RU2434049C2 - Procedure for oil simultaneous extraction and cracking/refining from solid substances - Google Patents
Procedure for oil simultaneous extraction and cracking/refining from solid substances Download PDFInfo
- Publication number
- RU2434049C2 RU2434049C2 RU2008149093/04A RU2008149093A RU2434049C2 RU 2434049 C2 RU2434049 C2 RU 2434049C2 RU 2008149093/04 A RU2008149093/04 A RU 2008149093/04A RU 2008149093 A RU2008149093 A RU 2008149093A RU 2434049 C2 RU2434049 C2 RU 2434049C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- sand
- reactor
- solids
- cracking
- 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
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
- C10G1/02—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by distillation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к способу извлечения нефти из битуминозного песка (также называемого нефтяным песком) и/или нефтяного сланца и обогащению нефти в том же способе.The present invention relates to a method for extracting oil from tar sand (also called oil sand) and / or oil shale and enriching oil in the same method.
Битуминозный песок найден в огромных количествах в ряде стран, наибольшие запасы найдены в Канаде и состоят из сырой нефти и песка природного происхождения, залегающих на разной глубине. Эти ресурсы были предметом интенсивных исследований в попытках разработать технологию извлечения нефти из данного песка. Таким образом, существует ряд различных технологий.Bituminous sand is found in huge quantities in a number of countries, the largest reserves are found in Canada and consist of crude oil and sand of natural origin, lying at different depths. These resources have been the subject of intense research in attempts to develop a technology for extracting oil from a given sand. Thus, there are a number of different technologies.
Наиболее важные ископаемые ресурсы Альберты - это нефть и газ, они составляют более 90% дохода Альберты от разработки полезных ископаемых. Альберта производит примерно две третьих Канадской нефти и более трех четвертых ее природного газа. Примерно половина нефти Альберты добывается из многочисленных нефтяных песков, которые являются залежами сырой неочищенной нефти, называемой битумом. Нефтяные пески Альберты являются самым большим из известных мировых месторождений битума. Нефтяные пески встречаются в трех основных районах провинции: в долине реки Атабаска на северо-востоке, в районе реки Пис-Рисер на севере и в области озера Колд-Лейк на востоке центральной части Альберты. Битум - более дорогостоящее ископаемое, чем сырая природная нефть, которая естественным образом вытекает или выкачивается из земли. Это обусловлено тем, что для получения неочищенной нефти, которую придется очистить, ее вязкие тяжелые фракции предварительно должны быть отделены от окружающего песка и воды.Alberta's most important mineral resources are oil and gas; they make up more than 90% of Alberta’s income from mining. Alberta produces about two-thirds of Canadian oil and more than three-quarters of its natural gas. Approximately half of Alberta’s oil is produced from numerous oil sands, which are deposits of crude crude oil called bitumen. Alberta's oil sands are the largest known bitumen deposits in the world. Oil sands are found in three main areas of the province: in the Athabasca Valley in the northeast, in the region of Pis-Riser in the north and in the area of Cold Lake in the east of central Alberta. Bitumen is a more expensive mineral than natural crude oil, which naturally flows or is pumped out of the ground. This is due to the fact that in order to obtain crude oil that will have to be refined, its viscous heavy fractions must first be separated from the surrounding sand and water.
В 1950-е - 1960-е гг. месторождения нефти разрабатывались в других районах, таких как долина реки Пис-Ривер и Лебяжьи холмы к югу от Малого Невольничьего озера. К концу 1960-х были найдены последние крупные месторождения нефти.In the 1950s - 1960s oil fields were developed in other areas, such as the Peace River Valley and the Lebyazhye Hills south of the Lesser Slave Lake. By the end of the 1960s, the last major oil fields were discovered.
Битум, в отличие от обычной неочищенной нефти, которую находят в глубоких пластах, не содержит легких фракций, испарившихся за тысячи лет. Следовательно, битум состоит из тяжелых молекул с плотностью, превышающей 1000 кг/дм3 (менее чем 10 АНИ), и вязкостью в 1000 раз выше, чем легкая нефть. Кроме того, битуминозный песок содержит более 4% серы по массе и сотни промилле тяжелых металлов. Содержание органического вещества в битуминозном песке может варьировать от 5 до 20% по массе, следовательно, экстракция нефти из битуминозного песка включает в себя огромный массоперенос.Bitumen, unlike ordinary crude oil found in deep formations, does not contain light fractions that have evaporated over thousands of years. Therefore, bitumen consists of heavy molecules with a density exceeding 1000 kg / dm 3 (less than 10 ANI) and a viscosity 1000 times higher than light oil. In addition, tar sand contains more than 4% sulfur by weight and hundreds of ppm of heavy metals. The content of organic matter in tar sand can vary from 5 to 20% by weight, therefore, the extraction of oil from tar sand includes a huge mass transfer.
