимической и химической продукции. Кроме того, применение полезной модели позволяет решать многие экологические проблемы и приводит к улучшению экологической обстановки. Под подготовкой и углубленной переработкой нефти, нефтяных остатков и другого сырья понимается не только удаление вредных примесей из сырья, но и, самое главное, увеличение количества легких целевых продуктов выше их потенциального содержания в исходном сырье, что позволяет в дальнейшем существенно увеличить глубину переработки и рентабельность всего перерабатывающего производства. Под легкими целевыми продуктами или фракциями понимаются фракции для дальнейшей переработки и получения легких целевых товарных продуктов с температурой конца кипения преимущественно до 350-360°C, содержащие топливные, т.е. наиболее дорогие газовые, бензиновые, керосиновые и дизельные фракции, а также продукты для нефтехимических и химических производств (бензол, толуол и др.). В дальнейшем - легкие целевые фракции или продукты, из которых при окончательной переработке получают легкие целевые товарные продукты (сжиженный газ, тестированные бензин, дизельное топливо, продукты нефтехимии и др.). Тяжелые товарные продукты - кокс, битум, битумные эмульсии, покрытия, масла и другие товарные продукты.The utility model relates to the oil refining, petrochemical and chemical, as well as to the fuel and energy industry, and specifically to the field of preparation and advanced oil refining, including heavy oil, residues of oil refining and petrochemical industries, natural bitumen, and further raw materials, and can be used in the production of hydrocarbon fuels, petrochemical and chemical products. In addition, the application of the utility model allows solving many environmental problems and leads to an improvement in the environmental situation. The preparation and in-depth processing of oil, oil residues and other raw materials means not only the removal of harmful impurities from the raw materials, but also, most importantly, an increase in the number of light target products higher than their potential content in the feedstock, which can further significantly increase the processing depth and profitability total processing industry. Light target products or fractions are understood as fractions for further processing and obtaining light target commercial products with a boiling point mainly up to 350-360 ° C, containing fuel, i.e. the most expensive gas, gasoline, kerosene and diesel fractions, as well as products for the petrochemical and chemical industries (benzene, toluene, etc.). In the future - light target fractions or products from which, upon final processing, light target products are obtained (liquefied gas, tested gasoline, diesel fuel, petrochemical products, etc.). Heavy commercial products - coke, bitumen, bitumen emulsions, coatings, oils and other commercial products.

Предшествующий уровень техники.The prior art.

Первичная перегонка нефти на НПЗ осуществляется двумя способами: однократным испарением в одной ректификационной колонне и с предварительным испарением легких фракций, или двукратным испарением (Багиров И.Т. Высокопроизводительные атмосферные и атмосферно-вакуумные установки. М., "Химия", 1964, с.5; Дехтерман А.Ш. Переработка нефти по топливному варианту. М., "Химия", 1988, с.41). Перед подачей нефти на разделение требуется ее подготовка. Подготовка нефти осуществляется в блоках ЭЛОУ (электро-обезвоживающая и обессоливающая установка). Оборудование сложное в изготовлении и эксплуатации, взрывоопасное (Дехтерман А.Ш. Переработка нефти по топливному варианту. М., "Химия", 1988, с.36).The primary distillation of oil at the refinery is carried out in two ways: by single evaporation in one distillation column and with preliminary evaporation of light fractions, or by double evaporation (Bagirov I.T. High-performance atmospheric and atmospheric vacuum installations. M., Chemistry, 1964, p. 5; Dekhterman A.Sh. Oil refining according to the fuel variant (Moscow, Chemistry, 1988, p. 41). Before the oil is fed to the separation, its preparation is required. Oil preparation is carried out in blocks ELOU (electro-dehydrating and desalting plant). Equipment difficult to manufacture and operate, explosive (Dekhterman A.Sh. Oil refining according to the fuel version. M., "Chemistry", 1988, p. 36).

Для разделения углеводородного сырья (в том числе и нефти) его нагревают. Для этой цели используют различные трубчатые печи (Ентус Н.Р., Шарихин В.В. Трубчатые печи в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. М., "Химия", 1987, с.6, и др.). Разделение нефти на фракции основано на различии температуры кипения ее компонентов. Низкокипящая часть переходит в паровую фазу и, после конденсации, образует дистиллят. Для четкого разделения смеси используют атмосферную или вакуумную ректификацию (Дехтерман А.Ш. Переработка нефти по топливному варианту. М., "Химия", 1988, с.26). Ректификационные аппараты относятся к достаточно технологически и конструкционно-отработанному оборудованию.To separate the hydrocarbon feed (including oil) it is heated. For this purpose, various tube furnaces are used (Entus NR, Sharikhin VV. Tube furnaces in the oil refining and petrochemical industries. M., Chemistry, 1987, p.6, etc.). The separation of oil into fractions is based on the difference in the boiling point of its components. The low-boiling part passes into the vapor phase and, after condensation, forms a distillate. For a clear separation of the mixture, atmospheric or vacuum distillation is used (A. Dekhterman, Oil refining according to the fuel version. M., Chemistry, 1988, p. 26). Rectification apparatus refers to a fairly technologically advanced and structurally-used equipment.

Однако такая переработка нефти и нефтепродуктов не позволяет решить проблему углубленной переработки нефтесодержащих фракций с целью максимального извлечения и эффективного использования полученных продуктов переработки (выше их потенциального содержания в сырье), а без глубокой переработки перерабатывающие производства практически нерентабельны.However, such processing of oil and oil products does not allow solving the problem of in-depth processing of oil-containing fractions in order to maximize the extraction and efficient use of the obtained processing products (higher than their potential content in raw materials), and without deep processing, processing plants are practically unprofitable.

Для переработки тяжелых нефтесодержащих фракций с целью получения дополнительного количества легких нефтепродуктов широко известен способ каталитического крекинга нефтепродуктов - способ термического разложения тяжелых нефтяных фракций в присутствии катализатора (см. Рудин М.Г., Драбкин А.Е. Краткий справочник нефтепереработчика. Л.: Химия. 1980, с.70-73). Способ включает нагревание исходного сырья до температуры 470-550°C, смешивание его с водяным паром, а затем с катализатором, обработку смеси в реакторе с последующим каталитическим разложением сырья и разделением его на фракции, а также выделение и регенерацию катализатора при температуре 590-670°C. Однако известный способ является дорогим и сложным для реализации. Тяжелые нефтяные фракции нефти и остатков будут очень быстро приводить к отравлению и коксованию активной поверхности любого катализатора. Необходимость постоянного изготовления и обновления катализаторов, оперативная их смена и утилизация требует дополнительных капитальных и эксплуатационных затрат и повышает себестоимость процесса переработки и получаемой продукции.For the processing of heavy oil-containing fractions in order to obtain an additional amount of light petroleum products, the method of catalytic cracking of petroleum products is widely known - the method of thermal decomposition of heavy petroleum fractions in the presence of a catalyst (see Rudin MG, Drabkin AE. Brief reference book for an oil refinery. L .: Chemistry . 1980, p. 70-73). The method includes heating the feedstock to a temperature of 470-550 ° C, mixing it with water vapor, and then with a catalyst, treating the mixture in a reactor, followed by catalytic decomposition of the feedstock and dividing it into fractions, as well as isolating and regenerating the catalyst at a temperature of 590-670 ° C. However, the known method is expensive and difficult to implement. Heavy oil fractions of oil and residues will very quickly lead to poisoning and coking of the active surface of any catalyst. The need for continuous manufacture and updating of catalysts, their rapid change and disposal requires additional capital and operating costs and increases the cost of the processing process and the resulting products.

Термический крекинг известен очень давно (Смидович Е.В. Технология переработки нефти и газа. Ч.2. М., «Химия», 1968. Пархоменко В.Е. Технология переработки нефти и газа. М., Гостоптехиздат, 1959.). К недостаткам термического крекинга относятся следующие. При нагревании сырья с ростом температуры количество разрывов связей медленно и плавно увеличивается, но при достижении критической температуры (зависит от свойств и состава исходного сырья) это количество резко увеличивается, процесс разрыва связей проходит лавинообразно, неуправляемо. Это приводит к коксованию оборудования и снижению межремонтного пробега, процесс периодический. В продуктах термического крекинга много газов, непредельных углеводородов, что увеличивает требования к дальнейшему оборудованию при получении товарных продуктов - бензина, дизельного топлива и др., что, в конечном итоге, приводит к увеличению капитальных и текущих затрат. Поэтому в последнее время процессы термического крекинга, особенно по топливному варианту, применяются редко. Высокие температуры нагрева сырья (470-550°C и выше) и давления (до 7 МПа и выше) также приводят к большим капитальным затратам, а коксование оборудования и небольшой межремонтный пробег оборудования - к увеличению эксплуатационных затрат.Thermal cracking has been known for a very long time (Smidovich EV, Oil and gas processing technology. Part 2. M., Chemistry, 1968. Parkhomenko VE Oil and gas processing technology. M., Gostoptekhizdat, 1959.). The disadvantages of thermal cracking include the following. When the raw material is heated with increasing temperature, the number of bond breaks slowly and smoothly increases, but when a critical temperature is reached (depending on the properties and composition of the feedstock), this number increases sharply, the process of bond breaking is avalanche-like, uncontrollable. This leads to coking of the equipment and a decrease in the overhaul mileage, the process is periodic. There are a lot of gases and unsaturated hydrocarbons in thermal cracking products, which increases the requirements for further equipment in obtaining marketable products - gasoline, diesel fuel, etc., which, ultimately, leads to an increase in capital and operating costs. Therefore, recently, thermal cracking processes, especially in the fuel version, are rarely used. High temperatures of heating of raw materials (470-550 ° C and above) and pressure (up to 7 MPa and above) also lead to high capital costs, and coking of equipment and low overhaul mileage of equipment - to increase operating costs.

Известны способы переработки тяжелых нефтесодержащих фракций с использованием, наряду с термическими и каталитическими, физических методов воздействия для активирования перерабатываемого сырья.Known methods for processing heavy oily fractions using, along with thermal and catalytic, physical methods of exposure to activate the processed raw materials.

Известен способ переработки путем последовательного извлечения фракций из углеводородного сырья с использованием электромагнитной энергии частотой 300 МГц-300 ГГц (US, патент 5055180, кл. C10G 1/00, 1991 г.). Недостатком способа является невозможность более полного использования сырья в процессе переработки из-за зависимости от напряженности электромагнитного поля.A known method of processing by sequential extraction of fractions from hydrocarbons using electromagnetic energy with a frequency of 300 MHz-300 GHz (US patent 5055180, class C10G 1/00, 1991). The disadvantage of this method is the impossibility of a more complete use of raw materials in the processing process due to the dependence on the intensity of the electromagnetic field.

Известны способы переработки нефтепродуктов путем воздействия на последние ионизирующим излучением (потоком нейтронов или Y-излучением) с последующим каталитическим крекингом продуктов воздействия (см., например, патент РФ 2100404, кл. C10G 15/10, 1995). Однако применение способа затруднено в промышленном производстве из-за сложности, трудностей управлением процессом. К тому же способ небезопасен при использовании.Known methods for refining petroleum products by exposing the latter to ionizing radiation (neutron flux or Y-radiation) followed by catalytic cracking of the reaction products (see, for example, RF patent 2100404, class C10G 15/10, 1995). However, the application of the method is difficult in industrial production due to the complexity and difficulties of controlling the process. In addition, the method is not safe to use.

Известны способы переработки тяжелых нефтесодержащих фракций с использованием волнового воздействия широкого спектра частот.Known methods for processing heavy oily fractions using wave exposure to a wide range of frequencies.

Известен способ крекинга нефтепродуктов с использованием ультразвукового спектра частот. Согласно этому способу, сырье (нефтесодержащий продукт) и диспергирующее вещество подают в зону обработки, ультразвуковую обработку ведут с интенсивностью излучения 1-10 МВт/м2 в замкнутом циркуляционном контуре при статическом давлении в диапазоне от 0,2 до 5 МПа, и осуществляют последующее разделение обработанного сырья на жидкую и парообразные фазы и получение из парообразной фазы конечного продукта (см. патент РФ 2078116, C10G 15/00, 1995 г.). Недостатком данного способа является использование сложной механической системы (ротор, статор, подшипники) в работе установки, что резко снижает ее надежность. Кроме того, использование механических узлов в качестве излучателей с интенсивностью более 100 кВт/м2 приводит к интенсивному разрушению их поверхности за счет возникновения кавитационных процессов.A known method of cracking petroleum products using the ultrasonic frequency spectrum. According to this method, the raw material (oil-containing product) and dispersant are fed into the treatment zone, ultrasonic treatment is carried out with a radiation intensity of 1-10 MW / m 2 in a closed circulation circuit at a static pressure in the range from 0.2 to 5 MPa, and the subsequent separation of the processed raw materials into liquid and vapor phases and obtaining the final product from the vapor phase (see RF patent 2078116, C10G 15/00, 1995). The disadvantage of this method is the use of a complex mechanical system (rotor, stator, bearings) in the installation, which dramatically reduces its reliability. In addition, the use of mechanical components as emitters with an intensity of more than 100 kW / m 2 leads to intensive destruction of their surface due to the occurrence of cavitation processes.

Известны устройства для акустической обработки жидкости (патент SU 410823 «Гидродинамический излучатель вихревого типа», патент SU 546389 «Устройство для ультразвуковой обработки»). Однако они не дают эффекта увеличения глубины переработки, т.е. крекинга, основное применение - создание эмульсий.Known devices for acoustic processing of liquid (patent SU 410823 "Hydrodynamic emitter of a vortex type", patent SU 546389 "Device for ultrasonic processing"). However, they do not give the effect of increasing the depth of processing, i.e. cracking, the main application is the creation of emulsions.

Наиболее близким аналогом (прототипом) для заявляемых решений является установка и устройства по авторскому свидетельству на полезную модель RU №88670 «Установка и устройства углубленной переработки углеводородного сырья», дата подачи заявки 06.04.2009 г. Основными устройствами установки являются аппарат разделения и устройство обработки (термомеханического крекинга).The closest analogue (prototype) for the claimed solutions is installation and devices according to the copyright certificate for utility model RU No. 88670 "Installation and devices for advanced hydrocarbon processing", application submission date 04/06/2009. The main devices of the installation are separation apparatus and processing device ( thermomechanical cracking).

