RU2610525C1 - Method for deasphalting and demetallizing heavy oil stock - Google Patents

Method for deasphalting and demetallizing heavy oil stock Download PDF

Info

Publication number
RU2610525C1
RU2610525C1 RU2015152594A RU2015152594A RU2610525C1 RU 2610525 C1 RU2610525 C1 RU 2610525C1 RU 2015152594 A RU2015152594 A RU 2015152594A RU 2015152594 A RU2015152594 A RU 2015152594A RU 2610525 C1 RU2610525 C1 RU 2610525C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
adsorbent
oil
heavy oil
deasphalting
asphaltenes
Prior art date
Application number
RU2015152594A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Антон Игоревич Лысиков
Алексей Григорьевич Окунев
Екатерина Васильевна Пархомчук
Павел Дмитриевич Парунин
Александр Валерьевич Полухин
Виктория Сергеевна Семейкина
Ксения Александровна Сашкина
Владимир Сергеевич Деревщиков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук
Priority to RU2015152594A priority Critical patent/RU2610525C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2610525C1 publication Critical patent/RU2610525C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING 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
    • C10G25/00Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, with solid sorbents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/02Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/04Alumina
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING 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
    • C10G11/00Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G11/02Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils characterised by the catalyst used
    • C10G11/04Oxides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: invention relates to a method for removing asphaltenes and metals from heavy oil stock. The method of high-temperature deasphalting and demetallization of heavy oil stock is performed as follows. Heavy oil or masut is passed through a fixed bed of adsorbent at the temperature of 300-600°C at the stock feed rate through the adsorbent of 0.5-2 g-stock / g-adsorbent / hr in the presence of hydrogen supplied at the pressure of 4-7 MPa, the method being characterized in that an adsorbent consisting of gamma-alumina obtained by means of template synthesis, containing macropores that form the regular three-dimensional structure, is used, wherein the proportion of the macropores with a size ranging from 50 nm to 500 nm is not less than 30% of the total pore volume.
EFFECT: invention is an economical method of obtaining liquid oil products with the low content of metals and asphaltenes.
2 cl, 3 dwg, 4 ex

Description

Изобретение относится к способу очистки тяжелого нефтяного сырья от металлов и асфальтенов путем их гидропереработки в присутствии адсорбента.The invention relates to a method for purification of heavy petroleum feedstocks from metals and asphaltenes by their hydro-processing in the presence of an adsorbent.

Углеводороды и, в частности, нефть рассматриваются как основной источник энергии и полимерных материалов для нужд человечества в последующие 25-200 лет. Запасы легко извлекаемой и легко перерабатываемой нефти истощаются, в то же время значительны запасы тяжелой или битумной нефти. Таким образом, прогнозируется увеличение доли использования тяжелой нефти и тяжелого нефтяного сырья в нефтехимическом секторе в будущем.Hydrocarbons and, in particular, oil are considered as the main source of energy and polymer materials for the needs of mankind in the next 25-200 years. The reserves of easily recoverable and easily refined oil are depleted, while at the same time, significant reserves of heavy or bitumen oil are significant. Thus, an increase in the share of the use of heavy oil and heavy crude oil in the petrochemical sector is projected in the future.

Основной трудностью использования тяжелого нефтяного сырья в химической промышленности является повышенное содержание асфальтенов и соединений металлов, приводящее к ускоренной дезактивации катализаторов глубокой переработки нефти, загрязнению реакторов смолами. Кроме того, высокая вязкость тяжелой нефти усложняет ее использование в промышленности. Для подготовки тяжелого нефтяного сырья к глубокой переработке на нефтеперерабатывающих заводах (крекинг, риформинг) предложены предварительные процессы деасфальтизации и деметализации, в которых снижается вязкость, плотность и коксуемость нефтепродукта, уменьшается содержание в нем металлических примесей (Ni, V и др.), происходит осветление.The main difficulty in using heavy petroleum feedstocks in the chemical industry is the high content of asphaltenes and metal compounds, leading to accelerated deactivation of deep oil refining catalysts, and contamination of reactors with resins. In addition, the high viscosity of heavy oil complicates its use in industry. To prepare heavy crude oil for deep processing at refineries (cracking, reforming), preliminary processes of deasphalting and demetalization are proposed, in which the viscosity, density and cokeability of the oil decrease, the content of metal impurities in it (Ni, V, etc.) is reduced, and clarification takes place .