Состав битума обусловливает необходимость его обогащения до того, как он может быть переработан, подобно легкой нефти.The composition of bitumen necessitates its enrichment before it can be processed, like light oil.
Экономический потенциал этих огромных ресурсов объясняет тот факт, что существует ряд различных способов извлечения нефти из битуминозных песков. Эти технологии включают в себя биологические, термальные методы, использование растворителей, а также процессы, в ходе которых нефть вымывается из песка перегретой водой.The economic potential of these vast resources is explained by the fact that there are a number of different ways to extract oil from tar sands. These technologies include biological, thermal methods, the use of solvents, as well as processes during which oil is washed out of sand by superheated water.
Огромное количество песка (оставшейся породы), образующегося при экстракции нефти из битуминозного песка, приводит к тому, что разные способы встречают ряд экологических ограничений.A huge amount of sand (the remaining rock), formed during the extraction of oil from tar sand, leads to the fact that different methods meet a number of environmental restrictions.
В отличие от битуминозного песка нефтяной сланец - это сланец, содержащий органическое вещество, известное как кероген, которое не может быть вымыто или растворено, подобно битуму в битуминозном песке. Чтобы извлечь нефть из нефтяного сланца, последний нужно нагреть до температуры в 500-600°С, в результате чего происходит крекинг органического вещества до жидких продуктов. Как и битуминозный песок, нефтяной сланец содержит ряд нежелательных компонентов, которые обусловливают экологические ограничения. И, как и в случае технологий извлечения нефти из битуминозного песка, существует ряд различных технологий извлечения нефти из нефтяного сланца.Unlike tar sand, oil shale is a shale containing organic matter, known as kerogen, that cannot be washed or dissolved like bitumen in tar sand. To extract oil from oil shale, the latter must be heated to a temperature of 500-600 ° C, as a result of which the cracking of organic matter to liquid products occurs. Like tar sand, oil shale contains a number of undesirable components that cause environmental restrictions. And, as in the case of technologies for extracting oil from tar sand, there are a number of different technologies for extracting oil from oil shale.
Настоящее изобретение посвящено энергетически самоподдерживающемуся способу, в котором решен ряд проблем, известных для уже существующих технологий, и который, помимо извлечения нефти, лучше обогащает нефть легкими фракциями, чем любая другая из существующих технологий, удаляет около 40% серы и около 90% тяжелых металлов. Кроме того, в результате данного процесса оставшиеся породы выделяются с меньшими экологическими ограничениями, поскольку неорганическое вещество (песок) выделяется в сухом состоянии.The present invention is devoted to an energetically self-sustaining method in which a number of problems known for existing technologies are solved, and which, in addition to oil recovery, better enriches oil with light fractions than any other existing technology, removes about 40% sulfur and about 90% heavy metals . In addition, as a result of this process, the remaining rocks are released with less environmental restrictions, since inorganic matter (sand) is released in the dry state.
Данный способ представляет собой скоростной "сухой-влажный" процесс в псевдоожиженном слое, в котором песок смешивается в реакторе для создания псевдоожиженного слоя с частью органического вещества битуминозного песка. Топочные газы высвобождают нефть из песка, вместе они действуют как пневматический носитель, транспортирующий песок и соответствующие газы в реактор циклона, где песок отделяется от потока газов, которые затем направляются в конденсирующую систему. Часть конденсированной нефти может быть направлена обратно в поток через распылительные форсунки для вторичного крекинга, посредством чего нефть извлекается и обогащается в ходе процесса в одну стадию без необходимости использования обогащающих блоков.This method is a high-speed dry-wet fluidized bed process in which sand is mixed in a reactor to create a fluidized bed with part of the organic matter of tar sand. The flue gases release oil from the sand, together they act as a pneumatic carrier transporting sand and associated gases to the cyclone reactor, where the sand is separated from the gas stream, which is then sent to a condensing system. Part of the condensed oil can be directed back into the stream through spray nozzles for secondary cracking, whereby the oil is extracted and enriched during the process in one stage without the need for enrichment units.
