RU2304607C2 - Petroleum processing process and apparatus - Google Patents
Petroleum processing process and apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2304607C2 RU2304607C2 RU2004118659/04A RU2004118659A RU2304607C2 RU 2304607 C2 RU2304607 C2 RU 2304607C2 RU 2004118659/04 A RU2004118659/04 A RU 2004118659/04A RU 2004118659 A RU2004118659 A RU 2004118659A RU 2304607 C2 RU2304607 C2 RU 2304607C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- processing
- fractions
- centrifuge
- oil
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к переработке нефти и жидких углеводородов в нефтеперерабатывающей промышленности, в химической, нефтехимической, фармацевтической промышленности для одновременного получения новых веществ, разделения и очистки конечного продукта, отделения его от побочных примесей. Устройство может применяться при перекачке сырой нефти с целью повышения процента светлых углеводородов и уменьшения вязкости нефти при транспорте его по трубам.The invention relates to the processing of oil and liquid hydrocarbons in the oil refining industry, in the chemical, petrochemical, pharmaceutical industries for the simultaneous production of new substances, separation and purification of the final product, its separation from by-product impurities. The device can be used for pumping crude oil in order to increase the percentage of light hydrocarbons and reduce the viscosity of the oil when transporting it through pipes.
Уровень техникиState of the art
Аналог по способу применения механического разогрева и переработки нефти интенсивным перемешиванием не обнаружен. Наиболее близкой к описываемому изобретению по решению технической задачи устранения закоксовывания и повышения выхода светлых фракций (прототип) относится: исключающий образование твердых остатков мазута способ переработки жидких углеводородов без катализатора посредством подогрева и распыливания их через форсунку в нагретую газовую среду, в которой возбуждаются газодинамические колебания {1,2} газоструйным, электрическим или механическим излучателем для интенсификации теплообмена между каплями углеводородного сырья и нагретой газовой средой с подачей водорода или веществ его выделяющих при переработке тяжелого углеводородного сырья, при нагреве углеводов в осцилирующей газовой среде имеют место химические первичные реакции с высокими энергиями активации, происходит разрушение различных по энергетической прочности межатомных связей, а при применении водорода и его выделяющих соединений происходит сокращение реакций образования диенов, реагируя с винильными радикалами СН2=СН, предотвращая их присоединение к этилену. Следствием будет снижение выхода тяжелых нефтепродуктов. Недостатком известного способа являются большие затраты на тепло и энергию для нагрева сырья и его разбрызгивание через инжекторы, затраты энергии на излучатель колебаний, ограниченное применение способа для улучшения испарения сырья для процесса ректификации, в отличие от которого в изобретении применяются переработка и разогрев жидкого сырья за счет трения жидкости при перемешивании гребенками и перегородками ротора центрифуги, которые являются источником колебаний. Совпадающими признаками известного изобретения и предложенного являются нагревание углеводородного сырья и сообщение ему колебаний. Аналог способа совмещения механического разогрева, крекинга и разделения сырой нефти и жидких углеводородов (совместно или по отдельности) на фракции центрифугированием и регулируемой декомпрессией перегретой жидкости углеводородов в одном технологическом пространстве не обнаружен. Известный аналог способа по решению технической задачи разделения нефти на фракции перегонкой: сырая нефть поступает в установку по первичной переработке, где получают так называемые прямогонные бензины (полуфабрикаты). После этого «тяжелые» фракции с температурой кипения от 80 до 100°С направляются в установку каталитического реформинга и «облагораживаются» в водородной среде при температуре свыше 500°С - так получают важнейший компонент для производства бензина с октановым числом 95. А легкие фракции отправляются на изомеризацию, в ходе которой октановое число повышается с 70 до 80, недостатком которого являются использование крупногабаритного оборудования, работающего при повышенном давлении и температуре, проведение крекинга в отдельном устройстве {3}, большие затраты энергии и тепла для осуществления способа. Аналог по применению катализатора для крекинга - применение способа загрузки катализатора в систему каталитического крекинга {4}, совпадают признаки использования катализатора и его отвод для регенерации. Недостатком известного способа является истирание частиц твердого материала, унос его, ограничение скорости потока сжижающего агента и большие затраты на нагрев сырья, в отличие от которого в изобретении при интенсивном перемешивании нефти в присутствии алюмосиликатного катализатора идет комплексная переработка нефти в неравномерных во времени условиях, в результате значительно ускоряются разные химические реакции {6}. Исследованиями новосибирских ученых доказано, что каталитический крекинг с алюмосиликатами позволяет активировать ряд химических реакций в нефтепереработке {7}. Аналог, использующий центрифугирование для разделения сырой нефти на фракции, не обнаружен, по решению технической задачи разделения смеси жидкостей {5} нефти и воды применяется центрифуга с плавным течением кольцевого потока жидкости относительно стенок ротора, где по всей длине располагается кольцевая перегородка с радиальными пластинами, в отличие от которой в изобретении расслоившаяся на фракции жидкость (нефть) выдавливается послойно из полости ротора в разделительные кольцевые камеры с отводящими трубами и применяется регулируемая декомпрессия.An analogue to the method of applying mechanical heating and oil refining by intensive mixing was not found. Closest to the described invention in solving the technical problem of eliminating coking and increasing the yield of light fractions (prototype), there is a method for processing