RU2751711C1 - Method for processing oil sludge - Google Patents
Method for processing oil sludge Download PDFInfo
- Publication number
- RU2751711C1 RU2751711C1 RU2020136499A RU2020136499A RU2751711C1 RU 2751711 C1 RU2751711 C1 RU 2751711C1 RU 2020136499 A RU2020136499 A RU 2020136499A RU 2020136499 A RU2020136499 A RU 2020136499A RU 2751711 C1 RU2751711 C1 RU 2751711C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- propane
- oil sludge
- mpa
- pressure
- oil
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
- C10G1/04—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by extraction
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области нефтегазодобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано для переработки и утилизации застарелых нефтешламов и замазученных земель.The invention relates to the field of oil and gas production and oil refining industry and can be used for processing and disposal of old oil sludge and oil contaminated lands.
Существуют различные способы утилизации и переработки нефтесодержащих шламов в зависимости от их состава, физико-химических свойств, конкретных условий и технических возможностей предприятия (термические, механические, химические, физико-химические, биологические и их комбинации). Для эффективного обезвреживания отходов интерес представляют технологии, наносящие минимальный экологический ущерб окружающей природной среде, имеющие низкие капитальные затраты и позволяющие получать прибыль. Наиболее рациональным способом утилизации отходов является использование их в качестве вторичных материальных ресурсов.There are various methods of disposal and processing of oily sludge, depending on their composition, physicochemical properties, specific conditions and technical capabilities of the enterprise (thermal, mechanical, chemical, physicochemical, biological and their combinations). For effective waste disposal, technologies that cause minimal environmental damage to the environment, have low capital costs and make a profit are of interest. The most rational way to dispose of waste is to use them as secondary material resources.
Известен способ микробиологического обезвреживания нефтяного шлама и грунта от загрязнений нефтяными продуктами. Данный способ включает последовательное внесение в грунт компонента, который состоит из трех частей: шунгитового порошка, солей гуминовых кислот и нативных почвенных бактерий. Далее обработанный участок поливают и вспахивают каждые два дня, см. RU Патент № 2596684, МПК В09С 1/10 (2006.01), 2015.The known method of microbiological neutralization of oil sludge and soil from contamination with oil products. This method involves the sequential introduction of a component into the soil, which consists of three parts: shungite powder, salts of humic acids and native soil bacteria. Further, the treated area is watered and plowed every two days, see RU Patent No. 2596684, IPC В09С 1/10 (2006.01), 2015.
Недостатком указанного способа являются сложность осуществления процесса обезвреживания на объектах окружающей среды из-за чувствительности бактерий к климатическим условиям. Кроме того, данный способ подходит для обработки лишь небольших объемов нефтяных шламов. Данные недостатки характерны для всех видов микробиологического обезвреживания.The disadvantage of this method is the complexity of the implementation of the process of neutralization at environmental objects due to the sensitivity of bacteria to climatic conditions. In addition, this method is suitable for treating only small volumes of oil sludge. These disadvantages are typical for all types of microbiological neutralization.
Известен также способ переработки нефтяного шлама для промышленного использования, включающий фильтрацию нагретого нефтешлама, выделение трех фаз нефтепродукта, воды и механических примесей, обработку деэмульгатором и отстаивание, в котором обработку нефтяного шлама осуществляют ультразвуковым кавитационным устройством, при этом паром нагревают нефтяной шлам до температуры 60-90°С и с помощью насоса создают давление в ультразвуковом кавитационном устройстве до 6 кгС/см2, которое позволяет создавать ультразвук частотой 20-50 кГц, которым производят трехкратную обработку смеси нефтяного шлама с деэмульгатором в количестве 2000 г на тонну для использования в качестве топлива для котельных агрегатов, а также в количестве 4000 г на тонну для использования в качестве сырья для установки подготовки товарной нефти, кроме этого производят отстой нефтешлама в течение 24 ч для использования его в качестве топлива, где после отстоя образуется нефтяной шлам с содержанием воды не менее 10%, а после отстоя нефтяного шлама в течение 48 ч получают нефтепродукт с содержанием воды менее 1% и нефти до 500 мг/л, дополнительно частично обезвоженный нефтяной шлам с содержанием воды 10% используют как котельное топливо и трехкратно обрабатывают в ультразвуковой кавитационной установке с давлением 20 кгС/см и частотой 100-200 кГц, см. RU Патент № 2276658, МПК C02F 11/00 (2006.01), 2006.There is also known a method of processing oil sludge for industrial use, including filtration of heated oil sludge, separation of three phases of oil product, water and mechanical impurities, treatment with a demulsifier and settling, in which the processing of oil sludge is carried out by an ultrasonic cavitation device, while the oil sludge is heated with steam to a temperature of 60- 90 ° C and using a pump create a pressure in the ultrasonic cavitation device up to 6 kgC / cm 2 , which makes it possible to create ultrasound with a frequency of 20-50 kHz, which is used three times to process a mixture of oil sludge with a demulsifier in an amount of 2000 g per ton for use as fuel for boiler units, as well as in an amount of 4000 g per ton for use as a feedstock for a commercial oil preparation unit, in addition, oil sludge is produced for 24 hours to be used as fuel, where oil sludge with a water content of at least 10%, and the last e sediment of oil sludge for 48 hours, an oil product is obtained with a water content of less than 1% and an oil content of up to 500 mg / l, additionally partially dehydrated oil sludge with a water content of 10% is used as a boiler fuel and is processed three times in an ultrasonic cavitation unit with a pressure of 20 kgC / cm and a frequency of 100-200 kHz, see RU Patent No. 2276658, IPC C02F 11/00 (2006.01), 2006.
Недостатками данного способа являются сложность технологического процесса, большой расход химических реагентов.The disadvantages of this method are the complexity of the technological process, high consumption of chemical reagents.
