RU2149885C1 - Method of processing petroleum and petroleum derivatives - Google Patents
Method of processing petroleum and petroleum derivatives Download PDFInfo
- Publication number
- RU2149885C1 RU2149885C1 RU97106639A RU97106639A RU2149885C1 RU 2149885 C1 RU2149885 C1 RU 2149885C1 RU 97106639 A RU97106639 A RU 97106639A RU 97106639 A RU97106639 A RU 97106639A RU 2149885 C1 RU2149885 C1 RU 2149885C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- pyrolysis
- processing
- plasma
- oil
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Изобретение применимо в нефтехимической и химической промышленности, конкретно в технологии переработки нефти, тяжелых нефтяных остатков, а также газовых конденсатов и природного газа. The invention is applicable in the petrochemical and chemical industries, specifically in the technology of oil refining, heavy oil residues, as well as gas condensates and natural gas.
Известны классические способы термокаталитической переработки нефти и нефтяных фракций (Справочник нефтехимика. Т. 1. /Ред. Огородников С.К. - Л.: Химия, 1978. - стр. 54.), в которых осуществляют:
- атмосферную перегонку нефти с получением бензиновой, керосиновой, дизельной фракций и мазута;
- вакуумную перегонку мазута с получением вакуумного газойля или масленных дистиллятов;
- каталитический крекинг вакуумного газойля с получением бензина;
- гидрокрекинг дизельной фракции с очисткой от сероводорода;
- каталитический риформинг бензиновых фракций с получением высокооктанового бензина;
- термический пиролиз сжиженных газов (этановой, пропановой и бутановой фракций) и низкооктанового бензина с получением этилена, пропилена и ацетилена.Classical methods of thermocatalytic processing of oil and oil fractions are known (Petrochemist Handbook. T. 1. / Ed. Ogorodnikov SK - L .: Chemistry, 1978. - p. 54.), in which they carry out:
- atmospheric distillation of oil to produce gasoline, kerosene, diesel fractions and fuel oil;
- vacuum distillation of fuel oil to obtain vacuum gas oil or oily distillates;
- catalytic cracking of vacuum gas oil to produce gasoline;
- hydrocracking of a diesel fraction with purification from hydrogen sulfide;
- catalytic reforming of gasoline fractions to produce high octane gasoline;
- thermal pyrolysis of liquefied gases (ethane, propane and butane fractions) and low-octane gasoline to produce ethylene, propylene and acetylene.
К недостаткам упомянутых классических схем можно отнести низкую глубину переработки нефти и нефтяных фракций в моторное топливо (не более 65%) и в непредельные углеводороды (не более 45% от массы сырья). В частности, термический пиролиз имеет следующие недостатки:
- большую зависимость от качественного состава сырья;
- многостадийность и разветвленность процессов приводит к снижению управляемости и качества, а также увеличению потерь;
- образуются значительное количество смол, причем с утяжелением сырья, например, при переходе от этановой к дизельной фракциям, выход смол увеличивается в 2 раза;
- переход на высококипящие фракции (керосиновые и дизельные) связан со снижением выхода этилена и усилением закоксованности змеевиков печи.The disadvantages of the mentioned classical schemes include the low depth of oil refining and oil fractions into motor fuel (not more than 65%) and unsaturated hydrocarbons (not more than 45% of the mass of raw materials). In particular, thermal pyrolysis has the following disadvantages:
- great dependence on the quality composition of raw materials;
- multi-stage and branching processes leads to a decrease in manageability and quality, as well as an increase in losses;
- a significant amount of resins is formed, moreover, with a heavier feedstock, for example, when switching from ethane to diesel fractions, the resin yield increases by a factor of 2;
- the transition to high-boiling fractions (kerosene and diesel) is associated with a decrease in ethylene yield and increased coking of the furnace coils.
В последнее время все большую известность приобретают плазмохимические способы переработки углеводородного сырья. Известен, например, способ получения ацетилена и этилена из углеводородного сырья с использованием плазмохимических реакций (Крапивина С.А. Плазмохимические технологические процессы. - Л.: Химия, 1981. - Стр. 182). Recently, plasma-chemical methods for processing hydrocarbon raw materials have become increasingly popular. Known, for example, is a method for producing acetylene and ethylene from hydrocarbon materials using plasma-chemical reactions (Krapivina S. A. Plasma-chemical technological processes. - L.: Chemistry, 1981. - P. 182).
По этому способу газообразные и/или жидкие углеводороды последовательно подвергают плазмохимическому пиролизу в плазмообразующем газе (техническом водороде или смеси водорода с метаном), очищают пирогаз от сажи и смол, проводят компремирование и осушение пирогаза и, наконец, отделяют последний от углеводородов вида C3, C4 и выше (гомологов ацетилена).According to this method, gaseous and / or liquid hydrocarbons are sequentially subjected to plasma-chemical pyrolysis in a plasma-forming gas (industrial hydrogen or a mixture of hydrogen with methane), the soot and tar are purified from the pyrogas, pyrogas are compressed and dried, and finally the latter is separated from C 3 hydrocarbons, C 4 and above (acetylene homologs).
