RU2691660C1 - Способ извлечения концентратов металлов из нефти - Google Patents

Способ извлечения концентратов металлов из нефти Download PDF

Info

Publication number
RU2691660C1
RU2691660C1 RU2018141719A RU2018141719A RU2691660C1 RU 2691660 C1 RU2691660 C1 RU 2691660C1 RU 2018141719 A RU2018141719 A RU 2018141719A RU 2018141719 A RU2018141719 A RU 2018141719A RU 2691660 C1 RU2691660 C1 RU 2691660C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
sent
aqueous
further processing
value
Prior art date
Application number
RU2018141719A
Other languages
English (en)
Inventor
Наиль Михайлович Теляков
Инга Владимировна Горленкова
Максим Андреевич Неежко
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет"
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 образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет"
Priority to RU2018141719A priority Critical patent/RU2691660C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2691660C1 publication Critical patent/RU2691660C1/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C31/00Saturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C31/02Monohydroxylic acyclic alcohols
    • C07C31/08Ethanol
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C31/00Saturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C31/02Monohydroxylic acyclic alcohols
    • C07C31/10Monohydroxylic acyclic alcohols containing three carbon atoms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

Предложен способ извлечения концентратов металлов из нефти, включающий контактирование углеводородной среды с водной средой для образования эмульсии и ее разделения. В качестве углеводородной среды используют тяжелую нефть и воду в объемном соотношении 1:1, которую помещают в камеру реактора окисления, где производят нагревание смеси до температуры от 15 до 25°С, доводят значание Ph водным раствором серной кислоты HSOдо значения от 2,8 до 3,2, с продувкой воздухом, под давлением 1 атм в течение не менее двух минут, образовавшуюся эмульсию подвергают разделению в центрифуге с образованием твердой фазы, в виде концентрата металлов, который отправляется на дальнейшую переработку, водный раствор кислоты, направляют обратно в производственный цикл, и органической фазы - нефти, которая направляется на дальнейшую переработку на НПЗ. Технический результат – создание способа извлечения концентратов цветных металлов из сырой нефти. 3 табл., 1 ил.