Установка углубленной переработки углеводородного сырья по патенту №88670 включает устройства подготовки (предварительную очистку от воды и вредных примесей), подачи (насосное оборудование), устройства нагрева сырья до необходимой температуры, или нагрева и термического крекинга сырья, аппарат (устройство) разделения углеводородного сырья на легкую парогазовую часть разделения (низкокипящие фракции НКФ) и высокомолекулярную жидкую часть разделения (высококипящие фракции ВКФ) и/или на более узкие фракции, устройства диспергирования (распыливания), устройство сепарации (фильтрации, каплеотделения, ректификации) парогазовой части разделения (НКФ), теплообменное оборудование, в том числе рекуперативные теплообменники, приборы для контроля технологических параметров работы установки, блоки получения товарных продуктов.The installation for in-depth processing of hydrocarbon feedstocks according to patent No. 88670 includes preparation devices (preliminary purification from water and harmful impurities), feed (pumping equipment), a device for heating the feedstock to the required temperature, or heating and thermal cracking of the feedstock, an apparatus (device) for separating hydrocarbon feedstock into light vapor-gas separation part (low boiling fractions of NKF) and high molecular weight liquid part (high boiling fractions of VKF) and / or to narrower fractions, dispersing devices (ras dusting), a separation device (filtration, droplet separation, distillation) of the gas-vapor separation part (NKF), heat exchange equipment, including recuperative heat exchangers, devices for monitoring the technological parameters of the installation, units for obtaining commodity products.

Аппарат разделения (по патенту №88670) углеводородного сырья на легкую парогазовую часть разделения (низкокипящие фракции НКФ) и высокомолекулярную жидкую часть разделения (высококипящие фракции ВКФ) включает корпус, штуцеры для ввода и вывода рабочих и продуктовых сред, штуцеры и приборы для контроля технологических параметров работы устройства (расходов, температуры, давления и других параметров), устройства диспергирования (распыливания), устройство сепарации (фильтр, каплеотделитель) парогазовой части разделения (НКФ).The apparatus for separation (according to patent No. 88670) of hydrocarbon feedstock into a light vapor-gas separation part (low boiling fractions of NKF) and a high molecular weight liquid part of separation (high boiling fractions of VKF) includes a housing, fittings for input and output of working and product media, fittings and devices for monitoring technological parameters the operation of the device (costs, temperature, pressure and other parameters), a dispersing device (spraying), a separation device (filter, droplet separator) of the gas-vapor separation part (NKF).

Устройство волновой и кавитационной обработки (термомеханического крекинга) по патенту №88670 включает патрубок для ввода обрабатываемой среды или два и более патрубков для ввода нескольких входных сред, входные и выходные завихрители, камеру смешивания, кавитаторы, патрубки для вывода обработанной среды, сопло или сопла.The device of wave and cavitation processing (thermomechanical cracking) according to patent No. 88670 includes a pipe for inputting the medium to be processed or two or more pipes for inputting several input media, input and output swirlers, a mixing chamber, cavitators, pipes for outputting the processed medium, a nozzle or nozzles.

Установка и устройства позволяют производить углубленную переработку жидких углеводородных сред (нефти, в том числе тяжелой, остатков нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств, природных битумов). Недостатком является то, что при термическом и/или термомеханическом (в значительно меньшей степени) крекинге сырья возникают непредельные углеводороды, которые могут привести к негативным последствиям - окислению и изменению со временем свойств и качества получаемых продуктов (бензина, керосина, дизельного топлива), т.е. появляются некоторое количество продуктов недостаточно высокого качества.The installation and devices allow for the in-depth processing of liquid hydrocarbon media (oil, including heavy oil, residues of oil refining and petrochemical industries, natural bitumen). The disadvantage is that during thermal and / or thermomechanical (to a much lesser extent) cracking of raw materials, unsaturated hydrocarbons arise, which can lead to negative consequences - oxidation and change over time of the properties and quality of the products obtained (gasoline, kerosene, diesel fuel), t .e. some products of insufficient quality appear.

Раскрытие полезной модели.Disclosure of a utility model.

Целью полезной модели является увеличение выхода легких целевых продуктов и фракций (бензиновых, керосиновых и дизельных, продуктов нефтехимии) выше их потенциального содержания в сырье и увеличение глубины промышленной переработки сырья при одновременном улучшении качества получаемых продуктов, при сохранении простоты и дешевизны процесса и оборудования для углубленной переработки сырья, снижение эксплуатационных и капитальных затрат при высокой глубине и качестве дальнейшей переработки, экономия и рациональное использование углеводородного сырьяThe purpose of the utility model is to increase the yield of light target products and fractions (gasoline, kerosene and diesel, petrochemicals) above their potential content in raw materials and increase the depth of industrial processing of raw materials while improving the quality of the resulting products, while maintaining the simplicity and low cost of the process and equipment for in-depth processing of raw materials, reducing operating and capital costs with a high depth and quality of further processing, saving and rational use of coal hydrocarbon raw materials

Поставленная цель достигается тем, что установка подготовки и переработки жидкого углеводородного сырья, включающая устройства подготовки (предварительную очистку от воды и вредных примесей), подачи (насосное оборудование), устройства (печи) нагрева сырья до необходимой температуры, или нагрева и термического крекинга сырья (например, реакционные печи), аппарат (устройство) разделения углеводородного сырья на легкую парогазовую часть разделения (низкокипящие фракции НКФ) и высокомолекулярную жидкую часть разделения (высококипящие фракции ВКФ) и/или на более узкие фракции, (например, если в качестве аппарат используется ректификационная колонна), устройства диспергирования (распыливания), устройство сепарации (фильтрации, каплеотделения, ректификации) парогазовой части разделения (НКФ), теплообменное оборудование, в том числе рекуперативные теплообменники, приборы для контроля технологических параметров работы установки, отвод продуктов разделения на блоки получения товарных продуктов на месте переработки или на удаленные блоки, дополнена устройством или устройствами с катализатором для модификации (улучшения качества) парогазовой части разделения (НКФ).This goal is achieved by the fact that the installation of the preparation and processing of liquid hydrocarbon raw materials, including preparation devices (preliminary cleaning of water and harmful impurities), feed (pumping equipment), device (furnace) to heat the raw material to the required temperature, or heat and thermal cracking of the raw material ( for example, reaction furnaces), an apparatus (device) for separating hydrocarbon feedstock into a light vapor-gas separation part (low boiling fractions of NKF) and a high molecular weight liquid separation part (high boiling fractions VKF) and / or into narrower fractions (for example, if a distillation column is used as an apparatus), dispersing (spraying) devices, separation (filtration, droplet separation, rectification) vapor-gas separation units (NFC), heat transfer equipment, including including recuperative heat exchangers, devices for monitoring the technological parameters of the installation, removal of separation products into blocks for receiving marketable products at the processing site or to remote blocks, supplemented by a device or devices mi with a catalyst for modification (quality improvement) of the gas-vapor separation part (NCF).

Сырье предварительно нагревают в рекуперативных теплообменниках для оптимизации энергетических затрат за счет тепла одного или всех продуктов разделения (НКФ и ВКФ) или товарных (конечных) продуктов, и/или в нагревателе (печи) до температуры выше 20÷50°C для снижения вязкости и увеличения текучести сырья, особенно тяжелого и высоковязкого. Сырье обычно нагревают до подкритичной температуры не выше 450°C, или до температуры висбрекинга, хотя в отдельных случаях (зависит от состава сырья) температура нагрева сырья может быть и больше. Одновременно с нагревом, сырье может подвергаться и термическому крекингу.The raw materials are preheated in recuperative heat exchangers to optimize energy costs due to the heat of one or all separation products (NKF and VKF) or commodity (final) products, and / or in a heater (furnace) to a temperature above 20 ÷ 50 ° C to reduce viscosity and increase the fluidity of raw materials, especially heavy and highly viscous. Raw materials are usually heated to a subcritical temperature of not higher than 450 ° C, or to visbreaking temperature, although in some cases (depending on the composition of the raw material), the heating temperature of the raw material may be even higher. Simultaneously with heating, the raw material can also be subjected to thermal cracking.

Затем сырье насосом направляют в устройство волновой и механической (кавитационной) обработки (термомеханического крекинга), в котором сырье для инициирования управляемого процесса разрыва связей молекул (термомеханического крекинга) подвергают механическому и волновому воздействию различной природы и широкого спектра частот, например кавитационному воздействию, звуковым, ультразвуковым колебаниям. Наложение механического и волнового воздействия на нагретое термическим способом до подкритичной температуры сырье позволяет инициировать и активизировать процесс термомеханического крекинга, т.е. процесс разрыва связей уже возбужденных молекул, при этом, в отличие от обычного термического крекинга, инициированный процесс разрыва связей с помощью наложения резонансного воздействия управляется интенсивностью и характером наложенного воздействия. Т.к. сырье уже нагрето практически до критического состояния, обработка его каким-либо типом воздействия не требует больших энергетических затрат, т.е. инициирующее резонансное воздействие позволяет управлять процессом. Т.к. волновое воздействие накладывается для активирования разрыва связей уже в возбужденных молекулах, его энергия тратится только на активацию и управление процессом термомеханического крекинга, то энергетические затраты невелики. Давление, создаваемое насосом на входе в устройство обработки обычно не более 2,0 МПа, но может быть и больше в зависимости от свойств сырья и температуры процесса. В результате термомеханического крекинга происходит увеличение глубины переработки и выхода легких целевых продуктов, причем стоимость процесса гораздо дешевле стоимости известных углубляющих продуктов - каталитического и гидрокрекинга при аналогичных результатах и сопоставимом качестве получаемых продуктов. Более глубокая переработка позволяет экономно расходовать природные углеводородные ресурсы. Для кавитационной обработки нагретого до подкритичной температуры сырья и наложения акустического воздействия используют такие устройства, действие которых основано на гидродинамических эффектах движения многофазных сред со скоростями более 5 м/с по каналам различной формы. Конкретное значение скорости выбирают опытным путем по результатам анализа продуктов разделения (НКФ и ВКФ). Обработанное в устройстве термомеханического крекинга сырье направляют в аппарат разделения, в котором обработанное сырье разделяют на легкую парогазовую часть (низкокипящие фракции НКФ) и тяжелую жидкую часть разделения (высококипящие фракции ВКФ). Для увеличения межфазной поверхности разделяющихся сред и более эффективного и быстрого их разделения, обработанное сырье распыляют (диспергируют) в аппарат разделения с понижением давления. Тяжелую жидкую часть разделения (высококипящие фракции ВКФ) после аппарата разделения, преимущественно с температурой начала кипения выше 350-360°C, направляют в блок получения тяжелых товарных продуктов (типа кокса, битума, битумных эмульсий, покрытий, масел и др.) на месте подготовки и переработки сырья по данной полезной модели или охлаждают и транспортируют к удаленному месту получения тяжелых товарных продуктов.Then the raw materials are sent by a pump to a wave and mechanical (cavitation) treatment (thermomechanical cracking) device, in which the raw materials are subjected to mechanical and wave effects of a different nature and a wide range of frequencies, for example, cavitation, sound, ultrasonic vibrations. The application of mechanical and wave action on the raw material heated to a subcritical temperature by a thermal method allows initiating and activating the thermomechanical cracking process, i.e. the process of breaking bonds of already excited molecules, in this case, in contrast to conventional thermal cracking, the initiated process of breaking bonds by applying a resonant action is controlled by the intensity and nature of the applied effect. Because the raw materials are already heated almost to a critical state, processing it with any type of exposure does not require large energy costs, i.e. initiating resonant action allows you to control the process. Because the wave action is applied to activate the breaking of bonds already in the excited molecules, its energy is spent only on the activation and control of the thermomechanical cracking process, then the energy costs are low. The pressure created by the pump at the inlet to the processing device is usually not more than 2.0 MPa, but may be more depending on the properties of the raw material and the process temperature. As a result of thermomechanical cracking, there is an increase in the processing depth and yield of light target products, and the cost of the process is much cheaper than the cost of known deepening products - catalytic and hydrocracking with similar results and comparable quality of the resulting products. Deeper processing allows the economical use of natural hydrocarbon resources. For cavitation treatment of raw materials heated to a subcritical temperature and the application of acoustic exposure, such devices are used whose action is based on the hydrodynamic effects of the movement of multiphase media with velocities of more than 5 m / s along channels of various shapes. The specific speed value is chosen empirically based on the analysis of separation products (NKF and VKF). The raw materials processed in the thermomechanical cracking device are sent to a separation apparatus, in which the processed raw materials are separated into a light vapor-gas part (low boiling fractions of NKF) and a heavy liquid part of separation (high boiling fractions of VKF). To increase the interfacial surface of the separated media and to more effectively and quickly separate them, the processed raw materials are sprayed (dispersed) into a separation apparatus with a decrease in pressure. The heavy liquid part of the separation (high-boiling fractions of VKF) after the separation apparatus, mainly with a boiling point above 350-360 ° C, is sent to the block for producing heavy commercial products (such as coke, bitumen, bitumen emulsions, coatings, oils, etc.) in place preparation and processing of raw materials according to this utility model, or they are cooled and transported to a remote place for receiving heavy commercial products.

Легкую парогазовую часть (НКФ), в которой содержатся и легкие фракции исходного сырья, и легкие фракции термического и/или термомеханического крекинга сырья, направляют в устройство сепарации (фильтрации, каплеотделения, ректификации). Фильтрат после сепаратора для получения дополнительного количества легких целевых продуктов возвращают на повторную обработку в начало процесса вместе с сырьем.The light gas-vapor part (NKF), which contains both the light fractions of the feedstock and the light fractions of the thermal and / or thermomechanical cracking of the feed, is sent to a separation device (filtration, droplet separation, rectification). The filtrate after the separator to obtain an additional amount of light target products is returned for reprocessing at the beginning of the process together with the raw material.