Известен способ деасфальтизации нефтяных остатков, включающий экстракцию нефтяных остатков легкими углеводородными растворителями, регенерацию растворителя из деасфальтизатного и асфальтового растворов, отпарку остатков растворителя в отпарных колоннах с последующим сжижением газообразной части растворителя, при этом регенерацию растворителя из деасфальтизатного раствора осуществляют в сепараторе при сверхкритических условиях по отношению к растворителю, а сжижение газообразной части растворителя осуществляют струйным компрессором, при этом в качестве рабочего тела используют поток растворителя, выведенный из сепаратора, см. RU Патент № 2136720, МПК C10G 21/14 (1995.01), C10G 21/28 (1995.01, 1999).A known method of deasphalting oil residues, including the extraction of oil residues with light hydrocarbon solvents, regeneration of the solvent from deasphalted and asphalt solutions, stripping the solvent residues in stripping columns with subsequent liquefaction of the gaseous part of the solvent, while the regeneration of the solvent from the deasphalted solution is carried out in a separator under supercritical conditions to the solvent, and the liquefaction of the gaseous part of the solvent is carried out with a jet compressor, while the solvent flow removed from the separator is used as a working fluid, see RU Patent No. 2136720, IPC C10G 21/14 (1995.01), C10G 21/28 (1995.01, 1999 ).
Недостатком способа, является то, что в качестве экстрагента используют углеводороды в жидком состоянии, не позволяющие обрабатывать высокопористые матрицы шламов.The disadvantage of this method is that hydrocarbons in a liquid state are used as an extractant, which does not allow the processing of highly porous sludge matrices.
Известен способ переработки нефтяных остатков путем деасфальтизации, включающий экстракцию нефтяных остатков пропаном, бутаном и их смесями, регенерацию растворителя из деасфальтизатного и асфальтового растворов, отпарку остатков растворителя в отпарных колоннах с последующим компремированием газообразной части растворителя в струйном компрессоре, в качестве рабочего тела струйного компрессора используют часть потока жидкого растворителя, подаваемого насосом из емкости жидкого растворителя в экстракционную колонну, включающий экстракцию нефтяных остатков пропаном, бутаном или их смесями, регенерацию растворителя из деасфальтизатного и асфальтового раствора, отпарку растворителя в отпарных колоннах с последующим компримированием газообразной части растворителя, см. RU Патент № 2176659, МПК C10G 21/14 (2000.01), 2000.A known method of processing oil residues by deasphalting, including the extraction of oil residues with propane, butane and their mixtures, regeneration of the solvent from deasphalted and asphalt solutions, stripping the solvent residues in stripping columns with subsequent compression of the gaseous part of the solvent in the jet compressor, as the working fluid of the jet compressor is used part of the liquid solvent stream supplied by the pump from the liquid solvent tank to the extraction column, including the extraction of oil residues with propane, butane or their mixtures, solvent recovery from deasphalted and asphalt solution, solvent stripping in stripping columns followed by compression of the gaseous part of the solvent, see RU Patent No. 2176659, IPC C10G 21/14 (2000.01), 2000.
Недостатками указанного способа являются сложность осуществления процесса обработки высокопористых шламов и почвы в связи с неравномерной обработкой тяжелого остатка сжиженными углеводородами по всему объему. Сжиженные углеводороды, как и все жидкости, используемые в качестве экстрагентов, обладают высокой вязкостью и низкой диффузионностью, что приводит к недостаточному выходу углеводородов (нефти). Так же недостатком данного способа является высокие энергозатраты на этапе регенерации растворителя.The disadvantages of this method are the complexity of the process of processing highly porous sludge and soil due to the uneven processing of the heavy residue with liquefied hydrocarbons throughout the volume. Liquefied hydrocarbons, like all liquids used as extractants, have a high viscosity and low diffusion rate, which leads to an insufficient yield of hydrocarbons (oil). Also, the disadvantage of this method is the high energy consumption at the stage of solvent regeneration.
Альтернативой процессам жидкостной экстракции являются инновационные сверхкритические флюидные технологии, основанные на использовании рабочих сред в суб- и сверхкритическом флюидном состояниях. Сверхкритические флюиды (СКФ), одновременно сочетая в себе достоинства газообразного и жидкого состояний рабочих сред, существенным образом интенсифицируют процессы тепло- и массопереноса. В частности, сверхкритические флюидные среды обладают самыми низкими значениями кинематической вязкости, которые на 1-2 порядка уступают значениям, характерным для жидких органических растворителей. Присутствие кинематической вязкости в знаменателях чисел Грасгофа и Рейнольдса указывает на существенное увеличение интенсивности свободного и вынужденного форм движения в СКФ-средах. Диффузионность (бинарная диффузия, само диффузия) сверхкритических флюидных сред на 1-2 порядка превышает аналогичный показатель для тех же жидких органических растворителей, см. Ф.М. Гумеров. Сверхкритические флюидные технологии. Экономическая целесообразность. Казань: Издательство ООО "Инновационно-издательский дом "Бутлеровское наследие". 2019. - 440 с. ISBN 978-5-9902124-5-9.An alternative to solvent extraction processes are innovative supercritical fluid technologies based on the use of working media in sub- and supercritical fluid states. Supercritical fluids (SCF), while simultaneously combining the advantages of gaseous and liquid states of working media, significantly intensify the processes of heat and mass transfer. In particular, supercritical fluid media have the lowest values of kinematic viscosity, which are 1–2 orders of magnitude inferior to the values typical for liquid organic solvents. The presence of kinematic viscosity in the denominators of the Grashof and Reynolds numbers indicates a significant increase in the intensity of free and forced forms of motion in SCF media. Diffusion (binary diffusion, diffusion itself) of supercritical fluid media is 1-2 orders of magnitude higher than that for the same liquid organic solvents, see F.M. Gumerov. Supercritical fluid technologies. Economic expediency. Kazan: Publishing house LLC "Innovation-publishing house" Butlerovskoe heritage ". 2019. - 440 p. ISBN 978-5-9902124-5-9.
