RU2666729C1 - Method for purifying heavy petroleum feedstock from inorganic impurities - Google Patents
Method for purifying heavy petroleum feedstock from inorganic impurities Download PDFInfo
- Publication number
- RU2666729C1 RU2666729C1 RU2017146566A RU2017146566A RU2666729C1 RU 2666729 C1 RU2666729 C1 RU 2666729C1 RU 2017146566 A RU2017146566 A RU 2017146566A RU 2017146566 A RU2017146566 A RU 2017146566A RU 2666729 C1 RU2666729 C1 RU 2666729C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- extraction
- oil
- crude oil
- petroleum feedstock
- heavy
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000012535 impurity Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 title abstract description 12
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000003495 polar organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 6
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 claims description 18
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 abstract description 21
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract description 6
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 239000011269 tar Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 8
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 6
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 3
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 3
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Chemical compound CC(C)CC(C)=O NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Natural products CCC(C)C(C)=O UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003880 polar aprotic solvent Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 2
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000002044 hexane fraction Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000622 liquid--liquid extraction Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 150000002898 organic sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
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
- C10G21/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents
- C10G21/06—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents characterised by the solvent used
- C10G21/08—Inorganic compounds only
-
- 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
- C10G21/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents
- C10G21/06—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents characterised by the solvent used
- C10G21/12—Organic compounds only
-
- 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
- C10G21/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents
- C10G21/30—Controlling or regulating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области нефтехимии и аналитической химии, в частности к экстракционным способам очистки нефтяного сырья от соединений неорганической природы, содержащих металлы (K, Na, Са, Fe, Pb, V, Ni, Mg и др.) и серу.The invention relates to the field of petrochemistry and analytical chemistry, in particular to extraction methods for refining petroleum feedstocks of inorganic compounds containing metals (K, Na, Ca, Fe, Pb, V, Ni, Mg, etc.) and sulfur.
Большинство элементов, находящихся в нефти являются каталитическими ядами, быстро дезактивирующими промышленные катализаторы нефтепереработки. К числу наиболее распространенных каталитических ядов для металлических катализаторов относятся вещества, содержащие кислород, серу, азот, а также элементы Se, Те, N, Р, As, Sb, Cu, Sn, Hg, Fe, Co, Ni. В настоящее время для очистки нефтяного сырья от соединений-примесей, главным образом металлов, применяют экстракционно-осадительные (Патент РФ 2014344, 15.06.1994), адсорбционные (Патент РФ 2286380, 27.10.2006), адсорбционно-каталитические, гидрогенизационные (Патент 578013 25.10.1977), электрохимические (Патент РФ 2462501, 21.01.2014), термические, химические способы и их сочетание (гидропереработка в присутствии адсорбента -Патент РФ 2610525, 13.02.2017).Most elements found in oil are catalytic poisons that quickly deactivate industrial refining catalysts. Among the most common catalytic poisons for metal catalysts are substances containing oxygen, sulfur, nitrogen, as well as elements of Se, Te, N, P, As, Sb, Cu, Sn, Hg, Fe, Co, Ni. Currently, for purification of petroleum feedstock from impurity compounds, mainly metals, extraction-precipitation (Patent RF 2014344, 06.15.1994), adsorption (Patent RF 2286380, 10.27.2006), adsorption-catalytic, hydrogenation (Patent 578013 25.10 .1977), electrochemical (RF Patent 2462501, 01/21/2014), thermal, chemical methods and their combination (hydroprocessing in the presence of an adsorbent - RF Patent 2610525, 02/13/2017).
