RU2381256C1 - Method for processing of high molecular carbon-bearing raw material into lighter hydrocarbons - Google Patents

Method for processing of high molecular carbon-bearing raw material into lighter hydrocarbons Download PDF

Info

Publication number
RU2381256C1
RU2381256C1 RU2008130751/04A RU2008130751A RU2381256C1 RU 2381256 C1 RU2381256 C1 RU 2381256C1 RU 2008130751/04 A RU2008130751/04 A RU 2008130751/04A RU 2008130751 A RU2008130751 A RU 2008130751A RU 2381256 C1 RU2381256 C1 RU 2381256C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
porous material
carbon
raw materials
high molecular
heat treatment
Prior art date
Application number
RU2008130751/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентин Николаевич Пармон (RU)
Валентин Николаевич Пармон
Юрий Юрьевич Танашев (RU)
Юрий Юрьевич Танашев
Евгений Игоревич Удалов (RU)
Евгений Игоревич Удалов
Василий Александрович Болотов (RU)
Василий Александрович Болотов
Юрий Дмитриевич Черноусов (RU)
Юрий Дмитриевич Черноусов
Original Assignee
Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук
Институт химической кинетики и горения Сибирского отделения Российской Академии наук
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 Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук, Институт химической кинетики и горения Сибирского отделения Российской Академии наук filed Critical Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук
Priority to RU2008130751/04A priority Critical patent/RU2381256C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2381256C1 publication Critical patent/RU2381256C1/en

Links

Landscapes

  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention is related to the field of processing of high molecular carbon-bearing raw materials into lighter compounds and may be used in chemical and petrochemical industry for production of engine fuels, and also finished products and semi-finished products of organic synthesis. Method for processing of high molecular carbon-bearing raw materials into lighter compounds is executed in the presence of solid porous materials, process is executed in two stages, the first of which represents impregnation of porous material with carbon-bearing raw material, and the second one includes thermal treatment of impregnated porous material in anaerobic conditions. Thermal treatment of impregnated porous material is carried out by means of its intense heating with high-frequency electromagnetic radiation either by means of its intense heating due to short-term contact with heated surface, or by means of its intense heating by passage of electric current through it. Solid porous material is represented by widely porous oxide matrices or porous metals, or metal-containing composites, or carbon matrices.
EFFECT: simplification of stage of thermal processing of viscous material with production of lighter hydrocarbons purified from admixtures.
12 cl, 11 ex

Description

Изобретение относится к области переработки высокомолекулярного углеродсодержащего сырья, в том числе тяжелых нефтесодержащих фракций (мазута, отработанных моторных или смазочных масел, нефтешламов, асфальтенов, «бионефти», дегтя растительного происхождения и т.п.) в более легкие углеводородные соединения с использованием физических методов воздействия, и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности для производства моторных топлив, а также готовых продуктов и полупродуктов органического синтеза.The invention relates to the field of processing of high molecular weight carbon-containing raw materials, including heavy oil-containing fractions (fuel oil, used motor or lubricating oils, oil sludge, asphaltenes, bio-oil, tar of vegetable origin, etc.) into lighter hydrocarbon compounds using physical methods exposure, and can be used in the chemical and petrochemical industries for the production of motor fuels, as well as finished products and intermediates of organic synthesis.

Переработка нефти и нефтепродуктов включает проблему снижения вязкости и глубокой переработки высокомолекулярных углеводородных фракций в светлые более легкие нефтяные продукты с целью максимального извлечения и эффективного использования полученных продуктов переработки. Так, например, мазут состоит из сложных и крупных молекул углеводородов с числом углеродных атомов более 15. При комнатной температуре мазут представляет собой вязкую жидкость, его удельный вес близок к единице. Когда мазут подвергают при высокой температуре (450-550°С) крекингу, составляющие его молекулы углеводородов расщепляются на более мелкие, из которых составляются светлые нефтяные продукты - бензины, дизельные топлива и их фракции (выкипающие до 360°С).Refining of oil and oil products includes the problem of reducing the viscosity and deep processing of high molecular weight hydrocarbon fractions into lighter lighter oil products in order to maximize the extraction and efficient use of the resulting refined products. For example, fuel oil consists of complex and large hydrocarbon molecules with more than 15 carbon atoms. At room temperature, fuel oil is a viscous liquid; its specific gravity is close to unity. When fuel oil is cracked at a high temperature (450-550 ° C), its constituent hydrocarbon molecules are broken down into smaller ones that make up light oil products - gasolines, diesel fuels and their fractions (boiling up to 360 ° C).

Крекинг, как термический, так и каталитический, является эндотермической реакцией. Под воздействием высокой температуры длинные молекулы, например, алканы С1632, распадаются на более короткие - от C1 до C15. При крекинге происходят сложные рекомбинации осколков разорванных молекул с образованием более легких углеводородов. При этом одновременно происходит перераспределение процентного содержания углерода и водорода в сырье и продуктах. Под воздействием катализатора продукт крекинга обогащается углеводородами не просто легкими, но и высококачественными - изоалканами, аренами, алкиларенами с температурами кипения 80-195°С. Это и есть широкая бензиновая фракция, ради которой ведут каталитический крекинг тяжелого сырья. При этом образуются и более высококипящие углеводороды фракции дизельного топлива, относящиеся к светлым нефтепродуктам. Типичные параметры каталитического крекинга при работе на вакуум-дистилляте (фр. 350-500°С): температура 450-480°С и давление 0,14-0,18 МПа. В итоге получают углеводородные газы С14 (20%), бензиновую фракцию С512 (50%), дизельную фракцию С1317 (20%). Остальное приходится на тяжелый газойль или крекинг-остаток, кокс и потери. Выход кокса может достигать 5 мас.%. Это накладывает особые требования на технологию крекинга, потому что закоксовывание приводит к падению каталитической активности и необходимости регенерации катализатора. Обычно кокс с катализатора выжигают воздухом при 700-730°С. Промышленный крекинг может включать нагревание исходного сырья до температуры 470-500°С при статическом давлении 0,06-0,24 МПа, 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°С и давлении 0,06-0,24 МПа [Рудин М.Г., Драбкин А.Е. Краткий справочник нефтепереработчика. Л.: Химия, 1980, с.70-73]. Этот способ является дорогим и сложным для реализации и не позволяет увеличить выход светлых нефтепродуктов выше 54-78%.Cracking, both thermal and catalytic, is an endothermic reaction. Under the influence of high temperature, long molecules, for example, C 16 -C 32 alkanes, decompose into shorter ones - from C 1 to C 15 . When cracking, complex recombinations of fragments of broken molecules occur with the formation of lighter hydrocarbons. At the same time, there is a redistribution of the percentage of carbon and hydrogen in raw materials and products. Under the influence of the catalyst, the cracking product is enriched with hydrocarbons not only light, but also high-quality - isoalkanes, arenes, alkylarenes with boiling points of 80-195 ° C. This is the wide gasoline fraction, for the sake of which they carry out catalytic cracking of heavy raw materials. In this case, higher boiling hydrocarbon fractions of diesel fuel related to light oil products are also formed. Typical catalytic cracking parameters when working on a vacuum distillate (FR 350-500 ° C): temperature 450-480 ° C and pressure 0.14-0.18 MPa. As a result, hydrocarbon gases C 1 -C 4 (20%), gasoline fraction C 5 -C 12 (50%), diesel fraction C 13 -C 17 (20%) are obtained. The rest is heavy gas oil or cracking residue, coke and losses. The coke yield can reach 5 wt.%. This imposes special requirements on cracking technology, because coking leads to a decrease in catalytic activity and the need for catalyst regeneration. Typically, coke from a catalyst is burned with air at 700-730 ° C. Industrial cracking may include heating the feedstock to a temperature of 470-500 ° C at a static pressure of 0.06-0.24 MPa, 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 the selection and regeneration of the catalyst at a temperature of 590-670 ° C and a pressure of 0.06-0.24 MPa [Rudin MG, Drabkin A.E. Oil refinery quick reference. L .: Chemistry, 1980, pp. 70-73]. This method is expensive and difficult to implement and does not allow to increase the yield of light oil products above 54-78%.