Плазмохимические способы обеспечивают более высокую степень переработки (конверсия сырья составляет 96...98% массы), увеличивают глубину переработки в непредельные углеводороды (более 75%), позволяют использовать в качестве сырья тяжелые нефтяные фракции (керосиновую и дизельную), а также сокращают количество стадий и уменьшают разветвленность химических процессов. Plasma-chemical methods provide a higher degree of processing (conversion of raw materials is 96 ... 98% of the mass), increase the processing depth to unsaturated hydrocarbons (more than 75%), allow the use of heavy oil fractions (kerosene and diesel) as raw materials, and also reduce the amount stages and reduce the branching of chemical processes.
Известен способ (пат. ГДР N 270315 МКИ4 C 10 G 15/12 опубл. 26.07.89 г. ), при котором в плазмообразующий газ (водород) периодически кратковременно вводят кислородсодержащий инородный плазменный носитель. Введение такого носителя позволяет лишь устранить образование смол (пиролизного кокса) без увеличения выхода конечного продукта.A known method (US Pat. GDR N 270315 MKI 4 C 10
Увеличение выхода конечного продукта возможно при совмещении плазмохимического и каталитического процессов пиролиза. Так, по известному способу (Худяков Г.Н. и др. Влияние активизирующих добавок на плазмохимический процесс образования ацетилена из природного газа. /II Всесоюзный симпозиум по плазмохимии. - Тезисы докладов. - Рига: Зинатне, 1975. - С. 243-246., прототип) подают из питателя в плазменный поток водорода активизирующую добавку (порошок K2CO3), перемешивают поток со струями природного газа и осуществляют реакцию пиролиза, а затем охлаждают продукты реакции. Описанный способ позволяет несколько увеличить выход конечного продукта, но не дает возможность полно использовать активизирующие добавки, т.к. после введения добавки смесь плазменного потока с природным газом недостаточно однородна. Таким образом снижается интенсивность процессов плазмохимического пиролиза, увеличиваются удельные затраты электроэнергии и увеличивается расход добавок.An increase in the yield of the final product is possible by combining the plasma-chemical and catalytic pyrolysis processes. So, according to a known method (Khudyakov G.N. et al. Effect of activating additives on the plasma-chemical process of formation of acetylene from natural gas. / II All-Union Symposium on plasma chemistry. - Abstracts. - Riga: Zinatne, 1975. - P. 243-246 ., prototype) an activating additive (K 2 CO 3 powder) is fed from the feeder into the plasma stream of hydrogen, the stream is mixed with jets of natural gas and the pyrolysis reaction is carried out, and then the reaction products are cooled. The described method allows you to slightly increase the yield of the final product, but does not allow the full use of activating additives, because after the introduction of the additive, the mixture of the plasma stream with natural gas is not homogeneous enough. Thus, the intensity of the processes of plasmachemical pyrolysis is reduced, the specific energy consumption is increased, and the consumption of additives is increased.
Целью изобретения является интенсификация процессов плазмохимического пиролиза нефти и тяжелых нефтяных остатков, переход к замкнутой системе комплексной переработки сырья, а также увеличение выхода конечного продукта. The aim of the invention is to intensify the processes of plasma-chemical pyrolysis of oil and heavy oil residues, the transition to a closed system of complex processing of raw materials, as well as increasing the yield of the final product.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе переработки сырья, включающем плазмохимический пиролиз в присутствии катализатора, закалку продуктов пиролиза и их разделение продуктов пиролиза, используют мелкодисперсный катализатор, который независимо от фазового состояния (твердого, жидкого или газообразного) предварительно гомогенно диспергируют с сырьем, а затем полученную смесь подвергают плазмохимическому пиролизу. При этом масса катализатора составляет, предпочтительно 1-5% массы сырья. Кроме того, использованный катализатор после разделения продуктов пиролиза регенерируют и возвращают на стадию пиролиза. The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known method of processing raw materials, including plasma-chemical pyrolysis in the presence of a catalyst, quenching of the pyrolysis products and their separation of the pyrolysis products, a finely dispersed catalyst is used, which regardless of the phase state (solid, liquid or gaseous) is pre-homogeneous dispersed with raw materials, and then the resulting mixture is subjected to plasmachemical pyrolysis. The mass of the catalyst is preferably 1-5% by weight of the feed. In addition, the used catalyst after separation of the pyrolysis products is regenerated and returned to the pyrolysis step.