В случае сверхкритических флюидных сред отсутствует граница раздела фаз, поверхностное натяжение, а, соответственно, и капиллярный эффект. Что в совокупности определяет их высокую проникающую способность в пористые структуры.In the case of supercritical fluids, there is no phase boundary, surface tension, and, accordingly, the capillary effect. This together determines their high penetrating ability into porous structures.
Известен способ переработки тяжелого нефтяного сырья путем сольвентной деасфальтизации, в соответствии с которым процесс осадительной экстракции проводят с использованием растворителя тяжелого нефтяного сырья, представляющего собой смесь диоксида углерода и толуола с содержанием толуола от 10 до 40 мас.%, находящуюся в однофазном жидком, суб- или сверхкритическом состоянии. Процесс экстракции проводят в области температур от 50 до 150°С и давлений от 100 до 300 бар в противоточной экстракционной колонне гравитационного типа с последующей регенерацией основных количеств CO2 из раствора деасфальтизата в сверхкритических для СО2 условиях, см. RU Патент № 2694533, МПК C10G 21/00 (2006.01), C10G 21/06 (2006.01), C10G 21/12 (2006.01), C10G 21/28 (2006.01), С10С 3/08 (2006.01), 2019. Недостатками указанного способа являются недостаточная селективность неполярного диоксида углерода к углеводородам и высокое критическое давление диоксида углерода 75,2 атм. Кроме того, добавление при экстракции сорастворителей приводит к усложнению и удорожанию процесса регенерации экстрагента.A known method of processing heavy oil feedstock by solvent deasphalting, according to which the process of precipitation extraction is carried out using a solvent of heavy oil feedstock, which is a mixture of carbon dioxide and toluene with a toluene content of 10 to 40 wt.%, Located in a single-phase liquid, sub- or supercritical condition. The extraction process is carried out in the temperature range from 50 to 150 ° C and pressures from 100 to 300 bar in a countercurrent extraction column of the gravity type, followed by the recovery of the main amounts of CO 2 from the deasphalted solution under supercritical conditions for CO 2 , see RU Patent No. 2694533, IPC C10G 21/00 (2006.01), C10G 21/06 (2006.01), C10G 21/12 (2006.01), C10G 21/28 (2006.01), C10C 3/08 (2006.01), 2019. The disadvantages of this method are insufficient selectivity of non-polar dioxide carbon to hydrocarbons and a high critical pressure of carbon dioxide of 75.2 atm. In addition, the addition of co-solvents during the extraction leads to the complication and rise in the cost of the extractant regeneration process.
Известен способ переработки нефтяного шлама путем экстракции углеводородов из углеродсодержащего сырья, такого как угли, богхеды, горючие сланцы, нефтеносные песчаные породы, природные битумы, битуминозные породы, остаточные нефтепродукты диоксидом углерода, периодически меняя режимы сверхкритического и предкритического состояний СО2 Процесс экстракции ведут при давлении в диапазоне 55-90 атм при температуре в диапазоне 20-40°С, см. RU Патент № 2420558, МПК C10G 1/04(2006.01), 2011.A known method of processing oil sludge by extracting hydrocarbons from carbon-containing raw materials, such as coals, bogheads, oil shale, oil-bearing sandy rocks, natural bitumen, bituminous rocks, residual oil products with carbon dioxide, periodically changing the modes of supercritical and precritical states of CO 2 The extraction process is carried out at pressure in the range of 55-90 atm at a temperature in the range of 20-40 ° C, see RU Patent No. 2420558, IPC
Недостатками указанного способа являются недостаточная селективность неполярного диоксида углерода к углеводородам и высокое критическое давление диоксида углерода 75,2 атм. Кроме того, добавление при экстракции сорастворителей приводит к усложнению и удорожанию процесса регенерации экстрагента.The disadvantages of this method are insufficient selectivity of non-polar carbon dioxide to hydrocarbons and a high critical pressure of carbon dioxide of 75.2 atm. In addition, the addition of co-solvents during the extraction leads to the complication and rise in the cost of the extractant regeneration process.
Наиболее близким по технической сущности является способ переработки нефтяного шлама путем экстракции углеводородов пропан-бутановой фракцией, содержащей 75% пропана и 25% бутана, в сверхкритическом флюидном состоянии при температуре 130°С, 140°С, 160°С и давлении 5-50 МПа при соотношении экстрагент:нефтяной шлам 1-2:1 мас. ч. соответственно, полученные углеводороды в эксрагенте направляют в емкость и при атмосферном давлении и комнатной температуре его обезгаживают путем самопроизвольной десорбцией, см. Гумеров Ф.М., Ахметзянов Т.Р., Габитов Ф.Р., Зарипов З.И., Фарахов М.И., Мухутдинов А.В. Сверхкритическая флюидная пропан-бутановая экстракционная обработка нефтяных шламов // Сверхкритические флюиды: Теория и Практика». 2016, Т. 11, .№ 2, 75-83).The closest in technical essence is a method for processing oil sludge by extracting hydrocarbons with a propane-butane fraction containing 75% propane and 25% butane, in a supercritical fluid state at a temperature of 130 ° C, 140 ° C, 160 ° C and a pressure of 5-50 MPa with a ratio of extractant: oil sludge 1-2: 1 wt. hours, respectively, the obtained hydrocarbons in the extractant are sent to the container and at atmospheric pressure and room temperature it is degassed by spontaneous desorption, see Gumerov F.M., Akhmetzyanov T.R., Gabitov F.R., Zaripov Z.I., Farakhov M.I., Mukhutdinov A.V. Supercritical fluid propane-butane extraction treatment of oil sludge // Supercritical fluids: Theory and Practice. 2016, T. 11,. No. 2, 75-83).