Самым распространенным методом очистки нефти от металлов является деасфальтизация (Патент РФ 2014344, 15.06.1994; Патент РФ 2119525, 27.09.1998; Патент РФ 2394067, 10.07.2010). Деасфальтизация основана на свойстве определенных растворителей вызывать коагуляцию асфальтенов, избирательно растворять одни группы углеводородов и осаждать другие (высокомолекулярные, коллоидно-неустойчивые). Получение деасфальтизата заданных качеств при малой потере ценных компонентов в асфальт зависит от выбора экстрагента, его соотношения к сырью, температуры процесса, химического и фракционного состава перерабатываемого сырья и других факторов. В любом случае сольвентная деасфальтизация требует значительных капитальных вложений и эксплуатационных затрат.Для снижения энергоемкости сольвентной деасфальтизации предложено проводить процесс при сверхкритических температуре и давлении. Учитывая большой расход дорогостоящих органических растворителей, предложено использовать нетоксичный и доступный диоксид углерода в качестве растворителя при деасфальтизации в сверхкритических условиях. Для повышения эффективности процесса нефтяное сырье (тяжелый нефтяной остаток) растворяют в органическом растворителе (например, диметилкарбонате - Патент РФ 2119525, 27.09.1998; толуоле - Патент РФ 2611416, 24.02.2017). Недостатком такого способа очистки (деметаллизации) является необходимость в дорогостоящем оборудовании и работе при повышенных давлениях (до 35 МПа) и температуре (до 100°С).The most common method of oil refining from metals is deasphalting (RF Patent 2014344, 06/15/1994; RF Patent 2119525, 09/27/1998; RF Patent 2394067, 07/10/2010). Deasphalting is based on the property of certain solvents to cause coagulation of asphaltenes, selectively dissolve some groups of hydrocarbons and precipitate others (high molecular weight, colloid-unstable). Obtaining a deasphalting agent of specified qualities with a small loss of valuable components in asphalt depends on the choice of extractant, its ratio to raw materials, process temperature, chemical and fractional composition of the processed raw materials, and other factors. In any case, solvent deasphalting requires significant capital investments and operating costs. To reduce the energy intensity of solvent deasphalting, it is proposed to carry out the process at supercritical temperature and pressure. Given the high consumption of expensive organic solvents, it is proposed to use non-toxic and affordable carbon dioxide as a solvent in deasphalting under supercritical conditions. To increase the efficiency of the process, crude oil (heavy oil residue) is dissolved in an organic solvent (for example, dimethyl carbonate - RF Patent 2119525, 09/27/1998; toluene - RF Patent 2611416, 02.24.2017). The disadvantage of this method of cleaning (demetallization) is the need for expensive equipment and operation at elevated pressures (up to 35 MPa) and temperature (up to 100 ° C).
Методы традиционной жидкость-жидкостной экстракции для очистки нефтяного сырья известны уже многие годы и продолжают активно развиваться не только в направлении создания новых наиболее эффективных экстракционных систем, но и в направлении оптимизации условий проведения экстракционных процессов для повышения эффективности извлечения микроэлементов. Преимуществом экстракционных процессов перед другими способами извлечения микроэлементов из нефти (окисление, адсорбция, кислотное разложение и т.д.) является минимальное воздействие на исходное сырье, проведение процесса при комнатной температуре и давлении.The methods of traditional liquid-liquid extraction for refining petroleum feedstocks have been known for many years and continue to develop actively not only in the direction of creating the new most efficient extraction systems, but also in the direction of optimizing the conditions for conducting extraction processes to increase the efficiency of the extraction of trace elements. The advantage of extraction processes over other methods of extracting trace elements from oil (oxidation, adsorption, acid decomposition, etc.) is the minimal impact on the feedstock, the process at room temperature and pressure.
Экстракционные процессы используют для очистки нефти от металлов (Патент РФ 2495090, 10.10.2013), но чаще для очистки от соединений серы (Патент РФ 2429276, 23.11.2009; Патент РФ 2226542, 10.04.2011). В Патенте РФ 2429276 предложено очищать дизельную фракцию путем жидкостной экстракции сераорганических соединений и ароматических углеводородов двумя растворителями - полярным (фенол) и неполярным (гексан или гексановая фракция). Недостатки способа - очистке подвергаются только дизельные фракции, в которых сера присутствует преимущественно в виде сульфидов.Extraction processes are used to purify oil from metals (RF Patent 2495090, 10/10/2013), but more often for cleaning sulfur compounds (RF Patent 2429276, 11/23/2009; RF Patent 2226542, 04/10/2011). RF Patent 2429276 proposes to purify the diesel fraction by liquid extraction of organosulfur compounds and aromatic hydrocarbons with two solvents - polar (phenol) and non-polar (hexane or hexane fraction). The disadvantages of the method are cleaning only diesel fractions in which sulfur is present mainly in the form of sulfides.
