RU2805925C1 - Method for combined hydrocracking of heavy petroleum feedstock, including isolation of spent additive from unconverted hydrocracking residue and its drying - Google Patents

Method for combined hydrocracking of heavy petroleum feedstock, including isolation of spent additive from unconverted hydrocracking residue and its drying Download PDF

Info

Publication number
RU2805925C1
RU2805925C1 RU2023107817A RU2023107817A RU2805925C1 RU 2805925 C1 RU2805925 C1 RU 2805925C1 RU 2023107817 A RU2023107817 A RU 2023107817A RU 2023107817 A RU2023107817 A RU 2023107817A RU 2805925 C1 RU2805925 C1 RU 2805925C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
additive
spent
tank
section
Prior art date
Application number
RU2023107817A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Альберт Кашафович Шигабутдинов
Владимир Васильевич Пресняков
Руслан Альбертович Шигабутдинов
Рустем Назыйфович Ахунов
Марат Ринатович Идрисов
Максим Анатольевич Новиков
Алексей Александрович Храмов
Андрей Александрович Коновнин
Артур Семенович Уразайкин
Висванатан Ананд Субраманиан
Original Assignee
Акционерное общество "ТАИФ"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "ТАИФ" filed Critical Акционерное общество "ТАИФ"
Application granted granted Critical
Publication of RU2805925C1 publication Critical patent/RU2805925C1/en

Links

Abstract

FIELD: oil refining.
SUBSTANCE: method for processing heavy petroleum feedstock, which includes stages in which: hydrocracking of the feedstock is carried out in a suspension phase (HSP), including heavy petroleum feedstock and a coal additive, followed by separation into a feedstock flow subjected to HSP and a heavy residue flow, wherein the heavy residue flow is a suspension of unconverted high-boiling residue and spent coal additive; hydrocracking of hydrocracking products of raw materials obtained at the HSP stage is carried out in the gas phase with a stationary layer of catalyst, followed by fractionation of the resulting hydrocracking products; performing a method for purifying an unconverted hydrocracking residue of a heavy petroleum feedstock from a spent coal additive to obtain a spent coal additive and a purified unconverted hydrocracking residue of a heavy petroleum feedstock. The invention also concerns a unit for separating the spent additive from the unconverted hydrocracking residue of heavy oil feedstock, a unit for drying the spent coal additive, a unit for regenerating the solvent and fractionating refined petroleum products, a method and system for purifying the unconverted hydrocracking residue of heavy oil feedstock from the spent coal additive.
EFFECT: increasing the efficiency of separation of the spent coal additive and the mixture of unconverted residue and solvent, ensure stable operation of equipment with a given performance and prevent clogging of equipment with deposits, which avoids long-term equipment downtime and labor-intensive work to clean equipment from deposits.
21 cl, 1 ex, 3 tbl, 9 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способу переработки тяжелого нефтяного сырья, позволяющему получать ценные продукты из тяжелых остатков переработки нефти, в частности к способу гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья, включающему в себя выделение твердых добавок из неконвертированных остатков гидрокрекинга с последующей их осушкой. The invention relates to the field of oil refining, in particular to a method for processing heavy petroleum feedstocks, which makes it possible to obtain valuable products from heavy oil refining residues, in particular to a method for hydrocracking heavy petroleum feedstocks, including the separation of solid additives from unconverted hydrocracking residues with their subsequent drying.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE ART

В уровне техники известно множество процессов для переработки тяжелых углеводородов в присутствии специальных твёрдых добавок (адсорбентов, катализаторов и т.д.), например, VCC, Uniflex, EST, GT-SACT, H-Oil, LC-Fining и пр. Наиболее эффективным из них для переработки тяжелого нефтяного сырья, например, такого как гудрон, полученный после фракционной перегонки тяжелых нефтей марки Urals, является комбинированный гидрокрекинг. Твердые добавки после выполнения своей функции по адсорбции асфальтенов и продуктов их уплотнения (карбены и карбоиды) следует извлекать из неконвертированных остатков для обеспечения возможности последующей раздельной переработки твердой отработанной добавки и неконвертированных остатков с получением востребованных продуктов.The prior art knows many processes for processing heavy hydrocarbons in the presence of special solid additives (adsorbents, catalysts, etc.), for example, VCC, Uniflex, EST, GT-SACT, H-Oil, LC-Fining, etc. The most effective Of these, for the processing of heavy oil raw materials, for example, such as tar obtained after the fractional distillation of heavy Urals oils, is combined hydrocracking. Solid additives, after fulfilling their function of adsorption of asphaltenes and their compaction products (carbenes and carboids), should be removed from unconverted residues to ensure the possibility of subsequent separate processing of the solid spent additive and unconverted residues to obtain demanded products.

Процесс разделения неконвертированных остатков и твердых добавок зачастую осложняется концентрированием и формированием в составе тяжелых остатков процессов гидрокрекинга (тяжелых кубовых продуктов сепараторов высокого давления) большого количества асфальтенов и их более высокомолекулярных производных – карбенов и карбоидов – что приводит к росту коллоидной и агрегативной нестабильности остатков, повышению их вязкости и плотности. Смесь твердых добавок (катализаторов, адсорбентов и прочее) и асфальтенов склонна к образованию высоковязких соединений, которые в свою очередь при длительном хранении при температурах менее 80°С слеживаются и превращаются в коксовые отложения различного вида. При этом происходит химическое старение тяжелых углеводородов с их дальнейшим осаждением. The process of separating unconverted residues and solid additives is often complicated by the concentration and formation in the heavy residues of hydrocracking processes (heavy bottom products of high-pressure separators) of a large number of asphaltenes and their higher molecular weight derivatives - carbenes and carboids - which leads to an increase in the colloidal and aggregative instability of the residues, an increase their viscosity and density. A mixture of solid additives (catalysts, adsorbents, etc.) and asphaltenes is prone to the formation of highly viscous compounds, which in turn, during long-term storage at temperatures below 80°C, cake and turn into coke deposits of various types. In this case, chemical aging of heavy hydrocarbons occurs with their further precipitation.