Как правило, все каталитические процессы в нефтехимии требуют проведения периодической регенерации катализатора от углеродных отложений. Известный процесс крекинга тяжелых нефтяных продуктов в кипящем слое пылевидного катализатора проводят следующим образом. Частицы катализатора для псевдоожиженного слоя имеют диаметр 20-100 мкм, обычно 60-80 мкм. Технология кипящего или псевдоожиженного слоя катализатора основана на физических законах витания такой микрочастицы в восходящем потоке жидкости или газа. Сырье нагревают до газа в теплообменнике и в специальной печи, затем в него добавляют водяной пар; газовую смесь подают в катализаторопровод, туда же поступает катализатор, разогретый до температуры 600-700°С. Далее смесь реагентов с катализатором попадает в реактор, где над распределительной решеткой образуется кипящий слой катализатора. Крекинг начинается еще в катализаторопроводе, поскольку там поддерживается достаточная температура, и заканчивается в нижней зоне реактора. Затем вся масса за счет давления газов поднимается вверх и попадает в отпарную зону. В верхней части отпарной зоны имеется перелив для удаления катализатора из реактора, а над нею - отстойная зона. Она снабжена специальными циклонами для дополнительного отделения частиц катализатора. Закоксованный катализатор подают на регенерацию. Регенератор представляет собой аппарат, также работающий в режиме псевдоожижения воздухом, с помощью которого и происходит выжиг кокса. Затем горячий катализатор снова идет в реактор, и технологический цикл повторяется. Значительная часть так называемых коксовых отложений на катализаторе представляет собой ценные углеводородные соединения, которые адсорбируются коксом. В процессе выжига кокса они теряются безвозвратно, что снижает эффективность основного каталитического процесса. Уменьшение количества углеводородных отложений на катализаторе, кроме экономического выигрыша, имеет большое экологическое значение, так как при этом снижаются выбросы в окружающую среду. В процессе регенерации в воздух, кроме продуктов горения, выбрасываются и десорбирующиеся из кокса продукты пиролиза, так как они обладают высокой летучестью. Необходимо иметь в виду, что пары воды, образующиеся в процессе выжига углеводородных и коксовых отложений, уменьшают время жизни катализатора.As a rule, all catalytic processes in petrochemistry require periodic catalyst regeneration from carbon deposits. The known process of cracking heavy oil products in a fluidized bed of a dusty catalyst is carried out as follows. The particles of the catalyst for the fluidized bed have a diameter of 20-100 microns, usually 60-80 microns. The technology of a fluidized or fluidized catalyst bed is based on the physical laws of the movement of such a microparticle in an upward flow of a liquid or gas. The raw material is heated to gas in a heat exchanger and in a special furnace, then water vapor is added to it; the gas mixture is fed into the catalyst line, the catalyst fed to the temperature of 600-700 ° C also enters there. Then the mixture of reagents with the catalyst enters the reactor, where a fluidized catalyst bed forms above the distribution grid. Cracking begins even in the catalyst line, since sufficient temperature is maintained there, and ends in the lower zone of the reactor. Then the whole mass rises up due to gas pressure and enters the stripping zone. In the upper part of the stripping zone there is an overflow to remove the catalyst from the reactor, and above it there is a settling zone. It is equipped with special cyclones for additional separation of catalyst particles. The coked catalyst is fed for regeneration. The regenerator is an apparatus also operating in the fluidized air mode, with the help of which coke is burned. Then the hot catalyst goes back to the reactor, and the process cycle is repeated. A significant part of the so-called coke deposits on the catalyst are valuable hydrocarbon compounds that are adsorbed by coke. In the process of burning coke, they are lost forever, which reduces the efficiency of the main catalytic process. Reducing the amount of hydrocarbon deposits on the catalyst, in addition to economic gain, is of great environmental importance, as this reduces emissions into the environment. In the process of regeneration, in addition to combustion products, pyrolysis products desorbed from coke are also released into the air, since they have high volatility. It must be borne in mind that water vapor generated during the burning of hydrocarbon and coke deposits reduces the catalyst lifetime.

Для уменьшения отложений кокса на катализаторе и адсорбированных в нем углеводородных соединений весьма эффективно может использоваться микроволновая энергия - сверхвысокочастотное (СВЧ) излучение, с помощью которого осуществляется нагрев катализатора.To reduce coke deposits on the catalyst and hydrocarbon compounds adsorbed in it, microwave energy can be used very efficiently - microwave radiation, which is used to heat the catalyst.

Так, известен способ [US 5073349, B01J 38/00, C10G 11/04, 17.12.91], согласно которому катализатор после отделения от продуктов крекинга и перед подачей на регенерацию подвергают обработке микроволновой энергией в специальном устройстве. Частота СВЧ-излучения может регулироваться таким образом, чтобы либо нагревать закоксованный катализатор, в результате чего десорбируются углеводороды, соединения серы и азота, либо селективно воздействовать непосредственно на молекулы углеводородов и других соединений, либо на добавляемую воду (до 5 мас.%). Показано, что при этом увеличивается эффективность процесса крекинга тяжелых углеводородов в более легкие, увеличивается активность и время жизни катализатора и снижаются выбросы в атмосферу. Однако по данному способу весь процесс значительно усложняется, так как для микроволновой обработки катализатора и отвода десорбирующихся продуктов создается отдельное от системы крекинга устройство.Thus, the known method [US 5073349, B01J 38/00, C10G 11/04, 17.12.91], according to which the catalyst after separation from the cracking products and before being fed to the regeneration is subjected to microwave energy treatment in a special device. The frequency of microwave radiation can be controlled in such a way as to either heat the coked catalyst, as a result of which hydrocarbons, sulfur and nitrogen compounds are desorbed, or selectively act directly on the hydrocarbon molecules and other compounds, or on added water (up to 5 wt.%). It was shown that this increases the efficiency of the process of cracking heavy hydrocarbons into lighter ones, increases the activity and lifetime of the catalyst, and reduces emissions into the atmosphere. However, in this method, the whole process is significantly complicated, since a device separate from the cracking system is created for microwave processing of the catalyst and removal of desorbed products.