В процессе термического и/или термомеханического крекинга сырья образуются непредельные углеводороды, которые впоследствии могут конденсироваться и образовывать тяжелые фракции (ВКФ), что приводит к ограничению глубины переработки, а также могут привести к негативным последствиям - окислению и изменению со временем свойств и качества получаемых легких продуктов (бензина, керосина, дизельного топлива, продуктов нефтехимии). Для наиболее полной и глубокой переработки и увеличения выхода легких целевых продуктов и фракций при одновременном улучшении качества (модификации) получаемых продуктов, необходимо уменьшить количество непредельных углеводородов, например, за счет увеличения количества изомеров. Это можно сделать, если установку дополнить устройством с катализатором для модификации легких фракций. В присутствии катализатора происходит изменение состава НКФ, уменьшается количество непредельных, и увеличивается количество изомеров. Поэтому после устройства сепарации легкие фракции реакции НКФ, преимущественно с температурой конца кипения до 350-360°C, направляют в устройство с катализатором для модификации (улучшению качества) получаемых легких фракций. Устройство с катализатором может быть выполнено в виде контейнера, например сетчатого, для удобства смены элементов различных вставок, в контейнер вложен катализатор в виде шаров, цилиндров, параллепипедов, звездочек, торов, гантелей, ректификационных тарелок, колец Рашига и других фигур. НКФ проходит через устройство с катализатором и ее состав улучшается, т.е. происходит модификация свойств и состава НКФ. Температура в устройстве сепарации соответствует максимальной температуре конца кипения фракций легких целевых товарных продуктов, например 350-360°C для дизельной фракции. Граничная температура разделения 350-360°C выбрана потому, что конец кипения дизельного топлива составляет 350-360°C. Если со временем изменятся госты и требования по топливным продуктам, граничная температура разделения может быть соответственно изменена. Граничная температура может быть изменена в зависимости от поставленной задачи и требований к получаемым продуктам. Часть НКФ с более высокой температурой будет охлаждаться на катализаторе и из парогазовой фазы переходить в жидкую, которую для получения дополнительного количества легких целевых продуктов возвращают на повторную обработку в начало процесса вместе с сырьем. После устройства с катализатором легкие фракции реакции НКФ направляют в блок получения легких товарных продуктов (типа сжиженного газа, бензина, керосина, дизельного топлива, продуктов нефтехимии и др.) на месте подготовки и переработки сырья по данной полезной модели, или после охлаждения и конденсации транспортируют к удаленному месту получения легких товарных продуктов. Устройство с катализатором может быть расположено как до сепаратора по ходу движения НКФ, так и после. Качество продуктов разделения и их соотношение в зависимости от свойств исходного сырья регулируются температурой и давлением сырья на выходе из устройства нагрева сырья и на входе в устройство обработки и аппарат разделения, температурой и давлением сырья в аппарате разделения и его внутренних устройствах, температурой и давлением НКФ в сепараторе и устройстве с катализатором, расходом сырья, а также скоростью, температурой и давлением сырья в устройствах обработки (термомеханического крекинга), диспергирования, уровень раздела парогазовой фазы НКФ и жидкой фазы ВКФ в аппарате разделения поддерживают при заданных значениях вышеперечисленных технологических параметров значением расхода ВКФ, направляемых на получение тяжелых товарных продуктов, а количество устройств обработки может быть больше одного в зависимости от производительности перерабатывающего производства.In the process of thermal and / or thermomechanical cracking of raw materials, unsaturated hydrocarbons are formed, which can subsequently condense and form heavy fractions (HCF), which leads to a limitation of the processing depth, and can also lead to negative consequences - oxidation and change over time of the properties and quality of the resulting light products (gasoline, kerosene, diesel, petrochemicals). For the most complete and deep processing and increase the yield of light target products and fractions while improving the quality (modification) of the products obtained, it is necessary to reduce the amount of unsaturated hydrocarbons, for example, by increasing the number of isomers. This can be done if the installation is supplemented with a device with a catalyst for modifying light fractions. In the presence of a catalyst, a change in the composition of NCP occurs, the number of unsaturated ones decreases, and the number of isomers increases. Therefore, after the separation device, light fractions of the NKF reaction, mainly with a boiling point of up to 350-360 ° C, are sent to a device with a catalyst for modifying (improving the quality) of the obtained light fractions. A device with a catalyst can be made in the form of a container, for example, a mesh one, for the convenience of changing elements of various inserts, the catalyst is embedded in the container in the form of balls, cylinders, parallelepipeds, stars, tori, dumbbells, distillation plates, Rashig rings and other figures. NKF passes through a device with a catalyst and its composition improves, i.e. The properties and composition of NKF are modified. The temperature in the separation device corresponds to the maximum end temperature of the boiling fractions of light target commercial products, for example 350-360 ° C for a diesel fraction. The boundary separation temperature of 350-360 ° C is selected because the end of boiling of diesel fuel is 350-360 ° C. If the guests and requirements for fuel products change over time, the separation boundary temperature can be changed accordingly. The boundary temperature can be changed depending on the task and the requirements for the resulting products. Part of the NCF with a higher temperature will be cooled on the catalyst and transferred from the vapor-gas phase to the liquid phase, which, to obtain an additional amount of light target products, is returned for reprocessing at the beginning of the process together with the raw material. After the device with the catalyst, the light fractions of the NKF reaction are sent to the unit for producing light commercial products (such as liquefied gas, gasoline, kerosene, diesel fuel, petrochemical products, etc.) at the place of preparation and processing of raw materials according to this utility model, or after cooling and condensation are transported to a remote place to receive light commercial products. A device with a catalyst can be located both before and after the separator in the direction of the NKF. The quality of the separation products and their ratio, depending on the properties of the feedstock, are controlled by the temperature and pressure of the feedstock at the outlet of the heating device of the feedstock and at the entrance to the processing device and the separation apparatus, the temperature and pressure of the feedstock in the separation apparatus and its internal devices, temperature and pressure a separator and a device with a catalyst, the consumption of raw materials, as well as the speed, temperature and pressure of the raw materials in the processing devices (thermomechanical cracking), dispersion, vapor separation level NKF AZOV phase and a liquid phase separation apparatus in TCF maintained at specified values of the parameters of the above process flow value CCF directed to heavy commercial products, and the number of processing units can be more than one depending on the performance of processing facilities.

Высококипящие фракции ВКФ для еще большего увеличения глубины переработки и выхода легких продуктов можно направить на повторную переработку вместе с сырьем. При этом часть ВКФ насосом направляют в начало процесса на устройство смешивания сырья и ВКФ. Для этого установка дополнена устройством прямого смешивания сырья и возвращаемых на повторную обработку высококипящих фракций ВКФ или их части после аппарата разделения, которое установлено перед устройством нагрева сырья, в устройстве нагрева сырья нагревают или нагревают и подвергают термическому крекингу смесь сырья и возвращаемых ВКФ. Далее в устройстве термомеханического крекинга обрабатывают смесь сырья и возвращаемых после устройства разделения ВКФ, причем возвращаемая часть ВКФ циркулирует по замкнутому контуру - устройство прямого смешивания сырья и возвращаемых на повторную обработку ВКФ, печь нагрева (нагреватель) смеси, устройство термомеханического крекинга (обработки) смеси, аппарат разделения (с устройствами диспергирования, сепарации, устройством с катализатором), насос, устройство прямого смешивания сырья и ВКФ. Соотношение расходов циркулирующих ВКФ и сырья находится в диапазоне 0,01÷100, а качество продуктов разделения и их соотношение в зависимости от свойств исходного сырья регулируются температурой и давлением смеси циркулирующей ВКФ и сырья на выходе печи (нагревателя) и на входе в устройство обработки и аппарат разделения, температурой и давлением смеси в аппарате разделения и его внутренних устройствах, температурой и давлением НКФ в сепараторе и устройстве с катализатором, расходами сырья, циркулирующей жидкой части ВКФ и их соотношением, а также скоростями сырья, циркулирующей жидкой части ВКФ и их смеси в устройствах смешивания, обработки, диспергирования, уровень раздела парогазовой фазы НКФ и жидкой фазы ВКФ в аппарате разделения поддерживают при заданных значениях вышеперечисленных технологических параметров значением расхода ВКФ, направляемых на получение тяжелых товарных продуктов и на циркуляцию. Количество устройств смешивания сырья и ВКФ, которые могут быть встроены в аппарат разделения, обработки смеси может быть больше одного каждого типа в зависимости от производительности перерабатывающего производства. Циркулирующие ВКФ полезно подогревать в отдельном устройстве (печи) нагрева, обычно до 450°C, но иногда и выше в зависимости от свойств ВКФ, или нагревать и подвергать термическому крекингу для получения дополнительного количества легких продуктов. Для этого установка дополнена устройством нагрева, или нагрева и термического крекинга ВКФ или их части после устройства разделения, а устройство смешивания сырья и высококипящих фракций ВКФ расположено после устройства нагрева сырья перед устройством обработки. В этом случае сырье можно нагревать за счет тепла нагретых циркулирующих ВКФ в условиях прямого смешивания (контакта) их с сырьем. Тогда печь нагрева сырья может не использоваться, что приводит к удешевлению оборудования.High boiling fractions of VKF to further increase the depth of processing and yield of light products can be sent for recycling along with raw materials. In this case, part of the VKF pump is sent to the beginning of the process to the device for mixing raw materials and VKF. For this, the installation is supplemented by a device for direct mixing of raw materials and high boiling fractions of VKF or part thereof returned to the treatment after the separation apparatus, which is installed before the raw material heating device, in the heating device of raw materials are heated or heated and thermally cracked a mixture of raw materials and returned VKF. Next, in the thermomechanical cracking device, a mixture of raw materials and VKF returned after the separation device is processed, and the returned part of the VKF is circulated in a closed circuit — a direct mixing device for raw materials and VKF returned to the reprocessing, a heating furnace (heater) of the mixture, a thermomechanical cracking (processing) mixture, separation apparatus (with dispersing devices, separation devices with a catalyst), a pump, a device for direct mixing of raw materials and VKF. The ratio of the costs of circulating VKF and raw materials is in the range of 0.01 ÷ 100, and the quality of the separation products and their ratio, depending on the properties of the feedstock, are controlled by the temperature and pressure of the mixture of circulating VKF and raw materials at the outlet of the furnace (heater) and at the entrance to the processing device and separation apparatus, temperature and pressure of the mixture in the separation apparatus and its internal devices, temperature and pressure NKF in the separator and the device with the catalyst, the consumption of raw materials, circulating liquid part of the VKF and their ratio as well as the speeds of the raw materials, the circulating liquid part of the VKF and their mixtures in the mixing, processing, dispersing devices, the separation level of the combined-gas phase of the NKF and the liquid phase of the VKF in the separation apparatus is maintained at given values of the above technological parameters by the value of the VKF flow rate directed to obtain heavy commodity products and on the circulation. The number of devices for mixing raw materials and VKF that can be built into the separation apparatus, processing the mixture can be more than one of each type, depending on the productivity of the processing plant. It is useful to heat the circulating VKF in a separate heating device (furnace), usually up to 450 ° C, but sometimes even higher depending on the properties of the VKF, or to heat and thermally crack to obtain an additional amount of light products. To this end, the installation is supplemented by a heating device, or heating and thermal cracking of VKF or a part thereof after a separation device, and a mixing device for raw materials and high boiling fractions of VKF is located after the heating device for raw materials in front of the processing device. In this case, the raw materials can be heated due to the heat of the heated circulating VKF under direct mixing (contact) of them with the raw materials. Then the raw material heating furnace may not be used, which leads to cheaper equipment.

Для упрощения и удешевления конструкции установки, устройство или устройства с катализатором может быть совмещено или совмещены с устройством сепарации в одном корпусе и/или встроено или встроены в аппарат разделения. В более общем случае, устройство или устройства обработки (термомеханического крекинга), устройство сепарации и устройство или устройства с катализатором совмещены в одном корпусе с аппаратом разделения.To simplify and reduce the cost of the installation design, the device or devices with the catalyst can be combined or combined with the separation device in one housing and / or integrated or integrated into the separation apparatus. More generally, the processing device (s) (thermomechanical cracking), the separation device and the device or devices with the catalyst are combined in one housing with the separation device.

Для дальнейшего улучшения качества получаемых продуктов, в устройство с катализатором, и/или в устройство сепарации, и/или в устройство нагрева и/или термического крекинга сырья и/или ВКФ, и/или в устройство смешивания нагретых ВКФ и сырья, и/или в устройство обработки (термомеханического крекинга) направляют (вводят) молекулярный водород и/или легкие водородсодержащие среды, обогащенные водородом (например, природный или попутный газ, газ и легкие фракции нефти, нефтепереработки и нефтехимии), которые при необходимости подогревают, причем молекулярный водород и/или легкие водородсодержащие среды, обогащенные водородом, могут направляться только в одно из устройств, и/или в любые два и более устройств одновременно. Легкие водородсодержащие среды, попадая в перечисленные устройства, подвергаются крекингу, в результате которого образуются легкие радикалы. Легкие радикалы реагируют с непредельными продуктами, возникающими при крекинге сырья, циркулирующих ВКФ или их смеси, в результате чего открытые связи насыщаются и количество непредельных фракций переработки сырья уменьшается.To further improve the quality of the products obtained, in a device with a catalyst, and / or in a separation device, and / or in a device for heating and / or thermal cracking of raw materials and / or VKF, and / or in a device for mixing heated VKF and raw materials, and / or molecular hydrogen and / or light hydrogen-containing media enriched with hydrogen (for example, natural or associated gas, gas and light fractions of oil, oil refining and petrochemicals) are sent (introduced) to the processing device (thermomechanical cracking), which are heated, if necessary, molecular hydrogen and / or hydrogen-containing medium lungs enriched hydrogen can be sent in only one of the devices and / or any two or more devices simultaneously. Light hydrogen-containing media, getting into the listed devices, are cracked, as a result of which light radicals are formed. Light radicals react with unsaturated products arising from the cracking of raw materials, circulating HCFs or mixtures thereof, as a result of which open bonds are saturated and the number of unsaturated fractions of raw material processing decreases.

Довольно эффективно в качестве аппарата разделения использовать ректификационную колонну, при этом тяжелой высокомолекулярной жидкой частью разделения (высококипящие фракций ВКФ) является кубовый остаток, а сумма всех остальных легких фракций после колонны - низкокипящие фракции НКФ. Ректификационные колонны - серийно выпускаемое оборудование, это приводит к дальнейшему удешевлению оборудования.It is quite effective to use a distillation column as a separation apparatus, while the heavy high molecular weight liquid part of the separation (high boiling fractions of VKF) is the bottom residue, and the sum of all other light fractions after the column is low boiling fractions of NKF. Distillation columns - commercially available equipment, this leads to further cheaper equipment.

Возможно использование в качестве устройств обработки сырья, ВКФ и их смеси роторно-пульсационных аппараты (РПА), устройств электромагнитного, светового, радиоактивного облучения, воздействия звуком и ультразвуком от внешних источников различного типа (пьезоизлучатели, магнитоизлучатели и др.), с помощью реагентов и катализаторов.It is possible to use rotary-pulsation apparatuses (RPA) as devices for processing raw materials, VKF and their mixtures, electromagnetic, light, and radioactive irradiation devices, sound and ultrasound exposure from various types of external sources (piezoelectric emitters, magnetic emitters, etc.), using reagents and catalysts.

При проведении процесса крекинга могут образовываться частицы кокса, другие механические примеси, попадание которых нежелательно в дальнейшие процессы, например, в циркулирующие ВКФ и далее в насос и нагреватель, поэтому в установку, в частности в контур циркуляции части ВКФ встроено устройство очистки ВКФ от вредных примесей, механических примесей и частиц кокса.When the cracking process is carried out, coke particles and other mechanical impurities can form, the ingress of which is undesirable in further processes, for example, in circulating VKF and further into the pump and heater, therefore a device for cleaning VKF from harmful impurities is built into the installation, in particular in the circulation circuit of part of the VKF , mechanical impurities and particles of coke.