Недостатком указанного способа переработки нефтяного шлама является потеря экстрагента в атмосферу и необходимы дополнительные приготовления и затраты на разделение смеси углеводородов с целью получения товарных продуктов.The disadvantage of this method of processing oil sludge is the loss of the extractant into the atmosphere, and additional preparations and costs are required for the separation of a mixture of hydrocarbons in order to obtain marketable products.
Технической проблемой является упрощение способа переработки нефтяного шлама в товарные продукты.A technical problem is to simplify the method of processing oil sludge into marketable products.
Техническая проблема упрощение способа переработки нефтяного шлама в товарные продукты по первому варианту решается способом переработки нефтяного шлама путем экстракции углеводородов пропан-бутановой фракцией, содержащей 75% пропана и 25% бутана, в сверхкритическом флюидном состоянии при температуре 130°С и давлении 7-10 МПа, согласно изобретению процесс экстракции углеводородов ведут при соотношении экстрагент:нефтяной шлам 2-3:1 соответственно, затем полученную смесь углеводородов разделяют на фракции в сепараторах от 1 до n при сверхкритическом флюидном состоянии пропан-бутановой фракции при температуре 150°С и давлении в первом сепараторе 6,5 МПа, а в n-ом при давлении 4,5 МПа, при этом после n-ого сепаратора пропан-бутановую фракцию регенерируют и возвращают на стадию экстракции углеводородов из нефтяного шлама.The technical problem of simplifying the method of processing oil sludge into commercial products according to the first option is solved by the method of processing oil sludge by extracting hydrocarbons with a propane-butane fraction containing 75% propane and 25% butane, in a supercritical fluid state at a temperature of 130 ° C and a pressure of 7-10 MPa , according to the invention, the hydrocarbon extraction process is carried out at a ratio of extractant: oil sludge of 2-3: 1, respectively, then the resulting mixture of hydrocarbons is separated into fractions in separators from 1 to n at a supercritical fluid state of the propane-butane fraction at a temperature of 150 ° C and a pressure in the first the separator 6.5 MPa, and in the n-th one at a pressure of 4.5 MPa, while after the n-th separator the propane-butane fraction is regenerated and returned to the stage of hydrocarbon extraction from oil sludge.
Техническая проблема по второму варианту решается способом переработки нефтяного шлама путем экстракции углеводородов пропан-бутановой фракцией в сверхкритическом флюидном состоянии при соотношении экстрагент:нефтяной шлам 2:1 соответственно, согласно изобретению процесс экстракции ведут пропан-бутановой фракцией, содержащей 82,62% пропана и 17,38% бутана, в сверхкритическом флюидном состоянии при температуре 108°С и давлении 10 МПа, затем полученную смесь углеводородов разделяют в сепараторах на фракции от 1 до n при сверхкритическом флюидном состоянии пропан-бутановой фракции при температуре 150°С и давлении в первом сепараторе 6,5 МПа, а в n-ом при давлении 4,5 МПа, при этом после n-ого сепаратора пропан-бутановую фракцию регенерируют и возвращают на стадию экстракции углеводородов из нефтяного шлама.The technical problem according to the second option is solved by the method of processing oil sludge by extracting hydrocarbons with a propane-butane fraction in a supercritical fluid state with an extractant: oil sludge ratio of 2: 1, respectively, according to the invention, the extraction process is carried out with a propane-butane fraction containing 82.62% propane and 17 , 38% butane, in a supercritical fluid state at a temperature of 108 ° C and a pressure of 10 MPa, then the resulting mixture of hydrocarbons is separated in separators into fractions from 1 to n at a supercritical fluid state of the propane-butane fraction at a temperature of 150 ° C and pressure in the first separator 6.5 MPa, and in n-th at a pressure of 4.5 MPa, while after the n-th separator, the propane-butane fraction is regenerated and returned to the stage of hydrocarbon extraction from oil sludge.
Техническая проблема по третьему варианту решается способом переработки нефтяного шлама путем экстракции углеводородов пропан-бутановой фракцией в сверхкритическом флюидном состоянии при соотношении экстрагент:нефтяной шлам 2:1 соответственно, согласно изобретению процесс экстракции ведут пропан-бутановой фракцией, содержащей 30,85% пропана и 69,15% бутана, в сверхкритическом флюидном состоянии при температуре 140°С и давлении 10 МПа, затем полученную смесь углеводородов разделяют в сепараторах на фракции от 1 до n при сверхкритическом флюидном состоянии пропан-бутановой фракции при температуре 150°С и давлении в первом сепараторе 6,5 МПа, а в n-ом при давлении 4,5 МПа, при этом после n-ого сепаратора пропан-бутановую фракцию регенерируют и возвращают на стадию экстракции углеводородов из нефтяного шлама.The technical problem according to the third option is solved by the method of processing oil sludge by extracting hydrocarbons with a propane-butane fraction in a supercritical fluid state with an extractant: oil sludge ratio of 2: 1, respectively, according to the invention, the extraction process is carried out with a propane-butane fraction containing 30.85% propane and 69 , 15% butane, in a supercritical fluid state at a temperature of 140 ° C and a pressure of 10 MPa, then the resulting mixture of hydrocarbons is separated in separators into fractions from 1 to n at a supercritical fluid state of the propane-butane fraction at a temperature of 150 ° C and pressure in the first separator 6.5 MPa, and in n-th at a pressure of 4.5 MPa, while after the n-th separator, the propane-butane fraction is regenerated and returned to the stage of hydrocarbon extraction from oil sludge.
Решение технической задачи позволяет упростить способ переработки нефтяного шлама в товарные продукты.The solution of the technical problem makes it possible to simplify the method of processing oil sludge into marketable products.