Как следствие, концентрация механических примесей и углеводородных осадков в составе тяжелых неконвертированных остатков гидрогенизационных процессов настолько велика, что это препятствует дальнейшей переработке остаточных продуктов гидрокрекинга в товарную продукцию (мазут, спекающую добавку, битумную продукцию и т.д.). Помимо этого, при транспортировке и хранении таких остаточных продуктов происходит забивка технологического оборудования (трубы, теплообменное, насосное оборудование, клапаны, задвижки и прочее). Забивка оборудования в таком промышленном процессе приводит к долгосрочному простою оборудования и трудоемким работам по очистке оборудования от отложений. As a result, the concentration of mechanical impurities and hydrocarbon sediments in the composition of heavy unconverted residues of hydrogenation processes is so high that this prevents further processing of residual hydrocracking products into commercial products (fuel oil, sintering additive, bitumen products, etc.). In addition, during transportation and storage of such residual products, clogging of process equipment occurs (pipes, heat exchange, pumping equipment, valves, gate valves, etc.). Clogging of equipment in such an industrial process leads to long-term equipment downtime and labor-intensive work to clean the equipment from deposits.

В настоящей заявке под термином «углеводородные осадки» понимается смесь высокомолекулярных смол и тяжелых углеводородов, в основном состоящих из асфальтенов, карбенов и карбоидов, которые в силу принципов коллоидной химии обладают низкой агрегативной и коллоидной устойчивостью и склонны к выпадению в отдельную фазу при изменении внешних параметров (температура, давление и прочее).In this application, the term “hydrocarbon sediments” means a mixture of high molecular weight resins and heavy hydrocarbons, mainly consisting of asphaltenes, carbenes and carboids, which, due to the principles of colloidal chemistry, have low aggregative and colloidal stability and are prone to precipitation into a separate phase when external parameters change (temperature, pressure, etc.).

Требования к качеству топлива для морских судов описаны в норме ISO 8217. Очень строгие требования к содержанию осадков после старения предъявляются в соответствии с нормой ISO 10307-2 (известной также под названием IP390), которое должно быть меньше или равно 0,1%. The quality requirements for marine fuels are described in ISO 8217. Very stringent requirements for aging residue are specified in ISO 10307-2 (also known as IP390), which must be less than or equal to 0.1%.

Требования к качеству битумной продукции прописываются в ГОСТ 33133-2014. Помимо основных физико-химических свойств очень важным является растворимость в толуоле по ГОСТ 33133-2014, которая должна быть не менее 99% масс, и которая характеризует содержание в битумной продукции нерастворимых в толуоле механических примесей и продуктов уплотнения асфальтенов (карбенов и карбоидов).Requirements for the quality of bitumen products are prescribed in GOST 33133-2014. In addition to the basic physicochemical properties, solubility in toluene according to GOST 33133-2014 is very important, which must be at least 99% by weight, and which characterizes the content of toluene-insoluble mechanical impurities and asphaltene compaction products (carbenes and carboids) in bitumen products.

В патенте RU 2 678 764 C2 описан способ конверсии нефтяного сырья, содержащий этап гидрокрекинга в кипящем слое, этап выдерживания и этап отделения осадка, для производства жидкого топлива с низким содержанием осадка. Недостатками данного решения являются: а) необходимость этапа выдерживания и достаточно высокая его продолжительность с целью отстаивания тяжелой фракции, полученной после этапа разделения продуктов гидрокрекинга; и б) общее и слишком широкое описание этапа отделения осадка от тяжелой фракции, которое не позволяет однозначно решить проблему агломерации асфальтенов при использовании растворителей и разбавителей алифатического ряда. Patent RU 2 678 764 C2 describes a petroleum feedstock conversion method comprising a fluidized bed hydrocracking step, a holding step and a sediment separation step to produce liquid fuels with low sediment content. The disadvantages of this solution are: a) the need for a holding stage and its rather high duration in order to settle the heavy fraction obtained after the separation stage of hydrocracking products; and b) a general and too broad description of the stage of separating the sediment from the heavy fraction, which does not allow one to unambiguously solve the problem of asphaltene agglomeration when using solvents and aliphatic diluents.

В патенте RU 2 337 938 С1 описан способ для выделения углеводородов из твердого источника. Данный способ имеет существенные ограничения из-за использования воды для смешения с битумной породой. Во-первых, в составе битумов могут содержаться природные эмульгаторы, что при смешении с водой и достаточном перемешивании (например, насосным оборудованием) способствует образованию стойких водо-битумных эмульсий. Во-вторых, использование воды не позволит нагревать смесь свыше 100°С, что уменьшает эффективность последующих стадий разделения, основывающихся на разнице плотностей и вязкостей разделяемых сред. В-третьих, использование предложенных в патенте методов разделения не позволит достаточно эффективно отделить самые мелкие частицы твердой фазы (размером менее 100 мкм). Patent RU 2 337 938 C1 describes a method for separating hydrocarbons from a solid source. This method has significant limitations due to the use of water for mixing with bitumen rock. Firstly, bitumen may contain natural emulsifiers, which, when mixed with water and sufficiently mixed (for example, with pumping equipment), contributes to the formation of stable water-bitumen emulsions. Secondly, the use of water will not allow heating the mixture above 100°C, which reduces the efficiency of subsequent separation stages based on the difference in densities and viscosities of the separated media. Thirdly, the use of the separation methods proposed in the patent will not allow one to effectively separate the smallest particles of the solid phase (less than 100 microns in size).

