RU2600448C1 - Способ переработки природных битумов - Google Patents
Способ переработки природных битумов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2600448C1 RU2600448C1 RU2015145044/04A RU2015145044A RU2600448C1 RU 2600448 C1 RU2600448 C1 RU 2600448C1 RU 2015145044/04 A RU2015145044/04 A RU 2015145044/04A RU 2015145044 A RU2015145044 A RU 2015145044A RU 2600448 C1 RU2600448 C1 RU 2600448C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gasoline
- amount
- bitumen
- natural bitumen
- fractions
- Prior art date
Links
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
- C10G11/00—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
- B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу переработки природного битума в бензиновые и дизельные фракции путем каталитического крекинга в среде ацетилена в присутствии мезопористого алюмосиликата с диаметром пор 50 Ǻ, взятого в количестве 5-10 мас.%, модифицированного наноразмерным порошком никеля со средним размером частиц 20 нм, полученного методом газофазного синтеза, в количестве 0,5-2,0% к массе цеолита. Технический результат - увеличение выхода бензиновой (НК-200°С) до 23,9% и дизельной (200-360°С) фракций до 42,7% при уменьшении газо- и новообразования до 3,2 и 0,2 мас.%, соответственно. 1 табл., 9 пр.
Description
Изобретение относится к области нефтепереработки, а именно к переработке природных битумов, и может быть использовано для получения бензиновой и дизельной фракций.
Поскольку природные битумы отличаются повышенным содержанием асфальтенов, смол (до 50% мас.), гетероатомных серо-, азот- и кислородсодержащих соединений, а также металлокомплексов ванадила и никеля, то переработка природных битумов с применением обычных технологий невозможна без предварительного облагораживания и получения «синтетической нефти». При этом используются такие процессы, как термический и каталитический крекинг, гидрокрекинг. При термическом крекинге тяжелого сырья для получения дополнительного выхода легких фракций процесс проводится при высоких температурах, что сопровождается образованием высокого количества газа и кокса.
Гидрокрекинг природного битума на сегодняшний день является весьма затратным, поскольку требуется дорогостоящее оборудование и необходимо присутствие в реакционной зоне водорода или водородсодержащего газа и создание повышенного давления. Каталитический крекинг значительно дешевле и проще гидрокрекинга. Однако каталитическая переработка природного битума осложняется конденсацией высокомолекулярных компонентов с образованием кокса и, как следствие, быстрой дезактивацией катализатора.
Известен способ термического крекинга природного битума с металлосодержащими добавками. Показано каталитическое влияние металлов (V, Ni) на процесс термического крекинга, приводящее к увеличению выхода жидких продуктов. Процесс проводится в кварцевом реакторе при температуре 450°С в атмосфере водорода с добавками гудронов, полученных из природного битума Мордово-Кармальского месторождения и природного битума Горского месторождения (Старшов Игнат Михайлович, Термический крекинг битомоносных пород. 02.00.13 - Нефтехимия. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук). Недостатком данного способа является использование водорода при переработке битума и незначительный выход светлых фракций.
Известен способ получения легкокипящих продуктов из тяжелого углеводородного сырья, входящего в контакт с катализатором ряда ZSM и/или цеолитов ZRP при 450-600°С, при соотношении катализатор/исходное сырье в пределах от 1 до 30 (Пат. RU №2464298). Недостатком данного способа является высокая температура процесса и значительный выход побочных продуктов.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ крекинга тяжелых нефтей в присутствии цеолита структурного типа Y в активной водородной форме (HY) с диаметром пор 
с добавкой нанопорошка никеля, взятого в количестве 2,0% мас. (Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Химия. Красноярск, 2012 г., №2(5), с. 224-235). Недостатком данного способа является высокое содержание никеля в катализаторе и повышенное коксообразование.
Задачей изобретения является углубление процесса переработки тяжелого углеводородного сырья - природного битума при незначительном газо- и коксообразовании.
Техническим результатом изобретения является увеличение выхода бензиновой (НК-200°С) до 23,9% и дизельной (200-360°С) фракций до 42,7% при уменьшении газо- и коксообразования до 3,2 и 0,2% мас., соответственно.
Технический результат достигается проведением каталитического крекинга природного битума в автоклавах в среде ацетилена при температуре 450°С в течение 100 мин в присутствии мезопористого алюмосиликата с диаметром пор 
, взятого в количестве 5-10% мас., модифицированного наноразмерным порошком никеля со средним размером частиц 20 нм, полученного методом газофазного синтеза, в количестве 0,5-2,0% мас.
