RU2345117C2 - Способ регулирования качества нефтяной спекающей добавки - Google Patents
Способ регулирования качества нефтяной спекающей добавки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2345117C2 RU2345117C2 RU2007107290/04A RU2007107290A RU2345117C2 RU 2345117 C2 RU2345117 C2 RU 2345117C2 RU 2007107290/04 A RU2007107290/04 A RU 2007107290/04A RU 2007107290 A RU2007107290 A RU 2007107290A RU 2345117 C2 RU2345117 C2 RU 2345117C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- reactor
- pressure
- stock
- fraction
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и направлено на получение нефтяных спекающих добавок с заданными характеристиками качеств. Изобретение касается способа регулирования качества нефтяной спекающей добавки, получаемой термополиконденсацией нефтяного сырья в адиабатическом реакторе путем изменения параметров процесса термополиконденсации. Предварительно определяют свойства исходного сырья, а в качестве изменяемого параметра выбирают время пребывания сырья в реакторе, который устанавливают в зависимости от температуры и давления, при этом по заданному выходу летучих веществ сначала определяют содержание α-фракции, а затем по заданным температуре и давлению - требуемое время пребывания сырья в реакторе, причем содержание α-фракции и время пребывания сырья в реакторе определяют по формулам
где τ - время пребывания сырья в реакторе, мин; Р - давление процесса, МПа; α - содержание α-фракции (веществ, нерастворимых в толуоле) в НСД, %; V - выход летучих веществ в НСД, %; k1, k2, n - коэффициенты, зависящие от качества исходного сырья и заданных температуры и давления; A1, А2, A3, А4 - коэффициенты корреляционных уравнений; е-const. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.
Description
Изобретение относится к области нефтепереработки и направлено на получение нефтяных спекающих добавок с заданными характеристиками качеств, необходимыми потребителю.
Известен способ производства нефтяной спекающей добавки (НСД) с высоким содержанием летучих веществ методом замедленного коксования в коксовой камере, в котором получение НСД определенного качества добиваются изменением конструкции аппарата, например верхняя часть коксовой камеры имеет значительно больший диаметр, чем остальная часть аппарата, за счет чего устраняется унос коксовых частиц с парами в колонну установки коксования. Подача сырья, нагретого до 488°С, в низ коксовой камеры в течение не более 16 ч и последующая обработка реакционной массы водяным паром до 1 ч дает нефтяную спекающую добавку в виде полукокса с выходом летучих веществ 11-25% мас. [Пат. СРР №71642, МПК С10В 55/00, опубл. 29.11.80 г.].
Недостатком известного способа является невозможность фиксирования качества целевого продукта и увязки его с изменением условий процесса. Полученная данным способом спекающая добавка имеет нестабильные показатели, например, по выходу летучих веществ.
Наиболее близким к предлагаемому является способ получения нефтяной спекающей добавки, разработанный фирмой «Куреха Кемикал индастри», в котором в специальном аппарате-реакторе одновременно с сырьем подается водяной пар. Процесс является полупериодическим и по цикличности напоминает процесс замедленного коксования. В этом процессе предварительно подогретый гудрон с температурой 475-480°С поступает в один из двух попеременно работающих реакторов. Температура в жидкой массе поддерживается в пределах 410-420°С. В загружаемый сырьем реактор одновременно подается водяной пар с температурой 620-850°С, с помощью которого регулируется глубина термополиконденсации, обеспечивается перемешивание реакционной смеси и осуществляется отпарка дистиллятных продуктов крекинга. Через два часа поток сырья поступает во второй реактор, а продукт из первого реактора выводят в буферную емкость и направляют на стадию грануляции. Цикл работы реакторов составляет 4 часа. Продукт имеет температуру размягчения 230-241°С, отличается высокой коксуемостью 67,0-69,3% и значительным содержанием веществ, нерастворимых в бензоле 58,3-59,5% [Пат. СССР №1087077, МПК С10В 57/04, опубл. 15.04.1984 г.].
Регулирование качества НСД в известном способе осуществляется изменением таких параметров проведения процесса термополиконденсации, как расход и температура водяного пара.
Недостатком данного способа является сложность регулирования, а также большие затраты водяного пара (25-30% на гудрон). В процессе предусматривается также перегрев водяного пара до температуры 620-850°С, что влечет за собой большие эксплуатационные затраты.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является упрощение регулирования качества нефтяной спекающей добавки, получаемой в процессе термополиконденсации, а также снижение эксплуатационных затрат.
