RU2784941C1 - Способ термоокислительного крекинга углеводородного сырья - Google Patents
Способ термоокислительного крекинга углеводородного сырья Download PDFInfo
- Publication number
- RU2784941C1 RU2784941C1 RU2021120558A RU2021120558A RU2784941C1 RU 2784941 C1 RU2784941 C1 RU 2784941C1 RU 2021120558 A RU2021120558 A RU 2021120558A RU 2021120558 A RU2021120558 A RU 2021120558A RU 2784941 C1 RU2784941 C1 RU 2784941C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cracking
- raw materials
- reactor
- hydrocarbon raw
- hydrocarbon
- Prior art date
Links
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims abstract description 48
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 238000005336 cracking Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title abstract description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 15
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000571 coke Substances 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 4
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 3
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 description 3
- 206010062717 Increased upper airway secretion Diseases 0.000 description 2
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 2
- 102200035591 MAP6D1 C10G Human genes 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005899 aromatization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000001131 transforming Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к способам крекинга углеводородов. Описан способ термоокислительного крекинга углеводородов, включающий подачу предварительно подогретого потока углеводородного сырья в реактор, циркуляцию жидкого углеводородного сырья по контуру через аппарат с выводом неперегоняемого остатка крекинга углеводородного сырья, насос и подпитываемый углеводородным сырьем реактор с верхним отводом парогазовой смеси на конденсацию или ректификацию, причем, в насос с циркулирующим жидким углеводородным сырьем подаётся кислородсодержащий газ. Технический результат - упрощение способа крекинга углеводородов, без интенсивного коксообразования, с пониженным выходом газообразных продуктов. 3 ил.
Description
Изобретение относится к способу получения из высококипящего углеводородного сырья более низкокипящих углеводородов термоокислительным крекингом и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.
Обычный термический крекинг протекает с разрывом связей С-С и образованием свободных радикалов или карбанионов (т.е. разложение и превращения химических соединений при нагревании). Расщепление соединений сопровождается значительным поглощением тепла и традиционно проводятся в обогреваемом реакторе, либо змеевике, с теплопередачей через стенку. На внутренних стенках оборудования образуются коксовые отложения вследствие более высокой температуры стенки в силу более низкой скорости потока вдоль нее, чем в основном объеме, что способствует протеканию в перегретом пристенном слое вторичных процессов (полимеризации и/или поликонденсации). Кроме того, перегрев приводит не только к разрыву связей С-С в середине молекулы, как наиболее ослабленной, но и окраинах молекулы, т.е. образование неселективной газовой фазы.
Известен способ получения жидких продуктов из нефтяных остатков термическим крекингом в присутствии кремнийсодержащих соединений (патент США 4410418, кл. C10G 9/16, 1983 г.), поскольку отложение кокса происходит преимущественно не на теплообменной поверхности аппаратуры, а на развитой поверхности твердой фазы, которая выносится вместе с жидким потоком из печи, в результате чего закоксовывание нагревательных поверхностей заметно уменьшается.
Недостатком способа является необходимость использования органических растворителей для введения кремнийсодержащего соединения.
Известен способ термической обработки углеводородных и иных жидкостей (А.С. СССР №68328, 26.06.. 945 г.) процесс парофазно-окислительного крекинга с термической обработкой углеводородных паров в присутствии кислорода (воздуха). Окисление углеводородов сопровождается их интенсивным деструктивным расщеплением, дегидрогенизацией и ароматизацией исходного сырья, причем коксообразование совершенно отсутствует.
Недостатком известного способа является сложность аппаратурного оформления процесса.
Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является способ термоокислительного крекинга гудрона для одновременного получения битума и светлых нефтепродуктов (бензиновая и дизельная фракции) при температуре 440÷445°С и давлении 0,1÷0,3 МПа, включающий предварительный нагрев потоков исходного сырья и кислородсодержащего газа и подачу их в реактор крекинга, в котором перед подачей потоков в реактор нагретые потоки смешивают, а полученную газожидкостную смесь направляют в реактор в виде одного или нескольких потоков. Выход, % мас: светлых нефтепродуктов - 28÷37; битума - 57÷67; газообразных продуктов - 4,0÷4,8 (RU 2458967, примеры 1 и 2).