Для предотвращения столкновений между частицами, поскольку необходимо получить максимальные деформационные силы между твердыми частицами в потоке песка, топочные газы и газообразные углеводороды ускоряются и замедляются в вертикальном трубопроводе переменного диаметра.To prevent collisions between particles, since it is necessary to obtain maximum deformation forces between solid particles in a sand stream, flue gases and gaseous hydrocarbons are accelerated and decelerated in a vertical pipeline of variable diameter.
Столкновения между частицами приводят к умеренной гидрогенизации нефти за счет сонолюминесценции микроскопических пузырьков пара, зажатых между сталкивающимися твердыми частицами. Когда пузырьки пара оказываются сжаты между вращающимися частицами неправильной формы, пар подвергается адиабатическому сжатию таким образом, что температура и давление в пузырьках возрастают в несколько тысяч раз по сравнению с температурой и давлением процесса в целом. Это сжатие приводит воду к сверхкритическому состоянию, в котором вода распадается на водород и гидроксил-радикал. Водород, абсорбирующийся на цепочках молекул сырой нефти, ослабляет связи таким образом, что сила столкновения с вращающимися песчинками может привести к крекингу молекулы и "разрыву" микроскопических пузырьков пара. Большинство атомов водорода затем освобождается и вновь реагирует с гидроксил-радикалами с образованием воды, но часть атомов водорода умеренно гидрогенизирует продукт.Collisions between particles lead to moderate hydrogenation of oil due to sonoluminescence of microscopic vapor bubbles sandwiched between colliding solid particles. When the vapor bubbles are compressed between rotating irregular particles, the steam undergoes adiabatic compression so that the temperature and pressure in the bubbles increase several thousand times compared with the temperature and pressure of the process as a whole. This compression leads to a supercritical state in which water decomposes into hydrogen and a hydroxyl radical. Hydrogen absorbed on chains of crude oil molecules weakens the bonds in such a way that the collision force with rotating grains of sand can lead to cracking of the molecule and “rupture” of microscopic vapor bubbles. Most hydrogen atoms are then released and reacts again with hydroxyl radicals to form water, but some hydrogen atoms moderately hydrogenate the product.
Крайне желательно достичь хорошего смешения песка/нефти так рано и так быстро, как только возможно. Описанный метод достижения смешения требует вышеупомянутого ускорения и замедления потока частиц. Традиционная среда, использующаяся для поддержания псевдоожиженности и движения твердых частиц в вертикальном трубопроводе, - это пар. Однако пар разрушающе действует на очень горячие твердые вещества, которые можно обнаружить в процессе остаточного крекинга. При этих условиях пар вызывает гидротермальную деактивацию катализатора, например катализатора крекинга в псевдоожиженном слое.It is highly desirable to achieve a good sand / oil mixture as early and as fast as possible. The described method of achieving mixing requires the aforementioned acceleration and deceleration of particle flow. The traditional medium used to maintain fluidization and movement of particulate matter in a vertical pipe is steam. However, steam has a damaging effect on very hot solids that can be detected during residual cracking. Under these conditions, steam causes hydrothermal deactivation of the catalyst, for example, a fluidized bed cracking catalyst.
Эта проблема преодолевается в настоящем изобретении за счет использования отработанных газов из насыщенного топливом основания регенератора реактора (CO/CO2 и газообразные углеводороды) в качестве газа-носителя твердых частиц, которые будут действовать как катализаторы крекинга нефти.This problem is overcome in the present invention by using the exhaust gases from the fuel-saturated base of the reactor regenerator (CO / CO 2 and gaseous hydrocarbons) as a carrier gas of particulate matter that will act as oil cracking catalysts.
Для проверки способа в лаборатории SINTEF ENERGY RESEARCH AS (г.Тронхейм, Норвегия) был построен и размещен испытательный стенд размерами 2,5×2,5×3 м с максимальной мощностью 125 кВт.To test the method, a test bench 2.5 × 2.5 × 3 m in size with a maximum power of 125 kW was built and placed in the laboratory of SINTEF ENERGY RESEARCH AS (Trondheim, Norway).
План испытательного стенда изображен на фиг.3.The plan of the test bench is shown in Fig.3.