Относительно большой диаметр пор алюмосиликата способствует проникновению крупных молекул смол и асфальтенов природного битума в объем катализатора, что увеличивает их термодеструкцию и позволяет получить дополнительное количество легкокипящих продуктов без образования значительных количеств газа и кокса. Модификация катализатора никелем в количестве 0,5-2,0% мас. способствует диспропорционированию водорода в ходе реакции и образованию компонентов бензиновых и дизельных фракций из высокомолекулярных соединений сырья. Содержание никеля в катализаторе более 2% мас. приводит к увеличению активности катализатора в побочных реакциях - газо- и коксообразования. Использование ацетилена позволяет снизить выход газообразных и твердых продуктов, кроме того, ацетилен является источником водорода, который необходим для образования более коротких молекул углеводородов бензиновой и дизельной фракций.
Количественную оценку выхода фракций проводили методом термогравиметрии.
Примеры конкретного выполнения.
Эксперименты проводили в автоклавах объемом 12 см3. Каталитическую систему получали смешением порошков алюмосиликата и никеля в вибрационной мельнице КМ-1 в течение 4 ч, затем полученную смесь прокаливали в муфельной печи в атмосфере воздуха при температуре 500°С в течение 2 ч.
Пример 1. Исходный природный битум подвергают крекингу в автоклаве при температуре 450°С в среде воздуха в течение 100 минут. Показатели процесса приведены в таблице.
Пример 2. К исходному битуму добавляют 5,0% мас. мезопористого алюмосиликата с диаметром пор 
. Процесс проводят в автоклаве при температуре 450°С в среде воздуха в течение 100 минут. Показатели процесса приведены в таблице.
Пример 3. К исходному битуму добавляют 5,0% мас. каталитической системы - мезопористого алюмосиликата с диаметром пор с добавкой 0,5 мас. % нанопорошка никеля со средним размером частиц 20 нм. Процесс проводят в автоклаве при температуре 450°С в среде ацетилена в течение 100 минут. Показатели процесса приведены в таблице.
Пример 4. К исходному битуму добавляют 5,0% мас. каталитической системы - мезопористого алюмосиликата с диаметром пор с добавкой 1,0% мас. нанопорошка никеля со средним размером частиц 20 нм. Процесс проводят в автоклаве при температуре 450°С в среде воздуха в течение 100 минут. Показатели процесса приведены в таблице.
Пример 5. К исходному битуму добавляют 5,0% мас. каталитической системы - мезопористого алюмосиликата с диаметром пор с добавкой 1,0 мас. % нанопорошка никеля со средним размером частиц 20 нм. Процесс проводят в автоклаве при температуре 450°С в среде ацетилена в течение 100 минут. Показатели процесса приведены в таблице.
Пример 6. К исходному битуму добавляют 0,05% мас. нанопорошка никеля со средним размером частиц 20 нм. Процесс проводят в автоклаве при температуре 450°С в среде воздуха в течение 100 минут. Показатели процесса приведены в таблице.
Пример 7. К исходному битуму добавляют 5,0% мас. каталитической системы - мезопористого алюмосиликата с диаметром пор с добавкой 2,0% мас. нанопорошка никеля со средним размером частиц 20 нм. Процесс проводят в автоклаве при температуре 450°С в среде ацетилена в течение 100 минут. Показатели процесса приведены в таблице.
Пример 8. К исходному битуму добавляют 10,0% мас. каталитической системы - мезопористого алюмосиликата с диаметром пор с добавкой 2,0% мас. нанопорошка никеля со средним размером частиц 20 нм. Процесс проводят в автоклаве при температуре 450°С в среде ацетилена в течение 100 минут. Показатели процесса приведены в таблице.
Пример 9. К исходному битуму добавляют 10,0% мас. каталитической системы - мезопористого алюмосиликата с диаметром пор с добавкой 5,0% мас. нанопорошка никеля со средним размером частиц 20 нм. Процесс проводят в автоклаве при температуре 450°С в среде ацетилена в течение 100 минут. Показатели процесса приведены в таблице.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет увеличить выход бензиновых и дизельных фракций и уменьшить образование кокса по сравнению с прототипом при более низком содержании никеля в каталитической системе.