Известны различные способы деасфальтизации и деметализации тяжелого нефтяного сырья: В патенте RU 2218379 для удаления асфальтенов из тяжелых твердых нефтяных остатков (гудрона) предложено использовать экстракцию сжиженными низкомолекулярными алканами. Нефтяной остаток подвергают экстракции сжиженным пропаном с получением растворов асфальта и деасфальтизата. Образующуюся фазу деасфальтизата отделяют от фазы асфальта, после чего направляют в регенератор, где при низком давлении пропан улетучивается и возвращается для повторения процесса.There are various methods of deasphalting and demetalization of heavy petroleum feedstocks: RU 2218379 proposes to use extraction with liquefied low molecular weight alkanes to remove asphaltenes from heavy solid petroleum residues (tar). The oil residue is subjected to extraction with liquefied propane to obtain solutions of asphalt and deasphalting agent. The resulting deasphalting phase is separated from the asphalt phase, and then sent to the regenerator, where at low pressure the propane escapes and returns to repeat the process.

В источнике [Нефтегазовые технологии, 2003, №2, с. 91] описан подобный способ деасфальтизации, согласно которому остаточное нефтяное сырье, смешанное при повышенных температуре и давлении в смесителе с углеводородным растворителем (от пропана до гексана), поступает в экстрактор (сепаратор асфальтенов). В нем растворитель, подаваемый противотоком сырью, извлекает из последнего более легкие компоненты с получением раствора деасфальтизата. Из нижней части экстрактора выводят раствор асфальта. После регенерации растворителя из растворов его насосом возвращают на смешение с остаточным сырьем.In the source [Oil and Gas Technologies, 2003, No. 2, p. 91], a similar deasphalting method is described, according to which the residual oil feed, mixed at elevated temperature and pressure in a mixer with a hydrocarbon solvent (from propane to hexane), enters an extractor (asphaltene separator). In it, the solvent supplied by the countercurrent feed removes lighter components from the latter to obtain a deasphalting solution. An asphalt solution is removed from the bottom of the extractor. After regeneration of the solvent from the solutions, the pump returns it to mixing with the residual raw material.

В патенте RU 2462501, C10G 32/02, 27.09.2012 описано изобретение, касающееся способа деметаллизации и обессеривания в потоке сырой нефти, в котором сырая нефть поступает в первый электролизер для деметаллизации исходной нефти, затем обрабатываемая нефть подается во второй электролизер для извлечения серы, при этом обработку сырой нефти в потоке проводят электрохимически на переменном асимметричном токе.In the patent RU 2462501, C10G 32/02, 09/27/2012, the invention is described regarding a method for demetallization and desulfurization in a crude oil stream, in which crude oil enters the first electrolyzer to demetallize the original oil, then the processed oil is supplied to the second electrolyzer to extract sulfur, in this case, the processing of crude oil in a stream is carried out electrochemically on an asymmetric alternating current.

В последнее десять-пятнадцать лет в качестве эффективных методов деасфальтизации и деметализации рассматриваются каталитические методы. В патенте JO2073 (В) [JP] 19970531 японской фирмы Japan Energy Corp. предложен катализатор гидропереработки тяжелого нефтяного сырья, содержащий пористый носитель из оксида алюминия с нанесенными на него соединениями молибдена, никеля и кобальта. Катализатор производит доочистку нефтепродукта от остаточного металлического компонента, таким образом продляя срок службы катализатора гидрирования.In the last ten to fifteen years, catalytic methods have been considered as effective deasphalting and demetalization methods. In patent JO2073 (B) [JP] 19970531 of the Japanese company Japan Energy Corp. A catalyst for the hydroprocessing of heavy petroleum feeds containing a porous alumina carrier with molybdenum, nickel and cobalt compounds deposited on it is proposed. The catalyst purifies the oil from the residual metal component, thereby extending the life of the hydrogenation catalyst.