Фиг.4 изображает испытательный стенд во время тестирования. Затраты энергии, требуемые для переработки одного килограмма нефтяного песка, определяются как:Figure 4 depicts a test bench during testing. The energy costs required to process one kilogram of oil sand are defined as:
Q=xs*cs*dt+xo(cs*dt+ro)+xw*H,Q = x s * c s * dt + x o (c s * dt + r o ) + x w * H,
гдеWhere
xs = массовая доля песка (включая металлы и серу), например, 80%,x s = mass fraction of sand (including metals and sulfur), e.g. 80%,
xo = массовая доля нефти, например, 15%,x o = mass fraction of oil, for example, 15%,
xw = массовая доля воды, например, 5%,x w = mass fraction of water, e.g. 5%,
cs = удельная теплоемкость песка в кДж/кг·К=1 кДж/кг·К,c s = specific heat of sand in kJ / kg · K = 1 kJ / kg · K,
co = удельная теплоемкость нефти при рабочей температуре в кДж/кг·К = примерно 2,25 кДж/кг·К,c o = specific heat of oil at an operating temperature in kJ / kg · K = about 2.25 kJ / kg · K,
ro = теплота испарения в кДж/кг = примерно 225 кДж/кг,r o = heat of vaporization in kJ / kg = approximately 225 kJ / kg,
dt = разница температур между рабочей температурой и температурой подачи песка в К,dt = temperature difference between the operating temperature and the sand feed temperature in K,
Н = энтальпия воды при рабочей температуре в кДж/ч = 3500 кДж,N = enthalpy of water at operating temperature in kJ / h = 3500 kJ,
Рабочая температура 360°С=633 К,Operating temperature 360 ° C = 633 K,
Температура подачи 90°С=363 К,Feed temperature 90 ° C = 363 K,
dt=270 К,dt = 270 K,
Q=516 кДж/кг, что дает пропускную способность тестового испытательного стенда в 872 кг/ч песка, содержащего 130 кг нефти, откуда следует пропускная способность 20 баррелей нефти в день.Q = 516 kJ / kg, which gives a throughput of a test bench of 872 kg / h of sand containing 130 kg of oil, which implies a throughput of 20 barrels of oil per day.
Тесты проводили с битуминозным песком из залежей долины реки Атабаска. Ниже приведены его характеристики и полученные результаты:The tests were carried out with tar sand from the deposits of the Athabasca River Valley. Below are its characteristics and the results obtained:
Плотность извлеченной нефти в реакторе с псевдоожиженным слоем частиц: 21 АНИ;Density of recovered oil in a fluidized bed reactor: 21 ANI;
Плотность извлеченной нефти в вертикальном трубопроводе: 29,3 АНИ;Density of recovered oil in a vertical pipeline: 29.3 API;
Плотность осушенной нефти на выходе из конденсатора нефти: 25,15 АНИ;Density of dried oil at the outlet of the oil condenser: 25.15 ANI;
Кокс, оставшийся в отработанном песке: 1,25% весовых;Coke remaining in waste sand: 1.25% by weight;
Уменьшение содержания серы в нефти: 45%;Reduction of sulfur content in oil: 45%;
Уменьшение содержания тяжелых металлов: 87%;Heavy metal content reduction: 87%;
Потребление энергии в % от извлекаемой нефти: 9,3 = примерно 12,5 кг нефти/час = примерно 3,93 $ на баррель. (При цене нефти 50 $ за баррель.)Energy consumption in% of recoverable oil: 9.3 = approximately 12.5 kg of oil / hour = approximately $ 3.93 per barrel. (At a price of oil of $ 50 per barrel.)
На фиг.5 показаны битуминозный песок, извлеченная нефть и очищенный песок, оставшийся после тестового эксперимента.5 shows tar sand, recovered oil, and refined sand remaining after the test experiment.
Схема технологического процесса показана далее на фиг.1.The process flow diagram is shown further in FIG. 1.
А) обозначает вертикальный реактор аппарата для создания псевдоожиженного слоя с помощью мешалки В), расположенной на некотором расстоянии от дна аппарата. В пространстве между дном и мешалкой В) для создания псевдоожиженного слоя расположена камера С), в которую поступают топочные газы из камеры сгорания D), которая может быть заправлена газом и/или извлекаемой нефтью. Топочные газы нагревают и образуют псевдоожиженный слой твердых частиц (песка) Е), поступивших в реактор А). Давление, полученное от топочного газа, в реакторе вырастет, что вызовет пневматический транспорт твердых частиц и увлеченного газа, который состоит из топочного газа, пара и газообразных углеводородов, через вертикальный трубопровод JJ) в реактор циклона G). Последний спроектирован таким образом, что, в отличие от обычного циклона, твердые частицы вращаются в цилиндрическом корпусе циклона несколько сотен раз, прежде чем упадут в коническое днище Н) и обратно в реактор для создания псевдоожиженного слоя. В коническое днище циклона с помощью трубки I) подается перегретый пар, чтобы отделить углеводороды от падающих в циклоне твердых частиц, которые попадают в реактор А) через колено.A) denotes the vertical reactor of the apparatus for creating a fluidized bed using a mixer B) located at a certain distance from the bottom of the apparatus. In the space between the bottom and the mixer B), a chamber C) is located to create a fluidized bed, into which flue gases from the combustion chamber D) enter, which can be charged with gas and / or extracted oil. The flue gases are heated and form a fluidized bed of solid particles (sand) E) entering the reactor A). The pressure obtained from the flue gas in the reactor will increase, which will cause pneumatic transport of solid particles and entrained gas, which consists of flue gas, steam and gaseous hydrocarbons, through the vertical pipe JJ) to the cyclone reactor G). The latter is designed in such a way that, unlike a conventional cyclone, solid particles rotate in the cylindrical cyclone body several hundred times before falling into the conical bottom H) and back into the reactor to create a fluidized bed. Superheated steam is fed into the conical bottom of the cyclone using a pipe I) to separate hydrocarbons from the solid particles falling in the cyclone, which enter reactor A) through the elbow.