Явление нагрева материалов электромагнитным излучением СВЧ-диапазона позволяет использовать технологические среды с достаточной диэлектрической проницаемостью как приемники СВЧ-энергии, используемой для сушки, прокаливания, терморазложения, катализа / передачи теплоты к жидким или газообразным реагентам. Известно, что электромагнитное СВЧ-излучение хорошо поглощается рядом веществ и поэтому широко используется для их нагрева. СВЧ-нагрев кардинально отличается от обычных способов нагрева веществ путем конвекции, теплопроводности и лучистой теплопроводности. Трансформация электрической энергии в тепловую происходит за счет возбуждения СВЧ-полем вращения либо колебаний молекул среды, поглощающей СВЧ-колебания, что значительно интенсифицирует энергообмен, исключая теплопередачу через стенку и слои вещества. СВЧ-генераторы позволяют добиваться практически мгновенного нагрева вещества, хорошо поглощающего микроволны, до заданной температуры [СВЧ-энергетика. Сборник под редакцией Э.Окресса. Перевод под редакцией Шлифера Э.Д., Издательство Мир, Москва, 1971 г.].The phenomenon of heating materials with microwave electromagnetic radiation makes it possible to use process media with sufficient dielectric constant as microwave energy receivers used for drying, calcining, thermal decomposition, catalysis / heat transfer to liquid or gaseous reagents. It is known that electromagnetic microwave radiation is well absorbed by a number of substances and therefore is widely used to heat them. Microwave heating is fundamentally different from conventional methods of heating substances by convection, thermal conductivity and radiant heat conduction. The transformation of electric energy into heat occurs due to the excitation by the microwave field of rotation or vibration of the molecules of the medium absorbing microwave oscillations, which significantly intensifies the energy exchange, excluding heat transfer through the wall and layers of the substance. Microwave generators make it possible to achieve almost instantaneous heating of a substance that absorbs microwaves well to a predetermined temperature [microwave energy. Collection edited by E. Okress. Translation edited by Shlifer ED, Publishing house Mir, Moscow, 1971].

Аккумулирование и передача теплоты к реагентам через твердую технологическую среду, участвующую в процессе как в виде инертной, так и в виде реакционной среды/катализатора, в первую очередь, значимо для высокотемпературных эндотермических процессов. Интенсификация энергомассообмена особенно актуальна для энергоемких процессов ректификации в нефтепереработке и нефтехимии, дегидрирования в нефтехимии, термического разложения карбонатов в химической промышленности, на которых базируется получение углеводородных топлив, синтетических каучуков, кальцинированной соды [Бахонин А.В., Бикбулатов И.Х., Даминев P.P., Кузеев И.Р., Шулаев Н.С., Бахонина Е.И., Бухаров В.Р. Применение электромагнитного сверхвысокочастотного излучения для каталитического дегидрирования углеводородов // Нефтепереработка и нефтехимия. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2002, №2б, С.19-23]. Экспериментально определено, что эффективными термотрансформаторами СВЧ-излучения являются смеси оксидов металлов, обладающих способностью поглощать СВЧ-поле, большой теплоемкостью и высоким коэффициентом теплопередачи [Бахонин А.В. Разработка конструкций аппаратов для массообменных процессов с использованием сверхвысокочастотного электромагнитного излучения, Уфимский государственный нефтяной технический университет. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, 2003], а также разнообразные углеродные материалы.The accumulation and transfer of heat to the reactants through a solid technological medium participating in the process both in the form of an inert and in the form of a reaction medium / catalyst is, first of all, significant for high-temperature endothermic processes. The intensification of energy and mass transfer is especially relevant for energy-intensive rectification processes in oil refining and petrochemicals, dehydrogenation in petrochemistry, thermal decomposition of carbonates in the chemical industry, which are the basis for the production of hydrocarbon fuels, synthetic rubbers, soda ash [Bakhonin A.V., Bikbulatov I.Kh., Daminev PP, Kuzeev I.R., Shulaev N.S., Bakhonina E.I., Bukharov V.R. The use of electromagnetic microwave radiation for the catalytic dehydrogenation of hydrocarbons // Oil Refining and Petrochemicals. - M .: TsNIITEneftekhim, 2002, No. 2b, S.19-23]. It has been experimentally determined that effective thermotransformers of microwave radiation are mixtures of metal oxides with the ability to absorb a microwave field, high heat capacity and high heat transfer coefficient [Bakhonin A.V. Development of apparatus designs for mass transfer processes using microwave radiation, Ufa State Petroleum Technical University. The dissertation for the degree of candidate of technical sciences, 2003], as well as a variety of carbon materials.

В способе [US 4545879, B01J 19/12, С10С 3/00, 08.10.1985] для гидрокрекинга нефтяного пека (petroleum pitch), содержащего химически связанную серу, микроволновую энергию используют для активации не только катализатора, но и самих тяжелых углеводородов. В описываемом способе частицы нефтяного пека и пара или ферромагнитного материала катализатора тщательно смешивают с гудроном (pitch). Затем на полученную смесь воздействуют СВЧ-излучением в присутствии водорода. В таких условиях электрическое поле, осциллирующее с высокой частотой, способствует разрыву химических связей, и сера из связанного состояния переходит в газовую фазу.In the method of [US 4545879, B01J 19/12, C10C 3/00, 08/10/1985] for hydrocracking a petroleum pitch containing chemically bound sulfur, microwave energy is used to activate not only the catalyst, but also the heavy hydrocarbons themselves. In the described method, the particles of oil pitch and steam or ferromagnetic catalyst material are thoroughly mixed with tar. Then, the resulting mixture is exposed to microwave radiation in the presence of hydrogen. Under such conditions, an electric field oscillating with a high frequency promotes the breaking of chemical bonds, and sulfur from the bound state passes into the gas phase.

Наиболее близким к заявляемому способу является:Closest to the claimed method is:

- Способ крекинга тяжелого нефтяного сырья в трубчатых печах [US 4042487, B01J 19/00, C10G 32/02, 16.08.1977], по которому катализатор перед загрузкой в реактор подвергают обработке СВЧ-полями с круговой поляризацией и электронно-программированной модуляцией, с целью его активации в реакциях. Сырье, как и катализатор, также активируют СВЧ-полями для обеспечения более глубокого превращения в условиях пиролиза. Активация сырья может проводиться при прокачивании его через трубы, подводящие к реактору, обработанные СВЧ-полями, подобно катализатору. Недостатком данного способа является то, что обработка катализатора микроволновым излучением возможна только при его выгрузке из зоны пиролиза. При регенерации катализатора неизбежны потери ценных углеводородных соединений и увеличение, в связи с этим, выбросов в окружающую среду.- A method for cracking heavy petroleum feedstock in tube furnaces [US 4042487, B01J 19/00, C10G 32/02, 08/16/1977], in which the catalyst is treated with circularly polarized microwave fields with electronically programmed modulation, before loading into the reactor, with the purpose of its activation in reactions. Raw materials, like the catalyst, are also activated by microwave fields to provide a deeper conversion under pyrolysis conditions. Activation of raw materials can be carried out by pumping it through pipes leading to the reactor, treated with microwave fields, like a catalyst. The disadvantage of this method is that the processing of the catalyst by microwave radiation is possible only when it is unloaded from the pyrolysis zone. During catalyst regeneration, the loss of valuable hydrocarbon compounds and the increase, in this regard, emissions into the environment are inevitable.