В патенте US 9133401, B01J 21/94, 15.09.2015 предлагается усовершенствованный катализатор для гидродеметаллизации тяжелых нефтей и остатков. Катализатор имеет большие поры для гидродеметаллизации тяжелой нефти и остатка, благодаря чему обладает высокой активностью деметаллизации и высокой емкостью по металлу. Катализатор гидроочистки получают смешиванием исходного пористого порошка, преимущественно состоящего из гамма-оксида алюминия и имеющего поры объемом 0,3-0,6 мл/г или более и средний диаметр пор от 10 до 26 нм, экструдированного и прокаленного, с нанесенным металлическим активным компонентом из элементов, принадлежащих к группам VIIIB и VIB периодической таблицы.In the patent US 9133401, B01J 21/94, 09/15/2015 proposed an improved catalyst for hydrodemetallization of heavy oils and residues. The catalyst has large pores for hydrodemetallization of heavy oil and residue, due to which it has a high demetallization activity and a high metal capacity. The hydrotreating catalyst is obtained by mixing the initial porous powder, mainly consisting of gamma-alumina and having pores of 0.3-0.6 ml / g or more and an average pore diameter of 10 to 26 nm, extruded and calcined, with a metal active component deposited from elements belonging to groups VIIIB and VIB of the periodic table.

Также в патенте US 4582595 (А) корпорации Mobil Oil Corp. предложен способ гидропереработки тяжелых нефтей с использованием катализатора на основе сепиолита. Изобретение относится к катализатору и способу его использования. При синтезе катализатора используется ионообменная реакция сепиолита с металлами групп Iб, IIб, IIb, IVb, Vb или VIIa, пропитка металлом из группы VIa и обмен с магниевой солью с промежуточной прокалкой. Авторы патента указывают на то, что разработанная каталитическая композиция применима для деметаллизации и гидропереработки углеводородного сырья.Also in US Pat. No. 4,582,595 (A) to Mobil Oil Corp. A method for the hydrotreatment of heavy oils using a sepiolite-based catalyst is proposed. The invention relates to a catalyst and method for its use. In the synthesis of the catalyst, the ion-exchange reaction of sepiolite with metals of groups Ib, IIb, IIb, IVb, Vb or VIIa is used, impregnation with a metal from group VIa and exchange with a magnesium salt with intermediate calcination. The authors of the patent indicate that the developed catalytic composition is applicable for demetallization and hydro-processing of hydrocarbon feedstocks.

В 2004 г. опубликован патент Китая CN №1488719 (А), в котором описан новый метод гидропереработки тяжелых углеводородов. Изобретение раскрывает метод обработки тяжелых углеводородов гидрированием, и характеризуется тем, что остаточное сырье последовательно проходит через фиксированный слой с защитным агентом, слой с катализатором деметаллизации, слой с катализатором гидрообессеривания и слой с катализатором гидродеазотирования (крекинга), в результате достигается очистка масла от асфальтенов, кокса и металлов.In 2004, CN Patent No. 1488719 (A) was published in China, which describes a new method for the hydroprocessing of heavy hydrocarbons. The invention discloses a method for treating heavy hydrocarbons by hydrogenation, and is characterized in that the residual feed passes sequentially through a fixed layer with a protective agent, a layer with a demetallization catalyst, a layer with a hydrodesulfurization catalyst and a layer with a hydrodeasotization catalyst (cracking), as a result, oil is purified from asphaltenes, coke and metals.

Наиболее близким является катализатор и способ его использования, описанные в патенте [US 4328127, B01J 21/04, 14.05.1982]. В данном изобретении раскрывается роль крупных пор в удалении асфальтеновой фракции, показано, что крупные частицы асфальтенов не могут проникать в узкие поры адсорбента, следовательно, любой сорбционный материал для переработки мазутов должен содержать поры размером 20 нм и более для эффективного взаимодействия с асфальтенами и другими высокомолекулярными соединениями. В изобретении представлен макропористый катализатор, в котором в качестве активного компонента используются оксиды кобальта и молибдена, нанесенные на носитель из оксида алюминия. Недостатками данного катализатора являются его высокая стоимость, большие трудозатраты при приготовлении, сложность регенерации, а также малый объем транспортных макропор в носителе.The closest is the catalyst and the method of its use described in the patent [US 4328127, B01J 21/04, 05/14/1982]. This invention discloses the role of large pores in removing the asphaltene fraction, it is shown that large particles of asphaltenes cannot penetrate the narrow pores of the adsorbent, therefore, any sorption material for the processing of fuel oil must contain pores of 20 nm or more for effective interaction with asphaltenes and other high molecular weight connections. The invention provides a macroporous catalyst in which cobalt and molybdenum oxides supported on an alumina support are used as the active component. The disadvantages of this catalyst are its high cost, high labor costs in preparation, the complexity of regeneration, as well as the small volume of transport macropores in the carrier.