Нефтяной песок загружают в реактор А) с помощью подающих систем Сс) и Dd). Такое же количество песка, которое подается в реактор А), должно быть и отведено из реактора. Это делается через трубопровод К), по которому песок транспортируется в камеру сгорания L), где оставшийся кокс сжигается в псевдоожиженном слое воздухом, подаваемым через М). Отработанные газы из L) проходят через газоочиститель и систему регенерации тепла N) прежде, чем будут отведены в воздух.Oil sand is charged to reactor A) using feed systems Cc) and Dd). The same amount of sand that is fed to reactor A) must be removed from the reactor. This is done through pipeline K), through which sand is transported to the combustion chamber L), where the remaining coke is burned in the fluidized bed by air supplied through M). The exhaust gases from L) pass through the scrubber and the heat recovery system N) before being discharged into the air.
"Очищенные" твердые частицы из L) попадают в твердо/жидкостной теплообменник О) и нагревают остывшую воду из теплообменника Z), поступившую из подающей воду помпы Р). Горячая вода затем транспортируется в бойлер Q), расположенный в камере сгорания L). Бойлер производит пар, часть которого попадает в сверхнагреватель R), расположенный в камере С) реактора А). Сверхнагретый пар поступает во впрыскивающие форсунки S) для парового распыления нефти, в колено J) реактора циклона Н) и в колено Т) сепараторного циклона U). Остывший "чистый" песок может быть удален из теплообменника О) и использован для засыпки в землю, поскольку он сухой и не содержит каких-либо легко испаряющихся углеводородов.The “purified” solid particles from L) enter the solid / liquid heat exchanger O) and heat the cooled water from the heat exchanger Z), which has come from the water supply pump P). Hot water is then transported to a boiler Q) located in the combustion chamber L). The boiler produces steam, part of which enters the superheater R) located in chamber C) of reactor A). Superheated steam enters the injection nozzles S) for steam spraying of oil, to the bend J) of the cyclone reactor H) and to the bend T) of the separator cyclone U). Cooled "clean" sand can be removed from the heat exchanger O) and used for backfilling into the ground, since it is dry and does not contain any easily evaporating hydrocarbons.
Избыток несверхнагретого пара сбрасывают через трубку V) и используют для предварительного нагрева топлива, технологических нужд или для производства электричества с помощью системы паровых турбин.Excess non-superheated steam is discharged through tube V) and used for pre-heating fuel, technological needs or for generating electricity using a steam turbine system.
Из реактора циклона G) и сепараторного циклона U) поток газа подают в конденсатор W), установленный примерно на 95°С, таким образом, основная часть газообразной нефти конденсируется в жидкую нефть. Газ конденсируется потоком уже извлеченной нефти, поскольку нефть собирается на дне конденсатора и с помощью помпы X) подается в теплообменник Z), где охлаждается водой, поступающей из помпы Р). Из теплообменника Z) охлажденную нефть подают на верх конденсатора и конденсируют входящую газообразную нефть. Когда уровень нефти в конденсаторе увеличивается, продукт отводят через трубку ВВ). Несконденсировавшиеся газ и пар поступают во второй конденсатор СС), который охлаждают водой, подаваемой от помпы Р). Сконденсированную воду отводят из конденсатора через трубку DD) и собирают в гравитационный сепаратор ЕЕ). В гравитационном сепараторе ЕЕ) легкие фракции нефти, поступающие из конденсатора нефти СС), будут декантированы через трубку FF) в производственную линию от конденсатора нефти W) и попадут в приемник через трубку АА). Воду отводят через трубку GG) в сток.From the cyclone reactor G) and the separator cyclone U), a gas stream is supplied to a condenser W) set at about 95 ° C, so that most of the gaseous oil is condensed into liquid oil. The gas is condensed by the flow of already extracted oil, since the oil is collected at the bottom of the condenser and is pumped to the heat exchanger Z) with the help of the pump X), where it is cooled by the water coming from the pump P). From the heat exchanger Z), the cooled oil is fed to the top of the condenser and the incoming gaseous oil is condensed. When the oil level in the condenser rises, the product is removed through the tube BB). Non-condensable gas and steam enter the second condenser CC), which is cooled by water supplied from the pump P). Condensed water is removed from the condenser through a tube DD) and collected in a gravitational separator EE). In the gravitational separator EE), light oil fractions coming from the SS oil condenser will be decanted through the tube FF) to the production line from the oil condenser W) and will enter the receiver through the tube AA). Water is drained through the GG tube) into the drain.