liquid hydrocarbons without catalyst by eliminating the formation of solid residues of fuel oil by heating and spraying them through a nozzle into a heated gas medium in which gas-dynamic vibrations are excited { 1,2} with a gas-jet, electric or mechanical radiator for intensifying heat transfer between drops of hydrocarbon feed and heated a basic medium with the supply of hydrogen or substances emitting it during the processing of heavy hydrocarbon feeds, when the carbohydrates are heated in an oscillating gas medium, chemical primary reactions with high activation energies take place, interatomic bonds with different energy strength are destroyed, and when hydrogen and its emitting compounds are used reduction of diene formation reactions by reacting with vinyl radicals CH 2 = CH, preventing their addition to ethylene. The result will be a decrease in the yield of heavy petroleum products. The disadvantage of this method is the high cost of heat and energy for heating the raw material and its spraying through the injectors, the energy cost of the oscillation emitter, the limited use of the method to improve the evaporation of raw materials for the rectification process, in contrast to which the invention uses the processing and heating of liquid raw materials due to friction of the liquid with stirring by the combs and baffles of the centrifuge rotor, which are a source of oscillations. Coinciding features of the known invention and the proposed are the heating of hydrocarbon raw materials and the message of fluctuations. An analog of the method of combining mechanical heating, cracking and separation of crude oil and liquid hydrocarbons (jointly or separately) into fractions by centrifugation and controlled decompression of an overheated liquid of hydrocarbons in one technological space was not found. A well-known analogue of the method for solving the technical problem of separating oil into fractions by distillation: crude oil enters the unit for primary processing, where the so-called straight-run gasolines (semi-finished products) are obtained. After that, the “heavy” fractions with a boiling point of 80 to 100 ° С are sent to the catalytic reforming unit and “refined” in a hydrogen medium at temperatures above 500 ° С - this is how the most important component for the production of gasoline with an octane rating of 95 is obtained. And light fractions are sent for isomerization, during which the octane number rises from 70 to 80, the disadvantage of which is the use of large-sized equipment operating at elevated pressure and temperature, cracking in a separate device {3}, olshie costs of energy and heat for performing the method. An analogue to the use of a catalyst for cracking is the use of a method for loading a catalyst into a catalytic cracking system {4}, signs of using a catalyst and its removal for regeneration coincide. The disadvantage of this method is the abrasion of particles of solid material, its entrainment, limiting the flow rate of the fluidizing agent and the high cost of heating the feedstock, in contrast to which, in the invention, with intensive mixing of oil in the presence of an aluminosilicate catalyst, the complex processing of oil under conditions that are uneven in time results various chemical reactions {6} are significantly accelerated. Research by Novosibirsk scientists has shown that catalytic cracking with aluminosilicates allows the activation of a number of chemical reactions in oil refining {7}. An analogue using centrifugation to separate crude oil into fractions was not found; to solve the technical problem of separating a mixture of liquids {5} oil and water, a centrifuge with a smooth flow of an annular fluid flow relative to the walls of the rotor is used, where an annular partition with radial plates is located along the entire length, in contrast to which, in the invention, the liquid (oil) stratified into fractions is squeezed out layer by layer from the cavity of the rotor into the separation ring chambers with outlet pipes and the May decompression.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
При выветривании уран переходит в растворы, коллоидальные частицы органических веществ, несущие электрические заряды, сорбируют (поглощают) ионы урана из раствора.When weathering, uranium passes into solutions, colloidal particles of organic substances that carry electric charges sorb (absorb) uranium ions from the solution.
Существует довольно много типов нефтей из различных месторождений, которые заметно радиоактивны, имеют повышенное содержание урана, тория, радия, гелия, аргона, а зола этих нефтей, как правило, обогащена ванадием, молибденом, никелем, кобальтом, хромом, мышьяком, оловом и т.д. Радий обычно концентрируется в сопровождающих нефть подземных водах, причем иногда в количестве, допускающем промышленное его извлечение. Все эта металлы присутствуют или в виде металлоорганических соединений, или же в виде коллоидальных частиц. Содержание урана в нефти по подсчетам американских геологов достигает 100 г/т {8}. В предложенном способе сырая нефть в отличие от традиционного многоступенчатого процесса перерабатывается за одну стадию (ступень), при которой его при перемешивании гребенками ротора центрифуги (источником колебаний) разогревают, внутри слоя жидкости создаются участки резкого повышения давления и температуры, резко возрастают кинетическая энергия молекул жидкости и активация энергетических химических реакций, что вызывает реакции пиролиза, крекинга, разрываются межмолекулярные и слабые внутримолекулярные связи, при этом также проходит реакция конверсии парафиновых углеводородов в синтез-газ, реакции конверсии газов и реакции с гомологами метана идут аналогично {9}, водород будет участвовать в реакциях гидроочистки, гидрокрекинга и др., в полости ротора коагулируют и осаждаются твердые дисперсные частицы, центрифугированием выделяют воду и твердую фракцию (уран и другие металлы) через разделительные камеры с трубами, что расширяет возможности применения способа, это позволит