RU2398008C2 - Method for production of light oil and plant for its realisation - Google Patents
Method for production of light oil and plant for its realisation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2398008C2 RU2398008C2 RU2008144316/04A RU2008144316A RU2398008C2 RU 2398008 C2 RU2398008 C2 RU 2398008C2 RU 2008144316/04 A RU2008144316/04 A RU 2008144316/04A RU 2008144316 A RU2008144316 A RU 2008144316A RU 2398008 C2 RU2398008 C2 RU 2398008C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- activator
- organomineral
- mixture
- oil
- hydrogen
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G47/00—Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions
- C10G47/22—Non-catalytic cracking in the presence of hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/10—Feedstock materials
- C10G2300/107—Atmospheric residues having a boiling point of at least about 538 °C
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Настоящая группа изобретений относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к способам переработки тяжелых нефтяных остатков в топливные дистилляты путем термического крекинга с использованием донорно-сольвентных процессов.The present group of inventions relates to the oil refining industry, in particular to methods for processing heavy oil residues into fuel distillates by thermal cracking using donor-solvent processes.
Известен способ получения жидких продуктов из тяжелых нефтяных остатков (Патент РФ №2178448, опубл. 20.01.2002 г.) путем переработки тяжелых нефтяных остатков (ТНО) в светлые продукты, в котором приготавливают гомогенную смесь из ТНО и специально высушенного и подвергнутого механохимической обработке в вибромельнице тонкоизмельченного сапропелита (размер частиц 20-30 мкм) с последующим термокрекингом полученной смеси при 390-420°C и 0,2-5 МПа и разделением продуктов крекинга. Механохимическую обработку ведут в инертной среде под давлением 0,05 атм, вибромельница работает в потоке с виброситом, а непрерывную подачу компонентов на смешение ведут шнековым питателем с регулируемой скоростью подачи. В качестве сапропелита используют горючий сланец, сапромиксит, рабдописсит, богхед, кеннель.A known method of producing liquid products from heavy oil residues (RF Patent No. 2178448, publ. 20.01.2002) by processing heavy oil residues (TNO) into light products, which prepare a homogeneous mixture of TNO and specially dried and subjected to mechanochemical treatment in finely ground sapropelite vibration mill (particle size 20-30 μm), followed by thermocracking the resulting mixture at 390-420 ° C and 0.2-5 MPa and separation of cracking products. The mechanochemical treatment is carried out in an inert medium under a pressure of 0.05 atm, the vibrating mill works in a flow with a vibrating screen, and the components are continuously fed to the mixing by a screw feeder with an adjustable feed rate. As sapropelite, oil shale, sapromixite, rhabdopissite, boghead, kennel are used.
Однако данный способ обладает рядом недостатков: необходимость тщательной сушки и очень тонкого измельчения сапропелита, нагрев сырья в трубчатой печи с неизбежным его коксованием, необходимость проводить процесс в инертной среде, включая виброизмельчение сапропелита, наличие выносных реакторов, работающих под повышенным давлением, необходимость использования водяного пара для выделения из продуктов реакции органоминерального отработанного катализатора.However, this method has several disadvantages: the need for thorough drying and very fine grinding of sapropelite, heating of raw materials in a tube furnace with inevitable coking, the need to carry out the process in an inert environment, including vibration grinding of sapropelite, the presence of remote reactors operating under high pressure, the need to use water vapor to isolate spent organic catalyst from reaction products.
Наиболее близким к заявленному способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения топливных дистиллятов по патенту РФ №2261265, опубл. 27.09.2005 г., включающий смешение остаточного нефтяного сырья (тяжелого нефтяного остатка) с измельченным сапропелитом и жидкой активирующей добавкой, гомогенизацию и проведение термоконверсии или гидрокрекинга полученной смеси с последующим выделением целевых продуктов, в котором перед гомогенизацией измельченный сапропелит подвергают механохимической активации, по меньшей мере, в одном диспергаторе, в качестве сапропелита используют горючий сланец, содержащий мас.%: 45-60 минеральной части и 40-55 органической части, в качестве жидкой активирующей добавки используют фракцию сланцевого масла с пределами выкипания 200-400°C и содержащую не менее 10,0 мас.% водорода, причем горючий сланец и фракцию сланцевого масла берут в расчете на сырье (мас.%) от 1,0 до 5,0 и от 1,0 до 6,0 соответственно. Гомогенизацию проводят в перемешивающем устройстве при температуре 80-100°C, а горючий сланец при механохимической активации дополнительно измельчают до размеров 30-100 мкм.Closest to the claimed method according to the technical nature and the achieved result is a method for producing fuel distillates according to the patent of the Russian Federation No. 2261265, publ. 09/27/2005, including mixing the residual oil feed (heavy oil residue) with crushed sapropelite and a liquid activating additive, homogenizing and thermoconverting or hydrocracking the resulting mixture, followed by isolation of the target products, in which crushed sapropelite is subjected to mechanochemical activation at least at least before homogenization in at least one dispersant, oil shale is used as sapropelite containing wt.%: 45-60 of the mineral part and 40-55 of the organic part, as liquid a slimming oil fraction using a shale oil fraction with a boiling range of 200-400 ° C and containing at least 10.0 wt.% hydrogen, and oil shale and a shale oil fraction are taken based on raw materials (wt.%) from 1.0 to 5, 0 and from 1.0 to 6.0, respectively. Homogenization is carried out in a mixing device at a temperature of 80-100 ° C, and oil shale during mechanochemical activation is additionally crushed to a size of 30-100 microns.
Недостатком данного способа является достаточно высокая стоимость процесса по способу и недостаточная эффективность получения конечного продукта.The disadvantage of this method is the relatively high cost of the process according to the method and the lack of efficiency in obtaining the final product.
Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности переработки тяжелых нефтяных остатков, повышение качества конечного продукта и снижение его себестоимости, а также снижение коксообразования, за счет замены дорогостоящей жидкой ароматизированной добавки (фракций сланцевого масла) на более дешевую ароматизированную добавку (экстракт селективной очистки масел), предварительного смешивания экстракта селективной очистки масел с органоминеральным активатором механическим путем, а также за счет смешивания тяжелого нефтяного остатка со смесью экстракта селективной очистки масел и органоминерального активатора и гомогенизации полученной смеси механохимическим методом.The objective of the present invention is to increase the efficiency of processing heavy oil residues, improving the quality of the final product and reducing its cost, as well as reducing coke formation, by replacing an expensive liquid flavored additive (shale oil fractions) with a cheaper flavored additive (selective oil purification extract), preliminary mixing the extract of selective oil purification with an organomineral activator mechanically, as well as by mixing heavy oil th residue with a mixture of solvent refined oil extract and organomineral activator and homogenization of the resultant mixture by the mechanochemical method.
Техническим результатом изобретения является повышение выхода светлых нефтепродуктов, снижение коксообразования, а также снижение себестоимости готовой продукции.The technical result of the invention is to increase the yield of light petroleum products, reduce coke formation, as well as reduce the cost of finished products.
Задача решается тем, что в способе получения светлых нефтепродуктов, включающем перемешивание тяжелых нефтяных остатков с органоминеральным активатором, например измельченным горючим сланцем, и донорно-водородной добавкой, взятых в заданном соотношении в расчете на сырье, гомогенизацию в перемешивающем устройстве при температуре 80-100°C и проведение термического крекинга полученной смеси с последующим выделением целевых продуктов, согласно изобретению, в качестве донорно-водородной добавки используют экстракт селективной очистки масел, содержащий 0,1-15 мас.% активного водорода, взятый в количестве 0,5-15 мас.% на смесь тяжелых нефтяных остатков с органоминеральным активатором, например измельченным горючим сланцем, при этом предварительно смешивают экстракт селективной очистки масел с органоминеральным активатором механическим методом, затем смешивают тяжелый нефтяной остаток со смесью экстракта селективной очистки масел и органоминерального активатора, и полученную смесь гомогенизируют механохимическим методом, а органоминеральный активатор используют в количестве 1-15 мас.% на смесь.The problem is solved in that in a method for producing light petroleum products, comprising mixing heavy oil residues with an organomineral activator, for example, crushed oil shale, and a donor-hydrogen additive, taken in a predetermined ratio based on raw materials, homogenization in a mixing device at a temperature of 80-100 ° C and thermal cracking of the resulting mixture, followed by isolation of the desired products according to the invention, a selective purification extract of ma spruce containing 0.1-15 wt.% active hydrogen, taken in an amount of 0.5-15 wt.% per mixture of heavy oil residues with an organomineral activator, for example crushed oil shale, while the extract of selective oil purification with an organomineral activator is pre-mixed mechanically, then the heavy oil residue is mixed with a mixture of the selective oil purification extract and the organomineral activator, and the resulting mixture is homogenized by the mechanochemical method, and the organomineral activator is used in an amount ve 1-15 wt.% in the mixture.
Одной из отличительных особенностей заявленного способа получения светлых нефтепродуктов термической переработкой тяжелых нефтяных остатков является использование в качестве донорно-водородной добавки экстракта селективной очистки масел, содержащего 0,1-15% активного водорода, взятого в количестве 0,5-15 мас.% на смесь тяжелых нефтяных остатков с органоминеральным активатором, что способствует оптимизации процесса переработки тяжелых нефтяных остатков.One of the distinctive features of the claimed method for producing light petroleum products by thermal processing of heavy oil residues is the use of a selective oil purification extract containing 0.1-15% active hydrogen taken in an amount of 0.5-15 wt.% Per mixture as a donor-hydrogen additive heavy oil residues with organomineral activator, which helps to optimize the processing of heavy oil residues.
В ходе проведенных экспериментов установлено, что при использовании экстракта селективной очистки масел для данного способа содержание в нем активного водорода должно быть 0,1-15 мас.%, а содержание самого экстракта должно быть 0,5-15 мас.%. Это связано с тем, что содержание органоминерального активатора, например горючего сланца, и активного водорода в экстракте селективной очистки масел взаимосвязано, с уменьшением количества горючего сланца требуется увеличение водорода и наоборот. С этим связаны граничные значения содержания активного водорода, экстракта селективной очистки масел и органоминерального активатора.In the course of the experiments, it was found that when using the extract of selective oil purification for this method, the content of active hydrogen in it should be 0.1-15 wt.%, And the content of the extract should be 0.5-15 wt.%. This is due to the fact that the content of the organomineral activator, for example oil shale, and active hydrogen in the selective oil purification extract is interrelated, an increase in hydrogen is required with a decrease in the amount of oil shale, and vice versa. Associated with this are the boundary values of the active hydrogen content, the selective oil purification extract, and the organomineral activator.
В заявленном способе предварительно смешивают экстракт селективной очистки масел с органоминеральным активатором механическим путем и только после этого смешивают тяжелый нефтяной остаток со смесью экстракта селективной очистки масел и органоминерального активатора, и полученную смесь гомогенизируют механохимическим методом.In the inventive method, the selective oil refining extract is preliminarily mixed with an organomineral activator mechanically and only after that the heavy oil residue is mixed with a mixture of the selective oil purification extract and organomineral activator, and the resulting mixture is homogenized by mechanochemical method.