Учитывая, что плазмохимический процесс осуществляется при высокой температуре и сверхвысокой скорости (10-5...10-4 с) присутствие мелкодисперсного с развитой поверхностью катализатора, гомогенно диспергированного в сырье, повышает степень конверсии сырья, уменьшает удельные затраты электроэнергии, что в конечном итоге интенсифицируют процесс плазмохимического пиролиза нефти и нефтяных остатков.Given that the plasma-chemical process is carried out at high temperature and ultrahigh speed (10 -5 ... 10 -4 s), the presence of a finely dispersed catalyst with a developed surface, homogeneously dispersed in the feedstock, increases the degree of conversion of the feedstock, reduces the specific energy consumption, which ultimately intensify the process of plasmachemical pyrolysis of oil and oil residues.
Процесс осуществления предлагаемого способа переработки нефти и нефтяных остатков (фиг. 1. ) состоит из стадии подготовки сырья и катализатора, при котором сырье 1 смешивают с мелкодисперсионным катализатором 2, гомогенезируют смесь и направляют на следующую стадию, где гомогенизированную смесь 3 подвергают плазмохимическому пиролизу с получением продуктов пиролиза 4, которые направляют на стадию разделения. При разделении продуктов пиролиза катализатор 5 регенерируют и возвращают на стадию подготовки сырья, а технический углерод 6 собирают для дальнейшего использования. Пироконденсат 7 разделяют на непредельные углеводороды 8 C2-C4, бензиновую 9 и метановодородную фракции 10, возвращая последнюю на стадию плазмохимического пиролиза.The process of implementing the proposed method for processing oil and oil residues (Fig. 1.) consists of the stage of preparation of the feedstock and the catalyst, in which
Для оценки промышленной применимости способа переработки нефти и нефтяных остатков проведена экспериментальная проверка технологии переработки, схема которой представлена на фиг. 2. To assess the industrial applicability of the method of processing oil and oil residues, an experimental verification of the processing technology was carried out, the scheme of which is presented in FIG. 2.
На схеме обозначены: сырье 1, катализатор 2, гомогенизированная смесь катализатора и сырья 3, продукты пиролиза 4, регенерированный катализатор 5, технический углерод 6, пироконденсат 7, непредельные углеводороды C2-C4 8, бензиновая 9 и метановодородная фракции 10, емкость с мешалкой 11, дозатор 12, гомогенизатор 13, дозировочный насос 14, реактор плазмохимического пиролиза 15, водород 16, закалочное устройство 17, фильтр 18 для разделения технического углерода 6 и регенерированного катализатора 5, холодильник 19, сепаратор 20.The diagram shows:
По представленной технологии сырье 1 подают в емкость с мешалкой 11, а с помощью дозировочного насоса 12 подают пылевидный, каплеобразный или в виде тумана катализатор 2. При этом катализатор 2 перемешивают с сырьем, одновременно гомогенизируя суспензию специальным гомогенизатором 13, который работает по наружному контуру "емкость 11 - гомогенизатор 13 - емкость 11" в течение не менее одного часа. Затем гомогенизированную смесь катализатора с сырьем 3 с помощью дозировочного насоса 14 направляют в реактор плазмохимического пиролиза 15, куда подают и плазмообразующий газ - водород 16. В реакторе 15 за счет воздействия плазменной струи и катализатора осуществляют деструкцию углеводородов, входящих в состав сырья. Затем продукты пиролиза 4 направляют в закалочное устройство 17, выполненное в виде теплообменника. Далее продукты пиролиза 4 направляют в фильтр 18, где отделяют пироконденсат 7 от технического углерода 6 и катализатора. Причем регенерированный катализатор 5 возвращают на стадию подготовки сырья в дозатор 12. Наконец, пироконденсат 7 охлаждают в холодильнике 19 и подают в сепаратор 20, где разделяют на непредельные углеводороды 8, бензиновую 9 и метановодородную 10 фракции, направляя последнюю на стадию плазмохимического пиролиза в реактор 15. According to the presented technology,
В ходе проведения экспериментальных проверок изменялись сырье (нефть и мазут) и концентрация катализатора. Мощность плазмотрона при переработке нефти составляла 13 кВт, а при переработке мазута - 12,4 кВт. Результаты проверок приведены в табл. 1. Такие же проверки проводились и на других видах катализаторов. During the experimental tests, the raw materials (oil and fuel oil) and the concentration of the catalyst were changed. The power of the plasma torch during oil refining was 13 kW, and during the processing of fuel oil - 12.4 kW. The results of the checks are given in table. 1. The same checks were carried out on other types of catalysts.