без катализатора проводить переработку нефти с целью снизить затраты на транспорт нефти повышением в ней содержания светлых нефтепродуктов и уменьшения вязкости. Частным случаем применения способа является выделение фракции в газообразном виде при избытке образования легкой фракции при переработке сырой нефти или для охлаждения жидкости. При желании более глубокой его переработки применяют несколько ступеней, на которых перерабатывают либо нефть в соединении с отдельной его фракцией, либо выделенную одну или несколько его фракций, например с непредельными углеводородами для активизации реакции крекинга или алкилирования, направление выделенной газовой фракции на повторную переработку на ту же ступень с водой в качестве водородвыделяющей смеси. Другим частным случаем применения способа является введение в технологичное пространство катализатора (мелкодисперсный алюмосиликатный применяют в виде эмульсии), который интенсивным перемешиванием активизируют, увеличивается площадь его соприкосновения с перерабатываемым сырьем, активные центры катализатора, на которых могут идти определенные химические реакции, начинают работать с толще перерабатываемой нефти под действием механического перемешивания, в разные периоды времени кратковременно находясь в разных условиях (давления, температуры) и в соприкосновениями с разными углеводородами, алюмосиликатный катализатор, являясь дешевым и неприхотливым, может в зависимости от технических условий активировать разные реакции в переработке нефти, в результате одновременно будут идти различные реакции (ароматизация, алкилирование, крекинг, обессеривание, изомеризация), скорость каждой из этих реакций будет зависеть от состава фракций, а сами активные центры не будут закоксовываться и после реагирования катализатор будет отделяться центрифугой и направляться в регенератор, что позволит повысить выход более ценных ароматических легколетучих углеводородов. Как еще один частный случай применения способа можно применять на любой другой ступени переработки разные катализаторы, например платину, изготавливая из него гребенки, для риформинга бензиновой и депарафинизации дизельной фракции, для гидроочистки - кобальт-молибденовые {7}.There are quite a few types of oils from various deposits that are noticeably radioactive, have a high content of uranium, thorium, radium, helium, argon, and the ash of these oils is usually enriched with vanadium, molybdenum, nickel, cobalt, chromium, arsenic, tin, etc. .d. Radium is usually concentrated in the groundwater accompanying the oil, and sometimes in an amount that can be extracted commercially. All these metals are present either in the form of organometallic compounds, or in the form of colloidal particles. The uranium content in oil is estimated by American geologists to reach 100 g / t {8}. In the proposed method, in contrast to the traditional multi-stage process, crude oil is refined in one stage (step), in which it is heated when the centrifuge rotor combs (oscillation source) mix it, areas of a sharp increase in pressure and temperature are created inside the liquid layer, and the kinetic energy of the liquid molecules sharply increases and activation of energetic chemical reactions, which causes pyrolysis, cracking reactions, intermolecular and weak intramolecular bonds are broken, while Odita reaction conversion of paraffinic hydrocarbons to synthesis gas, the reaction gas conversion and reactions with methane homologues proceed similarly to {9}, hydrogen will participate in hydrotreating, hydrocracking, etc. reactions, solid dispersed particles are coagulated and precipitated in the rotor cavity, water and solid fraction (uranium and other metals) are separated by centrifugation through separation chambers with pipes, which expands the possibilities of applying the method, this will allow oil processing without a catalyst in order to reduce the cost of oil transportation by increasing the content of light oil products in it and reducing the viscosity. A special case of the application of the method is the separation of the fraction in a gaseous form with an excess of the formation of a light fraction in the processing of crude oil or for cooling a liquid. If you want to process it more deeply, several stages are used at which either oil is refined in conjunction with its separate fraction, or one or more of its fractions is isolated, for example, with unsaturated hydrocarbons to activate the cracking or alkylation reaction, and the allocated gas fraction is recycled to that the same step with water as a hydrogen-generating mixture. Another particular application of the method is the introduction of a catalyst into the technological space (finely dispersed aluminosilicate is used in the form of an emulsion), which is activated by intensive mixing, the area of contact with the processed raw materials increases, the active centers of the catalyst, on which certain chemical reactions can occur, begin to work with a thicker processed oil under the action of mechanical stirring, at different times for a short time being in different conditions (pressure I, temperatures) and in contact with different hydrocarbons, the aluminosilicate catalyst, being cheap and unpretentious, can, depending on the technical conditions, activate different reactions in oil refining, as a result, different reactions will simultaneously occur (aromatization, alkylation, cracking, desulfurization, isomerization) , the rate of each of these reactions will depend on the composition of the fractions, and the active sites themselves will not be coked, and after the reaction, the catalyst will be separated by a centrifuge and sent to generator of that will improve the yield of more valuable volatile aromatic hydrocarbons. As another special case of the application of the method, various catalysts can be used at any other processing stage, for example, platinum, making combs out of it, for reforming the gasoline and dewaxing of the diesel fraction, for hydrotreating, cobalt-molybdenum {7}.