Изобретение решает задачу разработки эффективного способа удаления асфальтенов и металлов из тяжелого нефтяного сырья путем их концентрирования на поверхности адсорбента в присутствии водорода при повышенном давлении и температуре.The invention solves the problem of developing an effective method for removing asphaltenes and metals from heavy petroleum feeds by concentrating them on the surface of the adsorbent in the presence of hydrogen at elevated pressure and temperature.

Задача решается предложенным способом высокотемпературной деасфальтизации и деметаллизации тяжелого нефтяного сырья, в котором нефть пропускают через неподвижный слой адсорбента при температуре 300-600°С, скорости подачи тяжелой нефти через адсорбент 0,5-2 г-нефти/г-адсорбента/ч, в присутствии водорода, подаваемого под давлением 4-7 МПа с соотношением 900-1000/1 (газ/жидкость), при этом используют адсорбент, состоящий из гамма-оксида алюминия, содержащий макропоры, образующие регулярную пространственную структуру, причем доля макропор с размером в диапазоне от 50 нм до 500 нм составляет не менее 30% в общем удельном объеме пор указанного адсорбента (объем микропор и мезопор не превышает 69%, объем пор с размером более 500 нм не превышает 1% в общем объеме пор).The problem is solved by the proposed method of high-temperature deasphalting and demetallization of heavy oil feedstock, in which oil is passed through a fixed adsorbent bed at a temperature of 300-600 ° C, the heavy oil feed rate through the adsorbent is 0.5-2 g-oil / g-adsorbent / h, in the presence of hydrogen supplied under a pressure of 4-7 MPa with a ratio of 900-1000 / 1 (gas / liquid), using an adsorbent consisting of gamma-alumina containing macropores forming a regular spatial structure, and the proportion of macropores with size in the range from 50 nm to 500 nm is not less than 30% of the total specific pore volume of the specified adsorbent (micropore and mesopore volume does not exceed 69%, pore volume with a size of more than 500 nm does not exceed 1% of the total pore volume).

Технический результат - дешевый способ получения жидких нефтепродуктов с низким содержанием металлов и асфальтенов.The technical result is a cheap way to obtain liquid petroleum products with a low content of metals and asphaltenes.

Сущность изобретения состоит в использовании адсорбента, который ранее не применяли в процессах нефтепереработки. Данный адсорбент представляет собой активный гамма-оксид алюминия. Адсорбент отличается пористой структурой, которая имеет бимодальный характер (микропоры, макропоры), причем значительная доля пор представляет собой макропоры с размером от 50 нм до 500 нм, расположенные в пространстве упорядоченным образом. В качестве адсорбента с упорядоченным пространственным расположением пор используется гамма-оксид алюминия, полученный с помощью темплатного синтеза, при этом размер макропор адсорбента лежит в диапазоне от 50 нм до 500 нм. Их объем в общем объеме пор составляет более 30% (объем микропор и мезопор не превышает 69%, объем пор с размером более 500 нм не превышает 1% в общем объеме пор).The essence of the invention consists in the use of an adsorbent that has not previously been used in oil refining processes. This adsorbent is an active gamma alumina. The adsorbent is characterized by a porous structure that has a bimodal nature (micropores, macropores), and a significant proportion of pores are macropores with sizes from 50 nm to 500 nm, arranged in space in an ordered manner. As an adsorbent with an ordered spatial arrangement of pores, gamma-alumina obtained using template synthesis is used, while the size of the macropores of the adsorbent lies in the range from 50 nm to 500 nm. Their volume in the total pore volume is more than 30% (the volume of micropores and mesopores does not exceed 69%, the volume of pores with a size of more than 500 nm does not exceed 1% of the total pore volume).