Из результатов следует, что:
- совместное использование плазмохимического и плазмокаталитического методов позволяет по сравнению с термическим пиролизом увеличить выход непредельных углеводородов почти в два раза;
- использование мелкодисперсных катализаторов гомогенно диспергированных с сырьем снижает расход электроэнергии примерно в 1,9 раза;
- увеличение концентрации предварительно подготовленного катализатора в исходном сырье снижает расход электроэнергии при сохранении высокой степени выхода суммы непредельных углеводородов C2-C4.From the results it follows that:
- the combined use of plasmochemical and plasmocatalytic methods makes it possible to almost double the yield of unsaturated hydrocarbons in comparison with thermal pyrolysis;
- the use of finely dispersed catalysts homogeneously dispersed with raw materials reduces energy consumption by about 1.9 times;
- an increase in the concentration of pre-prepared catalyst in the feedstock reduces energy consumption while maintaining a high degree of yield of the sum of unsaturated hydrocarbons C 2 -C 4 .
Приведенная технологическая схема не исчерпывает варианты его использования с применением описанной совокупности существенных признаков изобретения. В настоящее время способ переработки нефти и нефтяных остатков готовится к промышленному применению. The above flow chart does not exhaust the options for its use using the described combination of essential features of the invention. Currently, a method of processing oil and oil residues is being prepared for industrial use.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97106639A RU2149885C1 (en) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | Method of processing petroleum and petroleum derivatives |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97106639A RU2149885C1 (en) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | Method of processing petroleum and petroleum derivatives |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU97106639A RU97106639A (en) | 1999-04-27 |
RU2149885C1 true RU2149885C1 (en) | 2000-05-27 |
Family
ID=20192320
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97106639A RU2149885C1 (en) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | Method of processing petroleum and petroleum derivatives |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2149885C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2503709C1 (en) * | 2012-11-30 | 2014-01-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Processing method of oil and/or oil residues |
RU2739027C1 (en) * | 2020-03-19 | 2020-12-21 | Казанское публичное акционерное общество "Органический синтез" | Pyrogas cleaning method with quenching oil |
-
1997
- 1997-04-22 RU RU97106639A patent/RU2149885C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Худяков Г.Н. и др. Влияние активизирующих добавок на плазмохимический процесс образования ацетилена из природного газа. Сборник "II Всесоюзный симпозиум по плазмохимии". 1975, ч.1. Тезисы докладов. - Рига, Зинатне, 1975, с.243-246. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2503709C1 (en) * | 2012-11-30 | 2014-01-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Processing method of oil and/or oil residues |
RU2739027C1 (en) * | 2020-03-19 | 2020-12-21 | Казанское публичное акционерное общество "Органический синтез" | Pyrogas cleaning method with quenching oil |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4587011A (en) | Thermal cracking process for selectively producing petrochemical products from hydrocarbons | |
RU2636151C2 (en) | Conversion of heavy fossil hydrocarbons and modernization using radio frequency or microwave energy | |
RU2700710C1 (en) | Method of processing crude oil into light olefins, aromatic compounds and synthetic gas | |
CA3131849A1 (en) | Systems and methods for processing | |
RU2005117790A (en) | METHOD FOR PROCESSING HEAVY RAW MATERIALS, SUCH AS HEAVY RAW OIL AND CUBE RESIDUES | |
JP2013536249A (en) | Olefin production process by cracking refinery offgas and dilute feedstock of other light hydrocarbons | |
EP0130933B1 (en) | Thermal cracking process for producing petrochemical products from hydrocarbons | |
KR930011920B1 (en) | Process for catalystic cracking of hydrocarbons | |
US4097362A (en) | Method for enhancing distillate liquid yield from an ethylene cracking process | |
RU2333238C2 (en) | Method of organic waste processing (versions) | |
CA1191805A (en) | Process for converting heavy oils or slop oil into gaseous and distillable hydrocarbons | |
RU2149885C1 (en) | Method of processing petroleum and petroleum derivatives | |
US4606811A (en) | Combination process for upgrading reduced crude | |
JP7413642B2 (en) | Synthesis gas production method | |
RU97113155A (en) | METHANE PROCESSING METHOD (OPTIONS) | |
CN115151625B (en) | System and process for direct upgrading of crude oil to hydrogen and chemicals | |
RU2376340C1 (en) | Method of crude hydrocarbon preparation for further advanced cracking | |
RU2503709C1 (en) | Processing method of oil and/or oil residues | |
RU78793U1 (en) | SCHEME FOR PREPARATION AND IN-DEPTH PROCESSING OF HYDROCARBON RAW MATERIALS | |
JP7436122B2 (en) | Synthesis gas and aromatic hydrocarbon production method | |
RU2768167C1 (en) | Method for high-speed processing of oil tar | |
JP7436121B2 (en) | Synthesis gas and aromatic hydrocarbon production method | |
JP7436124B2 (en) | Synthesis gas production method | |
JP7436123B2 (en) | Synthesis gas production method | |
EP0119158A1 (en) | Thermal cracking process for producing olefins and synthetic gas from hydrocarbons |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050423 |