Существенным признаками способа являются непрерывная переработка сырой нефти и жидких углеводородов совместно или по раздельности в одном технологическом пространстве интенсивным механическим перемешиванием для механического разогревания и создания условий для активации ряда энергетических реакций (крекинга и др., в частных случаях каталитического крекинга) для увеличения выхода светлых фракций, в частных случаях выделения из нефти воды и твердой фракции непрерывным центрифугированием при постепенном движении потока жидкости в полости ротора и газообразной фракции регулируемой декомпрессией, теоретически возможно разделение жидкостей по числу жидких фракций, имеющих разный удельный вес, расслоившиеся в полости ротора центрифуги жидкости сразу после осаждения, не допуская их обратного смешивания (растворения) друг в друге, при декомпрессионном испарении резко охлаждается жидкость в полости ротора и отделяется в газообразном состоянии легколетучая фракция через разделительную камеру, наиболее близкую к центру, например: при первой ступени переработки фракция С1-С5, при второй ступени фракция С5-С12-углеводородов.The essential features of the method are the continuous processing of crude oil and liquid hydrocarbons together or separately in one technological space with intensive mechanical stirring for mechanical heating and creating conditions for activation of a number of energy reactions (cracking, etc., in particular cases of catalytic cracking) to increase the yield of light fractions , in special cases, the selection of water and solid fraction from oil by continuous centrifugation with a gradual movement of the fluid flow in rotor cavity and gaseous fraction by controlled decompression, it is theoretically possible to separate liquids by the number of liquid fractions having different specific gravities, stratified in the rotor cavity of the centrifuge of the liquid immediately after deposition, preventing their back mixing (dissolution) in each other, during decompression evaporation, the liquid is sharply cooled in the rotor cavity the volatile fraction is separated in the gaseous state through the separation chamber closest to the center, for example: at the first processing stage, the fraction C 1 -C 5 , in the second stage, the fraction of C 5 -C 12 hydrocarbons.
Новизна изобретения в применении механической активации химических реакций в возможности соединения разных процессов переработки нефти в одном технологическом пространстве, использование механического разогрева нефти и крекинга, вызываемого гидродинамическим взаимодействием при высокоскоростном перемешивании, в применении центрифуги для разделения (выделения) дисперсных твердых фракций. Проведение крекинга при относительно низком давлении позволяет выделять углеводороды самой легколетучей фракции в газообразном виде декомпрессией, переводя их в состояние перегретой жидкости. Способ отличается новизной подхода к разделению нефти и смеси нефтепродуктов с комбинированным использованием их физических свойств разной плотности (удельного веса), температуры кипения. Постоянное течение нефти будет предохранять от перегрева жидкостей. Алюмосиликатный катализатор является недорогим и непритязательным, способным в зависимости от технических условий и состава сырья активировать разные реакции, способствующие переработке нефти.The novelty of the invention in the application of mechanical activation of chemical reactions in the possibility of combining different oil refining processes in one technological space, the use of mechanical heating of oil and cracking caused by hydrodynamic interaction during high-speed mixing, in the use of a centrifuge to separate (separate) dispersed solid fractions. Carrying out cracking at a relatively low pressure allows the hydrocarbons of the most volatile fraction to be released in a gaseous form by decompression, translating them into a state of superheated liquid. The method is distinguished by the novelty of the approach to the separation of oil and a mixture of oil products with the combined use of their physical properties of different densities (specific gravities) and boiling points. A constant flow of oil will protect against overheating of liquids. The aluminosilicate catalyst is inexpensive and unpretentious, capable of activating various reactions that contribute to the processing of oil, depending on the technical conditions and composition of the feedstock.
Способ позволяет проводить переработку нефти на месте добычи, выделять из нефти больше двух фракций, при наличии в сырой нефти воды происходит активация реакций выделения водорода, что создает условия для проведения глубокой переработки тяжелых углеводородов при малых (до 1,2 мПа) давлениях без применения катализаторов.The method allows oil refining at the production site, separating more than two fractions from oil, if water is present in crude oil, hydrogen evolution reactions are activated, which creates conditions for the deep processing of heavy hydrocarbons at low (up to 1.2 MPa) pressures without the use of catalysts .
Технический результат выражается в увеличении выхода светлых нефтепродуктов (углеводородов), увеличивается подвижность молекул нефти, возможно применение способа в частных случаях: выделять газообразную фракцию, твердую фракцию и воду из сырой нефти, применять разные катализаторы, воду и водородвыделяющие смеси.The technical result is expressed in an increase in the yield of light oil products (hydrocarbons), the mobility of oil molecules increases, it is possible to use the method in special cases: to isolate a gaseous fraction, a solid fraction and water from crude oil, use different catalysts, water and hydrogen-evolving mixtures.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Схематично изображены внешний вид устройства (определяется формой ротора, который может быть в виде усеченного конуса или цилиндра) на фиг.1 - для разделения на пять фракций со шнеком 21 для выброса твердой фракции; на фиг.2 - общий вид с разрезом; на фиг.3 - внутренняя сторона передней и запорной крышек предлагаемого устройства; на схеме устройства на фиг.4 стрелками указано направление движения жидкостей.Schematically shows the appearance of the device (determined by the shape of the rotor, which may be in the form of a truncated cone or cylinder) in figure 1 - for separation into five fractions with a screw 21 for ejecting a solid fraction; figure 2 is a General view with a section; figure 3 - the inner side of the front and locking covers of the proposed device; in the diagram of the device in figure 4, the arrows indicate the direction of movement of the liquids.