Наиболее близким к данному изобретению по сущности является способ очистки нефтей от сернистых соединений путем экстракции полярными апротонными растворителями в центробежном экстракторе дифференциально-контактного типа со струйным смешением фаз (Патент РФ 2226542, 10.04.2011). В качестве полярных апротонных растворителей используют диметилсульфоксид, ацетонитрил, диметилформамид, диметилацетамид и т.п. Недостаток - данное изобретение относится к очистке нефти только от сернистых соединений.The closest to this invention in essence is a method of purification of oils from sulfur compounds by extraction with polar aprotic solvents in a centrifugal extractor of differential contact type with jet mixing of phases (RF Patent 2226542, 04/10/2011). As polar aprotic solvents, dimethyl sulfoxide, acetonitrile, dimethylformamide, dimethylacetamide and the like are used. The disadvantage of this invention relates to the purification of oil only from sulfur compounds.
Техническая проблема, решаемая изобретением, заключается в создании способа экстракционной очистки нефтяного сырья, в том числе тяжелых нефтей и гудронов, от неорганических примесей, обеспечивающего возможность его одновременной очистки от соединений металлов и серы, являющихся каталитическими ядами в процессах нефтепереработки.The technical problem solved by the invention is to create a method of extraction purification of crude oil, including heavy oils and tars, from inorganic impurities, providing the possibility of its simultaneous purification from metal and sulfur compounds, which are catalytic poisons in oil refining processes.
Технический результат, проявляющийся в возможности одновременной очистки нефтяного сырья с плотностью не выше 970 кг/м3 от неорганических примесей (соединений металлов и серы), достигается тем, что проводят экстракцию в одноступенчатом центробежном экстракторе с использованием в качестве экстрагирующего раствора водного раствора неорганической кислоты или полярного органического растворителя или смеси полярных органических растворителей, несмешивающихся с тяжелым нефтяным сырьем, при этом соотношение скоростей прокачивания фаз нефти и экстрагирующего раствора выбирают из диапазона 1:1-1:2.The technical result, which manifests itself in the possibility of simultaneous purification of crude oil with a density of not higher than 970 kg / m 3 from inorganic impurities (metal and sulfur compounds), is achieved by extraction in a single-stage centrifugal extractor using an inorganic acid as an extracting solution or polar organic solvent or a mixture of polar organic solvents immiscible with heavy petroleum feeds, while the ratio of the pumping phases the ty and the extraction solution are selected from the range 1: 1-1: 2.
Кроме того, при использовании в качестве экстрагирующих растворов полярных органических растворителей или смеси полярных органических растворителей происходит частичное удаление из нефти смолисто-асфальтеновых компонентов (в экстракт), что приводит к снижению вязкости нефти.In addition, when using polar organic solvents or a mixture of polar organic solvents as extracting solutions, the tar-asphaltene components are partially removed from the oil (into the extract), which leads to a decrease in the viscosity of the oil.
В соответствии с предлагаемым изобретением способ очистки тяжелого нефтяного сырья от неорганических примесей осуществляют следующим образом.In accordance with the invention, the method of purification of heavy crude oil from inorganic impurities is as follows.
В качестве экстрагирующих растворов используют водные растворы неорганических кислот (1М азотная кислота, 1М хлороводородная кислота и т.п.) или полярный органический растворитель (ацетон, изопропанол и т.п.), или смеси полярных органических растворителей (смесь метилизобутилкетон:метанол (1:1 об) и т.п.), не смешивающиеся с нефтяным сырьем.As extraction solutions, aqueous solutions of inorganic acids (1 M nitric acid, 1 M hydrochloric acid, etc.) or a polar organic solvent (acetone, isopropanol, etc.), or a mixture of polar organic solvents (a mixture of methyl isobutyl ketone: methanol (1 : 1 vol), etc.), not miscible with petroleum feed.
В качестве сырья используют тяжелое нефтяное сырье (нефть, гудрон) Татарстана с характеристиками, представленными в таблице 1.As raw materials use heavy oil raw materials (oil, tar) of Tatarstan with the characteristics presented in table 1.
Для реализации способа используют промышленно выпускаемое оборудование -одноступенчатый центробежный экстрактор.To implement the method using industrially produced equipment is a single-stage centrifugal extractor.