Description

Изобретение относится к способу переработки нефтяного сырья с предварительным извлечением металлов. Способ может быть использован на нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятиях, с последующим участием предприятий вторичной металлургии.
Известен способ деасфальтизации и деметаллизации тяжелого нефтяного сырья (патент RU №2610525, опубл. 13.02.2017) включающий ультразвуковую обработку исходной нефти с выделением легкой и тяжелой фракций с последующим извлечением из тяжелой фракции соединений металлов, отличающийся тем, что исходную нефть смешивают с водой и керосином, полученную смесь обрабатывают ультразвуком с частотой в пределах от 22 до 44 кГц от 5 до 10 минут, затем легкую фракцию отправляют на переработку, а тяжелую фракцию смешивают с водой и химическим экстрагентом, полученную суспензию обрабатывают ультразвуком с частотой в пределах от 22 до 44 кГц от 10 до 20 минут, затем тяжелую фракцию отправляют на кавитационную обработку, где осуществляют выделение асфальтеновой фракции и легкой фракции, легкая фракция после кавитационной обработки объединяется с легкой фракцией после ультразвуковой обработки, а асфальтеновая фракция, ассоциированная с металлами, поступает на обогатительный передел для дальнейшего извлечения металлов.
Недостатком данного способа является низкая величина извлечения тяжелых металлов, заявляемая автором в пределах 60%. На выделение металлов на обогатительные предприятия поступают органические соединения, что увеличивает стоимость конечного продукта, когда проще и удобнее получать металлы из их водных растворов.
Известен способ деметаллизации тяжелого нефтяного сырья (патент RU №2611416, опубл. 22.02.2017), по которому 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.
Недостатками данного способа является использование водорода под давлением, что повышает риски и опасности в технологии, так же подобный сорбент трудно и дорого подвергать процессу регенерации.
Известен способ удаления металлов из потока углеводородов (патент RU №2245354, опубл. 27.01.2005), заключающийся в контакте потока углеводородов с адсорбентом, содержащим от 50 до 97 вес.% оксида алюминия и от 50 до 3 вес.% щелочноземельных оксидов, выбранных из оксидов кальция и магния, с весовым отношением оксидов от 10:1 до 50:50, причем адсорбент имеет величину поверхности по БЭТ не менее 100 м2/г.
Недостатками данного способа являются высокие температуры, необходимые для проведения процесса сорбции и продолжительное время контакта с активным веществом, что замедляет полный цикл переработки углеводородного сырья.
Известен способ выделения концентрата ценных металлов из тяжелого нефтяного сырья (патент RU №2631702, опубл. 26.09.2017), включающий экстракцию тяжелого нефтяного сырья растворителем - сверхкритическим диоксидом углерода с добавлением от 10 до 30% мае. от массы растворителя жидкого органического модификатора, выбираемого из ряда метанол, этанол, ацетон, ацетонитрил, этилацетат, н-гептан, толуол, о-ксилол, при температуре от 40 до 70°С и давлении от 150 до 400 бар, выбираемых таким образом, чтобы плотность диоксида углерода была не ниже 0,8 г/мл, с получением смолисто-асфальтенового остатка, отгонку растворителя, сжигание смолисто-асфальтенового остатка при температуре от 900 до 1300°С с коэффициентом избытка воздуха от 1,1 до 1,3 и выведение золошлаковый остатка как концентрата ценных металлов.
Недостатком способа является необходимость в использовании дополнительных топочных систем и многокомпонентность смеси экстрагента, что затрудняет его регенерацию и восполнение в системе.
Известен способ деметаллизации тяжелого нефтяного сырья (патент РФ №2611416, опубл. 22.02.2017), в соответствии с которым исходное тяжелое нефтяное сырье смешивают с органическим растворителем, обеспечивающим полное растворение всех компонентов исходного нефтяного сырья и образование однородного гомогенного раствора, при этом соотношение органического растворителя с исходным нефтяным сырьем и температуру смешивания выбирают из условия обеспечения полного смешивания компонентов, предотвращения испарения органического растворителя и отсутствия эффектов расслоения фаз полученной смеси и затем осуществляют противоточное контактирование полученной смеси с диоксидом углерода в условиях, обеспечивающих нахождение диоксида углерода в сверхкритическом состоянии, а именно при температуре 50-100°С, давлении 100-350 бар и массовом соотношении диоксид углерода : тяжелое нефтяное сырье от 13:1 до 35:1 с последующим отделением легких экстрагированных углеводородных компонентов с пониженным содержанием металлов от тяжелых компонентов исходного нефтяного сырья.
Недостатком данного способа является его многоступенчатость, высокая температура нагревания смеси, большой расход растворителя, который не регенерируется в процессе производства. Техническим результатом является создание способа извлечения концентратов цветных металлов из сырой нефти.
Известен способ удаления кальция из сырой нефти (патент РФ №2379330, опубл. 20.01.2010 г.), принятый за прототип, согласно которому производят контактирование упомянутой жидкой углеводородной среды с водной средой для образования эмульсии, в которой после разделения упомянутой эмульсии, по меньшей мере часть упомянутого отделенного содержащего кальций комплекса остается в упомянутой водной среде; и с. контактирование упомянутой водной среды с водорастворимым или вододиспергируемым полимером.
Недостаток данного способа заключается в том, что технология предусматривает получение только одного целевого продукта, не является универсальной или адаптируемой для других металлов.
Техническим результатом является создание способа извлечения концентратов цветных металлов из сырой нефти.
Технический результат достигается тем, что в качестве углеводородной среды используют тяжелую нефть и воду в объемном соотношении 1:1, которую помещают в камеру реактора окисления, где производят нагревание смеси до температуры от 15 до 25°С, доводят значение Ph водным раствором серной кислоты H2SO4 до значения от 2,8 до 3,2, с продувкой воздухом, под давлением 1 атм. в течение не менее двух минут, образовавшуюся эмульсию подвергают разделению в центрифуге с образованием твердой фазы, в виде концентрата металлов, который отправляется на дальнейшую переработку, водный раствор кислоты, направляют обратно в производственный цикл и органической фазы - нефти, которая направляется на дальнейшую переработку на НПЗ.
Способ поясняется следующей фигурой:
фиг. 1 - технологическая схема извлечения металлов из нефти.
Способ реализуется следующим образом. Нефть предварительно подвергается качественному и количественному анализу на наличие цветных металлов, определяется суммарное содержание металлов. Далее нефть и равное по объему количество воды помещается в камеру реактора окисления, снабженную соплами для подачи воздуха в критическом режиме и возможностью его подогревания извне. Нагреваем смесь до диапазона температур от 15 до 25°С, доводим с помощью серной кислоты (H2SO4) до значения Ph от 2,8 до 3,2. Продуваем воздухом, находящимся под давлением 1 атм. (избыточная), причем скорость истечения из отверстия составляет критическую величину. Продувка проводится в течение двух минут. Образующаяся эмульсия подвергается разделению в центрифуге. В результате образуется твердая фаза - пульпа, которая является концентратом металлов, таких как железо, никель, алюминий, цинк и др., которая идет на дальнейшие обогатительные или металлургические процессы; водный раствор кислоты (для дальнейшей переработки возвращению в цикл и органическая фаза (нефть для дальнейшей переработки). Извлечение составляет 85%.
Способ поясняется следующими примерами. Образец тяжелой сырой нефти подвергли качественному и количественному анализу на предмет обнаружения металлов, данные представлены в Таблице 1.
Figure 00000001
Технология проведение эксперимента остается неизменной, согласно описанному способу. Для получения данных и возможности определения оптимальных параметров извлечения был проведен ряд экспериментов по подбору условий, согласно параметрам в Таблице 2.
Figure 00000002
Figure 00000003
Исходя из данных в таблицы 2 выводится оптимальный режим, с минимальными затратами на нагревание системы и расходом кислоты. После установления оптимальных параметров, полученный концентрат анализируется на наличие и количество извлеченных металлов, результат в Таблице 3.
Figure 00000004
Благодаря предлагаемому способу достигаются следующие эффекты: выделение концентратов цветных металлов, готовых для дальнейшего металлургического передела. Улучшение качества нефтяного сырья, поступающего на нефтеперерабатывающие предприятия.