Предварительное смешивание экстракта селективной очистки масел с органоминеральным активатором позволяет осуществить перемешивание данной смеси, в отличие от прототипа, механическим, а не механохимическим методом, что, с одной стороны, способствует снижению себестоимости процесса получения светлых нефтепродуктов за счет снижения энергетических затрат, а смешение данной смеси с тяжелым нефтяным остатком и гомогенизация полученной смеси, с другой стороны, повышают выход светлых нефтепродуктов.Pre-mixing the extract of selective oil purification with an organomineral activator allows mixing of this mixture, unlike the prototype, by the mechanical rather than mechanochemical method, which, on the one hand, helps to reduce the cost of the process for producing light petroleum products by reducing energy costs, and mixing this mixture with a heavy oil residue and homogenization of the resulting mixture, on the other hand, increase the yield of light oil products.
Гомогенизация полученной тройной смеси механохимическим методом способствует снижению температуры крекинга и снижению коксообразования, в отличие от прототипа.Homogenization of the obtained ternary mixture by the mechanochemical method helps to reduce the cracking temperature and reduce coke formation, in contrast to the prototype.
В качестве органоминерального активатора возможно использование горючих сланцев, сапропелитов, сапромикситов и других липтобиолитовых углей, взятых в количестве 1-15 мас.% на смесь. При этом экспериментально установлено, что данное количество является оптимальным, т.к. при использовании органоминерального активатора менее 1 мас.% не достигается качество получаемых целевых продуктов, а при более 15 мас.% качество не меняется, а получаемые целевые продукты удорожаются.It is possible to use oil shale, sapropelites, sapromixites and other liptobiolite coals, taken in an amount of 1-15 wt.% Per mixture, as an organomineral activator. Moreover, it was experimentally established that this amount is optimal, because when using an organomineral activator of less than 1 wt.%, the quality of the obtained target products is not achieved, and with more than 15 wt.% the quality does not change, and the resulting target products are more expensive.
Предпочтительным является смешивание донорно-водородной добавки с предварительно измельченным в механическом измельчителе органоминеральным активатором при температуре 50-100°C до размера частиц 5-100 мкм с получением суспензии с вязкостью 0,5-1,0 Па·с при 80°C. В случае необходимости, для получения суспензии такой вязкости в смесь донорно-водородной добавки с органоминеральным активатором добавляют часть тяжелого нефтяного остатка.It is preferable to mix the donor-hydrogen additive with an organomineral activator previously ground in a mechanical grinder at a temperature of 50-100 ° C to a particle size of 5-100 μm to obtain a suspension with a viscosity of 0.5-1.0 Pa · s at 80 ° C. If necessary, to obtain a suspension of such viscosity, a part of the heavy oil residue is added to the mixture of the donor-hydrogen additive with the organomineral activator.
Процесс термического крекинга предпочтительно проводить при температуре 380-490°C, давлении 0,2-5 МПа и объемной скорости подачи реакционной трехкомпонентной смеси 0,5-4 час-1.The thermal cracking process is preferably carried out at a temperature of 380-490 ° C, a pressure of 0.2-5 MPa and a volumetric feed rate of the reaction of the three-component mixture of 0.5-4 hour -1 .
В качестве тяжелых нефтяных остатков можно использовать любые остаточные нефтепродукты, например прямогонный и вторичный мазут, гудрон, крекинг-остатки, тяжелые смолы пиролиза, деасфальтизаты, тяжелые нефти и нефти, извлекаемые из нефтеносных пород и др.As residual oil residues, any residual oil products can be used, for example straight-run and secondary fuel oil, tar, cracked residues, heavy pyrolysis resins, asphalts, heavy oils and oils extracted from oil-bearing rocks, etc.
Экстракт селективной очистки масел является побочным продуктом при получении различных видов масел на всех нефтеперерабатывающих заводах РФ, где существует масляное производство.The selective oil purification extract is a byproduct of the production of various types of oils at all oil refineries in the Russian Federation, where there is oil production.
Экстракт селективной очистки масел в своем составе содержит значительное количество ароматических углеводородов (64,0-77,6%), в том числе 30,3-38,5 мас.% полициклических.The selective oil purification extract in its composition contains a significant amount of aromatic hydrocarbons (64.0-77.6%), including 30.3-38.5 wt.% Polycyclic.
Одним из центральных вопросов переработки тяжелых нефтяных остатков является оптимизация реакций передачи водорода от жидкой ароматизированной добавки - донора к молекулам тяжелых нефтяных остатков. В процессе гидрогенизации на степень превращения тяжелых нефтяных остатков существенно влияет присутствие доноров и переносчиков водорода.One of the central issues in the processing of heavy oil residues is the optimization of hydrogen transfer reactions from a liquid flavored additive - a donor to molecules of heavy oil residues. In the process of hydrogenation, the degree of conversion of heavy oil residues is significantly affected by the presence of hydrogen donors and carriers.
Гидрирование является восстановительным процессом, а дегидрирование - окислительным. Если в результате реакции атомы водорода из одной молекулы переходят в другую (реакция с переносом водорода), то молекула, которая отдает водород, является донором, а молекула, которая принимает водород, - акцептором.Hydrogenation is a reducing process, and dehydrogenation is oxidative. If, as a result of a reaction, hydrogen atoms from one molecule transfer to another (reaction with hydrogen transfer), then the molecule that gives off hydrogen is a donor, and the molecule that accepts hydrogen is an acceptor.
Передача водорода от донора к переносчикам - молекулам ароматических соединений - протекает ступенчато по свободнорадикальному механизму, и существенное значение имеет прочность связи водорода с атомами углерода молекулы донора.The transfer of hydrogen from the donor to the carriers — molecules of aromatic compounds — proceeds stepwise by the free radical mechanism, and the strength of the bond of hydrogen with the carbon atoms of the donor molecule is essential.