Способ проводят при нормальных температуре и давлении. Заполняют смесительную камеру работающего экстрактора тяжелой фазой с помощью перистальтического насоса. После заполнения камеры смешения экстрактора тяжелой фазой начинают прокачивать легкую фазу. Фазы смешиваются в смесительной камере, за счет процессов массопереноса происходит переход примесей соединений металлов и серы из нефти в экстрагирующий раствор, после чего в камере разделения под действием центробежных сил происходит разделение фаз, одна из которых представляет экстракт, содержащий металлы и серу, а другая - очищенную нефть. Соотношение скоростей прокачивания фаз зависит от конкретной экстракционной системы, но в наиболее общем случае должно находиться в диапазоне 1:1-1:2 (фаза нефти:фаза экстрагирующего раствора). Частота вращения ротора в общем случае составляет 50 Гц, в случае использования в качестве экстрагирующих растворов водных растворов неорганических кислот частота вращения ротора должна составлять не более 30 Гц во избежание образования эмульсии.The method is carried out at normal temperature and pressure. The mixing chamber of the working extractor is filled with a heavy phase using a peristaltic pump. After filling the extractor mixing chamber with the heavy phase, the light phase begins to be pumped. The phases are mixed in the mixing chamber, due to mass transfer processes, the admixtures of metal and sulfur compounds pass from oil to the extraction solution, after which phases are separated in the separation chamber under the influence of centrifugal forces, one of which is an extract containing metals and sulfur, and the other is refined oil. The ratio of the pumping speeds of the phases depends on the particular extraction system, but in the most general case it should be in the range 1: 1-1: 2 (oil phase: phase of the extraction solution). The rotor speed in the general case is 50 Hz; if aqueous solutions of inorganic acids are used as extracting solutions, the rotor speed should be no more than 30 Hz to avoid the formation of an emulsion.
Достижение ожидаемого результата наблюдается для нефтяного сырья с плотностью не выше 970 кг/м3. Более тяжелое нефтяное сырье необходимо предварительно смешивать с органическим растворителем (толуол, хлороформ, четыреххлористый углерод) до полного растворения компонентов нефтяного сырья и достижения требуемой плотности (960-970 кг/м3.Achievement of the expected result is observed for crude oil with a density of not higher than 970 kg / m 3 . Heavier petroleum feedstocks must be premixed with an organic solvent (toluene, chloroform, carbon tetrachloride) until the components of the petroleum feedstock are completely dissolved and the required density is achieved (960-970 kg / m 3 .
Полнота выделения элементов из нефти в экстрагирующий раствор определяется значением коэффициента распределения элемента в системе нефтяное сырье -экстрагирующий раствор.The completeness of the separation of elements from oil into the extracting solution is determined by the value of the distribution coefficient of the element in the oil feed-extraction solution system.
Способ иллюстрируется следующими примерами.The method is illustrated by the following examples.
Пример 1.Example 1
В качестве нефтяного сырья использовали Образец 1, в качестве экстрагирующего раствора - водный раствор хлороводородной кислоты, концентрации 1 моль/л. Смесительную камеру работающего одноступенчатого центробежного экстрактора (ЭЦ33 49.466.00.00.00, производства АО «НИКИМТ-Атомстрой», частота вращения ротора 30 Гц) заполнили тяжелой фазой (экстрагирующий раствор) со скоростью 0,6 мл/мин, после чего начали подавать на вход экстрактора легкую фазу (нефтяное сырье) со скоростью 0,4 мл/мин. Процесс экстракции проводили в течение 2 часов при температуре 20°С. Степень очистки нефти составляла: 100% для Li, Na, Mg, Al, Ti, Cr, Mn, Co, Sr, 14% для S и 50% для Fe.Sample 1 was used as the crude oil, and an aqueous solution of hydrochloric acid, 1 mol / L concentration, was used as the extraction solution. The mixing chamber of a working single-stage centrifugal extractor (EC33 49.466.00.00.00, manufactured by NIKIMT-Atomstroy JSC, rotor speed of 30 Hz) was filled with a heavy phase (extracting solution) at a rate of 0.6 ml / min, after which it was started to be fed extractor light phase (crude oil) at a rate of 0.4 ml / min. The extraction process was carried out for 2 hours at a temperature of 20 ° C. The degree of oil purification was: 100% for Li, Na, Mg, Al, Ti, Cr, Mn, Co, Sr, 14% for S and 50% for Fe.