Claims (1)
- Способ переработки природного битума в бензиновые и дизельные фракции путем каталитического крекинга в присутствии алюмосиликата, содержащего наноразмерный порошок никеля, полученного методом газофазного синтеза, со средним размером частиц 20 нм, отличающийся тем, что процесс проводят в среде ацетилена, а в качестве алюмосиликата используют мезопористый алюмосиликат с диаметром пор 50 Ǻ, взятый в количестве 5-10 мас.%, модифицированный наноразмерным порошком никеля, в количестве 0,5-2,0 мас. %.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015145044/04A RU2600448C1 (ru) | 2015-10-20 | 2015-10-20 | Способ переработки природных битумов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015145044/04A RU2600448C1 (ru) | 2015-10-20 | 2015-10-20 | Способ переработки природных битумов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2600448C1 true RU2600448C1 (ru) | 2016-10-20 |
Family
ID=57138684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015145044/04A RU2600448C1 (ru) | 2015-10-20 | 2015-10-20 | Способ переработки природных битумов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2600448C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2788554C1 (ru) * | 2022-02-25 | 2023-01-23 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (ИХН СО РАН) | Способ переработки тяжелых нефтей |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1188750A (en) * | 1967-12-01 | 1970-04-22 | Texaco Development Corp | Catalytic Cracking. |
| GB1281265A (en) * | 1969-04-08 | 1972-07-12 | Standard Oil Co | A catalytic composition for the conversion of petroleum hydrocarbons |
-
2015
- 2015-10-20 RU RU2015145044/04A patent/RU2600448C1/ru active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1188750A (en) * | 1967-12-01 | 1970-04-22 | Texaco Development Corp | Catalytic Cracking. |
| GB1281265A (en) * | 1969-04-08 | 1972-07-12 | Standard Oil Co | A catalytic composition for the conversion of petroleum hydrocarbons |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Мурзагалеев Т.М. и др., Крекинг тяжелой нефти в присутствии цеолита Y, модифицированного нанопорошком никеля, Журнал Сибирского Федерального Университета, N2(5), 2012, c.224-235. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2788554C1 (ru) * | 2022-02-25 | 2023-01-23 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (ИХН СО РАН) | Способ переработки тяжелых нефтей |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8691079B2 (en) | Compression reactor and process for hydroprocessing | |
| RU2622382C2 (ru) | Способ получения композиций катализатора гидрокрекинга | |
| Ahmad et al. | Influence of metal‐oxide‐supported bentonites on the pyrolysis behavior of polypropylene and high‐density polyethylene | |
| Robin et al. | Stability and activity of doped transition metal zeolites in the hydrothermal processing | |
| JP5221997B2 (ja) | 炭化水素油の分解方法 | |
| Djinović et al. | Natural aluminosilicates for catalytic depolymerization of polyethylene to produce liquid fuel-grade hydrocarbons and low olefins | |
| RU2600448C1 (ru) | Способ переработки природных битумов | |
| KR101754448B1 (ko) | 이황화 텅스텐 나노 촉매를 이용한 초중질유로부터 경질유의 제조 방법 | |
| Subsadsana et al. | Effect of NiW modified HZSM-5 and HY zeolites on hydrocracking conversion of crude palm oil to liquid hydrocarbons | |
| Hwang et al. | Production of Middle Distillate Through Hydrocracking of Paraffin Wax over NiMo/SiO 2–Al 2 O 3 Catalysts: Effect of SiO 2–Al 2 O 3 Composition on Acid Property and Catalytic Performance of NiMo/SiO 2–Al 2 O 3 Catalysts | |
| Kadiev et al. | Hydroconversion of polyethylene and tire rubber in a mixture with heavy oil residues | |
| Wang et al. | Transformations of phenol into fuel over TiO2–CeO2/ZSM-5 aided by ultrasound and ultraviolet | |
| US2094128A (en) | Chemical process | |
| RU2788554C1 (ru) | Способ переработки тяжелых нефтей | |
| Petrov et al. | Steam–air conversion of heavy oil in the presence of nanosized metal oxide particles | |
| RU2690690C1 (ru) | Способ получения катализатора и способ синтеза фишера-тропша в его присутствии | |
| RU2534986C1 (ru) | Способ переработки тяжелого углеводородного сырья | |
| RU2819895C1 (ru) | Способ переработки тяжелой нефти в присутствии биметаллических in situ катализаторов | |
| KR101804663B1 (ko) | 폐유로부터 수첨분해반응 촉매를 제조하는 방법 및 이를 이용한 중질유 전환방법 | |
| RU2780730C1 (ru) | СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МАЗУТА КАТАЛИТИЧЕСКИМ КРЕКИНГОМ В ПРИСУТСТВИИ ДВОЙНОЙ СОЛИ NaCl⋅AlCl3 | |
| RU2530000C1 (ru) | Способ переработки тяжелого нефтяного сырья | |
| RU2692756C1 (ru) | Способ конверсии природного битума | |
| JP2020504698A (ja) | 高シリカｓｓｚ−３２ｘゼオライト | |
| RU2664548C1 (ru) | Способ конверсии гудронов | |
| US2127577A (en) | Production of valuable hydrocarbons |