Газ, несконденсировавшийся в конденсаторе СС), в зависимости от местных ограничений по загрязнению, либо через трубку НН) выбрасывают в атмосферу, либо он поступает в систему очистки газа.Gas that does not condense in the SS condenser, depending on local pollution restrictions, either through the LV pipe) is emitted into the atmosphere, or it enters the gas purification system.
Часть продукции возвращают в вертикальный трубопровод JJ) через трубку NN) за счет повышенного давления от помпы LL) через распыляющую форсунку S), присоединенную к трубопроводу JJ).Part of the product is returned to the vertical pipe JJ) through the pipe NN) due to the increased pressure from the pump LL) through the spray nozzle S) connected to the pipe JJ).
Распыляющая форсунка S) получает пар для распыления нефти из сверхнагревателя R).The spray nozzle S) receives steam to spray oil from the superheater R).
Избыток образовавшегося в реакторе топочного газа, который не требуется для транспорта песка в вертикальный трубопровод JJ), может быть удален из реактора через трубку OO) в газоочиститель и систему регенерации тепла (не изображены).Excess flue gas generated in the reactor, which is not required for transporting sand to the vertical pipe JJ), can be removed from the reactor through the OO pipe) to a gas scrubber and a heat recovery system (not shown).
При нагревании реактора до рабочей температуры камерой сгорания D) количество газа или нефти, применяемых для сгорания, постепенно можно уменьшать таким образом, что подаваемый в реактор А) воздух будет вызывать внутреннее сгорание образующихся углеводородов, и, следовательно, процесс будет самоподдерживающимся за счет энергии, получаемой из самого битуминозного песка. В качестве альтернативного варианта камеру сгорания можно заполнить частью извлеченной нефти, доставленной помпой LL).When the reactor is heated to the operating temperature by the combustion chamber D) the amount of gas or oil used for combustion can be gradually reduced so that the air supplied to the reactor A) causes internal combustion of the resulting hydrocarbons, and therefore the process will be self-sustaining due to energy, obtained from tar sand itself. Alternatively, the combustion chamber may be filled with a portion of the recovered oil delivered by the LL pump.
Чтобы получить вышеупомянутое ускорение и замедление потока в вертикальном трубопроводе, последнему следует придать переменный диаметр. Один из предпочтительных вариантов - сформировать часть трубопровода в виде форсунки Лаваля, где распыляющая(ие) форсунка(и) S) расположена(ы) или в самой узкой части эжектора, или там, где эжектор начинает расширяться.To obtain the aforementioned acceleration and deceleration of flow in a vertical pipe, the latter should be given a variable diameter. One of the preferred options is to form a part of the pipeline in the form of a Laval nozzle where the spray nozzle (s) (s) are located (s) either in the narrowest part of the ejector, or where the ejector begins to expand.
Когда газы, связанные с твердыми веществами, вводят в сепаратор U, результатом является вращение газов и твердых веществ, в то время как твердые вещества прижимаются к внутренней части вертикальной части сепаратора благодаря центробежной силе, и затем они осаждаются в конической части сепаратора и далее поступают в трубку Т. Газы, свободные от твердых веществ, покидают сепаратор в верхней его части и их возвращают в конденсатор WWhen gases associated with solids are introduced into the separator U, the result is the rotation of gases and solids, while the solids are pressed to the inside of the vertical part of the separator due to centrifugal force, and then they are deposited in the conical part of the separator and then enter tube T. Gases, free from solids, leave the separator in its upper part and return them to the condenser W
В целом, способ является высокоинтенсивным процессом с большой плотностью энергии по причине высокой скорости потока газа и песка. Высокие скорости процесса, обусловливающие интенсивный обмен энергией между частицами песка и нефти, а также низкое парциальное давление газообразных углеводородов, образовавшееся за счет топочных газов и пара, являются причиной того, что процесс может протекать в температурном интервале 300-500°С. Помимо уменьшения температурной нагрузки и потребления энергии, столь низкая температура уменьшает полимеризацию продукта крекинга.In General, the method is a high-intensity process with a high energy density due to the high flow rate of gas and sand. High process speeds, causing an intensive energy exchange between sand and oil particles, as well as low partial pressure of gaseous hydrocarbons formed due to flue gases and steam, are the reason that the process can occur in the temperature range 300-500 ° С. In addition to reducing the temperature load and energy consumption, such a low temperature reduces the polymerization of the cracked product.