Позиции на фиг.1-3 соответствуют следующим конструктивным элементам: 1 - корпус, 2 - входная крышка, 3 - запорная крышка, 4 - ось ротора, 5 - труба для подачи воздуха, охлаждающей жидкости или разогретого пара, 6 - труба для выхода разогретого пара, 7 - пространство между внутренним сальником и подшипником оси ротора, 8 - выходные трубы, 9 - трубопровод для подачи сырья, 10 - сальники, 11 - полость ротора, 12 - гребенка, 13 - выходная труба для отвода масла из пространства 7, 14 - пространство между корпусом 1 и ротором центрифуги, 15 - разделительные кольцевые перегородки, 16 - разделительные камеры, 17 - внутренние перегородки ротора, 18 - входная труба для подачи масла в пространство, 7, 19 - противогребенка, 20 - дополнительный трубопровод для подачи катализатора, 21 - шнек для отвода твердой фракции через трубу 8.The positions in figures 1-3 correspond to the following structural elements: 1 - housing, 2 - inlet cover, 3 - locking cover, 4 - rotor axis, 5 - pipe for supplying air, coolant or heated steam, 6 - pipe for the exit of the heated steam, 7 - the space between the inner oil seal and the bearing of the rotor axis, 8 - output pipes, 9 - pipe for supplying raw materials, 10 - oil seals, 11 - rotor cavity, 12 - comb, 13 - output pipe for draining oil from space 7, 14 - the space between the housing 1 and the centrifuge rotor, 15 - separation annular burnout subcontroller, 16 - separating chamber, 17 - internal partitions rotor, 18 - inlet pipe for supplying oil to the space, 7, 19 - protivogrebenka, 20 - an additional conduit for supplying the catalyst, 21 - auger for removing solids through the
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
При постоянном течении интенсивно перемешивают сырую нефть без катализатора в едином технологическом пространстве, чем изменяют его состав и свойства, потом она сразу поступает в полость 11 ротора центрифуги, где, постепенно продвигаясь под действием осаждающих сил, разделяется на фракции, которые будут располагаться кольцами послойно, вытесняя в слой ближе к центру более легкие, твердая фракция будет отделяться через разделительную камеру и трубу, наиболее отдаленную от центра (оси) ротора, толщина слоя будет зависеть от процентного содержания каждой фракции в смеси жидкости, из ротора фракции послойно выдавливаются в разделительные кольцевые камеры 16, из которых через соответствующие трубы 8 их выделяют с учетом определенного ранее или в процессе переработки полученных состава фракций, и по трубам 8, которые для уменьшения сопротивления току жидкости можно наклонить в сторону направления вращения ротора, выходят конечный продукт и отработанный катализатор, в случае его применения.In a constant flow, crude oil without catalyst is intensively mixed in a single technological space, which changes its composition and properties, then it immediately enters the cavity 11 of the centrifuge rotor, where, gradually moving under the action of precipitating forces, it is divided into fractions that will be arranged in rings in layers, displacing lighter into the layer closer to the center, the solid fraction will be separated through the separation chamber and the pipe farthest from the center (axis) of the rotor, the layer thickness will depend on the percentage of The holding of each fraction in the liquid mixture from the rotor of the fraction is pressed out layer by layer into the
В случае применения способа без расслаивания нефти на фракции в устройстве уменьшается вязкость нефти путем изменения его состава механическим крекингом и водородными реакциями, а конусообразный барабан центрифуги будет действовать как центробежный насос, что уменьшает затраты на перекачку по трубам и на установку дополнительного нефтеперекачивающего оборудования, а изменение наклона в сторону вращения гребенчатых перегородок барабана центрифуги придаст турбинную тягу (подсасывание) нефти в центрифугу. Чистота выделяемых фракций достигается регулированием скорости и объема вытекающей из соответствующей трубы 8 фракции с учетом заранее определенного процентного (объемного) состава перерабатываемой жидкости (сырой нефти) либо определения его в процессе переработки. Так как процесс проводится в герметизированном пространстве под давлением и при нагревании, то увеличением оттока фракции из разделительной камеры, расположенной ближе к центру, можно перевести самую легкую фракцию в состояние перегретой жидкости и выделять ее в газообразном состоянии. В качестве примера на фиг.1 показано устройство, которое имеет корпус 1 в виде усеченного конуса, на крышке 2 и пальцах гребенки 19, установленных для усиления гидродинамического воздействия на нефть, препятствуя вращению жидкости в смесительной камере, для достижения оптимальной температуры реагирования можно установить нагревательные (охлаждающие) элементы, регулирующие температурный режим; приборы контроля температуры для регулирования технологического процесса крекинга; по трубе 9 вводится нефть; по трубе 20 катализатор; через ось ротора 4 передается вращательное движение; сальники 10, полость ротора 11; в смесительной камере гребенка 12 при вращении ротора зубьями проходит между зубьями противогребенки 19, установленной для усиления гидродинамического воздействия на сырье, разделительные кольцевые перегородки 15 устанавливаются на запорной крышке 3 и при необходимости в виде узких колец такого же диаметра на выходном конце ротора. В пространство 14 между корпусом 1 и ротором 11 центрифуги в зависимости от технологических