Ароматизированная жидкая добавка - донор водорода - должна легко отдавать в процессе термического крекинга атомарный водород и хорошо растворять асфальтены. Этому качеству отвечают жидкие ароматизированные добавки, в которых содержатся углеводороды нафтеноароматического характера, в частности экстракт селективной очистки масел. В процессе термического крекинга атомарный водород взаимодействует с ненасыщенными радикалами, образовавшимися в результате деструкции нефтяных остатков, препятствуя протеканию реакций уплотнения и коксообразования.A flavored liquid additive - a hydrogen donor - should easily give off atomic hydrogen during thermal cracking and dissolve asphaltenes well. Liquid flavored additives that contain hydrocarbons of a naphthenoaromatic nature, in particular an extract of selective purification of oils, correspond to this quality. In the process of thermal cracking, atomic hydrogen interacts with unsaturated radicals formed as a result of the destruction of oil residues, hindering the course of compaction and coke formation reactions.
В процессе измельчения твердой добавки-активатора и последующей гомогенизации 3-компонентной смеси происходит достаточно эффективная активация сырья, при этом размеры молекул добавок (0,3-0,5 нм) соизмеримы с размером молекул тяжелого нефтяного сырья (0,4-0,7 нм).In the process of grinding the solid activator additive and subsequent homogenization of the 3-component mixture, the raw materials are activated quite efficiently, while the size of the additive molecules (0.3-0.5 nm) is comparable with the size of the heavy oil feed molecules (0.4-0.7 nm).
Это обстоятельство имеет первостепенное значение для создания условий оптимального контакта добавок-активаторов с молекулами сырья.This circumstance is of paramount importance for creating conditions for optimal contact of activator additives with raw material molecules.
Известны установки термического крекинга тяжелых нефтяных остатков в присутствии органоминерального катализатора (Патенты РФ: №2178446 и 2178447, опубл. 20.01.2002 г.), которые включает смесители сырья, печи нагрева сырьевой смеси с реакционной камерой, дезинтеграторы, выносные реакторы, сепараторы, атмосферную колонну для разделения продуктов термокрекинга. Недостатком данных установок является их сложное аппаратурное оформление.There are known installations for thermal cracking of heavy oil residues in the presence of an organomineral catalyst (Patents of the Russian Federation: No. 2178446 and 2178447, published on January 20, 2002), which include raw material mixers, a furnace for heating the raw material mixture with a reaction chamber, disintegrators, remote reactors, separators, atmospheric a column for the separation of thermal cracking products. The disadvantage of these installations is their complex hardware design.
Наиболее близкой к заявленной установке по технической сущности и достигаемому эффекту является установка для получения светлых нефтепродуктов по патенту РФ №2261265, опубл. 27.09.2005, включающая бункер приема органоминерального активатора, например горючего сланца, последовательно соединенные с ним дробилку с рукавным фильтром и дезинтегратор, бункер временного хранения органоминерального активатора, резервуар с донорно-водородной добавкой, резервуар с тяжелым нефтяным остатком, соединенный с перемешивающим устройством, которое соединено с печью для нагрева смеси донорно-водородной добавки с тяжелым нефтяным остатком и органоминеральным активатором, реактор, соединенный с печью и теплообменником, соединенным с горячим сепаратором и с сепаратором высокого давления, через систему охлаждения, сепаратор низкого давления, соединенный через накопительный резервуар с ректификационной колонной, холодильник, соединенный через центрифугу с ректификационной колонной.Closest to the claimed installation on the technical nature and the achieved effect is the installation for producing light oil products according to the patent of the Russian Federation No. 2261265, publ. 09/27/2005, including a hopper for receiving an organomineral activator, for example oil shale, a crusher with a bag filter and a disintegrator connected in series with it, a hopper for temporary storage of an organomineral activator, a reservoir with a hydrogen donor additive, a reservoir with a heavy oil residue connected to a mixing device, which connected to a furnace for heating a mixture of a donor-hydrogen additive with a heavy oil residue and an organomineral activator; a reactor connected to a furnace and a heat exchanger connected to connected with a hot separator and with a high pressure separator, through a cooling system, a low pressure separator connected through a storage tank to a distillation column, a refrigerator connected through a centrifuge to a distillation column.
Недостатком известной установки является ее недостаточная производительность.A disadvantage of the known installation is its lack of performance.
В основу изобретения положена задача разработать высокопроизводительную установку для получения светлых нефтепродуктов.The basis of the invention is the task of developing a high-performance installation for producing light petroleum products.
Задача решается тем, что предлагаемая установка для получения светлых нефтепродуктов, включающая бункер приема органоминерального активатора, например горючего сланца, последовательно соединенные с ним дробилку с рукавным фильтром и дезинтегратор, бункер временного хранения органоминерального активатора, резервуар с донорно-водородной добавкой, резервуар с тяжелым нефтяным остатком, соединенный с перемешивающим устройством, которое соединено с печью для нагрева смеси донорно-водородной добавки с тяжелым нефтяным остатком и органоминеральным активатором, реактор, соединенный с печью и теплообменником, соединенным с горячим сепаратором и с сепаратором высокого давления, через систему охлаждения, сепаратор низкого давления, соединенный через накопительный резервуар с ректификационной колонной, холодильник, соединенный через центрифугу с ректификационной колонной, согласно изобретению, снабжена узлом приготовления смеси органоминерального активатора, например горючего сланца, с донорно-водородной добавкой, например экстрактом селективной очистки масел, соединенным с бункером временного хранения органоминерального активатора, с резервуаром с донорно-водородной добавкой и с перемешивающим устройством, а также снабжена устройством механохимической активации, соединенным с перемешивающим устройством и печью для нагрева смеси донорно-водородной добавки с тяжелым нефтяным остатком и органоминеральным активатором.The problem is solved in that the proposed installation for producing light petroleum products, including a hopper for receiving an organomineral activator, for example oil shale, a crusher with a bag filter and a disintegrator, a hopper for temporary storage of an organomineral activator, a reservoir with a donor-hydrogen additive, a reservoir with a heavy oil a residue connected to a mixing device that is connected to a furnace for heating a mixture of a donor-hydrogen additive with a heavy oil residue and organo an ineral activator, a reactor connected to a furnace and a heat exchanger connected to a hot separator and to a high pressure separator through a cooling system, a low pressure separator connected through a storage tank to a distillation column, a refrigerator connected through a centrifuge to a distillation column, according to the invention, is equipped a unit for preparing a mixture of an organomineral activator, for example oil shale, with a donor-hydrogen additive, for example, an extract for the selective purification of oils, connected with a hopper for temporary storage of an organomineral activator, with a reservoir with a hydrogen donor additive and with a mixing device, and also equipped with a mechanochemical activation device connected to a mixing device and a furnace for heating a mixture of a donor hydrogen additive with a heavy oil residue and an organomineral activator.