На фиг.2 представлен завод производительностью 10000 баррелей в день.Figure 2 presents a plant with a capacity of 10,000 barrels per day.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CA2546940A CA2546940C (en) | 2006-05-15 | 2006-05-15 | Process for simultaneous recovery and cracking/upgrading of oil from solids |
CA2546940 | 2006-05-15 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008149093A RU2008149093A (en) | 2010-06-20 |
RU2434049C2 true RU2434049C2 (en) | 2011-11-20 |
Family
ID=38686899
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008149093/04A RU2434049C2 (en) | 2006-05-15 | 2007-05-10 | Procedure for oil simultaneous extraction and cracking/refining from solid substances |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20090120844A1 (en) |
EP (1) | EP2029695A4 (en) |
CN (1) | CN101484550A (en) |
AU (1) | AU2007250630B2 (en) |
BR (1) | BRPI0711480A2 (en) |
CA (1) | CA2546940C (en) |
MX (1) | MX2008014630A (en) |
NO (1) | NO20085143L (en) |
RU (1) | RU2434049C2 (en) |
WO (1) | WO2007133089A1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NO331801B1 (en) * | 2009-01-09 | 2012-04-02 | Tarblaster As | Process for simultaneous recovery and cracking of oil from oil / solid mixtures |
GB201200155D0 (en) | 2012-01-06 | 2012-02-15 | Statoil Asa | Process |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2537153A (en) * | 1946-10-08 | 1951-01-09 | Standard Oil Dev Co | Fluidized carbonization process |
US2534051A (en) * | 1946-11-22 | 1950-12-12 | Standard Oil Dev Co | Method for fluidized low-temperature carbonization of coal |
US2729597A (en) * | 1949-04-30 | 1956-01-03 | Hydrocarbon Research Inc | Process for rendering solid carbonaceous materials non-agglomerative |
US2764531A (en) * | 1952-08-01 | 1956-09-25 | Exxon Research Engineering Co | Process and apparatus for retorting oil shale |
US3501394A (en) * | 1967-04-17 | 1970-03-17 | Mobil Oil Corp | Gas lift retorting process for obtaining oil from fine particles containing hydrocarbonaceous material |
US4105502A (en) * | 1976-06-25 | 1978-08-08 | Occidental Petroleum Corporation | Simplified liquefaction pyrolysis process and apparatus therefor |
US4094767A (en) * | 1976-11-10 | 1978-06-13 | Phillips Petroleum Company | Fluidized bed retorting of tar sands |
US4369100A (en) * | 1977-09-27 | 1983-01-18 | Sawyer Harold T | Method for enhancing chemical reactions |
US4264435A (en) * | 1978-04-05 | 1981-04-28 | The Dow Chemical Company | Crude oil cracking using partial combustion gases |
US4276021A (en) * | 1979-08-08 | 1981-06-30 | Dravo Corporation | Method of recovering heat from hot granular solids |
US4326944A (en) * | 1980-04-14 | 1982-04-27 | Standard Oil Company (Indiana) | Rapid hydropyrolysis of carbonaceous solids |
DE3023670C2 (en) * | 1980-06-25 | 1982-12-23 | Veba Oel Entwicklungsgesellschaft mbH, 4660 Gelsenkirchen-Buer | Method and device for smoldering oil shale |
US4412910A (en) * | 1981-10-21 | 1983-11-01 | Westinghouse Electric Corp. | Recovery of fuel from oil shale |
US4415433A (en) * | 1981-11-19 | 1983-11-15 | Standard Oil Company (Indiana) | Fluid bed retorting process with multiple feed lines |
US4507195A (en) * | 1983-05-16 | 1985-03-26 | Chevron Research Company | Coking contaminated oil shale or tar sand oil on retorted solid fines |
US5076910A (en) * | 1990-09-28 | 1991-12-31 | Phillips Petroleum Company | Removal of particulate solids from a hot hydrocarbon slurry oil |
US5914027A (en) * | 1994-09-12 | 1999-06-22 | Thermtech A/S | Thermo-mechanical cracking and hydrogenation |
KR0171501B1 (en) * | 1996-08-28 | 1999-03-20 | 이성래 | Apparatus and process for reclaiming waste oil |