Поставленная задача решается способом регулирования качества нефтяной спекающей добавки, получаемой термополиконденсацией нефтяного сырья в адиабатическом реакторе путем изменения параметров процесса термополиконденсации, в котором согласно изобретению предварительно определяют свойства исходного сырья, а в качестве изменяемого параметра выбирают время пребывания сырья в реакторе, который устанавливают в зависимости от температуры и давления, при этом по заданному выходу летучих веществ сначала определяют содержание α-фракции, а затем по заданным температуре и давлению - требуемое время пребывания сырья в реакторе, причем содержание α-фракции и время пребывания сырья в реакторе определяют по формулам
где τ - время пребывания сырья в реакторе, мин; Р - давление процесса, МПа; α - содержание α-фракции (веществ, нерастворимых в толуоле) в НСД, %; V - выход летучих веществ в НСД, %; k1, k2, n - коэффициенты, зависящие от качества исходного сырья и заданных температуры и давления; А1, А2, А3, А4 - коэффициенты корреляционных уравнений; e-const.
Целесообразно в качестве нефтяного сырья использовать гудрон западно-сибирской нефти, или смесь гудрона с тяжелой смолой пиролиза, или смесь гудрона с тяжелым газойлем каталитического крекинга, или смесь тяжелой смолы пиролиза с тяжелым газойлем каталитического крекинга.
Температура в реакторе заложена в формуле (1) опосредствованно через коэффициенты k1, n.
Для определения коэффициентов вышеприведенных уравнений на лабораторной установке была проведена серия опытов с различными видами сырья: гудроны западно-сибирской нефти с разных НПЗ плотностью 940-960 кг/м3, коксуемостью 13-15,4%, содержанием серы 1,9-2,6% мас.; смесь гудрона с тяжелой смолой пиролиза (ТСП); смесь гудрона с тяжелым газойлем каталитического крекинга (ТГКК) и смесь тяжелой смолы пиролиза с тяжелым газойлем каталитического крекинга (ТСП-ТГКК), все смеси в различных соотношениях. Смола пиролиза обладала следующими свойствами: плотность 990-1010 кг/м3, коксуемость 10-13%, содержание серы 0,15-0,20% мас., тяжелый газойль каталитического крекинга имел плотность 960-970 кг/м3, коксуемость 2-3%, содержание серы 1,10-1,20% мас.
Нефтяные остатки подвергли термополиконденсации при различном давлении, температуре и разном времени пребывания на лабораторной установке, представляющей собой реактор с якорной мешалкой. Загрузка сырья составляла 1,0-1,5 кг. При этом получали НСД различного качества. Для продуктов определяли основные показатели качества нефтяной спекающей добавки (содержание α-фракции, выход летучих веществ). Коэффициенты k1, k2, n определяли путем обработки экспериментальных данных по кинетическому уравнению (1). Значения коэффициентов для гудрона и смесей тяжелых нефтяных остатков (гудрона западно-сибирской нефти, тяжелой смолы пиролиза, газойля каталитического крекинга) приведены в таблице 1.
На чертеже показан пример статистической обработки полученных экспериментальных данных для смесей нефтяных остатков при определении коэффициентов уравнения (2) А1, А2, А3, А4, значения которых приведены в таблице 2. Была найдена корреляционная зависимость между выходом летучих веществ продукта термополиконденсации как функция от содержания α-фракции в виде полиноминального уравнения (2). Статистическая обработка проводилась в стандартной программе Microsoft Office приложение Excel.
Способ осуществляют следующим образом. Для получения НСД заданного качества (с определенным выходом летучих веществ) из исходного сырья с заранее определенными свойствами при заданных температуре и давлении в реакторе сначала определяют содержание α-фракции из уравнения (2), используя при этом коэффициенты из таблицы 2. Затем, подставляя полученное значение α, а также коэффициенты из таблицы 1 в уравнение (1), получают требуемое время пребывания сырья в реакторе, соответствующее заданному качеству НСД - определенному выходу летучих веществ.
Способ иллюстрируется следующими примерами для гудрона западно-сибирской нефти плотностью 951 кг/м3, коксуемостью 15,4%, содержанием серы 1,90% мас.
Пример 1. Требуется получить НСД с выходом летучих веществ 50% при температуре процесса 410°С и давлении 0,1 МПа. Расчет провели по уравнению (2), из которого определили необходимое количество α-фракции (30%). Далее по уравнению (1) определили требуемое время пребывания, которое составит 240 мин. Нефтяная спекающая добавка, полученная экспериментально в этих условиях, характеризуется выходом летучих веществ 51,2%.