В патенте US2012/0048782 A1 также предлагается многоступенчатая отмывка битумных песков с использованием двух растворителей, однако, здесь, в отличие от предыдущих решений, также предусмотрена стадия осушки отделенных твердых частиц. В качестве легкого растворителя предполагается использование фракции углеводородов 36-110°С, содержащих в своем составе такие углеводороды, как пентан, гексан, циклогексан и гептан. При контакте таких растворителей парафино-нафтеновой природы с тяжелыми неконвертированными остатками процессов гидрокрекинга остаточного сырья, представляющими собой высоковязкие, плотные (с плотностью при 15°С более 1100 кг/м3) продукты с высоким содержанием асфальтенов (до 35-40% масс.) и высокой коксуемостью по Конрадсону (до 35-40% масс.), безоговорочно будет происходить осаждение асфальтенов, что в свою очередь приведет к забивке оборудования с образованием большого количества коксообразного осадка. Существенному снижению эффективности данного метода применительно к остаточным продуктам гидрокрекинга остаточного сырья способствует слишком низкие температуры смешения битумного песка с растворителями (20-80°С). Таким образом, методы, предложенные в US2012/0048782 A1, слабо применимы для остатков вторичных, углубляющих процессов нефтепереработки.Patent US2012/0048782 A1 also proposes a multi-stage cleaning of tar sands using two solvents, however, unlike previous solutions, it also includes a drying step for the separated solids. As a light solvent, it is proposed to use a hydrocarbon fraction of 36-110°C, containing hydrocarbons such as pentane, hexane, cyclohexane and heptane. When such solvents of a paraffin-naphthenic nature come into contact with heavy unconverted residues from hydrocracking processes of residual raw materials, which are highly viscous, dense (with a density at 15°C of more than 1100 kg/m 3 ) products with a high content of asphaltenes (up to 35-40% wt.) and high Conradson coking capacity (up to 35-40% by weight), asphaltene precipitation will undoubtedly occur, which in turn will lead to clogging of equipment with the formation of a large amount of coke-like sediment. A significant reduction in the efficiency of this method in relation to residual products of hydrocracking of residual raw materials is facilitated by too low mixing temperatures of bituminous sand with solvents (20-80°C). Thus, the methods proposed in US2012/0048782 A1 are poorly applicable to residues from secondary, deepening oil refining processes.

Кроме того, в патенте RU 2 541 324 С2 раскрыт процесс гидропереработки тяжелого сырья с использованием добавки для улавливания каталитически активных металлов и других металлов, содержащихся в сырье, и концентрации их в тяжелом потоке или непревращенном остаточном материале, выходящем из реактора процесса. Также в данном документе описан процесс отделения добавки от непревращенного остатка процесса гидропереработки с помощью центрифуги. Упомянутые процессы в данном документе описаны со ссылкой на лабораторные испытания, однако реализация их на промышленном производстве может столкнуться с рядом трудностей, связанных с масштабируемостью описанного процесса и забивкой оборудования асфальтеновыми отложениями, и, следовательно, низкой стабильностью работы оборудования и эффективностью очистки непревращенного остатка от добавки. In addition, the patent RU 2 541 324 C2 discloses a process for hydroprocessing heavy feedstocks using an additive to capture catalytically active metals and other metals contained in the feedstock and concentrate them in the heavy stream or unconverted residual material leaving the process reactor. Also described herein is a process for separating the additive from the unconverted hydroprocessing residue using a centrifuge. The processes mentioned in this document are described with reference to laboratory tests, however, their implementation in industrial production may encounter a number of difficulties associated with the scalability of the described process and clogging of equipment with asphaltene deposits, and, consequently, low stability of equipment operation and efficiency of purification of unconverted residue from the additive .

Таким образом, проблемой, стоящей перед настоящим изобретением, является создание системы и способа для выделения твердых добавок из неконвертированных остатков суспензионного гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья с последующей их осушкой, обеспечивающих стабильную работу оборудования с заданной производительностью и предотвращение забивки оборудования отложениями.Thus, the problem facing the present invention is to create a system and method for separating solid additives from unconverted slurry hydrocracking residues of heavy petroleum feedstocks with their subsequent drying, ensuring stable operation of equipment with a given productivity and preventing equipment from clogging with deposits.

