RU2788554C1 - Способ переработки тяжелых нефтей - Google Patents
Способ переработки тяжелых нефтей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2788554C1 RU2788554C1 RU2022105206A RU2022105206A RU2788554C1 RU 2788554 C1 RU2788554 C1 RU 2788554C1 RU 2022105206 A RU2022105206 A RU 2022105206A RU 2022105206 A RU2022105206 A RU 2022105206A RU 2788554 C1 RU2788554 C1 RU 2788554C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- amorphous aluminosilicate
- oil
- cracking
- temperature
- minutes
- Prior art date
Links
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 15
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N Tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims abstract 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 230000003197 catalytic Effects 0.000 claims description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 4
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004939 coking Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 15
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 14
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 238000004517 catalytic hydrocracking Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 2
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N CTK2H8874 Chemical compound [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 229920002521 Macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000007323 disproportionation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atoms Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000011858 nanopowder Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 description 1
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 description 1
- 125000005287 vanadyl group Chemical group 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к области нефтепереработки, а именно к переработке тяжелой нефти, и может быть использовано для получения бензиновой и дизельной фракций. Изобретение касается способа переработки тяжелых нефтей в бензиновые и дизельные фракции путем каталитического крекинга при температуре 450°С в течение 100 минут проводят в присутствии аморфного алюмосиликата и модификатора, состоящего из смеси нихрома и карбида вольфрама при соотношении 3:1, взятых в количестве - аморфного алюмосиликата от 0,1 до 3,0% мас. от массы нефти и модификатора 0,5-2,0% мас. от массы аморфного алюмосиликата. Технический результат - увеличение выхода бензиновой (НК-200°С) и дизельной (200-360°С) фракций до 27,2 и 45,9% мас. соответственно, и замедление закоксовывания аморфного алюмосиликата в 2,5-3 раза с помощью предварительного модифицирования. 2 табл., 12 пр.
Description
Изобретение относится к области нефтепереработки, а именно к переработке тяжелой нефти, и может быть использовано для получения бензиновой и дизельной фракций.
Поскольку тяжелые нефти и природные битумы отличаются повышенным содержанием асфальтенов, смол (до 50% мае), гетероатомных сера-, азот-, кислородсодержащих соединений, а также металлокомплексов ванадила и никеля, то переработка природных битумов с использованием обычных технологий невозможна без использования предварительного облагораживания и получения т.н. «синтетической нефти». При этом используется ряд процессов, термический, каталитический крекинг и гидрокрекинг.При термическом крекинге тяжелого сырья, чтобы получить дополнительные количества легких фракций приходится проводить процесс при высоких температурах, что приводит к высоким выходам кокса и газа.
Гидропроцессы для переработки тяжелых нефтей на сегодняшний день является весьма затратным, поскольку требуется дорогостоящее оборудование, высокоактивные катализаторы, устойчивые к дезактивации, и необходимо присутствие большого количества в реакционной зоне водородсодержащего газа и создание повышенного давления. Каталитический крекинг экономичнее и проще гидрокрекинга. Однако каталитическая переработка тяжелых нефтей может осложняться конденсацией смолисто-асфальтеновых компонентов с образованием продуктов уплотнения и, как следствие, быстрой дезактивацией катализаторов.
Известен способ каталитического крекинга тяжелых нефтей в присутствии катализатора цеолита Y в активной водородной форме (HY) с диаметром пор 7,4 А с добавкой нанопо-рошка никеля, взятого в количестве 2,0% мас. (ЖУРНАЛ СИБИРСКОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ: ХИМИЯ. Красноярск: Изд-во: Сибирский федеральный университет, 2012 г. №2 (5) с. 224-235). Недостатком данного способа является высокое содержание никеля в катализаторе и высоком коксообразовании при каталитическом крекинге.