- Способ крекинга тяжелого нефтяного сырья в трубчатых печах, упомянутый в том же источнике, по которому оксиды кремния - SiO2, магния - MgO, а также оксиды железа - Fe2O3, Fe3O4 и металлические частицы Ni, Cr, Со размером до 10 мкм и удельной поверхностью 30-200 м2/г добавляют к потоку сырья в количестве от 0,5 до 5,0 мас%. При этом термическую переработку (крекинг) производят с одновременным наложением перпендикулярно потоку сырья магнитного поля в 1000-1500 Гс [(0,1-0,15)·10-4 Тл], а вдоль потока сырья - электрического тока силой от 50 мА до 3,0 А. Описанный способ позволяет снизить выход кокса. В данном способе твердые частицы неподвижны относительно жидкой среды нефтяного сырья и движутся вместе с потоком сырья (двухфазная система). При этом могут возникать проблемы, связанные с равномерным дозированием частиц, четким отделением этих частиц от жидких продуктов пиролиза. Кроме того, создание и поддержание на постоянном уровне одновременно и электрического тока в зоне реакции, и магнитного поля, перпендикулярного потоку сырья, требует значительного расхода электроэнергии.- A method for cracking heavy petroleum feedstock in tube furnaces, mentioned in the same source, according to which silicon oxides are SiO 2 , magnesium are MgO, and also iron oxides are Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 and metal particles Ni, Cr, Co up to 10 microns in size and a specific surface area of 30-200 m 2 / g are added to the feed stream in an amount of from 0.5 to 5.0 wt%. In this case, thermal processing (cracking) is carried out with the simultaneous imposition of a magnetic field 1000-1500 G [(0.1-0.15) · 10 -4 T] perpendicular to the raw material flow, and an electric current of 50 mA to 3.0 A. The described method allows to reduce the yield of coke. In this method, solid particles are stationary relative to the liquid medium of the petroleum feed and move together with the feed stream (two-phase system). In this case, problems may arise associated with a uniform dosage of particles, a clear separation of these particles from the liquid pyrolysis products. In addition, the creation and maintenance of a constant level of both electric current in the reaction zone and a magnetic field perpendicular to the flow of raw materials requires a significant consumption of electricity.

Настоящее изобретение решает задачи:The present invention solves the problems:

1) совмещения эффективной термической обработки пористого материала/сорбента высокочастотным излучением или иными физическими методами со стадией химического превращения углеродсодержащего сырья;1) combining effective heat treatment of the porous material / sorbent with high-frequency radiation or other physical methods with the stage of chemical conversion of carbon-containing raw materials;

2) упрощения стадии термической переработки сырья, снижения структуры перерабатываемой системы до одной фазы и устранения ее вязкости.2) simplifying the stage of thermal processing of raw materials, reducing the structure of the processed system to one phase and eliminating its viscosity.

Задача решается тем, что процесс проводят в две стадии, первая из которых представляет собой пропитку пористого материала-сорбента углеродсодержащим сырьем, причем пропитку ведут по влагоемкости - с образованием твердофазной системы, а вторая включает термическую обработку пропитанного пористого материала.The problem is solved in that the process is carried out in two stages, the first of which is the impregnation of the porous sorbent material with carbon-containing raw materials, the impregnation being carried out according to moisture capacity, to form a solid-phase system, and the second involves the thermal treatment of the impregnated porous material.

Предлагаемый процесс может быть отнесен к термическому крекингу, так как он не требует использования специальных катализаторов в отличие от выбранного прототипа.The proposed process can be attributed to thermal cracking, since it does not require the use of special catalysts in contrast to the selected prototype.

В качестве высокомолекулярного углеродсодержащего сырья используют нефть либо нефтяные фракции с температурой кипения более 250°С, высококипящие продукты биологического происхождения, кислородсодержащие фракции (бионефть, деготь и т.п.), либо любое иное углеродсодержащее сырье, становящееся жидким при температуре до 150°С.As a high molecular weight carbon-containing raw material, oil or oil fractions with a boiling point of more than 250 ° C, high-boiling products of biological origin, oxygen-containing fractions (bio-oil, tar, etc.), or any other carbon-containing raw material that becomes liquid at temperatures up to 150 ° C are used .

В качестве твердого пористого материала используют широкопористые оксидные или металлические матрицы, а также углеродные матрицы, взаимодействие которых со смесью углеродсодержащего сырья на стадии пропитки приводит к преимущественной адсорбции наиболее тяжелых компонентов сырья. Пористый материал поглощает высокочастотное электромагнитное излучение. Пористый материал используют в виде гранул, преимущественно, сферической формы.Wide porous oxide or metal matrices are used as solid porous material, as well as carbon matrices, the interaction of which with a mixture of carbon-containing raw materials at the stage of impregnation leads to the predominant adsorption of the heaviest components of the raw material. The porous material absorbs high frequency electromagnetic radiation. The porous material is used in the form of granules, mainly of a spherical shape.

Термообработку пропитанного пористого материала производят путем нагрева пористого материала высокочастотным излучением или путем кратковременного нагрева пористого материала при его контакте с нагретой поверхностью, или путем нагрева пористого материала путем пропускания через него электрического тока.Heat treatment of the impregnated porous material is carried out by heating the porous material with high-frequency radiation or by briefly heating the porous material when it comes in contact with a heated surface, or by heating the porous material by passing an electric current through it.

При термической обработке нагрев пористого материала осуществляют до температуры 200-1200°С. Пористый материал во время термической обработки находится в движении.During heat treatment, the heating of the porous material is carried out to a temperature of 200-1200 ° C. The porous material is in motion during the heat treatment.

Термообработку пропитанного пористого материала производят в анаэробных условиях. Термообработку проводят при температуре, при которой происходит терморазложение (крекинг) высокомолекулярного углеродсодержащего сырья в более легкие соединения, с последующей или параллельной десорбцией высокомолекулярного углеродсодержащего сырья и газообразных (при температуре термообработки) продуктов его терморазложения (крекинга). Твердые продукты терморазложения, в основном в виде углеродных отложений, большей частью накапливаются в порах матрицы. Твердый пористый материал после термообработки сохраняет пористость (при снижении объема пор) и может быть использован повторно.Heat treatment of the impregnated porous material is carried out under anaerobic conditions. Heat treatment is carried out at a temperature at which thermal decomposition (cracking) of high molecular weight carbon-containing raw materials occurs into lighter compounds, followed by or parallel desorption of high molecular weight carbon-containing raw materials and gaseous (at heat treatment temperature) products of its thermal decomposition (cracking). Solid thermal decomposition products, mainly in the form of carbon deposits, mostly accumulate in the pores of the matrix. Solid porous material after heat treatment retains porosity (with a decrease in pore volume) and can be reused.