Кроме того, проблемой, стоящей перед настоящим изобретением, является создание эффективного и стабильного способа гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья, например тяжелых нефтей марки Urals, включающего в себя выделение твердых добавок из неконвертированных остатков гидрокрекинга с последующей их осушкой и позволяющего получать из остатков, образующихся в ходе такой переработки, востребованные продукты (спекающую добавку, битумную продукцию и т.д.) и отработанную добавку с адсорбированными на ней асфальтенами и металлами в виде порфириновых комплексов, которая затем может быть использована в виде твердого топлива для сжигания, извлечения металлов или производства шихты для металлургической промышленности.In addition, the problem facing the present invention is the creation of an effective and stable method for hydrocracking heavy petroleum feedstocks, for example heavy oils of the Urals brand, which includes the separation of solid additives from unconverted hydrocracking residues with their subsequent drying and allows to obtain from the residues formed during such processing, popular products (sintering additive, bitumen products, etc.) and spent additive with asphaltenes and metals adsorbed on it in the form of porphyrin complexes, which can then be used in the form of solid fuel for combustion, extraction of metals or production of charge for metallurgical industry.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Настоящее изобретение направлено на решение по меньшей мере некоторых из упомянутых выше проблем.The present invention is directed to solving at least some of the problems mentioned above.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предложен узел выделения отработанной добавки из неконвертированного остатка гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья, включающий в себя три последовательно расположенные секции, каждая из которых включает в себя смесительный резервуар, насос и разделительный резервуар, причем смесительный резервуар первой секции выполнен с возможностью смешивания потока суспензии, содержащей угольную добавку и неконвертированный остаток гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья, с растворителем, а также с рецикловым потоком из разделительного резервуара первой секции и с рецикловым потоком из разделительного резервуара второй секции для снижения вязкости и концентрации суспензии, насос выполнен с возможностью подачи суспензионной смеси из смесительного резервуара в гидроциклон в разделительном резервуаре, который выполнен с возможностью разделения суспензионной смеси и направления верхнего потока из гидроциклона частично обратно в смесительный резервуар первой секции и частично в буферный резервуар узла регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов, а а также направления нижнего потока из гидроциклона во внутреннее пространство разделительного резервуара, откуда он направляется в смесительный резервуар второй секции, смесительный резервуар второй секции выполнен с возможностью смешивания потока из разделительного резервуара первой секции с рецикловым потоком из разделительного резервуара третьей секции, насос второй секции выполнен с возможностью подачи суспензионной смеси из смесительного резервуара второй секции в гидроциклон, установленный в разделительном резервуаре второй секции и выполненный с возможностью разделения суспензионной смеси и направления верхнего потока из гидроциклона обратно в смесительный резервуар первой секции, а также направления нижнего потока из гидроциклона во внутреннее пространство разделительного резервуара, откуда он направляется в смесительный резервуар третьей секции, смесительный резервуар третьей секции выполнен с возможностью смешивания потока из разделительного резервуара второй секции с растворителем из узла регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов, насос третьей секции выполнен с возможностью подачи суспензионной смеси из смесительного резервуара третьей секции в гидроциклон, установленный в разделительном резервуаре третьей секции и выполненный с возможностью разделения суспензионной смеси и направления верхнего потока из гидроциклона в смесительный резервуар второй секции, а также направления нижнего потока из гидроциклона во внутреннее пространство разделительного резервуара, откуда он направляется в барабанный осушитель узла осушки отработанной добавки, причем верхний поток из каждого гидроциклона включает в себя смесь неконвертированного остатка с растворителем, а нижний поток из каждого гидроциклона включает в себя влажную отработанную угольную добавку. In accordance with the first aspect of the present invention, there is proposed a unit for separating spent additives from an unconverted hydrocracking residue of a heavy petroleum feedstock, including three successively located sections, each of which includes a mixing tank, a pump and a separating tank, wherein the mixing tank of the first section is configured to mixing a suspension flow containing a coal additive and an unconverted hydrocracking residue of heavy petroleum feedstock with a solvent, as well as with a recycle flow from the separation tank of the first section and with a recycle flow from the separation tank of the second section to reduce the viscosity and concentration of the suspension, the pump is designed to supply suspension mixture from the mixing tank into the hydrocyclone in the separation tank, which is configured to separate the suspension mixture and direct the upper flow from the hydrocyclone partially back to the mixing tank of the first section and partially to the buffer tank of the solvent regeneration unit and fractionation of purified petroleum products, as well as directing the lower flow from hydrocyclone into the internal space of the separation tank, from where it is directed to the mixing tank of the second section, the mixing tank of the second section is configured to mix the flow from the separation tank of the first section with the recycle flow from the separation tank of the third section, the pump of the second section is configured to supply a suspension mixture from the mixing tank reservoir of the second section into a hydrocyclone installed in the separation tank of the second section and configured to separate the suspension mixture and direct the upper flow from the hydrocyclone back to the mixing tank of the first section, as well as direct the lower flow from the hydrocyclone into the internal space of the separation tank, from where it is directed to the mixing tank the tank of the third section, the mixing tank of the third section is configured to mix the flow from the separation tank of the second section with the solvent from the solvent regeneration unit and fractionation of purified petroleum products, the pump of the third section is configured to supply a suspension mixture from the mixing tank of the third section to a hydrocyclone installed in the separation tank the third section and configured to separate the suspension mixture and direct the upper flow from the hydrocyclone into the mixing tank of the second section, as well as direct the lower flow from the hydrocyclone into the internal space of the separation tank, from where it is directed to the drum dryer of the spent additive drying unit, with the upper flow from each the hydrocyclone includes a mixture of unconverted residue and solvent, and the bottom stream from each hydrocyclone includes wet spent carbon additive.

Согласно одному варианту осуществления узла выделения отработанной добавки верхний штуцер гидроциклона соединен напрямую с верхним штуцером разделительного резервуара.According to one embodiment of the spent additive separation unit, the upper fitting of the hydrocyclone is connected directly to the upper fitting of the separation tank.

Согласно другому варианту осуществления узла выделения отработанной добавки растворитель представляет собой ароматический легкий газойль каталитического крекинга и/или регенерированный растворитель из узла регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов.According to another embodiment of the spent additive recovery unit, the solvent is aromatic light gas oil from catalytic cracking and/or regenerated solvent from the solvent regeneration and fractionation unit for refined petroleum products.

Согласно другому варианту осуществления узла выделения отработанной добавки в верхней части разделительного резервуара обеспечивается газовая подушка для контроля уровня текучей среды в резервуаре и регулирования слива из резервуара.According to another embodiment of the spent additive separation unit, a gas cushion is provided at the top of the separation tank to control the level of fluid in the tank and regulate the drainage from the tank.

Согласно другому варианту осуществления узла выделения отработанной добавки трубопровод подачи растворителя и трубопроводы подачи рецикловых потоков из разделительного резервуара первой секции и разделительного резервуара второй секции подсоединены к трубопроводу подачи потока суспензии, содержащей угольную добавку и неконвертированный остаток гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья, до смесительного резервуара первой секции, реализуя предварительное смешивание потоков.According to another embodiment of the spent additive separation unit, the solvent supply pipeline and the recycle flow supply pipelines from the separation tank of the first section and the separation tank of the second section are connected to the supply pipeline of the suspension flow containing the coal additive and the unconverted hydrocracking residue of heavy oil feedstock, to the mixing tank of the first section, implementing preliminary mixing of streams.

Согласно другому варианту осуществления узла выделения отработанной добавки смесительный резервуар включает в себя систему двух клапанов, один из которых выполнен с возможностью подачи природного газа в резервуар, а второй выполнен с возможностью сброса избыточного давления, для регулирования давления в резервуаре.According to another embodiment of the spent additive separation unit, the mixing tank includes a system of two valves, one of which is configured to supply natural gas to the tank, and the second is configured to release excess pressure to regulate the pressure in the tank.