Отличительный признак, касающийся введения в установку узла приготовления смеси органоминерального активатора, например горючего сланца, с донорно-водородной добавкой в виде экстракта селективной очистки масел, позволяет использовать более экономичный механический метод перемешивания и ускорить подготовку смеси, состоящей из тяжелого нефтяного остатка и смеси горючего сланца с экстрактом селективной очистки масел.A distinctive feature regarding the introduction of an organomineral activator mixture, for example oil shale, with a donor-hydrogen additive in the form of an extract of selective oil purification into the unit for preparation, allows the use of a more economical mechanical mixing method and accelerates the preparation of a mixture consisting of heavy oil residue and oil shale mixture with selective oil purification extract.
Введение устройства механохимической активации, соединенного с перемешивающим устройством и печью для нагрева смеси донорно-водородной добавки с тяжелым нефтяным остатком и органоминеральным активатором, увеличивает производительность установки.The introduction of a mechanochemical activation device connected to a mixing device and an oven for heating a mixture of a donor-hydrogen additive with a heavy oil residue and an organomineral activator increases the productivity of the installation.
Сущность изобретения поясняется схемой установки для осуществления предложенного способа, приведенной на чертеже.The invention is illustrated by the installation diagram for implementing the proposed method, shown in the drawing.
Установка включает бункер 1 приема органоминерального активатора, например горючего сланца, дробилку 2 с рукавным фильтром, дезинтегратор 3, бункер 4 временного хранения органоминерального активатора, узел 5 приготовления смеси органоминерального активатора, например горючего сланца, с донорно-водородной добавкой, например экстрактом селективной очистки масел, резервуар 6 с донорно-водородной добавкой, резервуар 7 с тяжелым нефтяным остатком, перемешивающее устройство 8, устройство 9 механохимической активации, печь 10 для нагрева смеси донорно-водородной добавки с органоминеральным активатором и тяжелым нефтяным остатком, реактор 11, выполненный из секций от одной до трех, теплообменник 12, горячий сепаратор 13, систему 14 охлаждения, сепаратор 15 высокого давления, сепаратор 16 низкого давления, накопительный резервуар 17, холодильник 18, центрифугу 19, ректификационную колонну 20.The installation includes a
Бункер 1 приема органоминерального активатора последовательно соединен с дробилкой 2, с дезинтегратором 3, с бункером 4 временного хранения органоминерального активатора и с узлом 5 приготовления смеси органоминерального активатора с донорно-водородной добавкой, который, в свою очередь, соединен с резервуаром 6 с донорно-водородной добавкой и с перемешивающим устройством 8, соединенным с резервуаром 7 с тяжелым нефтяным остатком и с устройством 9 механохимической активации. Реактор 11 соединен с печью 10 и с теплообменником 12. Горячий сепаратор 13 соединен с теплообменником 12, с системой 14 охлаждения и с холодильником 18. Сепаратор 15 высокого давления соединен с сепаратором 16 низкого давления и с системой 14 охлаждения. Холодильник 18 соединен с центрифугой 19, которая соединена с накопительным резервуаром 17 и с ректификационной колонной 20.The organomineral activator receiving
Установка работает следующим образом:Installation works as follows:
Кусковой органоминеральный активатор, например горючий сланец размером 25-250 мм или сланцевая мелочь размером 0-25 мм, из железнодорожного вагона поступает на склад. Со склада горючий сланец поступает в бункер 1 приема горючего сланца. Из бункера 1 приема горючего сланца ленточным конвейером горючий сланец подается в дробилку 2 с рукавным фильтром, где его измельчают до размера частиц 8 мм. Измельченный до размера 8 мм сланец поступает в дезинтегратор 3 (механоактивируюшую мельницу), где сланец измельчают до размера частиц менее 100 микрон. Дезинтегратор 3 снабжен циклоном, воздушным фильтром, рукавным фильтром, секторным питателем (не показаны).A lumpy organomineral activator, for example oil shale of 25-250 mm in size or shale fines of 0-25 mm in size, enters the warehouse from a railway carriage. From the warehouse, oil shale enters the
После дезинтегратора через его разгрузочный канал измельченный сланец поступает на вибросито (не показано) с размером сетки до 140 мкм, а затем в бункер 4 для временного хранения. Весь комплекс для измельчения сланца снабжен щитом управления с защитно-пусковым оборудованием. Вибросито предназначено для отделения частиц сланца размером выше 140 мкм.After the disintegrator, through its discharge channel, the crushed shale enters a vibrating screen (not shown) with a mesh size of up to 140 μm, and then into the
Измельченный до размера частиц 100 мкм сланец затем поступает в узел приготовления сырья: смеси органоминерального активатора, например горючего сланца, из бункера 4 с донорно-водородной добавкой, например экстрактом селективной очистки масел, из резервуара 6. Эта стадия имеет очень важное значение во всей цепочке технологического процесса. Приготовление сырья осуществляется следующим образом. Сначала готовят смесь органоминерального активатора и донорно-водородной добавки в узле 5 приготовления этой смеси. Узел 5 состоит из последовательно соединенных смесителя и механоактивирующей мельницы.The shale crushed to a particle size of 100 μm then enters the raw material preparation unit: a mixture of an organomineral activator, for example oil shale, from a
Механоактивацию проводят в известных аппаратах типа Desi-14, а также в любых известных диспергаторах (гомогенизаторах), диспергаторах-смесителях, дезинтеграторах и др.Mechanical activation is carried out in well-known apparatuses of the Desi-14 type, as well as in any known dispersants (homogenizers), dispersant-mixers, disintegrants, etc.