Пористая структура адсорбента играет решающую роль при концентрировании асфальтенов и металлов. Крупные частицы асфальтенов не могут проникать в узкие поры адсорбента, следовательно, любой сорбционный материал для переработки мазутов должен содержать поры размером 20 нм и более для эффективного взаимодействия с асфальтенами и другими высокомолекулярными фракциями. Используемый в данном методе адсорбент на основе макропористого оксида алюминия обеспечивает эффективное удаление асфальтенов. Синтез макропористого оксида алюминия осуществляется с использованием полистирольного темплата, аналогично методике, представленной в патенте RU 2527573. Химическая природа поверхности адсорбента позволяет концентрировать металлсодержащие соединения на своей поверхности. В результате достигается высокая степень деасфальтизации и деметаллизации нефтяного сырья. Преимуществом предложенных адсорбентов по сравнению с ранее предложенными катализаторами является их низкая стоимость при сопоставимой эффективности в целевом процессе.The porous structure of the adsorbent plays a decisive role in the concentration of asphaltenes and metals. Large particles of asphaltenes cannot penetrate into the narrow pores of the adsorbent, therefore, any sorption material for the processing of fuel oils must contain pores of 20 nm or more for effective interaction with asphaltenes and other high molecular weight fractions. The macroporous alumina adsorbent used in this method provides effective removal of asphaltenes. The synthesis of macroporous alumina is carried out using a polystyrene template, similarly to the procedure presented in patent RU 2527573. The chemical nature of the surface of the adsorbent allows you to concentrate metal-containing compounds on its surface. The result is a high degree of deasphalting and demetallization of crude oil. The advantage of the proposed adsorbents in comparison with the previously proposed catalysts is their low cost with comparable efficiency in the target process.

Гидропереработку исходного нефтяного сырья по новому способу проводят при повышенной температуре в диапазоне от 300 до 600°С и повышенном давлении водорода от 4 до 7 МПа. Повышение давления водорода препятствует образованию кокса на поверхности адсорбента и продлевает срок его службы. Скорость подачи сырья через адсорбент варьируют от 0,5 до 2 г-сырья/г-адсорбента/ч, а расход водорода задают в диапазоне 16-80 мг-Н2/г-сырья/ч. Процесс проводят в присутствии адсорбента с регулярной пространственной структурой макропор.The hydroprocessing of the crude oil feedstock according to the new method is carried out at an elevated temperature in the range from 300 to 600 ° C and increased hydrogen pressure from 4 to 7 MPa. The increase in hydrogen pressure prevents the formation of coke on the surface of the adsorbent and extends its service life. The feed rate through the adsorbent varies from 0.5 to 2 g of raw material / g of adsorbent / h, and the hydrogen flow rate is set in the range of 16-80 mg-H 2 / g of raw material / h. The process is carried out in the presence of an adsorbent with a regular spatial structure of macropores.

В качестве сырья могут быть использованы тяжелые нефти (Башкирская нефть), остатки атмосферной перегонки нефти, например мазут марки М-100.As a raw material can be used heavy oils (Bashkir oil), the remains of atmospheric distillation of oil, such as fuel oil grade M-100.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами и Фиг.1. The invention is illustrated by the following examples and Figure 1.

Пример 1.Example 1

Для приготовления адсорбента используют полистирольные темплаты с размером частиц 300 нм. Для получения носителя готовят пасту из подкисленного гидроксида алюминия (мелкодисперсный порошок псевдобемита - 80 г, азотная кислота - 2 г, дистиллированная вода - 25 г) и полистирольного темплата с размером частиц 300 нм (100 г). Продукт высушивают на воздухе в течение суток. Выход полученного композита составляет 180 г. Порошок композита гранулируют, полученные гранулы сушат на воздухе в течение суток, затем отжигают полистирол на воздухе при 950°С. Полученный материал обладает регулярной пространственной структурой макропор, имеющих средний размер 200-500 нм, измеренный с помощью низкотемпературной адсорбции азота. Пористая структура носителя показана на Фиг.1. Полученный адсорбент представляет собой цилиндрические гранулы диаметром 2,5 мм. Общий объем пор катализатора составляет 0,85 см3/г. Адсорбент в количестве 10 г загружают в реактор Берти и испытывают в реакции деметаллизации и деасфальтизации тяжелой Татарской нефти при температуре 600°С, давлении водорода - 7 МПа. Скорость подачи нефти составляет 2 г-нефти/г-адсорбента/ч, скорость подачи водорода 80 мг-Н2/г-кат/ч. После проведения испытаний пористость образца снижается до 0,55 см3/г за счет заполнения пор в исходном адсорбенте асфальтенами и соединениями металлов (Фиг. 1).To prepare the adsorbent, polystyrene templates with a particle size of 300 nm are used. To obtain a carrier, a paste is prepared from acidified aluminum hydroxide (finely divided pseudoboehmite powder - 80 g, nitric acid - 2 g, distilled water - 25 g) and a polystyrene template with a particle size of 300 nm (100 g). The product is dried in air for a day. The yield of the obtained composite is 180 g. The composite powder is granulated, the obtained granules are dried in air for a day, then polystyrene is annealed in air at 950 ° C. The resulting material has a regular spatial structure of macropores having an average size of 200-500 nm, measured using low-temperature nitrogen adsorption. The porous structure of the carrier is shown in FIG. The resulting adsorbent is a cylindrical granule with a diameter of 2.5 mm The total pore volume of the catalyst is 0.85 cm 3 / g. An adsorbent in the amount of 10 g is loaded into the Berti reactor and tested in the demetallization and deasphalting reactions of heavy Tatar oil at a temperature of 600 ° C, a hydrogen pressure of 7 MPa. The oil feed rate is 2 g-oil / g-adsorbent / h, the hydrogen feed rate is 80 mg-H 2 / g-cat / h. After testing, the porosity of the sample is reduced to 0.55 cm 3 / g due to the filling of pores in the initial adsorbent with asphaltenes and metal compounds (Fig. 1).