Установка по данной полезной модели может включать в себя и все дополнительные признаки, присущие прототипу: устройство получения атомарного водорода и/или легких радикалов; блок смешивания НКФ и ВКФ для получения синтетической нефти; возврат легкого отгона после блока получения тяжелых товарных продуктов и кубового остатка после блока получения легких товарных продуктов в начало процесса на повторную обработку; предварительный нагрев сырья в рекуперативных теплообменниках.Installation according to this utility model may include all additional features inherent in the prototype: a device for producing atomic hydrogen and / or light radicals; mixing unit NKF and VKF to obtain synthetic oil; the return of light distillation after the block receiving heavy commercial products and bottoms after the block receiving light commercial products at the beginning of the process for reprocessing; preliminary heating of raw materials in recuperative heat exchangers.

Непосредственно аппарат разделения (как составляющая часть установки) углеводородного сырья на легкую парогазовую часть разделения (низкокипящие фракции НКФ) и тяжелую жидкую часть разделения (высококипящие фракции ВКФ) - это емкостной аппарат, который включает корпус, штуцеры для ввода и вывода рабочих и продуктовых сред, штуцеры и приборы для контроля технологических параметров работы устройства (расходов, температуры, давления и других параметров), устройства диспергирования (распыливания), устройство сепарации (фильтр, каплеотделитель) парогазовой части разделения (НКФ). Кроме того, аппарат разделения дополнен - устройством обработки (термомеханического крекинга) и устройством с катализатором для модификации сырья, которые также являются составными частями установки углубленной переработки. Входящее сырье, нагретое до определенной подкритичной температуры, для инициирования управляемого процесса разрыва связей молекул (термомеханического крекинга) подвергают механическому и волновому воздействию (обработке) различной природы и широкого спектра частот, например кавитационному воздействию, звуковым, ультразвуковым колебаниям в устройстве обработки. Обработанное в устройстве термомеханического крекинга сырье направляют в аппарат разделения, в котором обработанное сырье разделяют на легкую парогазовую часть (низкокипящие фракции НКФ) и тяжелую жидкую часть разделения (высококипящие фракции ВКФ). Тяжелую жидкую часть разделения (высококипящие фракции ВКФ) после аппарата разделения, преимущественно с температурой начала кипения выше 350-360°C, направляют в блок получения тяжелых товарных продуктов (типа кокса, битума, битумных эмульсий, покрытий, масел и др.) на месте подготовки и переработки сырья по данной полезной модели или охлаждают и транспортируют к удаленному месту получения тяжелых товарных продуктов, или частично или полностью направляют на повторную обработку. Для увеличения межфазной поверхности разделяющихся сред и более эффективного и быстрого их разделения, смесь сырья и ВКФ распыляют (диспергируют) в аппарат разделения с понижением давления. Легкую парогазовую часть (НКФ), в которой содержатся и легкие фракции исходного сырья, и легкие фракции термического и/или термомеханического крекинга сырья, направляют в устройство сепарации (фильтрации, каплеотделения, ректификации). Фильтрат после сепаратора для получения дополнительного количества легких целевых продуктов возвращают на повторную обработку в начало процесса вместе с сырьем. Установка дополнена устройством или устройствами с катализатором для модификации (улучшения качества) парогазовой части разделения (НКФ), после которого модифицированная (обработанная) НКФ выводится из аппарата и направляется для получения легких товарных продуктов, причем температура в устройстве с катализатором соответствует максимальной температуре конца кипения фракций легких целевых товарных продуктов, например 350-360°C для дизельной фракции. Если необходимо получать другие продукты, эта температура может быть изменена. Устройство с катализатором может быть совмещено с устройством сепарации в одном корпусе, а также располагаться как перед сепаратором по ходу движения НКФ, так и после. Также устройство с катализатором может быть встроено непосредственно в аппарат разделения. Это приводит к упрощению и удешевлению оборудования. Устройство с катализатором может быть выполнено в виде контейнера, например сетчатого, для удобства смены элементов различных вставок, в контейнер вставлен катализатор в виде шаров, цилиндров, параллепипедов, звездочек, торов, гантелей, ректификационных тарелок, колец Рашига и других фигур. Для удобства проведения ремонтных работ контейнеров может быть несколько, особенно если устройство с катализатором расположено в объеме аппарата разделения или в его поперечном сечении. Фильтрат после сепаратора и/или устройств с катализатором самотеком попадает в нижнюю часть аппарата и смешивается с ВКФ. ВКФ выводится из аппарата разделения и направляется в конечном итоге для производства тяжелых товарных продуктов. Качество продуктов разделения и их соотношение в зависимости от свойств исходного сырья регулируются температурой и давлением сырья на входе в аппарат разделения, температурой и давлением сырья в аппарате разделения и его внутренних устройствах, температурой и давлением НКФ в сепараторе и устройстве с катализатором, расходом сырья, а также скоростью, температурой и давлением сырья в устройствах обработки (термомеханического крекинга), диспергирования. Уровень раздела парогазовой фазы НКФ и жидкой фазы ВКФ в аппарате разделения поддерживают при заданных значениях вышеперечисленных технологических параметров значением расхода ВКФ, направляемых на получение тяжелых товарных продуктов. Количество встроенных в аппарат устройств обработки (термомеханического крекинга) может быть больше одного в зависимости от производительности перерабатывающего производства. Для проведения пуско-наладочных работ аппарат разделения имеет встроенные теплообменники или рубашку с паровым обогревом.The direct separation apparatus (as part of the installation) of hydrocarbon feedstock into a light vapor-gas separation part (low boiling fractions of NKF) and a heavy liquid separation part (high boiling fractions of VKF) is a capacitive apparatus that includes a housing, fittings for input and output of working and product media, fittings and devices for monitoring the technological parameters of the device (costs, temperature, pressure and other parameters), dispersing devices (spraying), separation device (filter, droplet separation spruce) gas-vapor separation part (NKF). In addition, the separation apparatus is supplemented with a processing device (thermomechanical cracking) and a device with a catalyst for the modification of raw materials, which are also part of the advanced processing unit. The incoming raw materials, heated to a certain subcritical temperature, are subjected to mechanical and wave action (processing) of a different nature and a wide range of frequencies, for example, cavitation, sound, ultrasonic vibrations in the processing device, to initiate a controlled process of breaking molecular bonds (thermomechanical cracking). The raw materials processed in the thermomechanical cracking device are sent to a separation apparatus, in which the processed raw materials are separated into a light vapor-gas part (low boiling fractions of NKF) and a heavy liquid part of separation (high boiling fractions of VKF). The heavy liquid part of the separation (high-boiling fractions of VKF) after the separation apparatus, mainly with a boiling point above 350-360 ° C, is sent to the block for producing heavy commercial products (such as coke, bitumen, bitumen emulsions, coatings, oils, etc.) in place the preparation and processing of raw materials according to this utility model is either cooled and transported to a remote place for the production of heavy commodity products, or partially or completely sent for re-processing. To increase the interfacial surface of the separated media and to more effectively and quickly separate them, the mixture of raw materials and VKF is sprayed (dispersed) into the separation apparatus with a decrease in pressure. The light gas-vapor part (NKF), which contains both the light fractions of the feedstock and the light fractions of the thermal and / or thermomechanical cracking of the feed, is sent to a separation device (filtration, droplet separation, rectification). The filtrate after the separator to obtain an additional amount of light target products is returned for reprocessing at the beginning of the process together with the raw material. The installation is supplemented by a device or devices with a catalyst for modifying (improving the quality) of the gas-vapor separation part (NKF), after which the modified (processed) NKF is removed from the apparatus and sent to obtain light commercial products, and the temperature in the device with the catalyst corresponds to the maximum end temperature of the fractions light target commercial products, for example 350-360 ° C for the diesel fraction. If other products need to be obtained, this temperature can be changed. A device with a catalyst can be combined with a separation device in one housing, and can also be located in front of the separator along the NKF, and after. Also, a device with a catalyst can be integrated directly into the separation apparatus. This leads to simplification and cheaper equipment. A device with a catalyst can be made in the form of a container, for example, a mesh one, for the convenience of changing the elements of various inserts, the catalyst is inserted into the container in the form of balls, cylinders, parallelepipeds, sprockets, tori, dumbbells, distillation plates, Rashig rings and other figures. For the convenience of repair work, there may be several containers, especially if the device with the catalyst is located in the volume of the separation apparatus or in its cross section. The filtrate after the separator and / or devices with a catalyst by gravity flows into the lower part of the apparatus and mixes with VKF. VKF is removed from the separation apparatus and ultimately sent for the production of heavy commercial products. The quality of the separation products and their ratio, depending on the properties of the feedstock, are controlled by the temperature and pressure of the feedstock at the inlet of the separation apparatus, the temperature and pressure of the feedstock in the separation apparatus and its internal devices, the temperature and pressure of the NCP in the separator and the device with the catalyst, the flow rate of the feedstock, and also the speed, temperature and pressure of raw materials in processing devices (thermomechanical cracking), dispersion. The separation level of the combined-cycle phase of the NKF and the liquid phase of the VKF in the separation apparatus is maintained at given values of the above technological parameters by the value of the consumption of VKF directed to obtain heavy commercial products. The number of processing devices built into the apparatus (thermomechanical cracking) may be more than one, depending on the productivity of the processing plant. For commissioning, the separation apparatus has built-in heat exchangers or a steam-heated jacket.

В процессе крекинга могут образовываться частички кокса, которые наносят вред оборудованию, например, насосам, поэтому в нижнюю часть аппарата встроен разделитель - отстойник для отделения из ВКФ части, необходимой для циркуляции, и для очистки циркулирующей части ВКФ от частиц кокса и других механических примесей. Остальные ВКФ, направляемые для получения тяжелых товарных продуктов, выводятся из аппарата разделения через отдельные патрубки или штуцеры. С целью оптимизации парогазовых и жидкостных потоков в аппарате и сепараторе, более четкого отделения жидкой фазы от парогазовой и ректификации последней, в аппарат и сепаратор встроены внутренние устройства типа ректификационных тарелок различной конструкции, колец Рашига, сеток и др. Для проведения пуско-наладочных работ аппарат разделения имеет встроенные теплообменники или рубашку с паровым обогревом. Конструктивные размеры аппарата разделения, сепаратора и других элементов зависят от производительности перерабатывающего комплекса, состава сырья и поставленной задачи по его переработке.During the cracking process, particles of coke can form that damage the equipment, for example, pumps, so a separator is installed in the lower part of the apparatus - a sump to separate the part necessary for circulation from the VKF and to clean the circulating part of the VKF from coke particles and other mechanical impurities. The rest of the VKF, sent to obtain heavy commercial products, are removed from the separation apparatus through separate pipes or fittings. In order to optimize gas-vapor and liquid flows in the apparatus and the separator, to more clearly separate the liquid phase from the gas-vapor and rectification of the latter, internal devices such as distillation plates of various designs, Rashig rings, grids, etc. are built into the apparatus and separator. For commissioning, the apparatus separation has built-in heat exchangers or a jacket with steam heating. The design dimensions of the separation apparatus, separator and other elements depend on the productivity of the processing complex, the composition of the raw materials and the task for its processing.

Высококипящие фракции ВКФ для еще большего увеличения глубины переработки и выхода легких продуктов можно направить на повторную переработку вместе с сырьем. Для этого в аппарат разделения встраивается устройство смешивания сырья и возвращаемых на повторную обработку ВКФ. Для дальнейшего улучшения качества получаемых продуктов, в устройства с катализатором, и/или в устройство сепарации, и/или в устройство обработки (термического крекинга) сырья и/или смеси сырья и ВКФ, и/или в устройство смешивания нагретых ВКФ и сырья направляют (вводят) молекулярный водород и/или легкие водородсодержащие среды, обогащенные водородом (например, природный или попутный газ, газ и легкие фракции нефти, нефтепереработки и нефтехимии), которые при необходимости подогревают, причем молекулярный водород и/или легкие водородсодержащие среды, обогащенные водородом, могут направляться только в одно из устройств, и/или в любые два и более устройств одновременно. Аппарат по данной полезной модели может включать в себя и все дополнительные признаки, присущие прототипу.High boiling fractions of VKF to further increase the depth of processing and yield of light products can be sent for recycling along with raw materials. For this purpose, a mixing device for raw materials and VKF returned to the reprocessing is built into the separation apparatus. To further improve the quality of the products obtained, they are sent to the device with the catalyst, and / or to the separation device, and / or to the processing device (thermal cracking) of the raw material and / or mixture of raw materials and VKF, and / or to the mixing device of heated VKF and raw materials ( introducing) molecular hydrogen and / or light hydrogen-containing media enriched with hydrogen (for example, natural or associated gas, gas and light fractions of oil, oil refining and petrochemicals), which, if necessary, are heated, and molecular hydrogen and / or light hydrogen sulphide Hydrogen enriched media can be directed to only one of the devices, and / or to any two or more devices at a time. The device according to this utility model may include all additional features inherent in the prototype.