Затем в полученную смесь добавляют тяжелый нефтяной остаток из емкости 7. При этом температуру в перемешивающем устройстве 8 (смешения и механоактивации исходного тяжелого нефтяного остатка со смесью органоминерального активатора и донорно-водородной добавки) поддерживают в пределах 80-100°C для обеспечения прокачиваемости нефтяного остатка. Операции по подаче трех компонентов сырьевой смеси осуществляют во время работы перемешивающего устройства, чтобы избежать оседания на дно мешалки органоминерального активатора. Если перемешивающее устройство не обеспечивает эффективного смешивания 3-компонентной смеси, то для более тщательного перемешивания (гомогенизации) применяют насосы-диспергаторы.Then, the heavy oil residue from the
Из перемешивающего устройства 8 сырьевая смесь поступает в устройство 9 механохимической активации, которую осуществляют, например с помощью магнитно-вихревого поля. После перемешивания готовая сырьевая смесь подается в печь 10 для нагрева сырья (смеси донорно-водородной добавки с органоминеральным активатором и тяжелым нефтяным остатком), а затем в реактор 11, имеющий от 1 до 3 секций. Температура на выходе из печи 10 составляет 380-490°C, в зависимости от типа перерабатываемого сырья. После реактора 11 парогазовый поток направляется в теплообменник 12 и далее в горячий сепаратор 13, где поддерживается температура 270-320°C и давление 10 МПа.From the
В этих условиях сверху горячего сепаратора уходят в основном фракции, выкипающие до 360-380°C, снизу горячего сепаратора - фракции, выкипающие выше 360-380°C в смеси с твердыми продуктами. Верхний поток горячего сепаратора вместе с водородосодержащим газом (ВСГ), пройдя систему охлаждения 14, накапливается в сепараторе высокого давления 15, где происходит отделение ВСГ от жидких фракций.Under these conditions, the fractions boiling up to 360-380 ° C mainly leave on top of the hot separator, and fractions boiling above 360-380 ° C mixed with solid products go down from the hot separator. The upper stream of the hot separator together with the hydrogen-containing gas (WGS), passing through the
Жидкие фракции из сепаратора 15 высокого давления переходят в сепаратор 16 низкого давления и далее по трубопроводу в накопительный резервуар 17 для дальнейшей переработки.The liquid fractions from the high-
Продукт низа горячего сепаратора 13 (так называемый шлам) через дроссельный клапан поступает на охлаждение в холодильник 18 и по трубопроводу транспортируется на деканторную центрифугу 19. Жидкие фракции вместе с жидкими фракциями из накопительного резервуара 17 направляются в ректификационную колонну 20 на дистилляцию с получением бензиновой фракции с т.кип. до 180°C, дизельной фракции с т.кип. 180-360°C, газойлевой с т.кип. 360-500°C и остатка, выкипающего выше 500°C (рисайкла).The product of the bottom of the hot separator 13 (the so-called sludge) is sent to the
Примеры реализации изобретения.Examples of the invention.
Пример 1. Исходную смесь готовят смешением гудрона, 10 мас.% экстракта селективной очистки масел с содержанием 5 мас.% активного водорода и 7 мас.% измельченного до размера 50 мкм горючего сланца. Смешение ведут в обогреваемой мешалке при температуре не ниже 90°C до получения суспензии с вязкостью 1,0 Па·с при 80°C. Затем смесь подвергают механохимической активации и обработке при температуре 90°C магнитно-вихревым полем. Термокрекинг полученного продукта ведут под давлением 5 МПа, температуре 450°C, объемной скорости 2 час-1. Полученные жидкие продукты дистиллируют на фракции с т.кип. до 180°C (бензиновая) 26 мас.%, 180-360°C (дизельная) 56 мас.%, 360-500°C (газойлевая) 10 мас.% и остаток с т.кип. выше 500°C. Количество кокса составляет 0,07 мас.%.Example 1. The initial mixture is prepared by mixing tar, 10 wt.% Extract of selective oil purification with a content of 5 wt.% Active hydrogen and 7 wt.% Crushed to a size of 50 μm oil shale. Mixing is carried out in a heated stirrer at a temperature not lower than 90 ° C until a suspension with a viscosity of 1.0 Pa · s at 80 ° C is obtained. The mixture is then subjected to mechanochemical activation and processing at a temperature of 90 ° C by a magnetic vortex field. Thermocracking of the obtained product is carried out under a pressure of 5 MPa, a temperature of 450 ° C, a space velocity of 2 hours -1 . The resulting liquid products are distilled into fractions with so Kip. up to 180 ° C (gasoline) 26 wt.%, 180-360 ° C (diesel) 56 wt.%, 360-500 ° C (gas oil) 10 wt.% and the remainder with so on. above 500 ° C. The amount of coke is 0.07 wt.%.
Пример 2. Исходную смесь готовят смешением 15 мас.% экстракта селективной очистки масел с содержанием 0,1 мас.% активного водорода и 5 мас.% измельченного при 60°C до размера 75 мкм сапропелита. Затем в полученную смесь добавляют 15 мас.% тяжелого нефтяного остатка - деасфальтизата (от исходного его количества). Полученную смесь подвергают механохимической активации и обработке при температуре 80°C. Затем добавляют оставшееся количество деасфальтизата и подвергают дополнительной гомогенизации смеси в дезинтеграторе.Example 2. The initial mixture is prepared by mixing 15 wt.% Extract of selective oil purification with a content of 0.1 wt.% Active hydrogen and 5 wt.% Crushed at 60 ° C to a size of 75 μm sapropelite. Then, 15 wt.% Of a heavy oil residue, deasphalting agent (from its initial amount), is added to the resulting mixture. The resulting mixture is subjected to mechanochemical activation and processing at a temperature of 80 ° C. Then, the remaining amount of deasphalting agent is added and the mixture is further homogenized in a disintegrator.