Характеристика веществ, используемых в способе:Characteristics of the substances used in the method:
В качестве исходного сырья используют нефтяной шлам с высоким содержанием воды и механических примесей, показатели нефтяного шлама приведены в Таблице 1.Oil sludge with a high content of water and mechanical impurities is used as a feedstock, oil sludge indicators are given in Table 1.
В качестве экстрагента по первому варианту используют пропан-бутановую фракцию, содержащую 75% пропана и 25% бутана, критические параметры которой характеризуются Ткр (критической температурой), равной 386Д5К (113°С), Ркр (критическим давлением), равным 4,31 МПа.As an extractant according to the first option, a propane-butane fraction is used, containing 75% propane and 25% butane, the critical parameters of which are characterized by T cr (critical temperature) equal to 386D5K (113 ° C), P cr (critical pressure) equal to 4, 31 MPa.
В качестве экстрагента по второму варианту используют пропан-бутановую фракцию, содержащую 82,62% пропана и 17,38% бутана, критические параметры которой характеризуются Ткр, (критической температурой), равной 380,15К (107°С), Ркр (критическим давлением), равным 4,36 МПа.As an extractant according to the second option, a propane-butane fraction is used, containing 82.62% propane and 17.38% butane, the critical parameters of which are characterized by T cr (critical temperature) equal to 380.15 K (107 ° C), P cr ( critical pressure) equal to 4.36 MPa.
В качестве экстрагента по третьему варианту используют пропан-бутановую фракцию, содержащую- 30,85% пропана и 69,15% бутана, критические параметры которой характеризуются Ткр, (критической температурой), равной 413,15К (140°С), Ркр (критическим давлением), равным 4,01 МПа.As an extractant according to the third option, a propane-butane fraction is used, containing 30.85% propane and 69.15% butane, the critical parameters of which are characterized by T cr (critical temperature) equal to 413.15 K (140 ° C), P cr (critical pressure) equal to 4.01 MPa.
Для переработки нефтяных шламов по первому варианту в экстрактор 1, см. Фиг. 1, снабженный нагревательной рубашкой, загружают нефтяной шлам (поток I), который предварительно нагревают, в качестве экстрагента используют пропан - бутановую фракцию, содержащую 75% пропана и 25% бутана, в сверхкритическом флюидном состоянии при температуре 130°С и давлении 7-10 МПа, экстрагент с помощью насоса 2 подают в нижнюю часть экстрактора (поток II), а из верхней его части выводят смесь углеводородов (нефть) (поток III), полученную смесь углеводородов в экстрагенте подогревают в теплообменнике 3 до температуры 150°С.Далее в сепараторах от 1 до n (C1, С2, С3), где n равно 3, постадийно осаждают углеводороды (нефть) из смеси при сверхкритическом флюидном состоянии пропан-бутановой фракции, при температуре 150°С и давлении 6,5 МПа в первом сепараторе, при температуре 150°С и давлении 5 МПа во втором сепараторе и при температуре 150°С и давлении 4,5 МПа в третьем сепараторе. В сепараторах от 1 до n (C1, С2, С3, С4, С5), где n равно 5, постадийно осаждают углеводороды (нефть) из смеси при сверхкритическом флюидном состоянии пропан-бутановой фракции при температуре 150°С и давлении 6,5 МПа в первом сепараторе, при температуре 150°С и давлении 6,0 МПа во втором сепараторе, при температуре 150°С и давлении 5,5 МПа в третьем сепараторе, при температуре 150°С и давлении 5,0 МПа в четвертом сепараторе и при температуре 150°С и давлении 4,5 МПа в пятом сепараторе. Постадийное снижение давления в сепараторах обеспечивают регуляторами давления 4. Регенерированную пропан-бутановую фракцию (поток IV) из последнего сепаратора С3 или С5 при температуре 150°С и давлении 4,5 МПа после охлаждения в холодильнике 3 до 80°С возвращают на стадию экстракции углеводородов из нефтяного шлама.For the processing of oil sludge according to the first option into the
Полученные фракции углеводородов (нефть) (потоки Фр.1, Фр. 2, Фр. 3, Фр. 4, и Фр. 5, где n равно 5, направляют как товарный продукт.The obtained fractions of hydrocarbons (oil) (streams Fr. 1, Fr. 2, Fr. 3, Fr. 4, and Fr. 5, where n is 5, are sent as a commercial product.
Механические примеси и асфальтены из нижней части экстрактора (поток V) поступают в приемную емкость, который является гидрофобным сырьем для дорожного полотна.Mechanical impurities and asphaltenes from the bottom of the extractor (stream V) enter the receiving tank, which is a hydrophobic raw material for the roadway.
Вода отбирается отдельно (поток VI) в приемную емкость для технической воды.Water is taken separately (stream VI) into a receiving tank for process water.
Режимные условия осуществления способа переработки нефтяного шлама приведены в примерах конкретного выполнении 1-6.Operating conditions for the implementation of the method of processing oil sludge are given in examples of specific performance 1-6.
Пример 1. В экстрактор, снабженный нагревательной рубашкой, загружают нефтяной шлам, который предварительно нагревают.Example 1. An extractor equipped with a heating jacket is charged with oil sludge, which is preheated.
Экстрагент - пропан - бутановую фракцию, содержащую 75% пропана и 25% бутана, в сверхкритическом флюидном состоянии при температуре 130°С и давлении 10 МПа, подают в нижнюю часть экстрактора в соотношении экстрагент:нефтяной шлам, равном 2:1 мас.% соответственно, из верхней части экстрактора выводят смесь углеводородов (нефть) в экстрагенте. Полученную смесь углеводородов в экстрагенте подогревают в теплообменнике до температуры 150°С.The extractant - propane - butane fraction containing 75% propane and 25% butane, in a supercritical fluid state at a temperature of 130 ° C and a pressure of 10 MPa, is fed to the bottom of the extractor in a ratio of extractant: oil sludge equal to 2: 1 wt%, respectively , a mixture of hydrocarbons (oil) in the extractant is removed from the upper part of the extractor. The resulting mixture of hydrocarbons in the extractant is heated in a heat exchanger to a temperature of 150 ° C.