Согласно другому варианту осуществления узла выделения отработанной добавки расход нижнего потока из разделительного резервуара в смесительный резервуар регулируется посредством клапана.According to another embodiment of the waste additive separation unit, the flow of the bottom flow from the separation tank to the mixing tank is controlled by a valve.

Согласно другому варианту осуществления узла выделения отработанной добавки на участках трубопроводов от разделительных резервуаров до смесительных резервуаров клапаны смонтированы на минимальном расстоянии под разделительными резервуарами.According to another embodiment of the spent additive separation unit, in the pipeline sections from the separation tanks to the mixing tanks, the valves are mounted at a minimum distance under the separation tanks.

Согласно другому варианту осуществления узла выделения отработанной добавки на клапанных сборках под разделительными резервуарами установлены два пневмовибратора, причем один пневмовибратор установлен до клапана, а второй установлен после клапана.According to another embodiment of the spent additive separation unit, two pneumatic vibrators are installed on the valve assemblies under the separation tanks, with one pneumatic vibrator installed before the valve, and the second installed after the valve.

Согласно другому варианту осуществления узла выделения отработанной добавки смесительный резервуар второй секции выполнен с возможностью смешивания потока из разделительного резервуара первой секции с рецикловым потоком из разделительного резервуара третьей секции и с потоком из гидроциклонной установки узла регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов.According to another embodiment of the spent additive separation unit, the mixing tank of the second section is configured to mix the flow from the separation tank of the first section with the recycle flow from the separation tank of the third section and with the flow from the hydrocyclone unit of the solvent regeneration unit and fractionation of purified petroleum products.

Согласно другому варианту осуществления узла выделения отработанной добавки смесительный резервуар третьей секции выполнен с возможностью смешивания потока из разделительного резервуара второй секции с растворителем из узла регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов и с потоком из гидроциклонной установки узла регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов.According to another embodiment of the spent additive separation unit, the mixing tank of the third section is configured to mix the flow from the separation tank of the second section with the solvent from the solvent regeneration unit and fractionation of purified petroleum products and with the flow from the hydrocyclone unit of the solvent regeneration unit and fractionation of purified petroleum products.

В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения предложен узел осушки отработанной угольной добавки, выделенной из суспензии угольной добавки и неконвертированного остатка гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья, включающий в себя барабанный осушитель, барабанный холодильник и дробилку, причем барабанный осушитель выполнен с возможностью выпаривания жидких углеводородов, включая растворитель, из влажной отработанной угольной добавки, поступившей из узла выделения отработанной добавки, и подачи их после конденсации в буферный резервуар узла регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов, а также выгрузки частиц сухой отработанной добавки в барабанный холодильник, выполненный с возможностью охлаждения отработанной угольной добавки для подачи ее в дробилку, выполненную с возможностью измельчения охлажденной отработанной угольной добавки, причем в линии отходящих газов с барабанного осушителя, предназначенной для отвода из барабанного осушителя газов, включающих в себя испарившиеся углеводороды и пар, установлено механическое устройство для удаления налипших на стенке отложений пылевидных частиц отработанной угольной добавки.In accordance with the second aspect of the present invention, there is proposed a drying unit for spent coal additive, separated from a suspension of coal additive and unconverted hydrocracking residue of heavy petroleum feedstock, including a drum dryer, a drum cooler and a crusher, wherein the drum dryer is configured to evaporate liquid hydrocarbons, including solvent , from wet spent coal additive received from the spent additive separation unit, and feeding them after condensation into the buffer tank of the solvent regeneration unit and fractionation of refined petroleum products, as well as unloading particles of dry spent additive into a drum cooler, designed with the ability to cool the spent coal additive for supply it into a crusher configured to grind the cooled spent coal additive, and in the exhaust gas line from the drum dryer, designed to remove gases from the drum dryer, including evaporated hydrocarbons and steam, a mechanical device is installed to remove dust-like particles of waste adhering to the wall. coal additive.

Согласно одному варианту осуществления узла осушки отработанной угольной добавки механическим устройством является толкатель с электрическим приводом.According to one embodiment of the spent coal additive drying unit, the mechanical device is an electrically driven pusher.

Согласно другому варианту осуществления узла осушки отработанной угольной добавки толкатель оснащен фрезами.According to another embodiment of the spent coal additive drying unit, the pusher is equipped with cutters.

Согласно другому варианту осуществления узла осушки отработанной угольной добавки в линии отходящих газов предусмотрена линия отвода конденсата и подача пара низкого давления через форсунку в линию отвода конденсата.According to another embodiment of the spent coal additive drying unit, a condensate drain line is provided in the exhaust gas line and low pressure steam is supplied through a nozzle to the condensate drain line.

Согласно другому варианту осуществления узла осушки отработанной угольной добавки в линии отходящих газов предусмотрена подача перегретого пара.According to another embodiment of the spent coal additive drying unit, superheated steam is supplied to the exhaust gas line.