Пример 2. Требуется получить НСД с выходом летучих веществ 50% при температуре процесса 430°С и давлении 0,1 МПа. Расчет провели по уравнению (2), из которого определили необходимое количество α-фракции (30%). Далее по уравнению (1) определили требуемое время пребывания, которое составит 90 мин. Нефтяная спекающая добавка, полученная экспериментально в этих условиях, характеризуется выходом летучих веществ 48,9%.
Пример 3. Требуется получить НСД с выходом летучих веществ 35% при температуре процесса 410°С и давлении 0,1 МПа. Расчет провели по уравнению (2), из которого определили необходимое количество α-фракции (51%). Далее по уравнению (1) определили требуемое время пребывания, которое составит 340 мин. Нефтяная спекающая добавка, полученная экспериментально в этих условиях, характеризуется выходом летучих веществ 37,1%.
Пример 4. Требуется получить НСД с выходом летучих веществ 35% при температуре процесса 430°С и давлении 0,1 МПа. Расчет провели по уравнению (2), из которого определили необходимое количество α-фракции (51%). Далее по уравнению (1) определили требуемое время пребывания, которое составит 120 мин. Нефтяная спекающая добавка, полученная экспериментально в этих условиях, характеризуется выходом летучих веществ 37,6%.
Пример 5. Требуется получить НСД с выходом летучих веществ 25% при температуре процесса 410°С и давлении 0,5 МПа. Расчет провели по уравнению (2), из которого определили необходимое количество α-фракции (72%). Далее по уравнению (1) определили требуемое время пребывания, которое составит 560 мин. Нефтяная спекающая добавка, полученная экспериментально в этих условиях, характеризуется выходом летучих веществ 26,4%.
Пример 6. Требуется получить НСД с выходом летучих веществ 25% при температуре процесса 430°С и давлении 0,5 МПа. Расчет провели по уравнению (2), из которого определили необходимое количество α-фракции (72%). Далее по уравнению (1) определили требуемое время пребывания, которое составит 280 мин. Нефтяная спекающая добавка, полученная экспериментально в этих условиях, характеризуется выходом летучих веществ 26,8%.
Таким образом, по сравнению с прототипом, предлагаемый способ позволяет значительно упростить регулирование качества НСД, отказавшись от подачи водяного пара, и при этом снизить эксплуатационные затраты. Кроме того, способ дает возможность осуществить прогноз условий проведения процесса термополиконденсации и качества целевого продукта.
Таблица 1 Коэффициенты уравнения (1) |
||||||||
Условия процесса | Значение констант | |||||||
Температура, °С | Давление, МПа | k1, мин-1 | k2, МПа-1 | n | ||||
410 | 0,1 | 0,0025 | 0,17 | 2,1 | ||||
410 | 0,3 | 0,0022 | 0,0105 | 2,1 | ||||
410 | 0,5 | 0,0020 | 0,0018 | 2,1 | ||||
430 | 0,1 | 0,0070 | 0,17 | 2,1 | ||||
430 | 0,3 | 0,0055 | 0,015 | 2,1 | ||||
430 | 0,5 | 0,0040 | 0,0018 | 2,1 | ||||
Таблица 2 Коэффициенты корреляционного уравнения (2) |
||||||||
Сырье термополиконденсации | А1 | А2 | А3 | А4 | ||||
Гудрон западно-сибирской нефти, смесь гудрона и ТСП, смесь гудрона и ТГКК, смесь ТСП и ТГКК | 82,7865709 | 1,5988301 | 0,0202596 | 0,0001234 |
Claims (2)
1. Способ регулирования качества нефтяной спекающей добавки, получаемой термополиконденсацией нефтяного сырья в адиабатическом реакторе путем изменения параметров процесса термополиконденсации, отличающийся тем, что предварительно определяют свойства исходного сырья, а в качестве изменяемого параметра выбирают время пребывания сырья в реакторе, который устанавливают в зависимости от температуры и давления, при этом по заданному выходу летучих веществ сначала определяют содержание α-фракции, а затем по заданным температуре и давлению - требуемое время пребывания сырья в реакторе, причем содержание α-фракции и время пребывания сырья в реакторе определяют по формулам
где τ - время пребывания сырья в реакторе, мин; Р - давление процесса, МПа; α - содержание α-фракции (веществ, нерастворимых в толуоле) в НСД, %; V - выход летучих веществ в НСД, %; k1, k2, n - коэффициенты, зависящие от качества исходного сырья и заданных температуры и давления; А1, А2, А3, А4 - коэффициенты корреляционных уравнений; е - const.