Известен способ получения легкокипящих продуктов из тяжелого углеводородного сырья, входящего в контакт с катализатором ряда ZSM и/или цеолитов ZRP при 450-600°С, и отношение катализатор/исходное сырье в пределах от 1 до 30 (Патент РФ №2464298). Недостатком данного способа является высокая рабочая температура процесса, содержание катализатора в процессе и значительный выход побочный продуктов в процессе каталитического крекинга.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является способ каталитического крекинга природного битума по патенту РФ №2600448 («Способ переработки природных битумов» Патент на изобретение №2600448, Головко А.К., Свириденко Н.Н., Кривцов Е.Б., Восмериков А.В., Восмерикова Л.Н., Аглиуллин М.Р., Куте-пов Б.И., Харассов Р.У.) в присутствии мезопористого катализатора с диаметром пор 50 А взятого в количестве 5-10% мас. и модифицированного наноразмерным порошком (НРП) никеля. Данный НРП характеризуется средним размером 20 нм и был получен полученного методом газофазного синтеза. Количество никеля на катализаторе варьировали от 0,5 до 5,0% при температуре 450°С в течение 100 мин. Недостатком данного способа является высокое содержание никеля и мезопористого катализатора при каталитическом крекинге.
Задачей изобретения является углубление процесса переработки тяжелых нефтей с замедлением дезактивации носителя (аморфного алюмосиликата).
Техническим результатом изобретения будет увеличение выхода бензиновой (НК-200°С) и дизельной (200-360°С) фракций до 27,2 и 45,9% мас. соответственно, и замедлением закоксовывания аморфного алюмосиликата в 2,5-3 раза с помощью предварительного модифицирования.
Технический результат достигается проведением каталитического крекинга тяжелых нефтей в автоклавах в среде воздуха в присутствии аморфного алюмосиликата с диаметром пор 70 Å взятого в количестве 0,1 до 3% мас. и модифицированного смесью нихрома и карбида вольфрама (взятых в соотношение 3 к 1) в количестве 0,5-2,0% при температуре крекинга 450°С в течение 100 мин.
Больший диаметр пор катализатора способствует более глубокому крекингу крупных молекул масел и смол нефти, что позволяет получить дополнительные количества легкоки-пящих продуктов без образования значительных количеств газа и кокса. Модификация катализатора нихромом и карбидом вольфрама способствует диспропорционированию водорода в составе сырье и переносу его из высокомолекулярных соединений в компоненты бензиновые и дизельные фракции, а также отложению кокса не на поверхности алюмосиликата, а на частицах нихрома и карбида вольфрама.
Количественную оценку выхода фракций определяли термографиметрическим методом.
Примеры конкретного выполнения
Эксперименты проводились в автоклавах объемом 12 см3. Смешение порошков аморфного алюмосиликата и смеси нихрома и карбида вольфрама (в отношение 3:1) проводят в вибрационной мельнице КМ-1 в течение 4 ч, затем полученную смесь прокаливают в муфельной печи в атмосфере воздуха при температуре 500°С в течение 2 ч. Использовались две тяжелых нефти - Ашальчинского и Кармальского месторождений. Нефть кармальская содержит в своем составе фракций нк-200°С - 6,7 и 200-360°С - 34,6% мас, а ашальчинская 4,6 и 27,9% мас. соответственно. Количественную оценку выхода фракций определяли термографиметрическим методом.
Примеры конкретного выполнения.
Пример 1. Исходную кармальскую нефть подвергают крекингу в автоклаве при температуре 450°С в среде воздуха в течение 100 минут. Показатели процесса приведены в таблице 1.
Пример 2. К 7 г. исходной кармальской нефти добавляют 0,5% мас. аморфного алюмосиликата (0,035 г. ) и подвергают крекингу в автоклаве при температуре 450°С в среде воздуха в течение 100 минут. Показатели процесса приведены в таблице 1.
Пример 3. К 7 г. исходной кармальской нефти добавляют 0,5% мас. аморфного алюмосиликата (0,035 г. ) модифицированного 0,5% мас. смеси нихрома и карбида вольфрама (соотношение 3:1) и подвергают крекингу в автоклаве при температуре 450°С в среде воздуха в течение 100 минут. Показатели процесса приведены в таблице 1.