Пример 2 (сравнительный).Example 2 (comparative).

Приготовление адсорбента осуществляют аналогично примеру 1, однако при получении носителя не используют полистирольный темплат. Полученный адсорбент представляет собой цилиндрические гранулы диаметром 2,5 мм. Общий объем пор катализатора составляет 0,34 см3/г. Адсорбент в количестве 10 г загружают в реактор Берти и испытывают в реакции деметаллизации и деасфальтизации тяжелой Татарской нефти аналогично примеру 1. После проведения испытаний пористость образца снижается до 0,14 см3/г за счет заполнения пор в исходном адсорбенте асфальтенами и соединениями металлов (Фиг. 1).The preparation of the adsorbent is carried out analogously to example 1, however, when receiving the media do not use a polystyrene template. The resulting adsorbent is a cylindrical granule with a diameter of 2.5 mm The total pore volume of the catalyst is 0.34 cm 3 / g. An adsorbent in the amount of 10 g is loaded into the Berti reactor and tested in the demetallization and deasphalting reaction of heavy Tatar oil as in Example 1. After testing, the porosity of the sample decreases to 0.14 cm 3 / g due to filling the pores in the initial adsorbent with asphaltenes and metal compounds (Fig. . one).

Таким образом, в случае использования адсорбента, приготовленного в соответствии с примером 1 и имеющего макропористую структуру с порами от 50 нм до 500 нм, достигается более глубокое удаление асфальтенов и металлов.Thus, in the case of using an adsorbent prepared in accordance with Example 1 and having a macroporous structure with pores from 50 nm to 500 nm, a deeper removal of asphaltenes and metals is achieved.

Пример 3.Example 3

Гранулы макропористого адсорбента, приготовленные аналогично примеру 1, в количестве 15 г загружают в реактор Берти и испытывают в реакции деметаллизации и деасфальтизации тяжелого мазута марки М-100 при температуре 600°С, давлении водорода - 7 МПа. Скорость подачи сырья составляет 2 г-мазута/г-адсорбента/ч, соотношение водород/мазут составляет 9000 об./1 об.Granules of macroporous adsorbent prepared analogously to example 1, in the amount of 15 g, are loaded into a Berti reactor and tested in the demetallization and deasphalting reactions of heavy fuel oil brand M-100 at a temperature of 600 ° C, a hydrogen pressure of 7 MPa. The feed rate is 2 g of fuel oil / g of adsorbent / h, the ratio of hydrogen / fuel oil is 9000 vol. / 1 vol.

Зависимость степени удаления соединений металлов и асфальтенов от времени представлена на Фиг. 2.The time dependence of the degree of removal of metal compounds and asphaltenes is shown in FIG. 2.

Пример 4 (сравнительный).Example 4 (comparative).

Гранулы макропористого адсорбента, приготовленные аналогично примеру 2, в количестве 15 г загружают в реактор Берти и испытывают в реакции деметаллизации и деасфальтизации тяжелого мазута марки М-100 при температуре 600°С, давлении водорода - 7 МПа. Скорость подачи сырья составляет 2 г-мазута/г-адсорбента/ч, соотношение водород/мазут составляет 9000 об./1 об. Зависимость степени удаления соединений металлов и асфальтенов от времени представлена на Фиг. 3.Granules of macroporous adsorbent, prepared analogously to example 2, in the amount of 15 g are loaded into a Berti reactor and tested in the demetallization and deasphalting reactions of heavy fuel oil brand M-100 at a temperature of 600 ° C, a hydrogen pressure of 7 MPa. The feed rate is 2 g of fuel oil / g of adsorbent / h, the ratio of hydrogen / fuel oil is 9000 vol. / 1 vol. The time dependence of the degree of removal of metal compounds and asphaltenes is shown in FIG. 3.