условий можно подавать через трубу 5 либо воздух (охлаждающую жидкость), либо разогретый пар, выходящий через трубу 6, регулярно очищаемый, циркулирующий по герметизированному пространству с теплообменником с постоянным давлением, уравновешивающим давление внутри устройства перед сальником с целью уменьшения просачивания перерабатываемой жидкости через сальники. Для охлаждения подшипников и устранения протечек при прорыве через сальники по трубе 18 масло из радиатора поступает в пространство между внутренним сальником и подшипником оси, омывает его и по трубе 13 возвращается в радиатор.In the case of applying the method without stratification of oil into fractions in the device, the viscosity of the oil decreases by changing its composition by mechanical cracking and hydrogen reactions, and the cone-shaped centrifuge drum will act as a centrifugal pump, which reduces the cost of pumping through pipes and installing additional oil pumping equipment, and the change tilting in the direction of rotation of the comb walls of the centrifuge drum will add turbine draft (suction) of oil to the centrifuge. The purity of the separated fractions is achieved by controlling the speed and volume of the fraction flowing from the
Например, при идеальных условиях, достижимых теоретически (растворимые одна в другой жидкости при осторожном наливании с учетом их плотности в условиях естественной гравитации могут некоторое время находиться послойно в одном сосуде), при установке 100 разделительных камер одинакового объема с выходными трубами и переработке нефти, содержащей 28% мазута (у.в. 0,89-1,00 г/куб.см), 35% бензина (у.в. 0,70-0,78 г/куб.см) и 20% керосина (у.в. 0,78-0,85 г/куб.см) при вытекании одинакового объема жидкости из каждой трубы из 28 труб будет вытекать мазут, из 35 - бензин, а из 20 - керосин и из средних труб каждой фракции будет вытекать достаточно чистое вещество. Необходимо ограничение размеров смесительной камеры, не допуская чрезмерного перегрева жидкости и уменьшения чрезмерных потерь на перемешивание жидкости. Например, для установки средних размеров длиной до 200 см смесительная камера толщиной до 10-12 см с максимально возможными по длине пальцами гребенки овальной формы, длиной ротора 120-180 см внешним диаметром 120-140 см, ширина разделительных колец ротора 50-100 мм с учетом скорости вращения ротора 8000-28000 об/мин с глубиной разделительных камер 10-15 см. Изменение в сторону вращения наклона гребенки 12 на внутренних перегородках 17 ротора 11 придаст турбинную тягу (подсасывание) нефти в центрифугу, при желании можно увеличить (или уменьшить) количество гребенок, даже отказаться от них, сделать перегородки чаще и спиральными на входе. Доказательством возникновения механических сил, достаточных для разрыва прочных связей в кристаллической структуре металла, является поверхность подводных крыльев речных судов после их эксплуатации, характер обнаруженных повреждений не является результатом столкновения с препятствием и характеризует силы, характерные для длительного действия мощных волновых излучений (ультразвуковых или лазерного), возникающих в жидкой среде на границе взаимодействия между жидкостью и металлом на высоких скоростях. Возникающие мощные гидродинамические силы способны разрывать молекулы углеводородов, нужно только применить катализатор, активирующий нужные реакции (изомеризации, ароматизации и др.), для создания из «осколков» нужных молекул. Конкретные значения перечисленных параметров для способа и устройства зависят от физико-химических характеристик сырья, требований к его конечному продукту и должны определяться опытным путем.For example, under ideal conditions that are theoretically achievable (soluble in one another liquid with careful pouring, taking into account their density under natural gravity conditions, may be layered in one vessel for some time), when installing 100 separation chambers of the same volume with outlet pipes and oil processing containing 28% fuel oil (r.v. 0.89-1.00 g / cc), 35% gasoline (r.v. 0.70-0.78 g / cc) and 20% kerosene (r. c. 0.78-0.85 g / cc) when an equal volume of liquid flows from each pipe, fuel oil will flow from 28 pipes, gas from 35 will flow, and from 20 - kerosene and a sufficiently pure substance will flow from the middle pipes of each fraction. It is necessary to limit the size of the mixing chamber, preventing excessive overheating of the liquid and reducing excessive losses in mixing the liquid. For example, for medium-sized installations with a length of up to 200 cm, a mixing chamber with a thickness of up to 10-12 cm with oval shaped fingers as long as possible, rotor length 120-180 cm, outer diameter 120-140 cm, width of rotor spacer rings 50-100 mm s taking into account the rotor speed of 8000-28000 rpm with the depth of the separation chambers 10-15 cm. Change in the direction of rotation of the inclination of the comb 12 on the
Достижение чистоты выделяемой фракции углеводородов: а) регулированием объема вытекающей фракции углеводородов с учетом процентного (объемного) состава перерабатываемой жидкости, для этого на каждой входной и выходной трубе устанавливаются счетчик объема и вентиль; б) многоступенчатостью.Achieving the purity of the separated hydrocarbon fraction: a) by controlling the volume of the effluent hydrocarbon fraction taking into account the percentage (volume) composition of the processed liquid, for this, a volume counter and a valve are installed on each inlet and outlet pipe; b) multi-stage.