Устройство волновой и механической обработки (термомеханического крекинга), как составляющая часть установки, также может быть встроено и в аппарат разделения, включает патрубок для ввода обрабатываемой среды или два и более патрубков для ввода нескольких входных сред, входные и выходные завихрители, камеру смешивания, кавитаторы, патрубки для вывода обработанной среды, сопло или сопла. В процессе термического и/или термомеханического крекинга сырья образуются непредельные углеводороды, которые впоследствии могут конденсироваться и образовывать тяжелые фракции (ВКФ), что приводит к ограничению глубины переработки, а также могут привести к негативным последствиям - окислению и изменению со временем свойств и качества получаемых легких продуктов (бензина, керосина, дизельного топлива, продуктов нефтехимии). Для наиболее полной и глубокой переработки и увеличения выхода легких целевых продуктов и фракций при одновременном улучшении качества (модификации) получаемых продуктов, необходимо уменьшить количество непредельных углеводородов, например, за счет увеличения количества изомеров. Поэтому устройство обработки дополнено устройством с катализатором для модификации (улучшения качества) обрабатываемой среды. Устройство с катализатором является частью установки углубленной переработки, а также может быть встроено в аппарат разделения. Обработанное сырье или смесь сырья и возвращаемых ВКФ подают в устройство с катализатором, в котором происходит изменение его состава, уменьшается количество непредельных, и увеличивается количество изомеров. Устройство с катализатором может быть выполнено в виде контейнера, например сетчатого, для удобства смены элементов различных вставок и перемещения контейнера в устройстве обработки, в контейнер вставлен катализатор в виде шаров, цилиндров, параллепипедов, звездочек, торов, гантелей, ректификационных тарелок, колец Рашига и других фигур, а контейнер встроен в устройство обработки (термомеханического крекинга). При этом оптимальные размеры объемных фигур находятся в диапазоне от 0,001 до 100 мм, а скорость среды во всех зазорах между элементами засыпки превышает 5 м/с.The wave and mechanical processing device (thermomechanical cracking), as part of the installation, can also be integrated into the separation apparatus, including a pipe for inputting the medium to be processed or two or more pipes for inputting several input media, input and output swirlers, a mixing chamber, cavitators , nozzles for outputting the treated medium, nozzle or nozzle. In the process of thermal and / or thermomechanical cracking of raw materials, unsaturated hydrocarbons are formed, which can subsequently condense and form heavy fractions (HCF), which leads to a limitation of the processing depth, and can also lead to negative consequences - oxidation and change over time of the properties and quality of the resulting light products (gasoline, kerosene, diesel, petrochemicals). For the most complete and deep processing and increase the yield of light target products and fractions while improving the quality (modification) of the products obtained, it is necessary to reduce the amount of unsaturated hydrocarbons, for example, by increasing the number of isomers. Therefore, the processing device is supplemented by a device with a catalyst for modifying (improving the quality) of the processed medium. A device with a catalyst is part of an in-depth processing unit and can also be integrated into a separation apparatus. The processed raw material or a mixture of raw materials and returned VKF is fed to a device with a catalyst in which its composition changes, the number of unsaturated decreases, and the number of isomers increases. The device with the catalyst can be made in the form of a container, for example, mesh, for the convenience of changing the elements of various inserts and moving the container in the processing device, the catalyst is inserted into the container in the form of balls, cylinders, parallelepipeds, stars, tori, dumbbells, distillation plates, Rashig rings and other figures, and the container is built into the processing device (thermomechanical cracking). In this case, the optimal dimensions of volumetric figures are in the range from 0.001 to 100 mm, and the medium velocity in all the gaps between the backfill elements exceeds 5 m / s.

Для дальнейшего улучшения качества получаемых продуктов, в устройство обработки (термического крекинга) сырья и/или смеси сырья и ВКФ вводят молекулярный водород и/или легкие водородсодержащие среды, обогащенные водородом (например, природный или попутный газ, газ и легкие фракции нефти, нефтепереработки и нефтехимии), которые при необходимости подогревают. Для этого в корпусе устройства предусмотрены штуцеры или патрубки. Водородсодержащие среды, обогащенные водородом, вводят в устройство с катализатором, и/или в завихрители, и/или в кавитаторы, и/или в камеру смешивания, причем они могут направляться только в одно из устройств, и/или в любые два и более устройств одновременно.To further improve the quality of the products obtained, molecular hydrogen and / or light hydrogen-containing media enriched in hydrogen (for example, natural or associated gas, gas and light fractions of oil, oil and gas) are introduced into the processing device (thermal cracking) of raw materials and / or a mixture of raw materials and VKF petrochemicals), which are heated if necessary. For this purpose, fittings or nozzles are provided in the device case. Hydrogen-rich media enriched in hydrogen are introduced into a device with a catalyst, and / or into swirlers, and / or into cavitators, and / or into a mixing chamber, and they can be directed only to one of the devices and / or to any two or more devices at the same time.

Если только одна обрабатываемая среда (сырье) подается на обработку, она может входить в два или более входных патрубков и завихрителей. Она делится при этом на соответствующие части (потоки), а соотношение между ними регулируется величиной гидродинамических сопротивлений сечений для прохождения потоков, например, соотношением диаметров патрубков. Потоки закручиваются и ускоряются в завихрителях, затем сталкиваются, создаются ударные волны, что приводит к дополнительному образованию волновых колебаний и увеличивает эффект обработки. Обрабатываемая среда может входить только в один входной патрубок, а затем она делится на части (потоки) и попадает на один, два или более внутренних устройства - завихрителей и кавитаторов, а соотношение между частями (потоками) регулируется величиной гидродинамических сопротивлений каналов и сечений этих внутренних устройств. Качество получаемых продуктов регулируется температурой и давлением в устройстве с катализатором, а также расходом модифицируемой среды и скоростями среды между внутренними элементами устройства с катализатором и их размерами, а также скоростью (расходом), температурой и давлением сырья в элементах конструкции устройства обработки (термомеханического крекинга). Кроме того, расстояние между устройством с катализатором, камерой смешения, кавитаторами и соплом выбирается из условия максимальной интенсивности кавитационного и акустического воздействия на смесь входных сред, что влияет на глубину переработки и качество продуктов. При этом регулировка скоростей обрабатываемой среды или сред в устройствах обработки (термомеханического крекинга) и в устройствах с катализатором осуществляют за счет изменения механических параметров элементов конструкции этих устройств и их проходных сечений и гидравлических сопротивлений.If only one processed medium (raw material) is supplied for processing, it can be included in two or more inlet pipes and swirlers. In this case, it is divided into the corresponding parts (flows), and the ratio between them is regulated by the hydrodynamic resistance of the cross sections for the passage of flows, for example, by the ratio of the diameters of the pipes. The flows twist and accelerate in the swirls, then collide, shock waves are created, which leads to the additional formation of wave oscillations and increases the processing effect. The medium to be processed can enter only one inlet pipe, and then it is divided into parts (flows) and falls into one, two or more internal devices - swirlers and cavitators, and the ratio between parts (flows) is regulated by the magnitude of the hydrodynamic resistances of the channels and the cross sections of these internal devices. The quality of the products obtained is regulated by the temperature and pressure in the device with the catalyst, as well as the flow rate of the modified medium and the medium speeds between the internal elements of the device with the catalyst and their sizes, as well as the speed (flow rate), temperature and pressure of the raw materials in the structural elements of the processing device (thermomechanical cracking) . In addition, the distance between the device with the catalyst, mixing chamber, cavitators and nozzle is selected from the condition of maximum intensity of cavitation and acoustic effects on the mixture of input media, which affects the processing depth and product quality. At the same time, the speeds of the medium or media in the processing devices (thermomechanical cracking) and in the devices with the catalyst are adjusted by changing the mechanical parameters of the structural elements of these devices and their flow cross sections and hydraulic resistances.

Устройство по данной полезной модели может включать в себя и все дополнительные признаки, присущие прототипу, например то, что в корпусе устройства предусмотрены штуцеры или патрубки для ввода активного водорода и/или легких радикалов в камеру смешивания и/или в зону обработки перед и/или за кавитатором, или устройство (блок) получения активного водорода и/или легких радикалов встроено в устройство обработки, а также все другие признаки, касающиеся внутренних элементов устройства и условий и параметров проведения процесса.The device according to this utility model may include all additional features inherent in the prototype, for example, that the device has fittings or nozzles for introducing active hydrogen and / or light radicals into the mixing chamber and / or into the treatment zone before and / or behind the cavitator, or a device (unit) for producing active hydrogen and / or light radicals is integrated in the processing device, as well as all other signs relating to the internal elements of the device and the conditions and parameters of the process.

Отличительные признаки данной установки и устройств подготовки и углубленной переработки углеводородного сырья позволяют провести несколько процессов: теплообмен, кавитационную и акустическую обработку, испарение, разделение, сепарацию, каталитическую обработку, инициированный термомеханический крекинг интенсивно и одновременно в одном аппарате при минимальных капитальных и эксплуатационных затратах с увеличением глубины дальнейшей переработки и получением качественных продуктов для дальнейшего использования.Distinctive features of this installation and devices for the preparation and in-depth processing of hydrocarbon raw materials allow several processes to be carried out: heat transfer, cavitation and acoustic treatment, evaporation, separation, separation, catalytic treatment, initiated thermomechanical cracking intensively and simultaneously in one apparatus with minimal capital and operating costs with an increase depth of further processing and obtaining quality products for future use.

В установку входят аппарат разделения, устройства обработки (термомеханического крекинга) и устройства с катализатором для модификации НКФ, а в аппарат разделения входят устройства обработки (термомеханического крекинга) и устройства с катализатором.The installation includes a separation apparatus, processing devices (thermomechanical cracking) and devices with a catalyst for NKF modification, and the separation apparatus includes processing devices (thermomechanical cracking) and devices with a catalyst.

Краткое описание фигур.A brief description of the figures.

На фигурах 1-4 представлены укрупненные принципиальные схемы установки углубленной переработки углеводородного сырья.In figures 1-4 presents enlarged schematic diagrams of the installation of advanced processing of hydrocarbon raw materials.

На фиг.1-4 обозначено: 1 - устройство нагрева и/или термического крекинга сырья или смеси сырья и ВКФ; 2 - устройство обработки и термомеханического крекинга сырья или смеси сырья и ВКФ; 3 - аппарат разделения; 4 - устройство сепарации (фильтрации, каплеотделения, ректификации); 5 - устройство с катализатором; 6 - устройство смешивания сырья и ВКФ; 7 - устройство нагрева ВКФ. Блок предварительной очистки сырья (дегазация, обезвоживание, обессоливание, очистка от механических и других вредных примесей) для простоты на фигурах не представлен. Также не представлено теплообменное и насосное оборудование, приборы для контроля технологических параметров работы установки. Блоки получения товарных продуктов (для простоты также не представлены) обычно включают в себя следующие известные процессы: гидроочистка, риформинг, платформинг и др., процессы нефтехимической и химической промышленности, или на первом этапе блок компаундирования, битумный блок для производства окисленного битума или битумный блок, совмещенный с вакуумным блоком для производства неокисленного битума, а также оборудование для производства битумных покрытий, эмульсий, котельного топлива, кокса и других товарных продуктов (Справочник нефтехимика. В двух томах. Том 1, под. ред. Огородникова С.К. Л., Химия, 1978, с.53-55).Figure 1-4 indicated: 1 - a device for heating and / or thermal cracking of raw materials or a mixture of raw materials and VKF; 2 - a device for processing and thermomechanical cracking of raw materials or a mixture of raw materials and VKF; 3 - separation apparatus; 4 - separation device (filtration, droplet separation, rectification); 5 - a device with a catalyst; 6 - a device for mixing raw materials and VKF; 7 - heating device VKF. The block of preliminary cleaning of raw materials (degassing, dehydration, desalination, purification from mechanical and other harmful impurities) is not shown in the figures for simplicity. Also, heat transfer and pumping equipment, devices for monitoring the technological parameters of the installation are not presented. Units for obtaining commercial products (for simplicity, are also not presented) usually include the following well-known processes: hydrotreating, reforming, platforming, etc., processes of the petrochemical and chemical industries, or at the first stage a compounding unit, a bitumen block for the production of oxidized bitumen, or a bitumen block combined with a vacuum unit for the production of non-oxidized bitumen, as well as equipment for the production of bituminous coatings, emulsions, boiler fuel, coke and other commercial products (Handbook not petrochemistry, in two volumes (Volume 1, edited by Ogorodnikov S.K. L., Chemistry, 1978, p. 53-55).

Основной вариант установки представлен на фиг.1. Сырье насосом под давлением подают в устройство нагрева (фиг.1, позиция 1), затем нагретое до подкритичной температуры сырье направляют в устройство обработки и термомеханического крекинга (фиг.1, позиция 2), затем диспергируют (диспергатор для простоты не показан) со снижением давления для увеличения межфазной поверхности разделяемых сред в аппарат разделения (фиг.1, позиция 3). После аппарата разделения ВКФ направляют для получения тяжелых товарных продуктов на месте, или, после охлаждения, направляют к удаленному месту получения тяжелых товарных продуктов (типа кокса, битума, битумных эмульсий, покрытий, масел и др.). После аппарата разделения НКФ направляются в устройство сепарации (фиг.1, позиция 4), после устройства сепарации НКФ направляют в устройство с катализатором (фиг.1, позиция 5) для модификации (улучшения качества) легких фракций. Затем легкие фракции реакции, преимущественно с температурой конца кипения до 350-360°C, направляют в блок получения легких товарных продуктов (типа сжиженного газа, бензина, керосина, дизельного топлива, продуктов нефтехимии и др.) на месте или, после охлаждения, направляют к удаленному месту получения легких товарных продуктов. Фильтрат после сепаратора и устройства с катализатором для получения дополнительного количества легких целевых продуктов возвращают на повторную обработку в начало процесса вместе с сырьем.The main installation option is presented in figure 1. Raw materials are pumped under pressure to the heating device (Fig. 1, position 1), then the raw materials heated to subcritical temperature are sent to the processing and thermomechanical cracking device (Fig. 1, position 2), then dispersed (dispersant for simplicity not shown) with a decrease pressure to increase the interfacial surface of the shared media in the separation apparatus (figure 1, position 3). After the separation apparatus, VKF is sent to receive heavy commercial products on site, or, after cooling, sent to a remote place to receive heavy commercial products (such as coke, bitumen, bitumen emulsions, coatings, oils, etc.). After the separation apparatus, the NKF are sent to the separation device (Fig. 1, position 4), after the separation device, the NKF are sent to the device with a catalyst (Fig. 1, position 5) to modify (improve the quality) of light fractions. Then the light reaction fractions, mainly with a boiling point of up to 350-360 ° C, are sent to the unit for producing light commercial products (such as liquefied gas, gasoline, kerosene, diesel fuel, petrochemical products, etc.) in place or, after cooling, they are sent to a remote place to receive light commercial products. The filtrate after the separator and the device with the catalyst to obtain an additional amount of light target products is returned for reprocessing at the beginning of the process together with the raw material.