Пример 4. К 7 г. исходной кармальской нефти добавляют 0,5% мас. аморфного алюмосиликата (0,035 г. ) модифицированного 0,75% мас. смеси нихрома и карбида вольфрама (соотношение 3:1) и подвергают крекингу в автоклаве при температуре 450°С в среде воздуха в течение 100 минут. Показатели процесса приведены в таблице 1.
Пример 5. К 7 г. исходной кармальской нефти добавляют 0,5% мас. аморфного алюмосиликата (0,035 г. ) модифицированного 1,5% мас. смеси нихрома и карбида вольфрама(соотношение 3:1) и подвергают крекингу в автоклаве при температуре 450°С в среде воздуха в течение 100 минут. Показатели процесса приведены в таблице 1.
Пример 6. К 7 г. исходной кармальской нефти добавляют 0,5% мас. аморфного алюмосиликата (0,035 г. ) модифицированного 2,0% мас. смеси нихрома и карбида вольфрама(соотношение 3:1) и подвергают крекингу в автоклаве при температуре 450°С в среде воздуха в течение 100 минут. Показатели процесса приведены в таблице 1.
Пример 7. Исходную ашальчинскую нефть подвергают крекингу в автоклаве при температуре 450°С в среде воздуха в течение 100 минут. Показатели процесса приведены в таблице 1.
Пример 8. К 7 г. исходной ашальчинской нефти добавляют 1,0% мас. аморфного алюмосиликата (0,07 г. ) и подвергают крекингу в автоклаве при температуре 450°С в среде воздуха в течение 100 минут. Показатели процесса приведены в таблице 1.
Пример 9. К 7 г. исходной ашальчинской нефти добавляют 1,0% мас. аморфного алюмосиликата (0,07 г. ) модифицированного 0,5% мас. смеси нихрома и карбида вольфрама (соотношение 3:1) и подвергают крекингу в автоклаве при температуре 450°С в среде воздуха в течение 100 минут. Показатели процесса приведены в таблице 1.
Пример 10. К 7 г. исходной ашальчинской нефти добавляют 1,0% мас. аморфного алюмосиликата (0,07 г. ) модифицированного 0,75% мас. смеси нихрома и карбида вольфрама (соотношение 3:1) и подвергают крекингу в автоклаве при температуре 450°С в среде воздуха в течение 100 минут. Показатели процесса приведены в таблице 1.
Пример 11. К 7 г. исходной ашальчинской нефти добавляют 1,0% мас. аморфного алюмосиликата (0,07 г. ) модифицированного 1,5% мас. смеси нихрома и карбида вольфрама (соотношение 3:1) и подвергают крекингу в автоклаве при температуре 450°С в среде воздуха в течение 100 минут. Показатели процесса приведены в таблице 1.
Пример 12. К 7 г. исходной ашальчинской нефти добавляют 1,0% мас. аморфного алюмосиликата (0,07 г. ) модифицированного 2,0% мас. смеси нихрома и карбида вольфрама (соотношение 3:1) и подвергают крекингу в автоклаве при температуре 450°С в среде воздуха в течение 100 минут. Показатели процесса приведены в таблице 1.
Исходный аморфный алюмосиликат имел удельную поверхность (Sуд) - 600 м2/г, размер пор - 7 нм и Vмезопор - 0,74 см3/г. В таблице 2 представлены катализаторы после процесса (№ примера из таблицы 2, 4, 8 и 10). Видно, что предварительная модификация способствует замедлению дезактивации катализатора по Sуд приблизительно в 2,5 раза.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет увеличить выход бензиновых и дизельных фракций при меньшем содержании никеля в катализаторе на 1% мас. и выходе кокса на 1,6% мас. по сравнению с прототипом.