Многоступенчатость переработки нефти предусматривает возвращение выделенных фракций в то же устройство для повторной переработки, например метана и его аналогов для участия в реакции конверсии газов, выделения водорода и активизации реакций гидроочистки и гидрокрекинга, либо направление фракций на следующую ступень переработки для получения нужных нефтепродуктов, например тяжелые фракции в смеси с предельными газами для каталитического риформинга и депарафинизации, «облагораживания» в водородной среде, а легкие фракции на изомеризацию.The multi-stage processing of oil involves returning the separated fractions to the same device for recycling, for example methane and its analogues to participate in the gas conversion reaction, hydrogen evolution and activating the hydrotreating and hydrocracking reactions, or sending the fractions to the next processing stage to obtain the desired oil products, for example, heavy fractions in a mixture with limiting gases for catalytic reforming and dewaxing, “refinement” in a hydrogen medium, and light fractions for isomers ation.
Примечание. Гидродинамическим крекингом (механическим крекингом) называется изменение физических и химических свойств сырой нефти (или жидкой смеси веществ). При интенсивном механическом высокоскоростном размешивании нефти происходят взаимодействия (гидродинамический удар, трение, повышение температуры), которые могут приводить к превращению некоторых низколетучих фракций нефтепродуктов в соединения с меньшей молекулярной массой, превращение нефти в более подвижную жидкость, чем при простом повышении температуры, разрывание межмолекулярных связей жидкости и слабых внутримолекулярных связей высокомолекулярных тяжелых углеводородов, повышающий процентный выход низкомолекулярных углеводородов из центрифуги по сравнению с составом нефти на входе.Note. Hydrodynamic cracking (mechanical cracking) is a change in the physical and chemical properties of crude oil (or a liquid mixture of substances). During intensive mechanical high-speed mixing of oil, interactions occur (hydrodynamic shock, friction, temperature increase), which can lead to the conversion of some low-volatile fractions of oil products into compounds with a lower molecular weight, the conversion of oil into a more mobile liquid than with a simple increase in temperature, breaking of intermolecular bonds liquid and weak intramolecular bonds of high molecular weight heavy hydrocarbons, increasing the percentage yield of low molecular weight coal odorodov from the centrifuge as compared with the composition of the oil inlet.
Регулируемой декомпрессией называется выделение самой легкой фракции в газообразном виде, переводя ее в полости ротора в состояние перегретой жидкости; достигается выделением большего объема выделяемого из устройства по сравнению с объемом поступающей жидкости, при этом наиболее летучая фракция начинает частично переходить в состояние газа и выделяться в газообразном виде, тем самым создается условие газодинамического равновесия, препятствующее массовому переходу при данном давлении и температуре сырья в газообразное состояние менее летучих фракций, причем в полости ротора переходящая состояние перегретой жидкости легкая фракция резко испаряется (вскипает), а центрифугирование препятствует вспениванию (быстро осаждает пену) {6}.Adjustable decompression is the allocation of the lightest fraction in a gaseous form, translating it in the cavity of the rotor into a state of superheated liquid; This is achieved by isolating a larger volume of emitted from the device compared with the volume of the incoming liquid, while the most volatile fraction begins to partially transition to a gas state and to be released in a gaseous form, thereby creating a gas-dynamic equilibrium condition that prevents a mass transition at a given pressure and temperature of the feed to a gaseous state less volatile fractions, and in the rotor cavity the transition state of the superheated liquid, the light fraction evaporates sharply (boils), and centrifugation Prevents foaming (quickly precipitates foam) {6}.
ЛитератураLiterature
1. Ультразвук. Маленькая энциклопедия. Гл. ред. И.П.Голямина. М.: Советская энциклопедия, 1979, с.400, с.13, 73, 145, 324, 364.1. Ultrasound. Little Encyclopedia. Ch. ed. I.P. Golyamin. M .: Soviet Encyclopedia, 1979, p. 400, p. 13, 73, 145, 324, 364.
2. Изобретение №94038000 М. кл. С10С 15/08 49/00 B01D 3/00. Заявлено 10.10.94 г. Опубл. 23.07.1996 г.2. Invention No. 94038000 M. cl.
3. Бюллетень №21. Краткая химическая энциклопедия. Ред. кол. И.Л.Кунянц (отв.редактор) и др., т.3. М.: Советская энциклопедия, 1964, с.1112, с.912.3. Bulletin No. 21. Brief chemical encyclopedia. Ed. count I.L. Kunyants (editor-in-chief), etc., v. 3. M .: Soviet Encyclopedia, 1964, p. 1112, p. 912.
4. Изобретение №882981. М. кл. С07С 4/06. Заявлено 15.06.79 г. Внедрено см. «ВИ» 1993 г., №3.4. Invention No. 882981. M. cl. C07C 4/06. Declared June 15, 79. Implemented, see "VI" 1993, No. 3.
5. Изобретение №822905. М. Кл. В04В 1/00. Опубл. 23.04.1981 г. Бюллетень №15.5. Invention No. 822905. M. Cl. B04B 1/00. Publ. 04/23/1981, Bulletin No. 15.