Для дальнейшего увеличения выхода легких фракций можно часть ВКФ направлять на повторную обработку вместе с сырьем. Такой вариант показан на фиг.2. Для этого возвращаемая часть ВКФ после аппарата разделения насосом направляется в смесительное устройство с сырьем (фиг.2, позиция 6), затем смесь сырья и ВКФ нагревают, или нагревают и подвергают термическому крекингу в печи (фиг.2, позиция 1), затем смесь направляют в устройство обработки (фиг.2, позиция 2), затем диспергируют в аппарат разделения (фиг.2, позиция 3). После аппарата разделения часть ВКФ насосом (для простоты на фигуре не показан) направляют для получения тяжелых товарных продуктов, часть ВКФ циркулирует по замкнутому контуру: аппарат разделения, смеситель, устройство нагрева, обработки и аппарат разделения. После аппарата разделения НКФ направляются в устройство сепарации (фиг.2, позиция 4), после устройства сепарации НКФ направляют в устройство с катализатором (фиг.2, позиция 5) для модификации (улучшения качества) легких фракций. Затем легкие фракции реакции направляют в блок получения легких товарных продуктов. Фильтрат после сепаратора и устройства с катализатором для получения дополнительного количества легких целевых продуктов возвращают на повторную обработку в начало процесса вместе с циркулирующими ВКФ. Оптимально встроить устройство сепарации и устройство с катализатором в аппарат разделения, что приводит к удешевлению оборудования и процесса. При этом фильтрат самотеком попадает в ВКФ и далее на повторную обработку.To further increase the yield of light fractions, part of the VKF can be sent for re-treatment along with raw materials. This option is shown in figure 2. For this, the returned part of the VKF after the separation apparatus is pumped to the mixing device with raw materials (Fig. 2, item 6), then the mixture of raw materials and the VKF is heated or heated and thermally cracked in the furnace (Fig. 2, item 1), then the mixture sent to the processing device (figure 2, position 2), then dispersed into the separation apparatus (figure 2, position 3). After the separation apparatus, part of the VKF pump (for simplicity, not shown in the figure) is sent to obtain heavy commercial products, part of the VKF circulates in a closed circuit: separation apparatus, mixer, heating, processing device and separation apparatus. After the separation apparatus, the NFC are sent to the separation device (Fig. 2, position 4), after the separation device, the NFC are sent to the device with a catalyst (Fig. 2, position 5) to modify (improve the quality) of light fractions. Then the light reaction fractions are sent to the unit for obtaining light commercial products. The filtrate after the separator and the device with the catalyst to obtain an additional amount of light target products is returned to the reprocessing at the beginning of the process together with circulating VKF. It is optimal to integrate the separation device and the device with the catalyst into the separation device, which leads to cheaper equipment and process. In this case, the filtrate by gravity enters the VKF and then for reprocessing.

Для дальнейшего увеличения выхода легких фракций можно часть циркулирующих ВКФ нагревать, или нагревать и подвергать термическому крекингу в отдельном нагревателе (фиг.3, позиция 7). Тогда смеситель (фиг.3, позиция 6) сырья и ВКФ располагают после печи нагрева сырья (фиг.3, позиция 1). Возвращаемая часть ВКФ с помощью насоса циркулирует по замкнутому контуру: аппарат разделения, устройство нагрева ВКФ, смеситель, устройство обработки и аппарат разделения. Если сырье достаточно подогрето в рекуперативных теплообменниках, а циркулирующая часть ВКФ перегрета, то сырье можно подогревать до необходимой подкритичной температуры перед устройством обработки за счет тепла нагретых ВКФ, что приводит к дальнейшему удешевлению оборудования установки углубленной переработки. Такой вариант показан на фиг.4.To further increase the yield of light fractions, it is possible to heat part of the circulating HCFs, or to heat and thermally crack them in a separate heater (Fig. 3, position 7). Then the mixer (figure 3, position 6) of the raw materials and VKF are located after the furnace for heating the raw materials (figure 3, position 1). The returned part of the VKF using a pump circulates in a closed circuit: separation apparatus, VKF heating device, mixer, processing device and separation apparatus. If the raw materials are sufficiently heated in the recuperative heat exchangers, and the circulating part of the VKF is overheated, the raw materials can be heated to the required subcritical temperature before the processing device due to the heat of the heated VKF, which leads to a further reduction in the cost of the equipment of the advanced processing unit. This option is shown in figure 4.

Во всех вариантах все остатки переработки и получения легких и тяжелых товарных продуктов можно возвращать на повторную переработку вместе с сырьем или циркулирующей частью ВКФ. Это приводит к дальнейшему глубины переработки и увеличению выхода легких целевых продуктов.In all cases, all residues of processing and obtaining light and heavy commercial products can be returned for recycling along with raw materials or the circulating part of the HCF. This leads to a further depth of processing and an increase in the yield of light target products.

На фиг.5 показан аппарат разделения для варианта, когда часть ВКФ возвращается на повторную обработку (рецикл). Дополнительные обозначения: 8 - диспергатор, 9 - разделитель - отстойник для разделения ВКФ на части и для очистки ВКФ от коксообразных частиц и других механических примесей. Нагретые до необходимой температуры ВКФ и подогретое сырье подается в устройство смешивания (фиг.5, позиция 6), в котором сырье подогревается до подкритичной температуры. Затем смесь сырья и ВКФ направляют в устройство термомеханического крекинга (фиг.5, позиция 2), в котором смесь для инициирования управляемого процесса разрыва связей молекул (термомеханического крекинга) подвергают механическому и волновому воздействию различной природы и широкого спектра частот, например кавитационному воздействию, звуковым, ультразвуковым колебаниям, Потом смесь диспергируют (распыляют) (фиг.5, позиция 8) со снижением давления для увеличения межфазной поверхности разделяемых сред в аппарат разделения. При этом устройства смешивания, обработки и распыления совмещены в одном аппарате, который можно назвать турбодинамическим дезинтегратором (ТДД). Количество встроенных ТДД в аппарат разделения зависит от производительности одного ТДД и общей производительности перерабатывающего производства. Образующиеся в парогазовом виде НКФ направляются в сепаратор (фильтр, каплеотделитель), находящийся в верхней части аппарата разделения (фиг.5, позиция 4). Отсепарированные (отфильтрованные) НКФ направляются в устройство с катализатором (фиг.5, позиция 5) для модификации (улучшения качества), затем в блок приготовления легких товарных продуктов, а фильтрат из сепаратора и устройства с катализатором самотеком попадает в нижнюю часть аппарата и смешивается с ВКФ. С помощью устройства выделения (фиг.5, позиция 9) все ВКФ делятся на 2 части. Одна часть через отдельные патрубки направляется в блоки получения тяжелых товарных продуктов, другая направляется на повторную обработку (на рецикл). Устройство выделения циркулирующих ВКФ сделано с отстойником для очистки от механических примесей и частиц кокса так, чтобы на рецикл отбирать более чистые ВКФ. Кроме того, в контуре циркуляции ВКФ могут быть предусмотрены различные фильтрующие устройства, для простоты на схемах не показаны. В корпус аппарата разделения встроены штуцеры для ввода-вывода рабочих и продуктовых сред, штуцеры и приборы для контроля технологических параметров работы аппарата (температуры, давления, уровня раздела фаз и др.). Устройство с катализатором может быть встроено в корпус аппарат разделения до сепаратора, например занимать все поперечное сечение аппарата разделения (фиг.5, позиция 5). Это может быть дополнительное устройство или самостоятельное и состоять из нескольких блоков для упрощения ремонтных работ. В этом случае НКФ попадают сразу на устройство с катализатором. Температура в устройстве сепарации и устройстве с катализатором соответствует максимальной температуре конца кипения фракций легких целевых товарных продуктов, например 350-360°C для дизельной фракции и поддерживается автоматически, уровень раздела парогазовой фазы НКФ и жидкой фазы ВКФ находится ниже значения половины высота аппарата разделения. Температура раздела фаз 350-360°C выбрана потому, что в настоящее время температура конца кипения дизельного топлива находится в этом диапазоне. Если требования изменятся, то эта температура также будет изменена в нужную сторону. В сепаратор могут быть встроены ректификационные тарелки, кольца Рашига и др. Тогда в сепараторе будет происходить не только процесс отделения капель и фильтрации, но и процесс ректификации, что также приведет к улучшению качества НКФ, подаваемых для производства легких товарных продуктов. Устройства смешивания сырья и ВКФ, обработки (термомеханического крекинга) смеси, диспергирования (распыления), сепарации, а также модификации (устройство с катализатором) парогазовой части разделения НКФ встроены в аппарат разделения, т.е. составляют с ним одно целое, что приводит к уменьшению капитальных и эксплуатационных затрат, например к уменьшению металлоемкости и потерь тепла. Если в качестве аппарата разделения используют ректификационную колонну, то устройство распыления может не применятся, тогда кубовый остаток после колонны - это ВКФ, а все легкие фракции в сумме составляют НКФ.Figure 5 shows the separation apparatus for the option when part of the VKF is returned for reprocessing (recycling). Additional designations: 8 - dispersant, 9 - separator - sump for separating VKF into parts and for cleaning VKF from coke-like particles and other mechanical impurities. Heated to the required temperature VKF and heated raw materials are supplied to the mixing device (figure 5, position 6), in which the raw material is heated to subcritical temperature. Then the mixture of raw materials and VKF is sent to the thermomechanical cracking device (Fig. 5, position 2), in which the mixture to initiate a controlled process of breaking bonds of molecules (thermomechanical cracking) is subjected to mechanical and wave effects of a different nature and a wide range of frequencies, for example, cavitation, sound , ultrasonic vibrations, Then the mixture is dispersed (sprayed) (figure 5, position 8) with a decrease in pressure to increase the interfacial surface of the separated media in the separation apparatus. Moreover, the mixing, processing and spraying devices are combined in one apparatus, which can be called a turbodynamic disintegrator (TDD). The number of built-in TDD in the separation apparatus depends on the performance of one TDD and the total productivity of the processing industry. NKF formed in the gas-vapor form are sent to the separator (filter, droplet separator) located in the upper part of the separation apparatus (Fig. 5, position 4). The separated (filtered) NKF are sent to the device with the catalyst (Fig. 5, position 5) for modification (quality improvement), then to the light product preparation unit, and the filtrate from the separator and the device with the catalyst flows by gravity to the bottom of the apparatus and mixes with VKF. Using the selection device (figure 5, position 9), all VKF are divided into 2 parts. One part is sent through separate nozzles to the blocks for obtaining heavy commercial products, the other is sent for re-processing (for recycling). The device for isolating circulating HCFs is made with a sump for purification of mechanical impurities and coke particles so that cleaner HCFs are selected for recycling. In addition, various filtering devices may be provided in the VKF circulation loop, not shown in the diagrams for simplicity. Fittings for input-output of working and product media, fittings and devices for monitoring the technological parameters of the apparatus (temperature, pressure, phase separation, etc.) are built into the body of the separation apparatus. A device with a catalyst can be integrated into the housing of the separation apparatus to the separator, for example, to occupy the entire cross section of the separation apparatus (figure 5, position 5). It can be an additional device or independent and consist of several blocks to simplify repair work. In this case, the NKF immediately fall on the device with the catalyst. The temperature in the separation device and the device with the catalyst corresponds to the maximum boiling point of the light fractions of the desired commercial products, for example 350-360 ° C for the diesel fraction and is maintained automatically, the level of separation of the vapor-gas phase of the NKF and the liquid phase of the VKF is lower than half the height of the separation apparatus. The temperature of the interface 350-360 ° C is chosen because at present the temperature of the end of boiling of diesel fuel is in this range. If the requirements change, then this temperature will also be changed in the right direction. Rectification plates, Raschig rings, etc. can be integrated in the separator. Then, not only the process of droplet separation and filtration, but also the rectification process will occur in the separator, which will also lead to an improvement in the quality of NKF supplied for the production of light commercial products. Devices for mixing raw materials and VKF, processing (thermomechanical cracking) the mixture, dispersing (spraying), separation, and also modifying (device with a catalyst) the vapor-gas part of the NKF separation are built into the separation apparatus, i.e. make up one whole with it, which leads to a decrease in capital and operating costs, for example, to a decrease in metal consumption and heat loss. If a distillation column is used as a separation apparatus, then a spraying device may not be used, then the bottom residue after the column is VKF, and all light fractions in total comprise NKF.

Устройство обработки - турбодинамический дезинтегратор ТДД - представлено на фиг.6 и 7. На фиг.6 и 7 обозначено: 10 - завихритель для среды 1 (в данном случае для сырья); 11 - завихритель для среды 2 (в данном случае для тяжелых высококипящих фракций ВКФ); 12 - камера смешения; 13 - кавитатор в виде усеченного конуса с отверстиями; 14 - выходной завихритель для обработанной смеси входных сред; 15 - сопло.The processing device is a turbodynamic disintegrator TDD is shown in Fig.6 and 7. In Fig.6 and 7 are indicated: 10 - swirler for medium 1 (in this case, for raw materials); 11 - swirl for medium 2 (in this case, for heavy high-boiling fractions of VKF); 12 - mixing chamber; 13 - cavitator in the form of a truncated cone with holes; 14 - output swirl for a treated mixture of input media; 15 - nozzle.

Нагретое сырье (среда 1) направляют в завихритель для сырья (фиг.6, позиция 10), нагретые до высокой температуры ВКФ (среда 2) направляют в завихритель для ВКФ (фиг.6, позиция 11). В результате прямого контакта сырья и ВКФ в камере смешивания (фиг.6, позиция 12) сырье и вся смесь нагревается до подкритичной температуры. Затем нагретую смесь сырья и ВКФ направляют в кавитатор (фиг.6, позиция 13), в котором смесь для инициирования управляемого процесса разрыва связей молекул (термомеханического крекинга) подвергают механическому и волновому воздействию различной природы и широкого спектра частот, например кавитационному воздействию, звуковым, ультразвуковым колебаниям. Обработанную смесь направляют в устройство с катализатором для ее модификации (фиг.6, позиция 5), далее в выходной завихритель (фиг.6, позиция 14) для улучшения дальнейшего распыления и диспергируют через сопло (фиг.6, позиция 15) с понижением давления в аппарат разделения для увеличения межфазной поверхности и более эффективного разделения смеси на НКФ и ВКФ. Скорости в каналах всех завихрителей, кавитаторе (кавитаторах), устройстве с катализатором и сопле (соплах) должны быть достаточно высокими, выше 5 м/с. Конкретные значения скоростей подбираются опытным путем исходя из состава и свойств сырья и поставленной задачи. Во входные патрубки для среды 1 и среды 2 может входить только одна среда, например сырье, если ВКФ не направляются на рецикл. Она делится при этом на соответствующие части (потоки), а соотношение между ними регулируется величиной гидродинамических сопротивлений сечений для прохождения потоков, например, соотношением диаметров патрубков. Патрубков и потоков может быть больше двух. Потоки закручиваются и ускоряются в завихрителях, затем сталкиваются, создаются ударные волны, что приводит к дополнительному образованию волновых колебаний и увеличивает эффект обработки. Обрабатываемая среда может входить только в один входной патрубок, а затем она делится на две или более части (потоки) и попадает на один, два или более внутренних устройства - завихрителей и кавитаторов, а соотношение между частями (потоками) регулируется величиной гидродинамических сопротивлений каналов и сечений этих внутренних устройств. Такое устройство показано на фиг.7.Heated raw materials (medium 1) are sent to a swirler for raw materials (Fig.6, position 10), heated to high temperature VKF (medium 2) is sent to a swirler for VKF (Fig.6, position 11). As a result of direct contact of raw materials and VKF in the mixing chamber (Fig.6, position 12), the raw material and the whole mixture is heated to subcritical temperature. Then the heated mixture of raw materials and VKF is sent to the cavitator (Fig. 6, position 13), in which the mixture is subjected to mechanical and wave effects of a different nature and a wide range of frequencies, for example, cavitation, sound, to initiate a controlled process of breaking bonds of molecules (thermomechanical cracking) ultrasonic vibrations. The treated mixture is sent to a device with a catalyst for its modification (Fig.6, position 5), then to the outlet swirler (Fig.6, position 14) to improve further spraying and dispersed through the nozzle (Fig.6, position 15) with decreasing pressure into the separation apparatus to increase the interfacial surface and more efficient separation of the mixture into NKF and VKF. The velocities in the channels of all swirlers, the cavitator (cavitators), the device with the catalyst and the nozzle (s) should be quite high, above 5 m / s. Specific values of speeds are selected empirically based on the composition and properties of raw materials and the task. Only one medium can enter the inlet pipes for medium 1 and medium 2, for example, raw materials, if HCF are not sent for recycling. In this case, it is divided into the corresponding parts (flows), and the ratio between them is regulated by the hydrodynamic resistance of the cross sections for the passage of flows, for example, by the ratio of the diameters of the pipes. Pipes and flows may be more than two. The flows twist and accelerate in the swirls, then collide, shock waves are created, which leads to the additional formation of wave oscillations and increases the processing effect. The medium to be processed can enter only one inlet pipe, and then it is divided into two or more parts (flows) and falls into one, two or more internal devices - swirlers and cavitators, and the ratio between parts (flows) is regulated by the magnitude of the hydrodynamic resistances of the channels and sections of these internal devices. Such a device is shown in Fig.7.