Термокрекинг полученного продукта ведут под давлением 3 МПа, температуре 400°C, объемной скорости 3 час-1. Полученные жидкие продукты дистиллируют на фракции с т.кип. до 180°C (бензиновая) 27 мас.%, 180-360°C (дизельная) 52 мас.%, 360-500°C (газойлевая) 5,0 мас.% и остаток с т.кип. выше 500°C. Количество кокса составляет 0,075 мас.%.Thermocracking of the obtained product is carried out under a pressure of 3 MPa, a temperature of 400 ° C, a space velocity of 3 hours -1 . The resulting liquid products are distilled into fractions with so Kip. up to 180 ° C (gasoline) 27 wt.%, 180-360 ° C (diesel) 52 wt.%, 360-500 ° C (gas oil) 5.0 wt.% and the remainder with so on. above 500 ° C. The amount of coke is 0.075 wt.%.
Пример 3. Исходную смесь готовят смешением 0,1 мас.% экстракта селективной очистки масел с содержанием 15 мас.% активного водорода и 15 мас.% измельченного при 60°C до размера 5 мкм сапромектита. Затем в полученную смесь добавляют 15 мас.% тяжелого нефтяного остатка-гудрона (от исходного его количества). Полученную смесь подвергают механохимической активации и обработке при температуре 80°C. Затем добавляют оставшееся количество гудрона и подвергают дополнительной гомогенизации смеси в дезинтеграторе.Example 3. The initial mixture is prepared by mixing 0.1 wt.% Extract of selective oil purification with a content of 15 wt.% Active hydrogen and 15 wt.% Crushed at 60 ° C to a size of 5 μm sapromectite. Then, 15 wt.% Of heavy oil residue-tar (from its initial amount) is added to the resulting mixture. The resulting mixture is subjected to mechanochemical activation and processing at a temperature of 80 ° C. Then the remaining amount of tar is added and the mixture is further homogenized in a disintegrator.
Термокрекинг полученного продукта ведут под давлением 0,2 МПа, температуре 490°C, объемной скорости 0,5 час-1. Полученные жидкие продукты дистиллируют на фракции с т.кип. до 180°C (бензиновая) 26,5 мас.%, 180-360°C (дизельная) 54 мас.%, 360-500°C (газойлевая) 10,0 мас.% и остаток с т.кип. выше 500°C. Количество кокса составляет 0,07 мас.%.Thermocracking of the obtained product is carried out under a pressure of 0.2 MPa, a temperature of 490 ° C, a space velocity of 0.5 hour -1 . The resulting liquid products are distilled into fractions with so Kip. up to 180 ° C (gasoline) 26.5 wt.%, 180-360 ° C (diesel) 54 wt.%, 360-500 ° C (gas oil) 10.0 wt.% and the remainder with so on. above 500 ° C. The amount of coke is 0.07 wt.%.
Пример 4. Исходную смесь готовят смешением 0,2 мас.% экстракта селективной очистки масел с содержанием 12 мас.% активного водорода и 1 мас.% измельченного при 60°C до размера 100 мкм сапромектита. Затем в полученную смесь добавляют 15 мас.% тяжелого нефтяного остатка - гудрона (от исходного его количества). Полученную смесь подвергают механохимической активации и обработке при температуре 80°C. Затем добавляют оставшееся количество гудрона и подвергают дополнительной гомогенизации смеси в дезинтеграторе.Example 4. The initial mixture is prepared by mixing 0.2 wt.% Extract of selective oil purification with a content of 12 wt.% Active hydrogen and 1 wt.% Crushed at 60 ° C to a size of 100 μm sapromectite. Then, 15 wt.% Of the heavy oil residue - tar (from its initial amount) is added to the resulting mixture. The resulting mixture is subjected to mechanochemical activation and processing at a temperature of 80 ° C. Then the remaining amount of tar is added and the mixture is further homogenized in a disintegrator.
Термокрекинг полученного продукта ведут под давлением 4 МПа, температуре 380°C, объемной скорости 1,5 час-1. Полученные жидкие продукты дистиллируют на фракции с т.кип. до 180°C (бензиновая) 27,5 мас.%, 180-360°C (дизельная) 58,5 мас.%, 360-500°C (газойлевая) 6,0 мас.% и остаток с т.кип. выше 500°C. Количество кокса составляет 0,1 мас.%.Thermocracking of the obtained product is carried out under a pressure of 4 MPa, a temperature of 380 ° C, a space velocity of 1.5 hours -1 . The resulting liquid products are distilled into fractions with so Kip. up to 180 ° C (gasoline) 27.5 wt.%, 180-360 ° C (diesel) 58.5 wt.%, 360-500 ° C (gas oil) 6.0 wt.% and the remainder with so on. above 500 ° C. The amount of coke is 0.1 wt.%.
Пример 5. Исходную смесь готовят смешением 0,5 мас.% экстракта селективной очистки масел с содержанием 11,5 мас.% активного водорода и 6 мас.% измельченного при 60°C до размера 20 мкм сланца. Затем в полученную смесь добавляют 15 мас.% тяжелого нефтяного остатка - гудрона (от исходного его количества). Полученную смесь подвергают механохимической активации и обработке при температуре 80°C. Затем добавляют оставшееся количество гудрона и подвергают дополнительной гомогенизации смеси в дезинтеграторе.Example 5. The initial mixture is prepared by mixing 0.5 wt.% Extract of selective oil purification with a content of 11.5 wt.% Active hydrogen and 6 wt.% Crushed at 60 ° C to a size of 20 μm shale. Then, 15 wt.% Of the heavy oil residue - tar (from its initial amount) is added to the resulting mixture. The resulting mixture is subjected to mechanochemical activation and processing at a temperature of 80 ° C. Then the remaining amount of tar is added and the mixture is further homogenized in a disintegrator.