В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения предложен узел регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов, включающий в себя буферный резервуар, предназначенный для хранения сырья для питания вакуумной колонны, насос сырья вакуумной колонны, гидроциклонную установку для дополнительной очистки потока от частиц отработанной угольной добавки, нагреватель и вакуумную колонну для сепарации растворителя и тяжелого неконвертированного остатка гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья, причем буферный резервуар выполнен с возможностью приема и накопления потока смеси неконвертированного остатка гидрокрекинга и растворителя из разделительного резервуара узла выделения отработанной добавки и потока, представляющего собой конденсат паров углеводородов, отводимых из барабанного осушителя узла осушки отработанной добавки, насос сырья вакуумной колонны выполнен с возможностью подачи сырья из буферного резервуара в гидроциклонную установку, выполненную с возможностью очистки сырья, причем гидроциклонная установки выполнена с возможностью направления нижнего потока, включающего в себя суспензию частиц отработанной угольной добавки, в смесительный резервуар второй секции и/или в смесительный резервуар третьей секции узла выделения отработанной добавки, и вывода верхнего потока гидроциклонной установки, включающего в себя очищенный продукт, на подогрев в нагреватель и далее в вакуумную колонну, вакуумная колонна выполнена с возможностью получения регенерированного растворителя для направления его в узел выделения отработанной добавки и кубового остатка вакуумной колонны, представляющего собой очищенный от отработанной угольной добавки неконвертированный остаток гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья.In accordance with the third aspect of the present invention, a unit for solvent regeneration and fractionation of refined petroleum products is proposed, which includes a buffer tank designed to store raw materials for feeding a vacuum column, a vacuum column raw material pump, a hydrocyclone unit for additional purification of the stream from particles of spent carbon additive, a heater and a vacuum column for separating the solvent and the heavy unconverted hydrocracking residue of heavy petroleum feedstock, wherein the buffer tank is configured to receive and accumulate a flow of a mixture of unconverted hydrocracking residue and solvent from the separation tank of the spent additive separation unit and the stream representing the condensate of hydrocarbon vapors discharged from the drum dryer unit for drying the spent additive, the raw material pump of the vacuum column is configured to supply raw materials from the buffer tank to a hydrocyclone unit, configured to clean the raw materials, and the hydrocyclone unit is configured to direct the bottom flow, including a suspension of particles of the spent coal additive, into the second mixing tank section and/or into the mixing tank of the third section of the spent additive separation unit, and the output of the upper flow of the hydrocyclone unit, including the purified product, for heating into the heater and then into the vacuum column, the vacuum column is configured to obtain a regenerated solvent to direct it to the unit separation of the spent additive and the bottoms of the vacuum column, which is an unconverted residue from the hydrocracking of heavy petroleum feedstock purified from the spent coal additive.

Согласно одному варианту осуществления узла регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов гидроциклонная установка представляет собой батарейную гидроциклонную установку, включающую в себя несколько гидроциклонов, каждый из которых может быть отключен или включен в работу для регулирования производительности и эффективности установки.According to one embodiment of the solvent recovery and refined petroleum product fractionation unit, the hydrocyclone unit is a battery hydrocyclone unit including multiple hydrocyclones, each of which can be turned off or on to control the productivity and efficiency of the unit.

В соответствии с четвертым аспектом настоящего изобретения предложена система очистки неконвертированного остатка гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья от отработанной угольной добавки, включающая в себя узел выделения отработанной добавки, узел осушки отработанной добавки, узел регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов.In accordance with the fourth aspect of the present invention, a system is proposed for purifying the unconverted hydrocracking residue of heavy petroleum feedstock from spent coal additives, including a waste additive separation unit, a spent additive drying unit, a solvent regeneration unit and a fractionation unit for refined petroleum products.

В соответствии с пятым аспектом настоящего изобретения предложен способ очистки неконвертированного остатка гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья от отработанной угольной добавки, выполняемый системой очистки неконвертированного остатка гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья от отработанной угольной добавки, включающий в себя этапы, на которых: подают в узел выделения отработанной добавки суспензию, содержащую угольную добавку и неконвертированный остаток гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья, и растворитель; выводят из узла выделения отработанной добавки влажную отработанную угольную добавку в узел осушки отработанной добавки; осуществляют выпаривание растворителя из влажной отработанной угольной добавки в узле осушки отработанной добавки, охлаждают сухую отработанную угольную добавку и измельчают ее; выводят смесь неконвертированного остатка гидрокрекинга и растворителя из узла выделения отработанной добавки и конденсат паров растворителя из узла осушки отработанной добавки и подают в узел регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов; получают в узле регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов регенерированный растворитель для направления его в узел выделения отработанной добавки и очищенный неконвертированный остаток гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья.In accordance with the fifth aspect of the present invention, a method is proposed for purifying unconverted hydrocracking residue of heavy petroleum feedstock from spent coal additive, performed by a system for purifying unconverted hydrocracking residue of heavy petroleum feedstock from spent coal additive, including the steps of: supplying a suspension to a spent additive separation unit , containing a coal additive and an unconverted residue from hydrocracking of heavy petroleum feedstock, and a solvent; the wet spent coal additive is removed from the spent additive separation unit into the spent additive drying unit; the solvent is evaporated from the wet spent coal additive in the spent additive drying unit, the dry spent coal additive is cooled and it is crushed; a mixture of unconverted hydrocracking residue and solvent is removed from the spent additive separation unit and solvent vapor condensate from the spent additive drying unit and supplied to the solvent regeneration unit and fractionation of purified petroleum products; a regenerated solvent is obtained in the unit for solvent regeneration and fractionation of purified petroleum products to send it to the unit for separating the spent additive and the purified unconverted residue from the hydrocracking of heavy petroleum feedstock.

В соответствии с шестым аспектом настоящего изобретения предложен способ переработки тяжелого нефтяного сырья, включающий в себя этапы, на которых: осуществляют гидрокрекинг сырья в суспензионной фазе (ГСФ), включающей тяжелое нефтяное сырье и угольную добавку, с последующей сепарацией на поток сырья, подвергнутого ГСФ, и поток тяжелого остатка, причем поток тяжелого остатка представляет собой суспензию неконвертированного высококипящего остатка и отработанной угольной добавки; осуществляют гидрокрекинг продуктов гидрокрекинга сырья, полученных на стадии ГСФ, в газовой фазе со стационарным слоем катализатора с последующим фракционированием продуктов гидрокрекинга; выполняют способ очистки неконвертированного остатка гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья от отработанной угольной добавки для получения отработанной угольной добавки и очищенного неконвертированного остатка гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья.In accordance with the sixth aspect of the present invention, a method for processing heavy petroleum feedstock is provided, which includes the steps of: hydrocracking the feedstock in a slurry phase (HSP), including the heavy petroleum feedstock and a coal additive, followed by separation into a stream of feedstock subjected to HSP, and a heavy residue stream, wherein the heavy residue stream is a suspension of unconverted high-boiling residue and spent coal additive; carry out hydrocracking of hydrocracking products of raw materials obtained at the GSF stage in the gas phase with a stationary catalyst bed, followed by fractionation of hydrocracking products; performing a method for purifying an unconverted hydrocracking residue of a heavy petroleum feedstock from a spent coal additive to obtain a spent coal additive and a purified unconverted hydrocracking residue of a heavy petroleum feedstock.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов осуществления изобретения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:The invention will be further explained by describing preferred embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings, in which:

Фиг. 1 изображает блок-схему процесса переработки тяжелого нефтяного сырья согласно настоящему изобретению;Fig. 1 is a flow diagram of a heavy petroleum feedstock processing process according to the present invention;

Фиг. 2 схематично изображает систему очистки неконвертированного остатка гидрокрекинга от угольной добавки в соответствии с настоящим изобретением;Fig. 2 schematically depicts a system for purifying unconverted hydrocracking residue from coal additive in accordance with the present invention;

Фиг. 3 схематично изображает узел выделения отработанной добавки в соответствии с настоящим изобретением;Fig. 3 schematically shows a waste additive separation unit in accordance with the present invention;

Фиг. 4 схематично изображает узел осушки отработанной добавки после узла выделения отработанной добавки в соответствии с настоящим изобретением;Fig. 4 schematically shows a spent additive drying unit after a spent additive separation unit in accordance with the present invention;

Фиг. 5 схематично изображает узел регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов в соответствии с настоящим изобретением;Fig. 5 schematically shows a unit for solvent regeneration and fractionation of purified petroleum products in accordance with the present invention;

Фиг. 6 изображает вид в разрезе корпуса тонкопленочного испарителя;Fig. 6 is a sectional view of a thin film evaporator housing;

Фиг. 7 изображает общий вид распределителя сырья тонкопленочного испарителя;Fig. 7 is a general view of the feed distributor of a thin film evaporator;

Фиг. 8 изображает общий вид ротора тонкопленочного испарителя с установленными скребками;Fig. 8 shows a general view of the rotor of a thin film evaporator with installed scrapers;

Фиг. 9 изображает перераспределитель сырья.Fig. 9 shows a redistributor of raw materials.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

На фиг. 1 представлена блок-схема процесса переработки тяжелого нефтяного сырья согласно настоящему изобретению. In fig. 1 is a flow diagram of a heavy petroleum feedstock processing process according to the present invention.

Сырье для процесса переработки тяжелого нефтяного сырья, представляющее собой суспензию из тяжелого нефтяного сырья и угольной добавки, которую как правило добавляют в количестве от 1 до 2% на массу тяжелого нефтяного сырья, подается в реактор гидрокрекинга в суспензионной фазе (ГСФ) на этап (1) ГСФ (см. фиг. 1). В качестве частных случаев тяжелого нефтяного сырья могут рассматриваться гудрон, продукты в виде кубового продукта атмосферной колонны, кубового продукта вакуумной колонны, тяжелый рециркулирующий газойль, сланцевые нефти, жидкое топливо из угля, кубовый остаток сырой нефти, нефти без легких фракций и тяжелые битуминозные нефти. The feedstock for the heavy petroleum feedstock refining process, which is a suspension of heavy petroleum feedstock and a coal additive, which is usually added in an amount of 1 to 2% by weight of the heavy petroleum feedstock, is fed into the slurry phase hydrocracking reactor (SPH) at stage (1 ) GSF (see Fig. 1). As special cases of heavy oil feedstock, tar, products in the form of atmospheric column bottoms, vacuum column bottoms, heavy recirculating gas oil, shale oils, liquid fuels from coal, bottoms of crude oil, oils without light fractions and heavy bituminous oils can be considered.

На этапе (1) ГСФ используется водородосодержащий газ, в частности водород, который подается к предварительно сформированной суспензии из тяжелого нефтяного сырья, в частности гудрона, и угольной добавки, применяемой для адсорбции тяжелых углеводородов асфальтенового ряда. At stage (1) HSF uses hydrogen-containing gas, in particular hydrogen, which is supplied to a pre-formed suspension of heavy petroleum feedstock, in particular tar, and a coal additive used for the adsorption of heavy hydrocarbons of the asphaltene series.

Добавка в соответствии с примерным вариантом осуществления содержит пористый углеродный материал двух различных гранулометрических составов – крупная фракция и мелкая фракция: мелкая фракция диаметром с размером частиц от 0,063 до 0,4 мм, крупная фракция с размером частиц от 0,4 до 1,2 мм. С учетом того, что процесс ГСФ может быть осуществлен в одном или нескольких реакторах, размеры добавки зависят от производительности установки и количества реакторов на первой стадии ГСФ: чем меньше производительность, меньше количество и объем реакторов, тем меньше размер добавки. В области техники известны углеродные материалы, которые могут быть применены для получения угольных добавок для комбинированного гидрокрекинга. Таковыми являются, например, лигнит, активированный бурый или длиннопламенный уголь. В качестве угольных добавок могут быть использованы также модифицированные солями металлов (Fe, Mo, Ni и прочие) активированные угли.The additive in accordance with an exemplary embodiment contains a porous carbon material of two different particle size compositions - a coarse fraction and a fine fraction: a fine fraction with a diameter of particle sizes from 0.063 to 0.4 mm, a coarse fraction with a particle size from 0.4 to 1.2 mm . Taking into account the fact that the GSF process can be carried out in one or several reactors, the size of the additive depends on the productivity of the installation and the number of reactors in the first stage of GSF: the lower the productivity, the smaller the number and volume of reactors, the smaller the size of the additive. Carbon materials are known in the art that can be used to produce coal additives for combined hydrocracking. These are, for example, lignite, activated brown or long-flame coal. Activated carbons modified with metal salts (Fe, Mo, Ni and others) can also be used as carbon additives.