Таким образом, в случае использования адсорбента, приготовленного в соответствии с примером 1 и имеющего макропористую структуру с порами от 50 нм до 500 нм, наблюдается более высокая степень очистки нефтяного сырья от асфальтенов и металлов, чем в случае с традиционным сорбентом, приготовленным по примеру 2.Thus, in the case of using an adsorbent prepared in accordance with Example 1 and having a macroporous structure with pores from 50 nm to 500 nm, a higher degree of purification of crude oil from asphaltenes and metals is observed than in the case of a traditional sorbent prepared according to Example 2 .

Claims (2)

1. Способ высокотемпературной деасфальтизации и деметаллизации тяжелого нефтяного сырья, в котором тяжелую нефть или мазут пропускают через неподвижный слой адсорбента при температуре 300-600°С, скорости подачи сырья через адсорбент 0,5-2 г-сырья/г-адсорбента/ч, в присутствии водорода, подаваемого под давлением 4-7 МПа, отличающийся тем, что используют адсорбент, состоящий из гамма-оксида алюминия, полученного с помощью темплатного синтеза, содержащего макропоры, образующие регулярную пространственную структуру, причем доля макропор с размером в диапазоне от 50 нм до 500 нм составляет не менее 30% в общем удельном объеме пор.1. The method of high-temperature deasphalting and demetallization of heavy oil feedstock, in which heavy oil or fuel oil is passed through a fixed adsorbent bed at a temperature of 300-600 ° C, feed rate through the adsorbent is 0.5-2 g of feedstock / g of adsorbent / h, in the presence of hydrogen supplied under a pressure of 4-7 MPa, characterized in that an adsorbent consisting of gamma-alumina obtained using template synthesis containing macropores forming a regular spatial structure is used, and the proportion of macropores with size m in the range from 50 nm to 500 nm is not less than 30% of the total pore volume. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что адсорбент имеет удельную поверхность не менее 100 м2/г с долей внешней поверхности не менее 50% и удельным объемом пор не менее 0,5 см3/г.2. The method according to p. 1, characterized in that the adsorbent has a specific surface area of at least 100 m 2 / g with a fraction of the outer surface of at least 50% and a specific pore volume of at least 0.5 cm 3 / g.
RU2015152594A 2015-12-09 2015-12-09 Method for deasphalting and demetallizing heavy oil stock RU2610525C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015152594A RU2610525C1 (en) 2015-12-09 2015-12-09 Method for deasphalting and demetallizing heavy oil stock

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015152594A RU2610525C1 (en) 2015-12-09 2015-12-09 Method for deasphalting and demetallizing heavy oil stock

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2610525C1 true RU2610525C1 (en) 2017-02-13

Family

ID=58458608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015152594A RU2610525C1 (en) 2015-12-09 2015-12-09 Method for deasphalting and demetallizing heavy oil stock

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2610525C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2698191C1 (en) * 2018-11-27 2019-08-23 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук" (ИК СО РАН) Catalyst for protective layer for processing of heavy oil feedstock
RU2699354C1 (en) * 2018-11-27 2019-09-05 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук" (ИК СО РАН) Catalyst for protective layer for processing of heavy oil stock and method of its preparation
RU2704122C1 (en) * 2019-06-24 2019-10-24 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук" (ИК СО РАН, Институт катализа СО РАН) Method of processing heavy oil stock on a protective layer catalyst
RU2704123C1 (en) * 2019-06-24 2019-10-24 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук" (ИК СО РАН, Институт катализа СО РАН) Method of processing heavy oil feedstock on a protective layer of a bifunctional catalyst