где τ - время пребывания сырья в реакторе, мин; Р - давление процесса, МПа; α - содержание α-фракции (веществ, нерастворимых в толуоле) в НСД, %; V - выход летучих веществ в НСД, %; k1, k2, n - коэффициенты, зависящие от качества исходного сырья и заданных температуры и давления; А1, А2, А3, А4 - коэффициенты корреляционных уравнений; е - const.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве нефтяного сырья используют гудрон западно-сибирской нефти, или смесь гудрона с тяжелой смолой пиролиза, или смесь гудрона с тяжелым газойлем каталитического крекинга.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007107290/04A RU2345117C2 (ru) | 2007-02-26 | 2007-02-26 | Способ регулирования качества нефтяной спекающей добавки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007107290/04A RU2345117C2 (ru) | 2007-02-26 | 2007-02-26 | Способ регулирования качества нефтяной спекающей добавки |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007107290A RU2007107290A (ru) | 2008-09-10 |
RU2345117C2 true RU2345117C2 (ru) | 2009-01-27 |
Family
ID=39866388
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007107290/04A RU2345117C2 (ru) | 2007-02-26 | 2007-02-26 | Способ регулирования качества нефтяной спекающей добавки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2345117C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2709595C1 (ru) * | 2018-11-21 | 2019-12-18 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Промышленные Инновационные Технологии Национальной Коксохимической Ассоциации" (Ооо "Проминтех Нка") | Способ получения нефтяной спекающей добавки |
-
2007
- 2007-02-26 RU RU2007107290/04A patent/RU2345117C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2709595C1 (ru) * | 2018-11-21 | 2019-12-18 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Промышленные Инновационные Технологии Национальной Коксохимической Ассоциации" (Ооо "Проминтех Нка") | Способ получения нефтяной спекающей добавки |
WO2020106182A1 (ru) * | 2018-11-21 | 2020-05-28 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Промышленные Инновационные Технологии Национальной Коксохимической Ассоциации" (Ооо "Проминтех Нка") | Способ получения нефтяной спекающей добавки |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007107290A (ru) | 2008-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2628067C2 (ru) | Способ получения дистиллятного топлива и анодного кокса из остатков вакуумной перегонки | |
US4302324A (en) | Delayed coking process | |
US9222027B1 (en) | Single stage pitch process and product | |
KR20000064658A (ko) | 지연된코크스제조공정에서액체생성물수율을증가시키는방법 | |
RU2686152C1 (ru) | Способ получения нефтяного игольчатого кокса | |
EP3377594A1 (en) | Single stage pitch process and product | |
RU2650925C2 (ru) | Способ замедленного коксования с использованием реактора предварительного крекинга | |
JP4133818B2 (ja) | より均一かつ高品質のコークスを生成するための方法 | |
RU2345117C2 (ru) | Способ регулирования качества нефтяной спекающей добавки | |
RU2335525C1 (ru) | Способ и установка для переработки тяжелых нефтяных остатков | |
RU2729191C1 (ru) | Метод получения кокса нефтяного игольчатого | |
JP2005523344A5 (ru) | ||
JP2013523942A (ja) | ディレイドコーキングによってコーキング添加材を製造するための方法 | |
KR101564496B1 (ko) | 높은 vcm 코크스 생산 방법 | |
JP2009544789A (ja) | ディレードコーキング装置における供給原料の改良方法 | |
RU2689634C1 (ru) | Способ двухступенчатого термического крекинга с системой многоступенчатого разделения | |
CN106675614B (zh) | 一种焦化方法 | |
RU2372373C1 (ru) | Способ замедленного коксования нефтяных остатков | |
EP0200786B1 (en) | Coking apparatus | |
RU2663148C1 (ru) | Способ получения нефтяных среднетемпературных связующего и пропиточного пеков | |
RU2699807C2 (ru) | Установка замедленной термической конверсии мазута | |
RU2576429C2 (ru) | Способ получения коксующей добавки замедленным коксованием (варианты) | |
RU2433160C1 (ru) | Способ получения нефтяной спекающей добавки | |
SU1611920A1 (ru) | Способ переработки нефт ных остатков | |
SU1084286A1 (ru) | Способ получени кокса из т желого углеводородного сырь |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180227 |