Пример 2.Example 2
В качестве нефтяного сырья использовали Образец 2, разбавленный толуолом до плотности 960 кг/м3, в качестве экстрагирующего раствора использовали водный раствор азотной кислоты, концентрации 1 моль/л. Смесительную камеру работающего экстрактора (ЭЦ33 49.466.00.00.00, производства АО «НИКИМТ-Атомстрой», частота вращения ротора 30 Гц) заполнили тяжелой фазой (экстрагирующий раствор) со скоростью 0,6 мл/мин, после чего начали подавать на вход экстрактора легкую фазу (нефтяное сырье) со скоростью 0,4 мл/мин. Процесс экстракции проводили в течение 2 часов при температуре 20°С. В результате достигнута очистка нефти от Na, Mg, Al, Ti, Mn, Co, Sr, Mo, Cd, Pb на 100%; Fe - на 92%; Zn - на 50%, S - на 13%.Sample 2 diluted with toluene to a density of 960 kg / m 3 was used as the crude oil; an aqueous solution of nitric acid, 1 mol / L concentration, was used as the extraction solution. The mixing chamber of the working extractor (EC33 49.466.00.00.00, manufactured by NIKIMT-Atomstroy JSC, rotor speed of 30 Hz) was filled with a heavy phase (extracting solution) at a rate of 0.6 ml / min, after which a light phase (petroleum feed) at a rate of 0.4 ml / min. The extraction process was carried out for 2 hours at a temperature of 20 ° C. As a result, oil was cleaned from Na, Mg, Al, Ti, Mn, Co, Sr, Mo, Cd, Pb by 100%; Fe - by 92%; Zn - by 50%, S - by 13%.
Пример 3.Example 3
В качестве нефтяного сырья использовали Образец 1, в качестве экстрагирующего раствора - ацетон. Смесительную камеру работающего экстрактора (ЭЦ33 49.466.00.00.00, производства АО «НИКИМТ-Атомстрой», частота вращения ротора 50 Гц) заполнили тяжелой фазой (нефтяное сырье) со скоростью 0,4 мл/мин, после чего начали подавать на вход экстрактора легкую фазу (экстрагирующий раствор) со скоростью 0,8 мл/мин. Процесс экстракции проводили в течение 2 часов при температуре 20°С. Степень очистки нефти составляла: 100% для Li, Na, Mg, Al, Ti, Mn, Co, Zn, Sr, Mo, Pb, 15% для S, 55% для Fe, 7% для V.Sample 1 was used as a crude oil, and acetone was used as an extraction solution. The mixing chamber of the working extractor (EC33 49.466.00.00.00, manufactured by NIKIMT-Atomstroy JSC, rotor speed of 50 Hz) was filled with the heavy phase (crude oil) at a rate of 0.4 ml / min, after which they started to feed the extractor light phase (extracting solution) at a rate of 0.8 ml / min. The extraction process was carried out for 2 hours at a temperature of 20 ° C. The degree of oil purification was: 100% for Li, Na, Mg, Al, Ti, Mn, Co, Zn, Sr, Mo, Pb, 15% for S, 55% for Fe, 7% for V.
Пример 4.Example 4
В качестве нефтяного сырья использовали Образец 1, в качестве экстрагирующего раствора - смесь метилизобутилкетона с метанолом в соотношении 1:1, об. Смесительную камеру работающего экстрактора (ЭЦ33 49.466.00.00.00, производства АО «НИКИМТ-Атомстрой», частота вращения ротора 50 Гц) заполнили тяжелой фазой (нефтяное сырье) со скоростью 0,4 мл/мин, после чего начали подавать на вход экстрактора легкую фазу (экстрагирующий раствор) со скоростью 0,6 мл/мин. Процесс экстракции проводили в течение 2 часов при температуре 20°С. Степень очистки нефти составляла: 30% для Fe, 14% и 17% для V и Ni соответственно. Степень очистки от серы составила 10%.Sample 1 was used as a crude oil, and a mixture of methyl isobutyl ketone with methanol in a ratio of 1: 1, vol. The mixing chamber of the working extractor (EC33 49.466.00.00.00, manufactured by NIKIMT-Atomstroy JSC, rotor speed of 50 Hz) was filled with the heavy phase (crude oil) at a rate of 0.4 ml / min, after which they started to feed the extractor light phase (extracting solution) at a rate of 0.6 ml / min. The extraction process was carried out for 2 hours at a temperature of 20 ° C. The degree of oil purification was: 30% for Fe, 14%, and 17% for V and Ni, respectively. The degree of purification from sulfur was 10%.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017146566A RU2666729C1 (en) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | Method for purifying heavy petroleum feedstock from inorganic impurities |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017146566A RU2666729C1 (en) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | Method for purifying heavy petroleum feedstock from inorganic impurities |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2666729C1 true RU2666729C1 (en) | 2018-09-12 |
Family