US6709573B2 (en) * | 2002-07-12 | 2004-03-23 | Anthon L. Smith | Process for the recovery of hydrocarbon fractions from hydrocarbonaceous solids |
NO20040615L (en) * | 2004-02-11 | 2005-08-12 | Ellycrack As | Low temperature catalytic cracking and conversion process for upgrading heavy crude oil |
-
2006
- 2006-05-15 CA CA2546940A patent/CA2546940C/en not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-05-10 MX MX2008014630A patent/MX2008014630A/en active IP Right Grant
- 2007-05-10 CN CNA2007800174764A patent/CN101484550A/en active Pending
- 2007-05-10 US US12/300,549 patent/US20090120844A1/en not_active Abandoned
- 2007-05-10 AU AU2007250630A patent/AU2007250630B2/en not_active Ceased
- 2007-05-10 RU RU2008149093/04A patent/RU2434049C2/en not_active IP Right Cessation
- 2007-05-10 EP EP07747631A patent/EP2029695A4/en not_active Withdrawn
- 2007-05-10 BR BRPI0711480-0A patent/BRPI0711480A2/en not_active IP Right Cessation
- 2007-05-10 WO PCT/NO2007/000170 patent/WO2007133089A1/en active Application Filing
-
2008
- 2008-12-10 NO NO20085143A patent/NO20085143L/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2029695A1 (en) | 2009-03-04 |
AU2007250630A1 (en) | 2007-11-22 |
CA2546940C (en) | 2010-09-21 |
CN101484550A (en) | 2009-07-15 |
RU2008149093A (en) | 2010-06-20 |
EP2029695A4 (en) | 2011-11-02 |
US20090120844A1 (en) | 2009-05-14 |
CA2546940A1 (en) | 2007-11-15 |
WO2007133089A1 (en) | 2007-11-22 |
NO20085143L (en) | 2008-12-15 |
MX2008014630A (en) | 2009-02-06 |
AU2007250630B2 (en) | 2011-08-18 |
BRPI0711480A2 (en) | 2011-11-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6110359A (en) | Method for extracting bitumen from tar sands | |
CA2676717C (en) | Fluid bed direct contact steam generator system and process | |
US4737267A (en) | Oil shale processing apparatus and method | |
US9114406B2 (en) | Steam driven direct contact steam generation | |
CA1145936A (en) | Particulate coal-in-liquid mixture and process for the production thereof | |
CA2752558C (en) | Steam driven direct contact steam generation | |
Gong et al. | Analysis on integrated thermal treatment of oil sludge by Aspen Plus | |
US4548702A (en) | Shale oil stabilization with a hydroprocessor | |
CN100445349C (en) | Process for dry distillation and decarburization of oil shales on fluidized bed | |
CN101402869A (en) | Liquefaction state destructive distillation oil refining process for shale and produced shale oil thereof | |
RU2434049C2 (en) | Procedure for oil simultaneous extraction and cracking/refining from solid substances | |
CA2792901C (en) | Bitumen froth treatment settler feed distributor | |
CN108624347A (en) | The synchronous recycling of oil product and purification method in a kind of oily sludge | |
JPH10505627A (en) | Thermomechanical decomposition and hydrogenation | |
CN209292290U (en) | A kind of oil-sand and greasy filth comprehensive utilization device | |
WO2010080039A1 (en) | Process for simultaneous recovery and cracking of oil from oil/solid mixtures | |
CA2965581C (en) | Heat recovery from oil sand tailings utilizing a fluidized bed | |
US4007108A (en) | Converting solid fuels to gaseous and liquid fuels | |
CN112048339B (en) | Continuous treatment method for slurry containing solid and device for implementing method | |
CA3116018C (en) | Method and system for processing oily mixture | |
CN109385288A (en) | A kind of oil-sand and greasy filth method of comprehensive utilization and device | |
Stelmakh et al. | Utilization of Shales for Power Generation and Processing: Method of Producing Power‐generation and Engine Fuels | |
BRPI0908525B1 (en) | METHOD AND METHOD FOR REFINING RAW MATERIAL CONTAINING ORGANIC ELEMENTS |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140511 |