Первая стадия (пропитка пористого материала-сорбента) протекает без химических превращений, при этом для пропитки пористого материала вязкими жидкостями (нефть, мазут) или даже твердыми асфальтенами можно использовать предварительный нагрев до температуры, при которой субстанция, используемая для пропитки, приобретает достаточную текучесть. Если объем углеродсодержащего сырья, используемого для пропитки, совпадает с объемом пор твердого пористого материала или меньше указанного объема, то после пропитки сорбент-матрица сохраняет свои механические свойства, в частности, сыпучесть. Полученную таким образом однофазную (но двухкомпонентную) систему на второй стадии подвергают нагреву любым известным способом до температуры, при которой возможно осуществление терморазложения/крекинга углеродсодержащего сырья.The first stage (impregnation of the porous sorbent material) proceeds without chemical transformations, while pre-heating to a temperature at which the substance used for impregnation acquires sufficient fluidity can be used to impregnate the porous material with viscous liquids (oil, fuel oil) or even solid asphaltenes. If the volume of carbon-containing raw materials used for impregnation coincides with the pore volume of the solid porous material or is less than the specified volume, then after impregnation the sorbent matrix retains its mechanical properties, in particular, flowability. The thus obtained single-phase (but two-component) system in the second stage is subjected to heating by any known method to a temperature at which thermal decomposition / cracking of carbon-containing raw materials is possible.

Предпочтительно использование таких способов нагрева, которые позволяют реализовать высокую скорость повышения температуры (сотни градусов в секунду) и не имеют существенных ограничений по теплопроводности, как-то: нагрев высокочастотным излучением; нагрев тонкого слоя сорбента при кратковременном контакте с горячей поверхностью, например, на установке ЦЕФЛАР [РФ 2186616, B01J 8/10, 10.08.2002; 2264589, F26B 7/00, 20.11.05]; нагрев слоя сорбента путем пропускания через него электрического тока.It is preferable to use such heating methods that make it possible to realize a high rate of temperature increase (hundreds of degrees per second) and do not have significant restrictions on thermal conductivity, such as: heating with high-frequency radiation; heating a thin layer of sorbent with short-term contact with a hot surface, for example, at the CEFLAR installation [RF 2186616, B01J 8/10, 08/10/2002; 2264589, F26B 7/00, 11/20/05]; heating the sorbent layer by passing an electric current through it.

При отработке первой стадии по заявляемому способу, экспериментальным путем было установлено, что если в качестве твердого пористого материала используют углеродные матрицы, то их взаимодействие со смесью углеродсодержащего сырья приводит к преимущественной адсорбции наиболее тяжелых компонентов сырья. Это обстоятельство позволяет уже на стадии пропитки частично решать проблему «осветления» тяжелых нефтяных фракций.When working out the first stage according to the claimed method, it was experimentally established that if carbon matrices are used as solid porous material, their interaction with a mixture of carbon-containing raw materials leads to the predominant adsorption of the heaviest components of the raw materials. This circumstance allows even at the stage of impregnation to partially solve the problem of "clarification" of heavy oil fractions.

Если термообработку пропитанного пористого материала проводят с нагревом до температуры, при которой происходит терморазложение (крекинг) высокомолекулярного углеродсодержащего сырья в более легкие соединения, то в этом случае, параллельно с десорбцией высокомолекулярного углеродсодержащего сырья, происходит также его терморазложение/крекинг и десорбция образующихся при этом продуктов. Если в качестве источника тепла используют высокочастотное (СВЧ) излучение, то пористый материал должен обладать способностью поглощать это излучение. Термообработку ВЧ/СВЧ-излучением можно производить, помещая пропитанный сорбент в высокодобротный СВЧ-резонатор, в область максимальной напряженности электрического (для материалов с высокой величиной диэлектрических потерь, например, цеолиты) или магнитного поля (например, в случае углеродных материалов или пористых веществ, обладающих магнитными свойствами - оксиды железа, кобальта, никеля и др.). Если в качестве источника тепла используют электрический ток, то пористый материал должен обладать электропроводностью и высоким омическим сопротивлением. Если в качестве источника тепла используют твердый теплоноситель (установка ЦЕФЛАР), то выбор пористого материала неспецифичен; для повышения скорости нагрева при этом целесообразно использовать гранулы малых размеров.If the heat treatment of the impregnated porous material is carried out with heating to a temperature at which thermal decomposition (cracking) of the high molecular weight carbon-containing feed occurs into lighter compounds, then in this case, in parallel with the desorption of the high molecular weight carbon-containing feed, its thermal decomposition / cracking and desorption of the resulting products also occur. . If high-frequency (microwave) radiation is used as a heat source, then the porous material must be capable of absorbing this radiation. Heat treatment by RF / microwave radiation can be done by placing the impregnated sorbent in a high-quality microwave resonator in the region of maximum electric strength (for materials with a high dielectric loss, for example, zeolites) or magnetic field (for example, in the case of carbon materials or porous substances, possessing magnetic properties - oxides of iron, cobalt, nickel, etc.). If an electric current is used as a heat source, then the porous material must have electrical conductivity and high ohmic resistance. If a solid heat carrier (CEFLAR installation) is used as a heat source, then the choice of porous material is nonspecific; To increase the heating rate, it is advisable to use small granules.

Для предотвращения возгорания пористого материала и продуктов десорбции-терморазложения, термообработку производят в анаэробных условиях, например, в атмосфере инертного газа.To prevent the ignition of porous material and products of desorption-thermal decomposition, heat treatment is carried out under anaerobic conditions, for example, in an inert gas atmosphere.

В результате термообработки пропитанного сорбента происходит выделение продуктов терморазложения, которые в зоне термообработки находятся в газообразном состоянии и могут быть отведены и сконденсированы в отдельных устройствах. Твердым химическим продуктом термообработки является, преимущественно, свободный углерод, который постепенно накапливается в порах исходного сорбента. Кроме того, в порах исходного сорбента происходит отложение примесных веществ, содержащихся в сырье (сера, фосфор, металлы и др.). В результате одного цикла термообработки объем пор, согласно экспериментальным данным, может уменьшиться на 1-10% в результате отложения углерода в порах. После термообработки пористый материал может быть использован для повторной пропитки и последующей термообработки.As a result of heat treatment of the impregnated sorbent, the thermal decomposition products are released, which are in the gaseous state in the heat treatment zone and can be diverted and condensed in separate devices. The solid chemical product of heat treatment is mainly free carbon, which gradually accumulates in the pores of the initial sorbent. In addition, in the pores of the initial sorbent is the deposition of impurities contained in the raw materials (sulfur, phosphorus, metals, etc.). As a result of one heat treatment cycle, the pore volume, according to experimental data, can decrease by 1-10% as a result of carbon deposition in pores. After heat treatment, the porous material can be used for re-impregnation and subsequent heat treatment.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1Example 1