ID=63580435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017146566A RU2666729C1 (en) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | Method for purifying heavy petroleum feedstock from inorganic impurities |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2666729C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3981797A (en) * | 1975-07-21 | 1976-09-21 | Uop Inc. | Control of hydrocarbon deasphalting process |
| EP0050381A1 (en) * | 1980-10-16 | 1982-04-28 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Process for the simultaneous separation in aromatics and non-aromatics of a heavy hydrocarbon stream and a light hydrocarbon stream |
| SU975780A1 (en) * | 1978-03-20 | 1982-11-23 | Феб Петролхемишес Комбинат Шведт (Инопредприятие) | Process for purifying biologically treated petroleum distilates |
| RU2312884C1 (en) * | 2006-10-17 | 2007-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Process of removing sulfur impurities from petroleum products |
| US20090107890A1 (en) * | 2007-10-30 | 2009-04-30 | Esam Zaki Hamad | Desulfurization of whole crude oil by solvent extraction and hydrotreating |
-
2017
- 2017-12-28 RU RU2017146566A patent/RU2666729C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3981797A (en) * | 1975-07-21 | 1976-09-21 | Uop Inc. | Control of hydrocarbon deasphalting process |
| SU975780A1 (en) * | 1978-03-20 | 1982-11-23 | Феб Петролхемишес Комбинат Шведт (Инопредприятие) | Process for purifying biologically treated petroleum distilates |
| EP0050381A1 (en) * | 1980-10-16 | 1982-04-28 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Process for the simultaneous separation in aromatics and non-aromatics of a heavy hydrocarbon stream and a light hydrocarbon stream |
| RU2312884C1 (en) * | 2006-10-17 | 2007-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Process of removing sulfur impurities from petroleum products |
| US20090107890A1 (en) * | 2007-10-30 | 2009-04-30 | Esam Zaki Hamad | Desulfurization of whole crude oil by solvent extraction and hydrotreating |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zaid et al. | Extractive deep desulfurization of diesel using choline chloride-glycerol eutectic-based ionic liquid as a green solvent | |
| JP6666445B2 (en) | Supercritical water upgrading method for producing high grade coke | |
| CN1295607A (en) | Removal of naphthenic acids in crude oils and distillates | |
| JP2020514442A (en) | Systems and processes for deasphalting oil | |
| JPH07501346A (en) | Non-carcinogenic bright stock extract, deasphalted oil and manufacturing method thereof | |
| US4548711A (en) | Solvent extraction | |
| US9567532B2 (en) | Method for producing non-carcinogenic aromatic process oil | |
| CN113201364A (en) | Multi-stage countercurrent extraction device and method for catalyzing diesel polycyclic aromatic hydrocarbon by using ionic liquid | |
| RU2666729C1 (en) | Method for purifying heavy petroleum feedstock from inorganic impurities | |
| Kumar et al. | Removal of refractory sulfur and aromatic compounds from straight run gas oil using solvent extraction | |
| EP2882830B1 (en) | A process for production of benzene lean gasoline by recovery of high purity benzene from unprocessed cracked gasoline fraction containing organic peroxides | |
| JP2015520270A (en) | Preparation of polymers of thiophene, benzothiophene, and their alkylated derivatives | |
| JP2014505153A (en) | Process for improving aromaticity of high-boiling aromatic hydrocarbons | |
| WO2016162887A1 (en) | Aromatic free solvent and process of preparing the same from petroleum stream | |
| RU2203306C2 (en) | Method of preparing feedstock for catalytic cracking and hydrocracking | |
| EP0461694A1 (en) | Process for deasphalting and demetallizing crude petroleum or its fractions | |
| RU2450045C1 (en) | Method of producing base oil having low content of sulphur and ecologically clean aromatic filler materials and caoutchouc and rubber plasticisers | |
| US9157033B2 (en) | Process for recovering metals from a stream rich in hydrocarbons and carbonaceous residues | |
| CN110484346B (en) | Based on supercritical CO2Method for regenerating used lubricating oil | |
| US3190829A (en) | Process for removing metals from a mineral oil with an alkyl sulfonic acid | |
| US2154189A (en) | Solvent treatment of oils | |
| RU2520096C1 (en) | Method of producing non-carcinogenic aromatic process oil | |
| RU2617121C1 (en) | Method for high temperature coolant oil production | |
| RU2297440C2 (en) | Lube fraction purification process | |
| US11149212B2 (en) | Recovery and upgrade process of oil bases from used oils |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201229 |