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4328127A (en) * 1980-09-16 1982-05-04 Mobil Oil Corporation Residua demetalation/desulfurization catalyst
SU1800836A1 (en) * 1990-05-31 1996-04-27 Всесоюзный научно-исследовательский институт по переработке нефти Oil residual raw materials refining method
RU2415174C1 (en) * 2009-10-15 2011-03-27 Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Procedure for adsorbtive-contact purification of black oil
WO2012170034A1 (en) * 2011-06-10 2012-12-13 Bechtel Hydrocarbon Technology Solutions, Inc. Systems and methods for removing elemental sulfur from a hydrocarbon fluid
RU2527573C1 (en) * 2013-06-05 2014-09-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук Catalyst for processing heavy crude oil material and method of its preparation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4328127A (en) * 1980-09-16 1982-05-04 Mobil Oil Corporation Residua demetalation/desulfurization catalyst
SU1800836A1 (en) * 1990-05-31 1996-04-27 Всесоюзный научно-исследовательский институт по переработке нефти Oil residual raw materials refining method
RU2415174C1 (en) * 2009-10-15 2011-03-27 Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Procedure for adsorbtive-contact purification of black oil
WO2012170034A1 (en) * 2011-06-10 2012-12-13 Bechtel Hydrocarbon Technology Solutions, Inc. Systems and methods for removing elemental sulfur from a hydrocarbon fluid
RU2527573C1 (en) * 2013-06-05 2014-09-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук Catalyst for processing heavy crude oil material and method of its preparation

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2698191C1 (en) * 2018-11-27 2019-08-23 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук" (ИК СО РАН) Catalyst for protective layer for processing of heavy oil feedstock
RU2699354C1 (en) * 2018-11-27 2019-09-05 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук" (ИК СО РАН) Catalyst for protective layer for processing of heavy oil stock and method of its preparation
WO2020111975A3 (en) * 2018-11-27 2020-10-15 Акционерное Общество "Газпромнефть - Московский Нпз" (Ао "Газпромнефть - Мнпз") Guard bed catalyst for processing petroleum feedstock
RU2704122C1 (en) * 2019-06-24 2019-10-24 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук" (ИК СО РАН, Институт катализа СО РАН) Method of processing heavy oil stock on a protective layer catalyst
RU2704123C1 (en) * 2019-06-24 2019-10-24 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук" (ИК СО РАН, Институт катализа СО РАН) Method of processing heavy oil feedstock on a protective layer of a bifunctional catalyst

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4775460A (en) Hydrocracking process with feed pretreatment
CA2488265C (en) Hydrocracking catalyst and method of hydrocracking heavy oil
JP4875907B2 (en) Hydrocracking process with recycle involving adsorption of polyaromatic compounds from the recirculated portion on a silica-alumina based adsorbent with controlled macropore content
KR102404295B1 (en) Systems and methods for upgrading heavy oil
RU2610525C1 (en) Method for deasphalting and demetallizing heavy oil stock
JP4875908B2 (en) Hydrocracking with recycle involving adsorption of polyaromatic compounds from recycled fractions using adsorbents based on silica-alumina with limited macropore content
KR102474323B1 (en) Systems and methods for processing heavy oil
KR20190103306A (en) Crude Oil Conversion to Aromatic and Olefin Petrochemicals
JPS5850636B2 (en) Desulfurization treatment method for heavy hydrocarbon oil
CN116113681A (en) Method for producing petrochemical product by utilizing recycled oil hydrotreatment
JP2010235670A (en) Method for producing monocyclic aromatic hydrocarbon
WO2017208497A1 (en) Method for producing hydrocarbon liquid fuel
CN108102708B (en) Combined process method for producing needle coke from coal tar
JP5091401B2 (en) Method for producing hydrogen, method for producing reformed gasoline, and method for producing aromatic hydrocarbon
JP5491912B2 (en) Method for producing kerosene oil base and alkylbenzenes
Marafi et al. Preparation of heavy oil hydrotreating catalyst from spent residue hydroprocessing catalysts
JP5498720B2 (en) Method for producing monocyclic aromatic hydrocarbons
US9550167B2 (en) Method for preparing hollow carbon structure using cracking reaction of heavy hydrocarbon fraction
US20210170376A1 (en) Hierarchical zeolite y and nano-sized zeolite beta composite
JP6346837B2 (en) Method for desulfurizing hydrocarbon oil, method for producing desulfurized oil, and method for suppressing decrease in catalyst activity
CN114437814B (en) Hydrogenation method and hydrogenation purification system for catalytic cracking tower bottom oil and method for producing low-sulfur marine fuel oil
JP5298329B2 (en) Method for processing petroleum hydrocarbons
CN114713239A (en) Catalyst grading method for oil product hydrogenation
KR20230115295A (en) Method for the selective hydrogenation of gasoline in the presence of a catalyst on a mesoporous-macroporous support
ÇAKMAN et al. Synthesis and Characterization of CMK-3 and Activated Carbon Based Catalysts