Claims (1)
- Способ переработки тяжелых нефтей в бензиновые и дизельные фракции путем каталитического крекинга при температуре 450°С в течение 100 минут в присутствии каталитической системы на основе алюмосиликата, отличающийся тем, что процесс проводят в присутствии аморфного алюмосиликата и модификатора, состоящего из смеси нихрома и карбида вольфрама при соотношении 3:1, взятых в количестве - аморфного алюмосиликата от 0,1 до 3,0% мас. от массы нефти и модификатора 0,5-2,0% мас. от массы аморфного алюмосиликата.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2788554C1 true RU2788554C1 (ru) | 2023-01-23 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3140251A (en) * | 1961-12-21 | 1964-07-07 | Socony Mobil Oil Co Inc | Process for cracking hydrocarbons with a crystalline zeolite |
| RU2464298C2 (ru) * | 2007-08-09 | 2012-10-20 | Чайна Петролеум & Кемикал Корпорейшн | Способ каталитической конверсии (варианты) |
| RU2600448C1 (ru) * | 2015-10-20 | 2016-10-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (ИХН СО РАН) | Способ переработки природных битумов |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3140251A (en) * | 1961-12-21 | 1964-07-07 | Socony Mobil Oil Co Inc | Process for cracking hydrocarbons with a crystalline zeolite |
| RU2464298C2 (ru) * | 2007-08-09 | 2012-10-20 | Чайна Петролеум & Кемикал Корпорейшн | Способ каталитической конверсии (варианты) |
| RU2600448C1 (ru) * | 2015-10-20 | 2016-10-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (ИХН СО РАН) | Способ переработки природных битумов |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| N.N. Sviridenko, A.V. Vosmerikov, M.R. Agliullin, B.I. Kutepov, General Features of Catalytic Upgrading of Karmalskoe Heavy Oil in the Presence of Amorphous Aluminosilicates, Petroleum Chemistry, 2020, Vol. 60, No 3, pp. 384-391. Nikita N. Sviridenko, Anatoly K. Golovko, Nadezhda P. Kirik, Alexander G. Anshits, Upgrading of heavy crude oil by thermal and catalytic cracking in the presence of NiCr/WC catalyst, Journal of the Taiwan Institute of chemical Engineers, 112, 2020, p.97-105. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Reddy et al. | Mesoporous molecular sieve MCM-41 supported Co–Mo catalyst for hydrodesulfurization of petroleum resids | |
| US8691079B2 (en) | Compression reactor and process for hydroprocessing | |
| CA1142117A (en) | Process for the preparation of gas oil | |
| US4698147A (en) | Short residence time hydrogen donor diluent cracking process | |
| RU2024586C1 (ru) | Способ переработки тяжелого асфальтенсодержащего углеводородного сырья | |
| RU2788554C1 (ru) | Способ переработки тяжелых нефтей | |
| CA1036527A (en) | Catalytic hydrodewaxing gas oils and other selective hydrocracking | |
| RU2186090C2 (ru) | Способ получения жидких нефтепродуктов гидрогенизацией и деметаллизацией тяжелого нефтяного сырья | |
| US2098400A (en) | Process for hydrogenating distillable carbonaceous materials | |
| US3216922A (en) | Hydrocarbon conversion catalysts and process for use of the same | |
| CA1198387A (en) | Process for the production of low-asphaltenes hydrocarbon mixtures | |
| US4498976A (en) | Suppression of light gas production in cracking processes by the addition of highly siliceous materials having high surface area and low acidity | |
| WO2011087877A2 (en) | Compression reactor and process for hydroprocessing | |
| US1944236A (en) | Process for simultaneously producing high grade motor fuels and lubricants from heavy hydrocarbons by the action of hydrogen | |
| US2301322A (en) | Chemical process | |
| US2574449A (en) | Process of catalytic desulfurization of naphthenic petroleum hydrocarbons followed by catalytic cracking | |
| US2028348A (en) | Process for hydrogenating distillable carbonaceous materials | |
| RU2241022C1 (ru) | Способ переработки высокомолекулярного углеводородного сырья | |
| US1921477A (en) | Production of valuable hydrocarbons | |
| JPH03163194A (ja) | 重質油の変換方法 | |
| US1950309A (en) | Improved method for the production of hydrocarbon oils from solid carbonaceous material | |
| US2100353A (en) | Production of hydrocarbons of low boiling point | |
| RU2600448C1 (ru) | Способ переработки природных битумов | |
| US2193772A (en) | Conversion of hydrocarbon oils and gases | |
| JPH0617057A (ja) | 重質油の軽質化方法 |