Пористый гранулированный материал марки «Сибунит» (углеродная матрица) с объемом пор 0,5 см3/г и размером гранул 2-3 мм пропитывают по влагоемкости мазутом - смесью углеводородов с числом атомов углерода в молекуле от 16 до 32. Массовое отношение пористого материала к сырью составляет 7:3. Пропитку производят при температуре 80°С для снижения вязкости мазута. Пропитанный пористый материал сохраняет сыпучесть; его помещают в кварцевый сосуд, соединенный с системой улавливания жидких и газообразных веществ. Сосуд с сорбентом помещают в область максимума магнитного поля СВЧ-резонатора, имеющего добротность не менее 5000. В резонатор подводят СВЧ-излучение мощностью не менее 10 Вт в пересчете на 1 см3 загруженного сорбента. За время менее 1 мин с момента подачи излучения происходит нагрев пористого материала до температуры не менее 800°С; в ходе облучения адсорбированные вещества нагреваются, испаряются и одновременно подвергаются терморазложению/крекингу. Жидкие и газообразные продукты испарения и крекинга поступают в систему улавливания. Твердым продуктом реакции является углерод, накапливающийся в порах сибунита. По данным хроматографического анализа, в системе улавливания накапливаются следующие вещества: компоненты исходного мазута в суммарном количестве не более 50 об.% и с пониженным содержанием примесных веществ (сера, фосфор и др.), а также жидкие и газообразные углеводороды с числом атомов углерода в молекуле от 1 до 15. Количество углерода, образующегося в порах сибунита, составляет около 5% от массы мазута, сосредоточенного в порах после пропитки.The porous granular material of the Sibunit brand (carbon matrix) with a pore volume of 0.5 cm 3 / g and a granule size of 2-3 mm is impregnated with moisture in oil, a mixture of hydrocarbons with the number of carbon atoms in the molecule from 16 to 32. The mass ratio of the porous material to raw materials is 7: 3. Impregnation is carried out at a temperature of 80 ° C to reduce the viscosity of fuel oil. Impregnated porous material retains flowability; it is placed in a quartz vessel connected to a trapping system for liquid and gaseous substances. The vessel with the sorbent is placed in the region of the maximum magnetic field of the microwave cavity having a Q factor of at least 5000. Microwave radiation with a power of at least 10 W, calculated as 1 cm 3 of the loaded sorbent, is fed into the cavity. For a time of less than 1 min from the moment of radiation supply, the porous material is heated to a temperature of at least 800 ° C; during the irradiation, the adsorbed substances are heated, evaporated and at the same time are thermally decomposed / cracked. Liquid and gaseous products of evaporation and cracking enter the capture system. The solid reaction product is carbon that accumulates in the pores of sibunit. According to chromatographic analysis, the following substances are accumulated in the capture system: the components of the initial fuel oil in a total amount of not more than 50 vol.% And with a low content of impurity substances (sulfur, phosphorus, etc.), as well as liquid and gaseous hydrocarbons with the number of carbon atoms in molecule from 1 to 15. The amount of carbon formed in the pores of sibunite is about 5% by weight of fuel oil concentrated in the pores after impregnation.

Пример 2Example 2

Аналогичен примеру 1, отличается тем, что в качестве пористого материала используют широкопористую алюмосиликатную матрицу с объемом пор 0,75 см3/г, массовое отношение пористого материала к сырью составляет 2:1, сосуд с сорбентом помещают в область максимума электрического поля СВЧ-резонатора.Similar to example 1, it differs in that a wide-porous aluminosilicate matrix with a pore volume of 0.75 cm 3 / g is used as a porous material, the mass ratio of porous material to raw materials is 2: 1, a vessel with a sorbent is placed in the region of the maximum electric field of the microwave resonator .

Пример 3Example 3

Аналогичен примеру 1, отличается тем, что в качестве пористого материала используют кермет - композитный материал состава «Al+Al2O3» с объемом пор 0,3 см3/г. Массовое отношение пористого материала к сырью составляет 3:1.Similar to example 1, it differs in that cermet, a composite material of the composition “Al + Al 2 O 3 ” with a pore volume of 0.3 cm 3 / g, is used as a porous material. The mass ratio of porous material to raw materials is 3: 1.

Пример 4Example 4

Аналогичен примеру 1, отличается тем, что сибунит пропитывают сырой нефтью; количество нефти, используемой для пропитки, превышает объем пор сибунита в два раза. В нефти присутствуют хлорорганические и сероорганические соединения в количестве около 5 мас.%. Благодаря свойствам углеродной матрицы ее поры в первую очередь заполняются высокомолекулярными соединениями, так что после пропитки в остаточной нефти количество высокомолекулярных углеводородов, с числом атомов углерода в молекуле более 16, снижается на 30% по сравнению с исходной нефтью. Остаточную нефть удаляют, после чего массовое отношение пористого материала к сырью составляет 2:1. После термообработки сорбента в системе улавливания накапливаются компоненты исходной нефти в суммарном количестве не более 70 об.%, а также иные жидкие и газообразные углеводороды с числом атомов углерода в молекуле от 1 до 18. Количество хлорорганических и сероорганических соединений снижается до 1 мас.%.Similar to example 1, characterized in that the sibunite is impregnated with crude oil; the amount of oil used for impregnation is twice the pore volume of sibunit. In oil, organochlorine and organosulfur compounds are present in an amount of about 5 wt.%. Due to the properties of the carbon matrix, its pores are primarily filled with high molecular weight compounds, so that after impregnation in residual oil, the amount of high molecular weight hydrocarbons, with the number of carbon atoms in the molecule more than 16, is reduced by 30% compared to the original oil. The residual oil is removed, after which the mass ratio of the porous material to the feed is 2: 1. After heat treatment of the sorbent, the components of the initial oil in the total amount of not more than 70 vol.%, As well as other liquid and gaseous hydrocarbons with the number of carbon atoms in the molecule from 1 to 18, accumulate in the trapping system. The amount of organochlorine and organosulfur compounds decreases to 1 wt.%.

Пример 5Example 5

Аналогичен примеру 1, отличается тем, что размер гранул сибунита составляет 0,2-0,5 мм и термообработку пропитанного материала производят при его кратковременном контакте с горячей поверхностью на установке ЦЕФЛАР [Патент РФ №2186616] в анаэробных условиях. Условия обработки: температура теплоносителя (тарель) 700°С, скорость вращения тарели 150 об/мин. В ходе нагрева из пористого материала происходит выделение продуктов, поступающих в систему улавливания. По данным хроматографического анализа, в системе улавливания накапливаются следующие вещества: компоненты исходного мазута в суммарном количестве не более 50 об.% и с пониженным содержанием примесных веществ (сера, фосфор и др.), а также жидкие и газообразные углеводороды с числом атомов углерода в молекуле от 1 до 15.Similar to example 1, differs in that the granule size of sibunite is 0.2-0.5 mm and heat treatment of the impregnated material is carried out with its short-term contact with a hot surface at the CEFLAR installation [RF Patent No. 2186616] under anaerobic conditions. Processing conditions: heat carrier temperature (plate) 700 ° С, plate rotation speed 150 rpm. During heating from the porous material, the products entering the capture system are released. According to chromatographic analysis, the following substances are accumulated in the capture system: the components of the initial fuel oil in a total amount of not more than 50 vol.% And with a reduced content of impurity substances (sulfur, phosphorus, etc.), as well as liquid and gaseous hydrocarbons with the number of carbon atoms in molecule from 1 to 15.