Далее в сепараторах от 1 до n, где n равно 3, постадийно осаждают углеводороды (нефть) из смеси при сверхкритическом флюидном состоянии пропан-бутановой фракции при температуре 150°С и давлении 6,5 МПа в первом сепараторе, при температуре 150°С и давлении 5 МПа во втором сепараторе и при температуре 150°С и давлении 4,5 МПа в третьем сепараторе. Процесс экстракции углеводородов (нефти) из нефтяного шлама ведут в течение 120 минут.Further, in separators from 1 to n, where n is 3, hydrocarbons (oil) are gradually precipitated from the mixture at a supercritical fluid state of the propane-butane fraction at a temperature of 150 ° C and a pressure of 6.5 MPa in the first separator at a temperature of 150 ° C and pressure of 5 MPa in the second separator and at a temperature of 150 ° C and a pressure of 4.5 MPa in the third separator. The process of extracting hydrocarbons (oil) from oil sludge is carried out for 120 minutes.
Регенерированную пропан-бутановую фракцию из последнего сепаратора С3 при температуре 150°С и давлении 4,5 МПа после охлаждения до 80°С возвращают на стадию экстракции углеводородов из нефтяного шлама.The regenerated propane-butane fraction from the last separator C3 at a temperature of 150 ° C and a pressure of 4.5 MPa, after cooling to 80 ° C, is returned to the stage of extraction of hydrocarbons from oil sludge.
Пример 2. Способ переработки нефтяного шлама аналогичен примеру 1, углеводороды постадийно осаждают в сепараторах от 1 до n, где n равно 2, при давлении 6,5 и 4,5 МПа соответственно.Example 2. The method of processing oil sludge is similar to example 1, hydrocarbons are precipitated step by step in separators from 1 to n, where n is 2, at a pressure of 6.5 and 4.5 MPa, respectively.
Пример 3. Способ переработки нефтяного шлама аналогичен примеру 1, но экстракцию введут при давлении 7 МПа и соотношении экстрагент:нефтяной шлам 3:1 мас.% соответственно.Example 3. The method of processing oil sludge is similar to example 1, but the extraction is introduced at a pressure of 7 MPa and the ratio of extractant: oil sludge 3: 1 wt.%, Respectively.
Пример 4. Способ переработки нефтяного шлама аналогичен примеру 1, но экстракцию введут пропан-бутановой фракцией, содержащей 82,62% пропана и 17,38% при температуре 108°С.Example 4. The method of processing oil sludge is similar to example 1, but the extraction is introduced with a propane-butane fraction containing 82.62% propane and 17.38% at a temperature of 108 ° C.
Пример 5. Способ переработки нефтяного шлама аналогичен примеру 1, но экстракцию введут пропан - бутановой фракцией, содержащей 30,85% пропана и 69,15% бутана при температуре 140°С.Example 5. The method of processing oil sludge is similar to example 1, but the extraction is introduced with propane - butane fraction containing 30.85% propane and 69.15% butane at a temperature of 140 ° C.
Пример 6. Способ переработки нефтяного шлама аналогичен примеру 1, углеводороды постадийно осаждают в сепараторах от 1 до n, где n равно 5, при давлениях 6,5; 6,0; 5,5; 5,0 и 4,5 МПа соответственно.Example 6. The method of processing oil sludge is similar to example 1, hydrocarbons are precipitated step by step in separators from 1 to n, where n is 5, at pressures of 6.5; 6.0; 5.5; 5.0 and 4.5 MPa, respectively.
Данные по примерам конкретного выполнения 1-5 сведены в Таблицу 2. Данные по примеру конкретного выполнения 6 сведены в Таблицу 3.Data on examples of specific performance 1-5 are summarized in Table 2. Data on example of specific performance 6 are summarized in Table 3.
В таблице 4 приведены характеристики продукта, полученного в сепараторе С1 при условиях примера 1 (Таблица 2). По результатам испытаний показатели качества продукта соответствуют нормам, указанным в ТУ(0255-016-48120848-2004) ООО "Новокуйбышевский завод масел и присадок" на ГАЧ марки Г4 «гач дистиллятный».Table 4 shows the characteristics of the product obtained in the separator C1 under the conditions of example 1 (Table 2). According to the test results, the quality indicators of the product comply with the standards specified in TU (0255-016-48120848-2004) of Novokuibyshevsk Oils and Additives Plant LLC on G4 distillate slack gas turbine.
В таблице 5 приведены характеристики продукта, полученного в сепараторе С2 при условиях примера 1 (Таблица 2). По результатам испытаний показатели качества продукта соответствуют нормам, указанным в ТУ 19.20.26-016-79198169-201 ООО "Томскнефтепереработка" на «Газойль особо тяжелое HCO-F-D4».Table 5 shows the characteristics of the product obtained in the separator C2 under the conditions of example 1 (Table 2). According to the test results, the quality indicators of the product comply with the standards specified in TU 19.20.26-016-79198169-201 of Tomskneftepererabotka LLC for Especially Heavy Gas Oil HCO-F-D4.
В таблице 6 приведены характеристики продукта, полученного в сепараторе СЗ при условиях примера 1 (Таблица 2). По результатам испытаний показатели качества продукта соответствуют нормам, указанным в СТО 85778267-001-2014 "Топлива судовые остаточные" как бункерное топливо марки RMG380.Table 6 shows the characteristics of the product obtained in the separator C3 under the conditions of example 1 (Table 2). According to the test results, the quality indicators of the product comply with the standards specified in STO 85778267-001-2014 "Marine residual fuels" as bunker fuel of the RMG380 brand.