Claims (1)

  1. Способ извлечения концентратов металлов из нефти, включающий контактирование углеводородной среды с водной средой для образования эмульсии и ее разделения, отличающийся тем, что в качестве углеводородной среды используют тяжелую нефть и воду в объемном соотношении 1:1, которую помещают в камеру реактора окисления, где производят нагревание смеси до температуры от 15 до 25°С, доводят значание Ph водным раствором серной кислоты H2SO4 до значения от 2,8 до 3,2, с продувкой воздухом, под давлением 1 атм в течение не менее двух минут, образовавшуюся эмульсию подвергают разделению в центрифуге с образованием твердой фазы, в виде концентрата металлов, который отправляется на дальнейшую переработку, водный раствор кислоты направляют обратно в производственный цикл, и органической фазы - нефти, которая направляется на дальнейшую переработку на НПЗ.
RU2018141719A 2018-11-26 2018-11-26 Способ извлечения концентратов металлов из нефти RU2691660C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018141719A RU2691660C1 (ru) 2018-11-26 2018-11-26 Способ извлечения концентратов металлов из нефти

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018141719A RU2691660C1 (ru) 2018-11-26 2018-11-26 Способ извлечения концентратов металлов из нефти

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2691660C1 true RU2691660C1 (ru) 2019-06-17