6. Браун Т., Лемей Г.Ю. Химия в центре наук, в 2-х частях, М.: Мир, 1983, ч.1, 448 с., с.278-286, 344-353; ч.2 с.520, с.25-29, 174, 418-433.6. Brown T., Lemey G.Yu. Chemistry at the center of science, in 2 parts, M .: Mir, 1983, part 1, 448 pp., P. 278-286, 344-353; Part 2, p. 520, p. 25-29, 174, 418-433.
7. Пока нефтяные бароны дремлют. Источник: Эксперт. Дата выпуска: 19.01.2004.7. While the oil barons doze. Source: Expert. Release Date: 1/19/2004.
8. Соболевский В.И. Замечательные минералы. М., 1971, с.48, 53.8. Sobolevsky V.I. Wonderful minerals. M., 1971, p. 48, 53.
9. Большая советская энциклопедия, изд.3-е, М., 1974, т.12, с.613; т.17, с.534-535.9. The Great Soviet Encyclopedia, ed. 3rd, M., 1974, v. 12, p. 613; T. 17, p. 544-535.
Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004118659/04A RU2304607C2 (en) | 2004-06-18 | 2004-06-18 | Petroleum processing process and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004118659/04A RU2304607C2 (en) | 2004-06-18 | 2004-06-18 | Petroleum processing process and apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004118659A RU2004118659A (en) | 2006-01-10 |
RU2304607C2 true RU2304607C2 (en) | 2007-08-20 |
Family
ID=35871580
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004118659/04A RU2304607C2 (en) | 2004-06-18 | 2004-06-18 | Petroleum processing process and apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2304607C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2448153C1 (en) * | 2010-07-30 | 2012-04-20 | Владимир Анатольевич Щукин | Hydrocracking method of heavy oil raw material using vortex reactor |
RU2464544C1 (en) * | 2011-04-08 | 2012-10-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет" (ТГУ) | Method of preparing samples of formation fluid for molecular biological analysis |
RU2535682C1 (en) * | 2013-06-11 | 2014-12-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Method for hydrodynamic activation of materials |
-
2004
- 2004-06-18 RU RU2004118659/04A patent/RU2304607C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2448153C1 (en) * | 2010-07-30 | 2012-04-20 | Владимир Анатольевич Щукин | Hydrocracking method of heavy oil raw material using vortex reactor |
RU2464544C1 (en) * | 2011-04-08 | 2012-10-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет" (ТГУ) | Method of preparing samples of formation fluid for molecular biological analysis |
RU2535682C1 (en) * | 2013-06-11 | 2014-12-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Method for hydrodynamic activation of materials |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004118659A (en) | 2006-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5536461B2 (en) | Apparatus and method for hydrocracking | |
US6165349A (en) | Process for thermal and/or catalytic decomposition and/or depolymerization of low-grade organic substances and device for carrying out the process | |
CN1061081C (en) | System to separate suspensions of catalyst particles and reacted mixture of hydrogarbons and a catalytic cracking process | |
EP3592829A1 (en) | Integrated hydrothermal process to upgrade heavy oil | |
RU2304607C2 (en) | Petroleum processing process and apparatus | |
EP0667386A4 (en) | Process for cracking crude oil and petroleum products and a device for carrying out the same. | |
RU88670U1 (en) | INSTALLATION AND DEVICES OF DEPTHE PROCESSING OF HYDROCARBON RAW MATERIALS | |
US20140209513A1 (en) | System and process for coal liquefaction | |
WO2010085168A1 (en) | Method and plant for the preparation and deep conversion of hydrocarbon raw materials | |
US20140209508A1 (en) | System and process for thermal cracking and steam cracking | |
AU687252B2 (en) | Thermo-mechanical cracking and hydrogenation | |
US20140209509A1 (en) | System and process for hydrocracking and hydrogenation | |
WO2013119187A2 (en) | Method for thermal decomposition of organic material and equipment for implementation of this method | |
RU2078116C1 (en) | Method and installation for cracking of petroleum and petroleum products | |
RU2203924C1 (en) | Liquid hydrocarbon production process | |
AU2018211427B2 (en) | Reaction pump, system and method for thermal conversion of hydrocarbons | |
RU2412750C1 (en) | Method of destruction of molecular bonds in fluids, and installation to this end | |
FR2929287A1 (en) | Liquid hydrocarbon obtaining method for engine, involves utilizing water and mixture of easy boiling fraction and recycled post-fractionation residue as hydrogen donor in hydrogen donor liquid medium | |
RU2467053C2 (en) | Method of separating liquid and heterogeneous gas systems and mechanical fractionator to this end | |
US20140209507A1 (en) | System and process for catalytic cracking and reforming | |
RU78793U1 (en) | SCHEME FOR PREPARATION AND IN-DEPTH PROCESSING OF HYDROCARBON RAW MATERIALS | |
RU2782934C1 (en) | Plant for the treatment of liquid hydrocarbon waxy raw materials | |
WO2015038300A1 (en) | Enhanced processes to produce value-added products from light gases | |
RU2415702C1 (en) | Installation to process hydrocarbon-containing media and method of its operaiton | |
RU2011113685A (en) | METHOD FOR TRANSFORMING SOLID COMBUSTIBLE FOSSILS IN LIQUID FUEL AND MECHANOTERMOCHEMICAL REACTOR FOR ITS IMPLEMENTATION |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130619 |