Бункерное топливо - это специализированный нефтепродукт, предназначенный для судовых силовых установок. В общем объеме потребления мазута на рынке России доля бункерного топлива достигает 70%. Для мировой бункерной отрасли в настоящий момент наибольшее значение имеет Приложение VI MARPOL 73/78 по вопросу ограничения выбросов продуктов сгорания в атмосферу. В нем определены морские бассейны и районы SECA (SOx Emission Control Areas - зоны контроля за выбросами соединений серы), где строго контролируется выброс оксидов серы и установлены ограничения на ее содержание в судовом топливе.Bunker fuel is a specialized petroleum product designed for marine propulsion systems. In the total volume of fuel oil consumption in the Russian market, the share of bunker fuel reaches 70%. For the global bunkering industry at the moment, Annex VI of MARPOL 73/78 is of greatest importance on the issue of limiting emissions of combustion products into the atmosphere. It defines the sea basins and SECA areas (SOx Emission Control Areas), where the emission of sulfur oxides is strictly controlled and limits are set on its content in marine fuel.
Продукты, полученные в сепараторе С1 и С2 при условиях примера 6 (Таблица 3), соответствуют нормам, указанным в ТУ(0255-016-48120848-2004) ООО "Новокуйбышевский завод масел и присадок" на ГАЧ марки Г4 «гач дистиллятный».The products obtained in the separator C1 and C2 under the conditions of example 6 (Table 3) comply with the standards specified in TU (0255-016-48120848-2004) of Novokuibyshevsk Oils and Additives Plant LLC on G4 distillate slack gas turbine.
Продукт, полученный в сепараторе СЗ при условиях примера 6 (Таблица 3), соответствуют нормам, указанным в ТУ 19.20.26-016-79198169-2017 ООО "Томскнефтепереработка" на «Газойль особо тяжелое HCO-F-D4».The product obtained in the SZ separator under the conditions of example 6 (Table 3) corresponds to the standards specified in TU 19.20.26-016-79198169-2017 of Tomskneftepererabotka LLC for “Heavy gas oil HCO-F-D4”.
Продукты, полученные в сепараторах С4 и С5 при условиях примера 6 (Таблица 3), соответствуют нормам, указанным в СТО 85778267-001-2014 "Топлива судовые остаточные" как бункерное топливо марки RMG 380.The products obtained in separators C4 and C5 under the conditions of example 6 (Table 3) comply with the standards specified in STO 85778267-001-2014 "Marine residual fuels" as bunker fuel of RMG 380 grade.
Полученные фракции углеводородов после переработки нефтяного шлама находят применение в качестве товарного продукта в нефтеперерабатывающей промышленности.The resulting hydrocarbon fractions after processing oil sludge are used as a commercial product in the oil refining industry.
В воде, отделенной в экстракторе (поток VI) при условиях примера 1 (Таблица 2), содержание углеводородов не превышает 5,87 мг/дм, что позволяет использовать ее в качестве технической воды.In the water separated in the extractor (stream VI) under the conditions of example 1 (Table 2), the content of hydrocarbons does not exceed 5.87 mg /
Содержание нефтепродуктов в механических примесях из нижней части экстрактора (поток V), отобранных при условиях примера 1 (Таблица 2), составляет 990 мг/кг. Согласно классификации показателей уровня загрязнения по концентрации нефтепродуктов в почве по документу министерства охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ «О порядке определения размеров ущерба от загрязнения земель химическими веществами» от 27 декабря 1993 года № 04-25 данный уровень загрязнения является самой наименьшей и классфицируется как «допустимый уровень загрязнения».The content of oil products in mechanical impurities from the bottom of the extractor (stream V), taken under the conditions of example 1 (Table 2), is 990 mg / kg. According to the classification of indicators of the level of pollution by the concentration of oil products in the soil according to the document of the Ministry of Environmental Protection and Natural Resources of the Russian Federation "On the Procedure for Determining the Amount of Damage from Land Pollution with Chemical Substances" dated December 27, 1993 No. 04-25, this level of pollution is the lowest and is classified as "Permissible level of pollution".
Как видно из примеров конкретного выполнения, заявляемый объект по сравнению с прототипом позволяет:As can be seen from examples of specific implementation, the declared object, in comparison with the prototype, allows:
- упростить способ переработки нефтяного шлама в товарные продукты.- to simplify the way of processing oil sludge into marketable products.
- повторно использовать отрегенерированный экстрагент в замкнутом цикле процесса переработки нефтяного шлама, что позволяет уменьшить затраты на приобретение пропан-бутановой смеси и снизить себестоимость переработки нефтяного шлама.- to reuse the regenerated extractant in a closed cycle of the oil sludge processing process, which makes it possible to reduce the cost of purchasing a propane-butane mixture and reduce the cost of oil sludge processing.