Пример 6Example 6

Аналогичен примеру 1, отличается тем, что через слой пропитанного материала пропускают переменный электрический ток за счет приложения к слою напряжения 220 Вт, одновременно производят регулировку силы тока, устанавливая ее значение не менее 0,5 А, что обеспечивает нагрев материала до 700°С за время менее 1 мин и последующее испарение и терморазложение адсорбированных веществ, которые поступают в систему улавливания. По данным хроматографического анализа, в системе улавливания накапливаются следующие вещества: компоненты исходного мазута в суммарном количестве не более 40 об.%, а также жидкие и газообразные углеводороды с числом атомов углерода в молекуле от 1 до 15. Количество углерода, образующегося в порах сибунита, составляет около 7% от массы мазута, сосредоточенного в порах после пропитки.Similar to example 1, it differs in that an alternating electric current is passed through a layer of impregnated material due to the application of a voltage of 220 W to the layer, at the same time, the current is adjusted, setting its value to at least 0.5 A, which ensures heating of the material to 700 ° C time less than 1 min and the subsequent evaporation and thermal decomposition of adsorbed substances that enter the capture system. According to chromatographic analysis, the following substances are accumulated in the capture system: the components of the initial fuel oil in a total amount of not more than 40 vol.%, As well as liquid and gaseous hydrocarbons with the number of carbon atoms in the molecule from 1 to 15. The amount of carbon formed in the pores of sibunite, makes up about 7% of the mass of fuel oil concentrated in the pores after impregnation.

Пример 7Example 7

Аналогичен примеру 1, отличается тем, что, с целью термообработки, производят повторную пропитку сибунита, который перед этим был подвергнут пропитке и термообработке по примеру 1. Объем пор вновь пропитываемого сорбента в этом случае составляет 0,45 см3/г, массовое отношение пористого материала к сырью составляет 2,5:1.Similar to example 1, it differs in that, for the purpose of heat treatment, sibunite is re-impregnated, which was previously subjected to impregnation and heat treatment according to example 1. In this case, the pore volume of the newly impregnated sorbent is 0.45 cm 3 / g, the porous mass ratio material to raw materials is 2.5: 1.

Пример 8Example 8

Аналогичен примеру 1, отличается тем, что пористый материал пропитывают дегтем растительного происхождения. После термообработки сорбента в системе улавливания накапливаются компоненты исходного дегтя в суммарном количестве не более 70 об.%, а также иные жидкие и газообразные углеродсодержащие соединения с числом атомов углерода в молекуле от 1 до 15.Similar to example 1, characterized in that the porous material is impregnated with tar from vegetable origin. After heat treatment of the sorbent in the capture system, the components of the initial tar accumulate in a total amount of not more than 70 vol.%, As well as other liquid and gaseous carbon-containing compounds with the number of carbon atoms in the molecule from 1 to 15.

Пример 9Example 9

Аналогичен примеру 1, отличается тем, что в качестве пористого материала используют диспергированный металл - железо, массовое отношение пористого материала к сырью составляет 5:1.Similar to example 1, it differs in that a dispersed metal - iron is used as the porous material, the mass ratio of the porous material to the feed is 5: 1.

Пример 10Example 10

Аналогичен примеру 1, отличается тем, что в качестве пористого материала используют оксид алюминия с объемом пор 0,4 см3/г, массовое отношение пористого материала к сырью составляет 3:1, сосуд с сорбентом помещают в область максимума электрического поля СВЧ-резонатора.As in example 1, characterized in that the porous material is alumina with a pore volume of 0.4 cm 3 / g, the weight ratio of the porous material to the raw material is 3: 1, the vessel with sorbent placed in the region of maximum electric field of the microwave resonator.

Пример 11. (Пример на использование в качестве исходного сырья углеродсодержащего соединения).Example 11. (An example of the use of carbon-containing compounds as starting materials).

Аналогичен примеру 1, отличается тем, что углеродную матрицу пропитывают изопропиловым спиртом; массовое отношение пористого материала к сырью составляет 2,5:1; пропитку производят при комнатной температуре. По данным хроматографического анализа, в системе улавливания накапливаются: изопропиловый спирт в количестве не более 30 мас.%, газообразные углеводороды с числом атомов углерода в молекуле от 1 до 3, водород и водяной пар.Similar to example 1, characterized in that the carbon matrix is impregnated with isopropyl alcohol; the mass ratio of porous material to raw materials is 2.5: 1; impregnation is carried out at room temperature. According to chromatographic analysis, the trapping system accumulates: isopropyl alcohol in an amount of not more than 30 wt.%, Gaseous hydrocarbons with the number of carbon atoms in the molecule from 1 to 3, hydrogen and water vapor.

Таким образом, предлагаемый способ переработки высокомолекулярного углеродсодержащего сырья в более легкие соединения позволяет существенно упростить стадию термической переработки вязкого сырья, с получением более легких и очищенных от примесей углеводородов.Thus, the proposed method of processing high molecular weight carbon-containing raw materials into lighter compounds can significantly simplify the stage of thermal processing of viscous raw materials, with obtaining lighter and purified from impurities hydrocarbons.

Claims (12)