Family

ID=66947410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018141719A RU2691660C1 (ru) 2018-11-26 2018-11-26 Способ извлечения концентратов металлов из нефти

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2691660C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2750036C1 (ru) * 2020-10-12 2021-06-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет» Способ извлечения металлов из металлоорганических соединений нефтяной фазе углеводородных металлсодержащих ресурсов

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1981003181A1 (en) * 1980-04-28 1981-11-12 Battelle Development Corp Thermochemical conversion of biomass to ethanol
CN101391153A (zh) * 2008-10-22 2009-03-25 天津大学 分离乙醇-水共沸体系的双釜间歇萃取精馏装置和方法
RU2386663C1 (ru) * 2009-06-16 2010-04-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Способ обработки нефтяной эмульсии промежуточных слоев емкостного оборудования подготовки нефти и воды
RU2412341C2 (ru) * 2005-12-22 2011-02-20 Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани Способ извлечения нефти с использованием пенистой эмульсии с нефтяной сплошной фазой

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1981003181A1 (en) * 1980-04-28 1981-11-12 Battelle Development Corp Thermochemical conversion of biomass to ethanol
RU2412341C2 (ru) * 2005-12-22 2011-02-20 Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани Способ извлечения нефти с использованием пенистой эмульсии с нефтяной сплошной фазой
CN101391153A (zh) * 2008-10-22 2009-03-25 天津大学 分离乙醇-水共沸体系的双釜间歇萃取精馏装置和方法
RU2386663C1 (ru) * 2009-06-16 2010-04-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Способ обработки нефтяной эмульсии промежуточных слоев емкостного оборудования подготовки нефти и воды

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2750036C1 (ru) * 2020-10-12 2021-06-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет» Способ извлечения металлов из металлоорганических соединений нефтяной фазе углеводородных металлсодержащих ресурсов

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6912613B2 (ja) 石油から金属を除去するシステム
CA2784295C (en) Process mixing water, oxidant and heavy oil under supercritical temperature and pressure conditions and eventually submitting the mixture to microwave treating
RU2469113C2 (ru) Способ регенерации металлов из тяжелых продуктов гидропереработки
Magomedov et al. Current status and prospects of demetallization of heavy petroleum feedstock
US20070267327A1 (en) Heavy Oil Upgrading Process
US7754635B2 (en) Catalyst reprocessing
RU2691660C1 (ru) Способ извлечения концентратов металлов из нефти
CN103881800A (zh) 一种废润滑油预处理的方法
JP2914752B2 (ja) 乳化した石油廃棄物の処理方法
US20100249485A1 (en) Removal of ultra-fine particles from a Fischer Tropsch Stream
RU2462501C1 (ru) Способ деметаллизации и обессеривания сырой нефти в потоке
US9321028B2 (en) Process flow sheet for pre-treatment of high ash coal to produce clean coal
US20140034553A1 (en) Method of Processing a Bituminous Feed Using an Emulsion
CN110484346B (zh) 基于超临界co2再生废润滑油的方法
US2355678A (en) Method for removing impurities from hydrocarbons
US5919353A (en) Method for thermally reforming emulsion
CN105505458B (zh) 一种高辛烷值低硫汽油的生产方法
US2329930A (en) Process for sweetening hydrocarbon distillates
RU2628611C1 (ru) Способ переработки тяжелого нефтяного сырья
US3332748A (en) Extraction of hop bitters from beer with iso-octane using synchronized pulses in a helical coil
JP7492963B2 (ja) オレフィンの製造のためのアルコール供給原料の処理方法
EP0910616A1 (en) Process for removal of organo-sulfur compounds from liquid hydrocarbons
AU782157B2 (en) A process for recovering hydrocarbons from a carbon containing material
Hassanisadi Research institute of petroleum industry, West blvd. Azadi sport complex, Tehran, Iran.
JP2014522890A (ja) 高灰分炭から低灰分精炭を製造するためのシステム及び方法