Термокрекинг полученного продукта ведут под давлением 3 МПа, температуре 430°C, объемной скорости 4 час-1. Полученные жидкие продукты дистиллируют на фракции с т. кип. до 180°C (бензиновая) 26,5 мас.%, 180-360°C (дизельная) 49 мас.%, 360-500°C (газойлевая) 10,0 мас.% и остаток с т.кип. выше 500°C. Количество кокса составляет 0,08 мас.%.Thermocracking of the obtained product is carried out under a pressure of 3 MPa, a temperature of 430 ° C, and a space velocity of 4
Условия приготовления исходного сырья, проведения процесса термического крекинга и количество полученных при этом продуктов приведены в таблице.The conditions for preparing the feedstock, conducting the thermal cracking process and the amount of products obtained from this are shown in the table.
Таким образом, представленные результаты показывают явные преимущества совокупности признаков заявленной группы изобретений и доказывают, что их использование позволяет достичь поставленной цели, а именно: повысить выход светлых продуктов до 82-86 мас.% и снизить коксообразование, а также снизить стоимость целевых продуктов за счет использования недорогих исходных компонентов сырья. Выход за рамки заявленной совокупности признаков не позволит получить целевые продукты нужного качества и количества.Thus, the presented results show the obvious advantages of the combination of features of the claimed group of inventions and prove that their use allows us to achieve the goal, namely: to increase the yield of light products to 82-86 wt.% And reduce coke formation, as well as reduce the cost of target products due to the use of inexpensive starting components of raw materials. Going beyond the scope of the claimed set of features will not allow to obtain target products of the desired quality and quantity.
Claims (8)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008144316/04A RU2398008C2 (en) | 2008-11-11 | 2008-11-11 | Method for production of light oil and plant for its realisation |
PCT/RU2009/000613 WO2010056153A1 (en) | 2008-11-11 | 2009-11-11 | Process for obtaining light petroleum products and plant for implementing this process |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008144316/04A RU2398008C2 (en) | 2008-11-11 | 2008-11-11 | Method for production of light oil and plant for its realisation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008144316A RU2008144316A (en) | 2010-05-20 |
RU2398008C2 true RU2398008C2 (en) | 2010-08-27 |
Family
ID=42170136
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008144316/04A RU2398008C2 (en) | 2008-11-11 | 2008-11-11 | Method for production of light oil and plant for its realisation |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2398008C2 (en) |
WO (1) | WO2010056153A1 (en) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60120791A (en) * | 1983-12-02 | 1985-06-28 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Conversion of heavy hydrocarbon to light hydrocarbon |
RU2178448C1 (en) * | 2000-08-08 | 2002-01-20 | Горлов Евгений Григорьевич | Process for production of liquid products from heavy petroleum residue |
RU2261265C1 (en) * | 2001-07-12 | 2005-09-27 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственная компания Панджшер-Холдинг" | Fuel distillates production process |
RU2288940C1 (en) * | 2005-07-20 | 2006-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)" | Process for thermochemical processing of heavy petroleum residues |
-
2008
- 2008-11-11 RU RU2008144316/04A patent/RU2398008C2/en not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-11-11 WO PCT/RU2009/000613 patent/WO2010056153A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2010056153A1 (en) | 2010-05-20 |
RU2008144316A (en) | 2010-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2005266712B2 (en) | A process for direct liquefaction of coal | |
RU2654852C2 (en) | Process for introducing fine and coarse additives for hydroconversion of heavy hydrocarbons | |
US11718794B2 (en) | Solid-liquid crude oil compositions and fractionation processes thereof | |
SU959630A3 (en) | Process for producing highly-aromatic pitch-like product from coal | |
WO2018219150A1 (en) | Whole-plant technological process adopting all-round bed hydrogenation process | |
RU2398008C2 (en) | Method for production of light oil and plant for its realisation | |
WO2014110085A1 (en) | Direct coal liquefaction process | |
CN1107106C (en) | Production of distilled fuel | |
RU2288940C1 (en) | Process for thermochemical processing of heavy petroleum residues | |
RU2630529C1 (en) | Method for production of modified bituminous binders for road surfaces (versions) | |
RU2305698C1 (en) | Fuel distillate production process | |
RU2378317C2 (en) | Method of non-waste thermal processing of heavy oil residues mixed with solid fuel | |
CN1205304C (en) | Method for raising production efficiency of delayed coking liquid product | |
RU2345119C1 (en) | Method of producing fluid products from heavy petroleum residues | |
RU2398812C2 (en) | Method of production of fuel distillates | |
WO2010008314A1 (en) | Method for processing crude hydrocarbons for subsequent advanced treatment | |
RU2261265C1 (en) | Fuel distillates production process | |
RU2114895C1 (en) | Method of producing liquid products from oil residues | |
RU2448153C1 (en) | Hydrocracking method of heavy oil raw material using vortex reactor | |
RU2634725C1 (en) | Method for processing combustible shale | |
RU2215020C1 (en) | Heavy hydrocarbon feedstock processing method | |
RU2459859C1 (en) | Method of producing jet fuel for supersonic aircraft | |
RU2024578C1 (en) | Process of production of fluid products from heavy petroleum products | |
US20150191657A1 (en) | Direct coal liquefaction process | |
CN102041015A (en) | Method for preparing liquid fuel from coal petrography oil-gas reservoir |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101112 |