Варианты осуществления полезной модели.Options for implementing a utility model.

Предлагаемая полезная модель реализована на пилотной установке по разделению нефти и другого жидкого углеводородного сырья производительностью до 30 кг/ч, в которой реализованы все процессы и устройства для осуществления полезной модели. Кроме того, установка оснащена различным емкостным оборудованием для хранения сырья и сбора получаемых продуктов, теплообменным оборудованием для подогрева сырья, нагрева циркулирующих ВКФ и охлаждения продуктов, насосным оборудованием и контрольно-измерительными приборами. В качестве исходного сырья использовалась тяжелая нефть месторождений Ульяновской области и других месторождений, а также различные кубовые остатки, отработанные масла и др. В экспериментах использовались различные катализаторы - молибденовые, кобальтовые, цинковые, алюмосиликатные, цеолитсодержащие и другие катализаторы, например на основе окиси алюминия, или катализаторы другого типа. Их очень много, в данной заявке тип катализаторов не патентуется. Давление сырья и циркулирующих ВКФ в стендовых экспериментах до 1,0 МПа и выше, температура циркулирующих ВКФ до 450°C и выше, температура сырья до 400÷450°C и выше, соотношение расходов циркулирующих ВКФ и сырья находилось в диапазоне до 30 и более. При этих значениях давления и температуры линейные скорости подачи сырья и циркулирующих ВКФ были более 5 м/с. С увеличением значения скорости подачи сырья и ВКФ эффективность процесса разделения и обработки нелинейно возрастает. Выбор значения скоростей подачи для конкретного технологического процесса зависит от свойств сырья, поставленной задачи и оптимизируется по нескольким факторам, в том числе и по экономическому фактору.The proposed utility model is implemented on a pilot plant for the separation of oil and other liquid hydrocarbon feeds with a capacity of up to 30 kg / h, in which all processes and devices for implementing the utility model are implemented. In addition, the installation is equipped with various capacitive equipment for storing raw materials and collecting the resulting products, heat exchange equipment for heating the raw materials, heating circulating HCFs and cooling products, pumping equipment and instrumentation. The raw materials used were heavy oil from deposits in the Ulyanovsk Region and other fields, as well as various still bottoms, waste oils, and others. In the experiments, various catalysts were used - molybdenum, cobalt, zinc, aluminosilicate, zeolite-containing and other catalysts, for example, based on aluminum oxide, or other type of catalysts. There are a lot of them, in this application the type of catalysts is not patented. The pressure of raw materials and circulating HCFs in bench experiments up to 1.0 MPa and higher, the temperature of circulating VKFs up to 450 ° C and higher, the temperature of raw materials up to 400 ÷ 450 ° C and higher, the ratio of the costs of circulating VKF and raw materials was in the range up to 30 or more . At these pressures and temperatures, the linear feed rates of the feed and circulating VKF were more than 5 m / s. With an increase in the feed rate and feedstock feed rate, the separation and processing efficiency increases nonlinearly. The choice of the value of the feed rates for a particular technological process depends on the properties of the raw materials, the task at hand and is optimized for several factors, including the economic factor.

Далее представлены некоторые результаты процесса углубленной переработки по данной заявке.The following are some of the results of the in-depth processing process for this application.

Пример 1Example 1

Нефть месторождений Ульяновской области, режим без возврата (рецикла) части ВКФ на повторную обработку.Oil deposits of the Ulyanovsk region, the regime without return (recycle) part of the VKF for reprocessing.

Эффект разделения: НКФ - 69,4% масс, ВКФ - 29,3% масс, выход газа - 1,3% масс. Глубина переработки (количество легких фракций) выросла более, чем в 2 раза. Количество непредельных углеводородов при использовании устройства с катализатором сократилось с 24,3 до 0,6% масс. Результаты представлены в таблице 1.Separation effect: NKF - 69.4% of the mass, VKF - 29.3% of the mass, gas yield - 1.3% of the mass. The processing depth (the number of light fractions) has grown more than 2 times. The amount of unsaturated hydrocarbons when using a device with a catalyst decreased from 24.3 to 0.6% of the mass. The results are presented in table 1.

Таблица 1Table 1 Пределы отбораSelection limits Выход фракций на нефть, % масс.The output of fractions for oil,% of the mass. Исходная НефтьSource Oil Легкая часть разделения (НКФ) без устройства с катализаторомLight separation part (NKF) without a device with a catalyst Легкая часть разделения (НКФ) с устройством с катализаторомLightweight Separation Part (NCF) with catalyst device Начало кипения, °CStart of boiling, ° C 7474 4646 4646 до 200°Cup to 200 ° C 9,59.5 29,229.2 29,229.2 до 250°Cup to 250 ° C 14,314.3 36,136.1 36,136.1 до 300°Cup to 300 ° C 21,421,4 53,453,4 53,453,4 до 350°Cup to 350 ° C 28,228,2 69,469,4 69,469,4 Непредельные углеводороды, % масс.Unsaturated hydrocarbons,% of the mass. 0,00,0 24,324.3 0,60.6

Пример 2Example 2

Нефть месторождений Ульяновской области, режим с возвратом части ВКФ на повторную обработку (рецикл).Oil fields of the Ulyanovsk region, the regime with the return of part of the VKF for re-processing (recycling).

Эффект разделения: НКФ - 74,9% масс, ВКФ - 23,3% масс, выход газа - 1,8% масс. Глубина переработки (количество легких фракций) выросла более, чем в 2,5 раза. Количество непредельных углеводородов при использовании устройства с катализатором сократилось с 28,5 до 0,8% масс. Результаты представлены в таблице 2.Separation effect: NKF - 74.9% of the mass, VKF - 23.3% of the mass, gas yield - 1.8% of the mass. The processing depth (the number of light fractions) increased by more than 2.5 times. The amount of unsaturated hydrocarbons when using a device with a catalyst decreased from 28.5 to 0.8% of the mass. The results are presented in table 2.

Таблица 2table 2 Пределы отбораSelection limits Выход фракций на нефть, % масс.The output of fractions for oil,% of the mass. Исходная НефтьSource Oil Легкая часть разделения (НКФ) без устройства с катализаторомLight separation part (NKF) without a device with a catalyst Легкая часть разделения (НКФ) с устройством с катализаторомLightweight Separation Part (NCF) with catalyst device Начало кипения, °CStart of boiling, ° C 7474 3838 3838 до 200°Cup to 200 ° C 9,59.5 34,434,4 34,434,4 до 250°Cup to 250 ° C 14,314.3 42,642.6 42,642.6 до 300°Cup to 300 ° C 21,421,4 59,759.7 59,759.7 до 350°Cup to 350 ° C 28,228,2 74,974.9 74,974.9 Непредельные углеводороды, % масс.Unsaturated hydrocarbons,% of the mass. 0,00,0 28,528.5 0,80.8

Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет осуществить промышленную углубленную (при этом происходит увеличение глубины дальнейшей переработки в несколько раз в зависимости от исходного сырья и параметров процесса) и высокорентабельную подготовку и переработку нефти, в том числе тяжелой, остатков нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств, нефтешламов, отработанных масел, природных битумов и других органических сред с получением гостированных товарных продуктов и может быть использована в производстве углеводородного топлива, продуктов нефтехимии, кокса, битума и т.д. Соответственно увеличивается и выход наиболее ценных и дорогих топливных композиций - бензиновых, керосиновых и дизельных фракций, продуктов нефтехимии, что позволяет экономно расходовать природные углеводородные ресурсы. Значительно уменьшается количество непредельных углеводородов, т.е. улучшается качество получаемых продуктов. Переработка остатков нефтепереработки и нефтехимии, нефтешламов и других отходов позволяет оздоровить экологическую обстановку и получить дополнительную прибыль за счет получения дополнительного количества легких продуктов. Предлагаемые установка и устройства просты в эксплуатации и не требуют больших капитальных и эксплуатационных затрат.Thus, the proposed utility model allows for industrial in-depth (this increases the depth of further processing several times depending on the feedstock and process parameters) and highly cost-effective preparation and processing of oil, including heavy oil, residues from oil refining and petrochemical plants, oil sludge, waste oils, natural bitumen and other organic environments with receiving guest commercial products and can be used in the production of carbohydrates native fuel, petrochemicals, coke, bitumen, etc. Correspondingly, the output of the most valuable and expensive fuel compositions — gasoline, kerosene and diesel fractions, petrochemical products — is also increased, which makes it possible to economically consume natural hydrocarbon resources. Significantly reduced the amount of unsaturated hydrocarbons, i.e. the quality of the resulting products improves. Processing of residues of oil refining and petrochemicals, oil sludge and other wastes makes it possible to improve the ecological situation and get additional profit by obtaining additional quantities of light products. The proposed installation and devices are easy to operate and do not require large capital and operating costs.

Claims (23)