- увеличить выход углеводородов (нефти) из нефтяного шлама до 99,05 мас.%;- to increase the yield of hydrocarbons (oil) from oil sludge up to 99.05 wt.%;
- исключить выделение в атмосферу вредных веществ и отходов, требующих захоронения на полигонах, что в свою очередь исключает экологические сборы и расходы на захоронение особо опасных отходов.- to exclude the release of harmful substances and wastes into the atmosphere that require disposal at landfills, which in turn excludes environmental fees and expenses for the disposal of especially hazardous waste.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020136499A RU2751711C1 (en) | 2020-11-06 | 2020-11-06 | Method for processing oil sludge |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020136499A RU2751711C1 (en) | 2020-11-06 | 2020-11-06 | Method for processing oil sludge |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2751711C1 true RU2751711C1 (en) | 2021-07-16 |
Family
ID=77019710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020136499A RU2751711C1 (en) | 2020-11-06 | 2020-11-06 | Method for processing oil sludge |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2751711C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2802020C1 (en) * | 2022-12-25 | 2023-08-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Управляющая компания Акмаль-Холдинг" | Method for extracting hydrocarbons from oil sludge |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001066214A1 (en) * | 2000-03-03 | 2001-09-13 | Boehringer Ingelheim Pharmaceuticals, Inc. | Methods for extraction and reaction using supercritical fluids |
| RU2420558C1 (en) * | 2010-03-09 | 2011-06-10 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения Российской академии наук | Procedure for extraction of hydrocarbons and hydrocarbon containing stock with carbon dioxide |
| CN105836835A (en) * | 2016-05-26 | 2016-08-10 | 陕西省石油化工研究设计院 | Method for multi-stage extraction treatment of degradation-resistant high organic substance salt wastewater by employing subcritical fluid |
-
2020
- 2020-11-06 RU RU2020136499A patent/RU2751711C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001066214A1 (en) * | 2000-03-03 | 2001-09-13 | Boehringer Ingelheim Pharmaceuticals, Inc. | Methods for extraction and reaction using supercritical fluids |
| RU2271850C2 (en) * | 2000-03-03 | 2006-03-20 | Бёрингер Ингельхайм Фармасьютиклз, Инк. | The method of extraction and the method of realization of the reaction with usage of the supercritical fluids |
| RU2420558C1 (en) * | 2010-03-09 | 2011-06-10 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения Российской академии наук | Procedure for extraction of hydrocarbons and hydrocarbon containing stock with carbon dioxide |
| CN105836835A (en) * | 2016-05-26 | 2016-08-10 | 陕西省石油化工研究设计院 | Method for multi-stage extraction treatment of degradation-resistant high organic substance salt wastewater by employing subcritical fluid |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| Ахметзянов Талгат Рафинатович, Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Термодинамические основы процессов экстракции нефтяных шламов и импрегнации пористых материалов с использованием сред в сверхкритическом флюидном состоянии, Казань, 2018, 168 c. * |
| Гумеров Ф.М., Ахметзянов Т.Р., Габитов Ф.Р., Зарипов З.И., Фарахов М.И., Мухутдинов А.В. Сверхкритическая флюидная пропан-бутановая экстракционная обработка нефтяных шламов, Сверхкритические флюиды: Теория и Практика, 2016, Т. 11.N2, 75-83. * |
| Гумеров Ф.М., Ахметзянов Т.Р., Габитов Ф.Р., Зарипов З.И., Фарахов М.И., Мухутдинов А.В. Сверхкритическая флюидная пропан-бутановая экстракционная обработка нефтяных шламов, Сверхкритические флюиды: Теория и Практика, 2016, Т. 11.N2, 75-83. Т. Р. Ахметзянов, В. А. Каюмова, В. Ф. Хайрутдинов, Ф. Р. Габитов, Ф. М. Гумеров, Сверхкритическая флюидная технология по переработке нефтяных шламов, Вестник технологического университета. 2016. Т.19, N15, с.70-73. Ахметзянов Талгат Рафинатович, Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Термодинамические основы процессов экстракции нефтяных шламов и импрегнации пористых материалов с использованием сред в сверхкритическом флюидном состоянии, Казань, 2018, 168 c. * |
| Т. Р. Ахметзянов, В. А. Каюмова, В. Ф. Хайрутдинов, Ф. Р. Габитов, Ф. М. Гумеров, Сверхкритическая флюидная технология по переработке нефтяных шламов, Вестник технологического университета. 2016. Т.19, N15, с.70-73. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2802020C1 (en) * | 2022-12-25 | 2023-08-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Управляющая компания Акмаль-Холдинг" | Method for extracting hydrocarbons from oil sludge |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Islam | Petroleum sludge, its treatment and disposal: A review | |
| US5236577A (en) | Process for separation of hydrocarbon from tar sands froth | |
| US4014780A (en) | Recovery of oil from refinery sludges by steam distillation | |
| Rudyk et al. | Supercritical carbon dioxide extraction of oil sand enhanced by water and alcohols as Co-solvents | |
| CA2404586C (en) | Integrated process for bitumen recovery, separation and emulsification for steam generation | |
| Khairutdinov et al. | Supercritical fluid propane–butane extraction treatment of oil-bearing sands | |
| Gumerov et al. | Supercritical fluid propane-butane extraction treatment of oil sludge | |
| CA2021185C (en) | Process for separation of hydrocarbon from tar sands froth | |
| RU2751711C1 (en) | Method for processing oil sludge | |
| US9540569B2 (en) | Propane process for producing crude oil and bitumen products | |
| RU2362794C2 (en) | Methods of improvement and recovery of wastes, heavy and extra-heavy hydrocarbons | |
| Li et al. | Enhancing low-temperature thermal remediation of petroleum sludge by solvent deasphalting | |
| RU2611416C1 (en) | Method for demetallizing heavy oil stock | |
| Aljamali et al. | Review on chemical separation of crude oil and analysis of its components | |
| RU2550843C1 (en) | Oil sludge processing facility | |
| Imanbayev et al. | Supercritical solvent extraction of oil sand bitumen | |
| RU2732242C1 (en) | Method for producing black oil from steaming and washing mixtures of oil products | |
| RU2172764C1 (en) | Method of reusing oil slime | |
| Spirov et al. | The bitumen extraction from Nigerian tar sand using dense carbon dioxide | |
| Tertyshna et al. | The utilization of asphalt-resin-paraffin deposits as a component of raw material for visbreaking | |
| US1904521A (en) | Separation of oils from solid residues | |
| RU2802020C1 (en) | Method for extracting hydrocarbons from oil sludge | |
| Cossey | Extraction of Hydrocarbons from Bitumen and Bitumen-containing Process and Process Waste Streams using Supercritical Carbon Dioxide | |
| Zhu | Study of biodiesel-assisted ambient aqueous bitumen extraction (BA3BE) for hydrocarbon production from mineable oil sands | |
| US8562816B1 (en) | Tank cleaning system and apparatus |