1. Способ переработки высокомолекулярного углеродсодержащего сырья в более легкие углеводороды в присутствии твердых пористых материалов, отличающийся тем, что процесс проводят в две стадии, первая из которых представляет собой пропитку пористого материала углеродсодержащим сырьем с получением твердофазной системы, вторая включает термическую обработку в анаэробных условиях пропитанного пористого материала путем нагрева высокочастотным электромагнитным излучением или путем нагрева за счет кратковременного контакта с нагретой поверхностью, или путем нагрева за счет пропускания через систему электрического тока.1. A method of processing high molecular weight carbon-containing raw materials into lighter hydrocarbons in the presence of solid porous materials, characterized in that the process is carried out in two stages, the first of which is the impregnation of the porous material with a carbon-containing raw material to obtain a solid-phase system, the second involves heat treatment under anaerobic conditions of the impregnated porous material by heating with high-frequency electromagnetic radiation or by heating due to short-term contact with heated erhnostyu, or by heating by passing an electric current through the system. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве высокомолекулярного углеродсодержащего сырья используют нефть либо нефтяные фракции с температурой кипения более 250°С.2. The method according to claim 1, characterized in that as a high molecular weight carbon-containing raw materials, oil or oil fractions with a boiling point of more than 250 ° C are used. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве высокомолекулярного углеродсодержащего сырья используют высококипящие продукты биологического происхождения, кислородсодержащие фракции, такие как бионефть, деготь и др.3. The method according to claim 1, characterized in that high-boiling products of biological origin, oxygen-containing fractions such as bio-oil, tar, etc. are used as high molecular weight carbon-containing raw materials. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве твердого пористого материала используют широкопористые алюмосиликатные либо оксидные матрицы.4. The method according to claim 1, characterized in that the wide porous aluminosilicate or oxide matrices are used as a solid porous material. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве твердого пористого материала используют пористые металлы либо металлсодержащие композиты.5. The method according to claim 1, characterized in that porous metals or metal-containing composites are used as a solid porous material. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве твердого пористого материала используют углеродные матрицы, взаимодействие которых со смесью углеродсодержащего сырья на стадии пропитки приводит к преимущественной адсорбции наиболее тяжелых компонентов сырья.6. The method according to claim 1, characterized in that carbon matrices are used as solid porous material, the interaction of which with a mixture of carbon-containing raw materials at the stage of impregnation leads to the predominant adsorption of the heaviest components of the raw material. 7. Способ п.1, отличающийся тем, что пористый материал поглощает высокочастотное электромагнитное излучение.7. The method of claim 1, characterized in that the porous material absorbs high-frequency electromagnetic radiation. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что термическую обработку проводят при температуре, при которой происходит терморазложение высокомолекулярного углеродсодержащего сырья в более легкие соединения, с последующей или параллельной десорбцией высокомолекулярного углеродсодержащего сырья и продуктов его терморазложения.8. The method according to claim 1, characterized in that the heat treatment is carried out at a temperature at which thermal decomposition of the high molecular weight carbon-containing raw materials occurs in lighter compounds, followed by or parallel desorption of the high molecular weight carbon-containing raw materials and their thermal decomposition products. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что твердый пористый материал после его термической обработки используют повторно.9. The method according to claim 1, characterized in that the solid porous material after its heat treatment is reused. 10. Способ по п.1, отличающийся тем, что при термической обработке нагрев пористого материала осуществляют до температуры 200-1200°С.10. The method according to claim 1, characterized in that during the heat treatment, the heating of the porous material is carried out to a temperature of 200-1200 ° C. 11. Способ по п.1, отличающийся тем, что пористый материал используют в виде гранул, преимущественно, сферической формы.11. The method according to claim 1, characterized in that the porous material is used in the form of granules, mainly spherical in shape. 12. Способ по п.1, отличающийся тем, что пористый материал во время термической обработки находится в движении. 12. The method according to claim 1, characterized in that the porous material is in motion during the heat treatment.
RU2008130751/04A 2008-07-24 2008-07-24 Method for processing of high molecular carbon-bearing raw material into lighter hydrocarbons RU2381256C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008130751/04A RU2381256C1 (en) 2008-07-24 2008-07-24 Method for processing of high molecular carbon-bearing raw material into lighter hydrocarbons

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008130751/04A RU2381256C1 (en) 2008-07-24 2008-07-24 Method for processing of high molecular carbon-bearing raw material into lighter hydrocarbons

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2381256C1 true RU2381256C1 (en) 2010-02-10

Family

ID=42123762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008130751/04A RU2381256C1 (en) 2008-07-24 2008-07-24 Method for processing of high molecular carbon-bearing raw material into lighter hydrocarbons

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2381256C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2462500C2 (en) * 2010-12-03 2012-09-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) Method of speedy destruction of oil residues and contaminations
RU2468065C2 (en) * 2010-12-07 2012-11-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский центр имени Николы Тесла" Thermal processing method of high-molecular carbon-containing raw material to lighter compounds
RU2502787C1 (en) * 2012-08-27 2013-12-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения Российской академии наук Fuel oil viscosity reduction method
RU2535211C2 (en) * 2013-02-21 2014-12-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) High-speed destruction method for residual petroleum products
RU2709089C2 (en) * 2018-05-07 2019-12-13 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) Installation for granulation of ground raw material with tooth ring matrix during dielectric heating

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2462500C2 (en) * 2010-12-03 2012-09-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) Method of speedy destruction of oil residues and contaminations
RU2468065C2 (en) * 2010-12-07 2012-11-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский центр имени Николы Тесла" Thermal processing method of high-molecular carbon-containing raw material to lighter compounds
RU2502787C1 (en) * 2012-08-27 2013-12-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения Российской академии наук Fuel oil viscosity reduction method
RU2535211C2 (en) * 2013-02-21 2014-12-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) High-speed destruction method for residual petroleum products
RU2709089C2 (en) * 2018-05-07 2019-12-13 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) Installation for granulation of ground raw material with tooth ring matrix during dielectric heating

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. Ex-situ catalytic fast pyrolysis of soapstock for aromatic oil over microwave-driven HZSM-5@ SiC ceramic foam
Lam et al. Catalytic microwave pyrolysis of waste engine oil using metallic pyrolysis char
Shang et al. Effect of additives on the microwave-assisted pyrolysis of sawdust
Prashanth et al. Production of diesel range hydrocarbons from crude oil sludge via microwave-assisted pyrolysis and catalytic upgradation
Zou et al. Microwave-assisted co-pyrolysis of lignin and waste oil catalyzed by hierarchical ZSM-5/MCM-41 catalyst to produce aromatic hydrocarbons
Kar Catalytic pyrolysis of car tire waste using expanded perlite
RU2385344C1 (en) Method of thermal processing high molecular carbon containing raw material into more light compounds
JP7025044B2 (en) Dielectric heating of three-dimensional carbon nanostructured porous foam as a heat exchanger for volumetric heating of fluids
RU2381256C1 (en) Method for processing of high molecular carbon-bearing raw material into lighter hydrocarbons
JP6267694B2 (en) Direct catalytic cracking of crude oil by temperature gradient process
Syamsiro et al. Liquid and Gaseous Fuels from Waste Plastics by Sequential Pyrolysis and Catalytic Reforming Processes over Indonesian Natural Zeolite Catalysts
JP2017502159A (en) Pyrolysis oil by microwave system
Pan et al. BTEX recovery from waste rubbers by catalytic pyrolysis over Zn loaded tire derived char
Chen et al. Low-temperature catalytic cracking of biomass gasification tar over Ni/HZSM-5
Wang et al. Spent fluid catalytic cracking (FCC) catalyst enhances pyrolysis of refinery waste activated sludge
CN1102633C (en) Hydrocarbon conversion process
WANG et al. In-situ catalytic upgrading of tar from integrated process of coal pyrolysis with steam reforming of methane over carbon based Ni catalyst
Li et al. Catalytic pyrolysis of biomass to produce aromatic hydrocarbons in a cascade dual-catalyst system: Design of red mud based catalyst assisted by the analysis of variance
Sanchez-Hernandez et al. Different options to upgrade engine oils by gasification with steam and supercritical water
WO2010085168A1 (en) Method and plant for the preparation and deep conversion of hydrocarbon raw materials
Sakhibgareev et al. Catalysts for destruction of hydrocarbon raw materials based on barium chloride
EA001351B1 (en) Integrated resudual upgrading and fluid catalytic cracking
RU2376340C1 (en) Method of crude hydrocarbon preparation for further advanced cracking
Fan et al. Co-upgrading of biomass and plastic volatiles via metal-modified HZSM-5 coupled with NTP: deterioration and in situ recovery of the catalyst
RU78793U1 (en) SCHEME FOR PREPARATION AND IN-DEPTH PROCESSING OF HYDROCARBON RAW MATERIALS

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190725