Недостатком способа является сложная система распределения подачи воздуха в реактор, а также использование достаточно большего его избытка (66÷76 л воздуха/кг перерабатываемого гудрона), что также усложняет систему конденсации светлых нефтепродуктов из смеси с отработанным воздухом.
Задачей предлагаемого изобретения является упрощение процесса термоокислительного крекинга углевородного сырья, без интенсивного коксообразования и с пониженным выходом газообразных продуктов.
Поставленная задача решается благодаря тому, что предлагаемый способ термоокислительного крекинга позволяет отказаться от теплопередачи через стенку, тем самым исключить перегрев углеводородного сырья и протекание вторичных процессов и как следствие образование коксовых отложений за счет компенсации энергетических затрат на реакции крекинга теплом, выделяющимся при окислении углеводородного сырья кислородсодержащим газом.
Предлагаемый способ термоокислительного крекинга углеводородного сырья, включающий подачу предварительно подогретого исходного потока углеводородного сырья выше 150°С в реактор, в котором вводимая в него газожидкостная смесь, из углеводородного сырья с кислородсодержащим газом, окисляясь нагревается и разделяется на парогазовую смесь, отводимую из верхней части на конденсацию или ректификацию, и жидкое углеводородное сырье направляемое на циркуляцию, отличающийся тем, что жидкое углеводородное сырье и кислородсодержащий газ подаются в насос, таким образом, жидкое углеводородное сырье циркулирует по контору через насос, реактор и аппарат для вывода неперегоняемого остатка крекинга углеводородного сырья.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет существенно упростить процесс без теплопередачи через стенку по сравнению с аналогом и обеспечить высокий выход низкокипящих углеводородов без интенсивного коксообразования на поверхностях оборудования.
В предлагаемом способе выбирая условия процесса (температура и продолжительность) термоокислительного крекинга возможно регулирование состава неперегоняемого остатка термокрекинга, от жидкого битумоподобного продукта до твердофазных высокоуглеродистых продуктов, выводимого из циркуляционного контура через аппарат для вывода неперегоняемого остатка крекинга (шлюзовый питатель, экструдер, отстойник или гидроциклон с клапаном и иной запорной арматурой).
Кроме того, предлагаемый способ в конструктивном варианте с орошением флегмой позволяет регулировать состав парогазовой углеводородной смеси, отводимой на конденсацию или ректификацию.
Предлагаемый способ термоокислительного крекинга углеводородного сырья включает следующие конструктивные варианты:
Упомянутый способ, отличающийся тем, что в насос подается подогретый кислородсодержащий газ.
Упомянутый способ, отличающийся тем, что в контур циркулирующего углеводородного сырья встраивается печь для подогрева крекингуемого углеводорода.
Упомянутый способ, отличающийся тем, что в верхней части реактора осуществляется орошение флегмой или встраивается дефлегматор.
Упомянутый способ, отличающийся тем, что в верхней части реактора размещен слой насадки.
Упомянутый способ, отличающийся тем, что в верхней части реактора размещен слой катализатора.
Сущность изобретения поясняется чертежами:
Для иллюстрации способа в качестве реакторов были использованы полые вертикальные аппараты колонного типа. Однако не противопоказано использование других типов реакторов с иными принципами работы.
На рис. 1 представленная принципиальная схема термоокислительного крекинга углеводородного сырья содержит реактор 1, насос 2 и аппарат 3 для вывода неперегоняемого остатка крекинга
На рис. 2 представлена схема, в которой отображены варианты исполнений:
- с подогревательной печью 4;
- с орошением флегмой 5 (встраиваемый дефлегматор не изображен);
- со слоем насадки 6;
- со слоем катализатора 7.
На рис. 3 представлена схема процесса, где разделение газожидкостных сред осуществляют в выносном сепараторе 8.