1. Установка углубленной переработки углеводородного сырья, включающая устройства подготовки, насосное оборудование, устройства нагрева сырья до необходимой температуры или нагрева и термического крекинга сырья, аппарат разделения углеводородного сырья на легкую парогазовую часть разделения в виде низкокипящих фракций (НКФ), высокомолекулярную жидкую часть разделения в виде высококипящих фракций (ВКФ) и/или на более узкие фракции, устройства диспергирования, устройство сепарации парогазовой части разделения НКФ, теплообменное оборудование, в том числе рекуперативные теплообменники, приборы для контроля технологических параметров работы установки, блоки получения товарных продуктов, отличающаяся тем, что установка переработки дополнена устройством кавитационной и волновой обработки нагретого до подкритичной температуры исходного сырья, установка дополнена устройством или устройствами с катализатором.1. Installation of in-depth processing of hydrocarbon raw materials, including preparation devices, pumping equipment, devices for heating the raw materials to the required temperature or heating and thermal cracking of the raw materials, apparatus for separating hydrocarbon raw materials into light vapor-gas fraction of separation in the form of low boiling fractions (NCF), high molecular weight liquid fraction of separation in the form of high boiling fractions (VKF) and / or into narrower fractions, dispersion devices, a separation unit for the gas-vapor part of the separation of NKF, heat exchange equipment ment, including recuperative heat exchangers, process control devices for setting operating parameters, obtain blocks of commercial products, characterized in that the setting processing unit is supplemented cavitation wave treatment and the heated feedstock to a subcritical temperature setting device or devices is supplemented with the catalyst. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что устройство с катализатором выполнено в виде контейнера, например сетчатого, для удобства смены элементов различных вставок, в контейнер вложен катализатор в виде шаров, цилиндров, звездочек, торов, гантелей, ректификационных тарелок, колец Рашига.2. Installation according to claim 1, characterized in that the device with the catalyst is made in the form of a container, for example, mesh, for the convenience of changing the elements of various inserts, the catalyst is embedded in the container in the form of balls, cylinders, sprockets, tori, dumbbells, distillation plates, rings Rashiga. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что устройство или устройства с катализатором совмещено или совмещены с устройством сепарации в одном корпусе и/или встроено или встроены в аппарат разделения, причем устройство с катализатором может располагаться как до устройства сепарации по ходу движения НКФ, так и после.3. Installation according to claim 1, characterized in that the device or devices with the catalyst are combined or combined with the separation device in one housing and / or are integrated or integrated into the separation device, the device with the catalyst can be located as up to the separation device along the NKF so and after. 4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что устройство или устройства кавитационной и волновой обработки, устройство сепарации и устройство или устройства с катализатором совмещены в одном корпусе с аппаратом разделения.4. Installation according to claim 1, characterized in that the device or device for cavitation and wave processing, the separation device and the device or device with the catalyst are combined in one housing with the separation device. 5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве аппарата разделения используют ректификационную колонну.5. Installation according to claim 1, characterized in that a distillation column is used as a separation apparatus. 6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что установка дополнена устройством очистки ВКФ или их части от вредных примесей, механических частиц и частиц кокса.6. Installation according to claim 1, characterized in that the installation is supplemented by a cleaning device VKF or part of them from harmful impurities, mechanical particles and coke particles. 7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что количество устройств обработки может быть больше одного в зависимости от производительности перерабатывающего производства.7. Installation according to claim 1, characterized in that the number of processing devices may be more than one, depending on the productivity of the processing production. 8. Установка по п.1, отличающаяся тем, что установка дополнена устройством прямого смешивания сырья и возвращаемых на повторную обработку высококипящих фракций ВКФ или их части после аппарата разделения, которое установлено перед устройством нагрева сырья, причем возвращаемая часть ВКФ циркулирует по замкнутому контуру - устройство прямого смешивания сырья и возвращаемых на повторную обработку ВКФ, устройство нагрева, устройство обработки смеси, аппарат разделения с устройствами диспергирования, сепарации, устройством с катализатором, насос, устройство прямого смешивания сырья и ВКФ, соотношение расходов циркулирующих ВКФ и сырья находится в диапазоне 0,01-100, а количество устройств смешивания сырья и ВКФ, которые могут быть встроены в аппарат разделения, обработки смеси может быть больше одного каждого типа в зависимости от производительности перерабатывающего производства.8. The installation according to claim 1, characterized in that the installation is supplemented by a device for direct mixing of raw materials and high-boiling fractions returned to the recycling fraction or part thereof after the separation apparatus, which is installed in front of the raw material heating device, and the returned part of the condensing fraction is circulated in a closed loop - device direct mixing of raw materials and those returned to the reprocessing VKF, heating device, mixture processing device, separation apparatus with dispersing, separation devices, a device with a catalyst, a pump, a device for direct mixing of raw materials and VKF, the ratio of the costs of circulating VKF and raw materials is in the range of 0.01-100, and the number of mixing devices for raw materials and VKF that can be built into the separation apparatus, the processing of the mixture can be more than one of each type from the productivity of the processing industry. 9. Установка по п.8, отличающаяся тем, что установка дополнена устройством нагрева, или нагрева и термического крекинга ВКФ, или их части после аппарата разделения, а устройство смешивания сырья и высококипящих фракций ВКФ расположено после устройства нагрева сырья перед устройством обработки.9. Installation according to claim 8, characterized in that the installation is supplemented by a heating device, or heating and thermal cracking VKF, or parts thereof after the separation apparatus, and a mixing device for raw materials and high boiling fractions VKF is located after the heating device for raw materials in front of the processing device. 10. Установка по п.1 или 9, отличающаяся тем, что устройство с катализатором, и/или устройство сепарации, и/или устройство нагрева и/или термического крекинга сырья и/или ВКФ, и/или устройство смешивания нагретых ВКФ и сырья, и/или устройство обработки оснащено или оснащены патрубком или патрубками для ввода молекулярного водорода и/или легких водородсодержащих сред, обогащенных водородом, при необходимости подогретых, для ввода только в одно из устройств и/или в любые два и более устройств одновременно.10. Installation according to claim 1 or 9, characterized in that the device with a catalyst, and / or a separation device, and / or a heating device and / or thermal cracking of raw materials and / or VKF, and / or a device for mixing heated VKF and raw materials, and / or the processing device is equipped with or equipped with a nozzle or nozzles for introducing molecular hydrogen and / or light hydrogen-containing media enriched with hydrogen, if necessary heated, for entering only one of the devices and / or any two or more devices at a time. 11. Аппарат разделения углеводородного сырья на легкую парогазовую часть разделения в виде низкокипящих фракций (НКФ) и высокомолекулярную жидкую часть разделения в виде высококипящих фракций (ВКФ), содержащий корпус, патрубки для ввода и вывода рабочих и продуктовых сред, патрубки и приборы для контроля технологических параметров работы аппарата, устройства диспергирования, устройство сепарации парогазовой части разделения НКФ, отличающийся тем, что в аппарат разделения встроено устройство кавитационной и волновой обработки нагретого до подкритичной температуры исходного сырья, аппарат дополнен устройством или устройствами с катализатором, а для проведения пусконаладочных работ аппарат разделения дополнен теплообменниками или рубашкой с паровым обогревом.11. Apparatus for separating hydrocarbon feedstocks into a light gas-vapor separation part in the form of low boiling fractions (NKF) and a high molecular weight liquid separation part in the form of high boiling fractions (VKF), containing a housing, nozzles for input and output of working and product media, nozzles and devices for process control the operating parameters of the apparatus, the dispersion device, the separation device for the gas-vapor separation part of the NKF, characterized in that the device for cavitation and wave processing of heat is built into the separation apparatus feedstock to subcritical temperatures, the device is supplemented with a device or devices of the catalyst, and for commissioning separation apparatus supplemented exchangers or jacketed with steam heating. 12. Аппарат по п.11, отличающийся тем, что устройство с катализатором выполнено в виде контейнера, например сетчатого, для удобства смены элементов различных вставок, в контейнер вставлен катализатор в виде шаров, цилиндров, звездочек, торов, гантелей, ректификационных тарелок, колец Рашига.12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the device with the catalyst is made in the form of a container, for example, mesh, for the convenience of changing elements of various inserts, the catalyst is inserted into the container in the form of balls, cylinders, sprockets, tori, dumbbells, distillation plates, rings Rashiga. 13. Аппарат по п.11, отличающийся тем, что устройство или устройства с катализатором совмещено или совмещены с устройством сепарации в одном корпусе и/или встроено или встроены в аппарат разделения, причем устройство с катализатором может располагаться как до устройства сепарации по ходу движения НКФ, так и после, а фильтрат после сепаратора и/или устройства или устройств с катализатором самотеком попадает в нижнюю часть аппарата и смешивается с ВКФ.13. The apparatus according to claim 11, characterized in that the device or devices with the catalyst are combined or combined with the separation device in one housing and / or are integrated or integrated into the separation device, the device with the catalyst can be located as before the separation device along the NKF and after, and the filtrate after the separator and / or device or devices with a catalyst by gravity flows into the lower part of the apparatus and mixes with VKF. 14. Аппарат по п.11, отличающийся тем, что внизу корпуса аппарата разделения встроен разделитель-отстойник для разделения ВКФ на части и для очистки ВКФ от коксообразных частиц и других механических примесей.14. The apparatus according to claim 11, characterized in that a separator-settler is integrated at the bottom of the separation apparatus for separating the VKF into parts and for cleaning the VKF from coke-like particles and other mechanical impurities. 15. Аппарат по п.11, отличающийся тем, что в аппарат разделения, в устройство сепарации и устройства с катализатором встроены внутренние устройства типа ректификационных тарелок различной конструкции, колец Рашига, сеток.15. The apparatus according to claim 11, characterized in that internal devices such as distillation plates of various designs, Rashig rings, nets are built into the separation apparatus, separation device and device with a catalyst. 16. Аппарат по п.11, отличающийся тем, что в аппарат встроено устройство прямого смешивания сырья и циркулирующих высококипящих фракций ВКФ или их части.16. The apparatus according to claim 11, characterized in that a direct mixing device for raw materials and circulating high boiling fractions of VKF or a part thereof is integrated in the apparatus. 17. Аппарат по п.11 или 16, отличающийся тем, что устройство с катализатором, и/или устройство сепарации, и/или устройство прямого смешивания ВКФ и сырья, и/или устройство обработки сырья или смеси сырья и ВКФ оснащено или оснащены патрубком или патрубками для ввода молекулярного водорода и/или легких водородсодержащих сред, обогащенных водородом, при необходимости подогретых, для ввода только в одно из устройств и/или в любые два и более устройств одновременно.17. The apparatus according to claim 11 or 16, characterized in that the device with the catalyst, and / or the separation device, and / or the direct mixing device VKF and raw materials, and / or the processing device for raw materials or mixtures of raw materials and VKF equipped or equipped with a pipe or nozzles for introducing molecular hydrogen and / or light hydrogen-containing media enriched with hydrogen, if necessary heated, for entering only one of the devices and / or any two or more devices at a time. 18. Аппарат по п.11, отличающийся тем, что количество встроенных в аппарат устройств обработки может быть больше одного в зависимости от производительности перерабатывающего производства.18. The apparatus according to claim 11, characterized in that the number of processing devices built into the apparatus may be more than one, depending on the productivity of the processing production. 19. Устройство для волновой и механической обработки углеводородного сырья, включающее патрубок для ввода обрабатываемой среды или два и более патрубков для ввода нескольких входных сред, входные и выходные завихрители, камеру смешивания, кавитаторы, патрубки для вывода обработанной среды, сопло или сопла, отличающееся тем, что устройство обработки дополнено устройством с катализатором для улучшения качества обрабатываемой среды.19. A device for wave and mechanical processing of hydrocarbon raw materials, including a pipe for inputting the medium to be processed or two or more pipes for inputting several input media, input and output swirlers, a mixing chamber, cavitators, pipes for outputting the processed medium, a nozzle or nozzles, characterized in that the processing device is supplemented by a device with a catalyst to improve the quality of the medium being treated. 20. Устройство по п.19, отличающееся тем, что в корпусе устройства предусмотрены патрубок или патрубки для ввода молекулярного водорода и/или легких водородсодержащих сред, обогащенных водородом, при необходимости подогретых, в устройство с катализатором, и/или в завихрители, и/или в кавитаторы, и/или в камеру смешивания, причем для ввода только в одно из устройств и/или в любые два и более устройств одновременно.20. The device according to claim 19, characterized in that a nozzle or nozzles are provided in the device body for introducing molecular hydrogen and / or light hydrogen-containing media enriched with hydrogen, if necessary heated, into a device with a catalyst, and / or into swirlers, and / or into cavitators and / or into the mixing chamber, moreover, for input into only one of the devices and / or into any two or more devices at a time. 21. Устройство по п.19, отличающееся тем, что расстояние между устройством с катализатором, камерой смешения, кавитаторами и соплом выбирается из условия максимальной интенсивности кавитационного и волнового воздействия на входную среду или смесь входных сред.21. The device according to claim 19, characterized in that the distance between the device with the catalyst, mixing chamber, cavitators and the nozzle is selected from the condition of maximum intensity of cavitation and wave action on the input medium or mixture of input media. 22. Устройство по п.19, отличающееся тем, что устройство с катализатором выполнено в виде контейнера, например сетчатого, для удобства смены элементов различных вставок и перемещения контейнера в устройстве обработки в контейнер вставлен катализатор в виде шаров, цилиндров, звездочек, торов, гантелей, ректификационных тарелок, колец Рашига, а контейнер встроен в устройство обработки.22. The device according to claim 19, characterized in that the device with the catalyst is made in the form of a container, for example, mesh, for the convenience of changing the elements of various inserts and moving the container in the processing device, the catalyst is inserted into the container in the form of balls, cylinders, sprockets, tori, dumbbells , distillation plates, Raschig rings, and the container is built into the processing device. 23. Устройство по п.21, отличающееся тем, что размеры фигур находятся в диапазоне от 0,001 до 100 мм.
Figure 00000001
23. The device according to item 21, wherein the sizes of the figures are in the range from 0.001 to 100 mm.
Figure 00000001
RU2011120947/15U 2011-05-24 2011-05-24 INSTALLATION AND DEVICES OF DEPTHE PROCESSING OF HYDROCARBON RAW MATERIALS RU114955U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011120947/15U RU114955U1 (en) 2011-05-24 2011-05-24 INSTALLATION AND DEVICES OF DEPTHE PROCESSING OF HYDROCARBON RAW MATERIALS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011120947/15U RU114955U1 (en) 2011-05-24 2011-05-24 INSTALLATION AND DEVICES OF DEPTHE PROCESSING OF HYDROCARBON RAW MATERIALS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU114955U1 true RU114955U1 (en) 2012-04-20

Family

ID=46032893

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011120947/15U RU114955U1 (en) 2011-05-24 2011-05-24 INSTALLATION AND DEVICES OF DEPTHE PROCESSING OF HYDROCARBON RAW MATERIALS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU114955U1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015084205A1 (en) * 2013-12-02 2015-06-11 Игорь Иванович ГЛИНЯСТИКОВ Hydrocarbon raw material distillation method
RU2629342C1 (en) * 2016-10-11 2017-08-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный аграрный университет" Ultrasonic mixer of diesel composite components
RU2673545C2 (en) * 2017-04-21 2018-11-28 Борис Иванович Бахтин Heavy oil products in the meta-stable condition thermal cracking method and installation
RU2762549C1 (en) * 2021-05-31 2021-12-21 Акционерное общество «ПлазмаТЭК технолоджи» Method for processing liquid hydrocarbonic paraffinic raw materials
RU2782934C1 (en) * 2022-02-22 2022-11-07 Акционерное общество "ПлазмаТЭК технолоджи" Plant for the treatment of liquid hydrocarbon waxy raw materials

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015084205A1 (en) * 2013-12-02 2015-06-11 Игорь Иванович ГЛИНЯСТИКОВ Hydrocarbon raw material distillation method
EA030309B1 (en) * 2013-12-02 2018-07-31 Игорь Иванович ГЛИНЯСТИКОВ Hydrocarbon raw material distillation method
RU2629342C1 (en) * 2016-10-11 2017-08-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный аграрный университет" Ultrasonic mixer of diesel composite components
RU2673545C2 (en) * 2017-04-21 2018-11-28 Борис Иванович Бахтин Heavy oil products in the meta-stable condition thermal cracking method and installation
RU2762549C1 (en) * 2021-05-31 2021-12-21 Акционерное общество «ПлазмаТЭК технолоджи» Method for processing liquid hydrocarbonic paraffinic raw materials
RU2782934C1 (en) * 2022-02-22 2022-11-07 Акционерное общество "ПлазмаТЭК технолоджи" Plant for the treatment of liquid hydrocarbon waxy raw materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2547826C2 (en) Hydraulic processing of heavy and extra-heavy oil and oil residues
US20160030856A1 (en) Distillation reactor module
CN101280212B (en) Method for processing highly acid crude oil by using delayed coking process
KR20100107455A (en) Process to upgrade heavy oil by hot pressurized water and ultrasonic wave generating pre-mixer
RU114955U1 (en) INSTALLATION AND DEVICES OF DEPTHE PROCESSING OF HYDROCARBON RAW MATERIALS
RU88670U1 (en) INSTALLATION AND DEVICES OF DEPTHE PROCESSING OF HYDROCARBON RAW MATERIALS
EA032185B1 (en) Sequential cracking process
CN107177378A (en) The supercritical extract of heavy oil feedstock and the combined system of floating bed hydrogenation and method
RU2387697C1 (en) Method and unit for preparation and fine processing of hydrocarbon stock
RU2500789C1 (en) Procedure for thermal conversion of heavy hydrocarbon stock
CN104046383A (en) Delayed coking process and device
RU2335525C1 (en) Method and facility for heavy oil residual treatment
RU89854U1 (en) INSTALLATION OF PREPARATION AND DEEP PROCESSING OF HYDROCARBON RAW MATERIALS
RU2408656C1 (en) Procedure for combined processing oil containing raw material and installation for implementation of this procedure
RU2289607C1 (en) Method and the installation (versions) for reprocessing of the petroleum tailings
RU2375409C1 (en) Method of hydrocarbons refinery and equipment for it
WO2010117300A1 (en) Plant and devices for the deep processing of raw hydrocarbons
RU2376340C1 (en) Method of crude hydrocarbon preparation for further advanced cracking
RU2359992C2 (en) Preparation method of liquid hydrocarbon raw materials
CN105713647B (en) A kind of utilization coal tar maximization prepares the method and device of carbolic oil and diesel oil
RU2626321C1 (en) Oil residual delayed thermal conversioin plant
RU78793U1 (en) SCHEME FOR PREPARATION AND IN-DEPTH PROCESSING OF HYDROCARBON RAW MATERIALS
CN210826069U (en) Upper and lower double-heat high-resolution suspension bed reaction device
EP1452576B1 (en) Method for recycling mixed oil waste and device for carrying out said method
RU2699807C2 (en) Installation for slow thermal conversion of fuel oil

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20140525