На рис. 1-3 изображены следующие потоки:
I (рис. 3), поток исходного углеводородного сырья;
II - поток циркулирующего углеводородного сырья;
III - поток кислородсодержащего газа;
IV - поток парогазовой смеси
V - поток газожидкостной смеси, из углеводородного сырья с кислородсодержащим газом;
VI - поток вывода неперегоняемого остатка крекинга углеводородного сырья;
VII - поток орошения флегмой.
Способ термоокислительного крекинга углеводородного сырья осуществляется следующим образом в насос 2 подается подогретый поток II циркулирующего углеводородного сырья и поток III кислородсодержащего газа. На выходе насоса 2 формируется поток V газожидкостной смеси, из углеводородного сырья с кислородсодержащим газом, вводимого в реактор 1.
Газожидкостная смесь углеводородного сырья окисляется кислородсодержащим газом с выделением тепла для реакций крекинга.
В реакторе 1 прореагировавшая парогазожидкостная смесь разделяется на поток IV парогазовой смеси, отводимую из верхней части на конденсацию или ректификацию, и поток II циркулирующего углеводородного сырья.
Не противопоказано также осуществление процесса по схеме, когда жидкие и газообразные продукты отводят из верхней части реактора 1, а сам процесс разделения осуществляют в выносном сепараторе 8 газ-жидкость (рис. 3).
Из реактора 1 поток II циркулирующего углеводородного сырья подается на вход насоса 1, через аппарат 3, где потоком VI выводится неперегоняемый остаток крекинга углеводородного сырья.
Не противопоказано также осуществление процесса по схеме, когда в поток II циркулирующего углеводородного сырья встраивается для подогрева печь без заметных перегревов по сравнению с заданной температурой нагрева (рис. 2-3).
Не противопоказано также осуществление процесса по схеме, когда в реактор 1 подается поток VII орошения флегмой (рис. 2).
Не противопоказано также осуществление процесса по схеме, когда в реакторе 1 в верхней части размещается слой инертной насадки (рис. 2).
Не противопоказано также осуществление процесса по схеме, когда в реакторе 1 в верхней части размещается слой катализатора (рис. 2).
Таким образом, реализация изобретения позволит существенно упростить технологию крекинга, а также снизить выход газообразных продуктов, при минимальном коксообразовании.
Claims (1)
- Способ термоокислительного крекинга углеводородов, включающий подачу предварительно подогретого потока углеводородного сырья в реактор, циркуляцию жидкого углеводородного сырья по контуру через аппарат с выводом неперегоняемого остатка крекинга углеводородного сырья, насос и подпитываемый углеводородным сырьем реактор с верхним отводом парогазовой смеси на конденсацию или ректификацию, причем, в насос с циркулирующим жидким углеводородным сырьем подаётся кислородсодержащий газ.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2784941C1 true RU2784941C1 (ru) | 2022-12-01 |
Family
ID=
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU68328A1 (ru) * | 1945-07-26 | 1946-11-30 | Б.С. Гриненко | Способ термической обработки углеводородных и иных жидкостей |
US4836909A (en) * | 1985-11-25 | 1989-06-06 | Research Association For Residual Oil Processing | Process of thermally cracking heavy petroleum oil |
WO1991014754A1 (en) * | 1990-03-21 | 1991-10-03 | Exxon Chemical Patents Inc. | Process for the production of heartcut distillate resin precursors |
RU2236278C2 (ru) * | 2003-07-09 | 2004-09-20 | Бояринов Анатолий Иванович | Способ ректификационного разделения трехкомпонентной смеси |
RU2458967C1 (ru) * | 2011-04-07 | 2012-08-20 | Сергей Витальевич Демьянов | Способ термоокислительного крекинга тяжелых нефтяных остатков |
RU2622291C1 (ru) * | 2016-06-16 | 2017-06-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Способ термоокислительного крекинга гудрона |
RU2642421C2 (ru) * | 2012-04-16 | 2018-01-25 | Марчелло ФЕРРАРА | Способ, устройство и химические продукты для обработки нефтяного оборудования |
RU188296U1 (ru) * | 2018-12-26 | 2019-04-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Новые газовые технологии - синтез" (ООО "НГТ - синтез") | Реактор |
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU68328A1 (ru) * | 1945-07-26 | 1946-11-30 | Б.С. Гриненко | Способ термической обработки углеводородных и иных жидкостей |
US4836909A (en) * | 1985-11-25 | 1989-06-06 | Research Association For Residual Oil Processing | Process of thermally cracking heavy petroleum oil |
WO1991014754A1 (en) * | 1990-03-21 | 1991-10-03 | Exxon Chemical Patents Inc. | Process for the production of heartcut distillate resin precursors |
RU2236278C2 (ru) * | 2003-07-09 | 2004-09-20 | Бояринов Анатолий Иванович | Способ ректификационного разделения трехкомпонентной смеси |
RU2458967C1 (ru) * | 2011-04-07 | 2012-08-20 | Сергей Витальевич Демьянов | Способ термоокислительного крекинга тяжелых нефтяных остатков |
RU2642421C2 (ru) * | 2012-04-16 | 2018-01-25 | Марчелло ФЕРРАРА | Способ, устройство и химические продукты для обработки нефтяного оборудования |
RU2622291C1 (ru) * | 2016-06-16 | 2017-06-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Способ термоокислительного крекинга гудрона |
RU188296U1 (ru) * | 2018-12-26 | 2019-04-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Новые газовые технологии - синтез" (ООО "НГТ - синтез") | Реактор |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102555553B1 (ko) | 부분 촉매 재순환을 갖는 고-심화 유체 촉매 분해 시스템 및 공정 | |
JP6465874B2 (ja) | 原油を石油化学製品に転化する、プロピレン収率の改善された方法および装置 | |
JP4620427B2 (ja) | オレフィンのための統合された接触分解および水蒸気熱分解法 | |
US20110240520A1 (en) | Ancillary cracking of paraffinic naphtha in conjunction with fcc unit operations | |
US9222027B1 (en) | Single stage pitch process and product | |
JPS6160879B2 (ru) | ||
EP2591069A1 (en) | Integrated vacuum resid to chemicals coversion process | |
US11072749B2 (en) | Process and system for processing petroleum feed | |
CN116113682A (zh) | 利用蒸汽对较低沸点馏分和较高沸点馏分进行流化催化裂化生产石化产品的方法 | |
TW202104564A (zh) | 利用氫加成及脫碳之混合用以轉化原油及冷凝物為化學品之方法 | |
EP3377594A1 (en) | Single stage pitch process and product | |
JPH0645787B2 (ja) | 炭化水素の接触分解方法 | |
US20130115143A1 (en) | Integrated Vacuum Resid To Chemicals Conversion Process | |
RU2784941C1 (ru) | Способ термоокислительного крекинга углеводородного сырья | |
FR2516932A1 (fr) | Procede de conversion d'huiles lourdes ou de residus petroliers en hydrocarbures gazeux et distillables | |
JP2009544789A (ja) | ディレードコーキング装置における供給原料の改良方法 | |
RU2786214C1 (ru) | Способ глубокой переработки углеводородного сырья | |
CA1246481A (en) | Coking residuum in the presence of hydrogen donor | |
RU2811276C1 (ru) | Установка каталитического крекинга | |
RU2458967C1 (ru) | Способ термоокислительного крекинга тяжелых нефтяных остатков | |
RU2202592C1 (ru) | Способ переработки нефтяного сырья | |
RU2502785C2 (ru) | Способ термоокислительного крекинга тяжелых нефтяных остатков | |
RU2805662C1 (ru) | Способ и установка для получения нефтяного игольчатого кокса замедленным коксованием | |
EP0950042B1 (en) | Two-stage process for obtaining significant olefin yields from residua feedstocks | |
WO2024043803A1 (ru) | Способ глубокой переработки углеводородного сырья |