При этом необходимо, чтобы активированная угольная добавка характеризовалась следующими показателями пористости:In this case, it is necessary that the activated carbon additive be characterized by the following porosity indicators:

Удельная поверхность не менее 230 м2/г;Specific surface not less than 230 m 2 /g;

Общий объем пор по BJH не менее 0,25 см3/г;The total pore volume according to BJH is not less than 0.25 cm 3 /g;

Объем мезопор по BJH не менее 0,125 см3/г.The volume of mesopores according to BJH is not less than 0.125 cm 3 /g.

На этапе (1) ГСФ происходит расщепление и насыщение углеводородов в среде водорода, при этом асфальтены, а вместе с ними металлы, такие, как Ni, V и проч., которые являются каталитическими ядами для газофазного гидрокрекинга, адсорбируются на угольной добавке. At stage (1) of GSF, hydrocarbons are split and saturated in a hydrogen environment, while asphaltenes, and with them metals such as Ni, V, etc., which are catalytic poisons for gas-phase hydrocracking, are adsorbed on the coal additive.

Около 95% углеводородов конвертируются в газообразную частично гидрированную смесь углеводородов, содержащую более легкие углеводородные компоненты, такие как, C1, C2, C3, C4, C5 углеводороды, нафта, дизельная фракция и вакуумный газойль, а также H2S, NH3, H2O. About 95% of hydrocarbons are converted into a gaseous partially hydrogenated hydrocarbon mixture containing lighter hydrocarbon components, such as C1 , C2 , C3 , C4 , C5 hydrocarbons, naphtha, diesel fraction and vacuum gas oil, as well as H2S , NH 3 , H 2 O.

Оставшиеся около 5% представляют собой суспензию, состоящую из упомянутой угольной добавки с адсорбированным асфальтенами и металлами и неконвертированного высококипящего остатка, представляющего собой смесь преимущественно высококипящих углеводородов с температурой начала кипения выше 525°С. Угольная добавка после этапа (1), на которой произошла адсорбция асфальтенов и металлов, для целей настоящего патента будет называться «отработанная угольная добавка».The remaining about 5% is a suspension consisting of the mentioned carbon additive with adsorbed asphaltenes and metals and an unconverted high-boiling residue, which is a mixture of predominantly high-boiling hydrocarbons with an initial boiling point above 525 ° C. The carbon additive after step (1), in which asphaltenes and metals have been adsorbed, will be referred to as “spent carbon additive” for the purposes of this patent.

Продукты, полученные на этапе (1) ГСФ, разделяют на этапе (2) сепарации на газообразные продукты и суспензию неконвертированного высококипящего остатка и отработанной угольной добавки. Секция сепарации находится между секцией ГСФ и секцией газофазного гидрокрекинга.The products obtained at stage (1) of GSF are separated at stage (2) of separation into gaseous products and a suspension of unconverted high-boiling residue and spent coal additive. The separation section is located between the GSF section and the gas-phase hydrocracking section.

Газообразные продукты направляются на этап (3) гидрокрекинга в газовой фазе со стационарным слоем катализатора, с последующим фракционированием полученного продуктового потока для получения светлых нефтепродуктов. На эту же стадию подается также вакуумный газойль (ВГО).Gaseous products are sent to stage (3) of hydrocracking in the gas phase with a stationary bed of catalyst, followed by fractionation of the resulting product stream to obtain light petroleum products. Vacuum gas oil (VGO) is also supplied to the same stage.

Суспензия неконвертированного высококипящего остатка и отработанной угольной добавки поступает на этап (4) разделения в систему (10) очистки неконвертированного остатка гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья от отработанной угольной добавки. The suspension of the unconverted high-boiling residue and the spent coal additive enters the separation stage (4) into the system (10) for purifying the unconverted hydrocracking residue of heavy petroleum feedstock from the spent coal additive.

Предпочтительно, чтобы добавка характеризовалась достаточно высоким (более 25% от общего объема пор) объемом мезопор, то есть пор, размер которых превышает 10 нм, для более эффективной адсорбции асфальтенов.It is preferable that the additive is characterized by a sufficiently high (more than 25% of the total pore volume) volume of mesopores, that is, pores whose size exceeds 10 nm, for more efficient adsorption of asphaltenes.

Развитая удельная поверхность (не менее 230 м2/г), особенно, если она обеспечивается большим количеством мезопор, дополнительно способствует большой границе раздела фаз «жидкость-твердое тело», на которой происходят реакции крекинга. Кроме того, на более развитой поверхности асфальтенам проще попасть в поры без риска «пролета на вылет» из-за сложной геометрии пор, то есть они действуют как своего рода поровый «замок» для асфальтенов.A developed specific surface area (at least 230 m 2 /g), especially if it is provided by a large number of mesopores, additionally contributes to a large liquid-solid interface at which cracking reactions occur. In addition, on a more developed surface, it is easier for asphaltenes to enter the pores without the risk of “flying out” due to the complex geometry of the pores, that is, they act as a kind of pore “lock” for asphaltenes.

Однако не все асфальтены сырья, а также карбены и карбоиды, образовавшиеся в результате побочных процессов уплотнения в ходе гидрокрекинга, адсорбируются угольной добавкой. Около 10 масс. % указанных веществ остаются в виде дисперсной фазы, окруженной дисперсионной средой, что ведет к нарушению баланса между асфальтенами и, с одной стороны, ароматическими углеводородами, которые диспергируют асфальтены, и, с другой стороны - насыщенными углеводородами, которые способствуют осаждению асфальтенов. Как следствие, такой неконвертированный высококипящий остаток является агрегативно неустойчивым, что ведет к его расслаиванию, появлению трудно контролируемых отложений в виде осадка асфальтенов. Такие отложения негативно влияют на работу оборудования, приводят к износу, остановкам и сложностям с очисткой и заменой подверженного отложениям оборудования.However, not all asphaltenes of the feedstock, as well as carbenes and carboids formed as a result of side compaction processes during hydrocracking, are adsorbed by the carbon additive. About 10 wt. % of these substances remain in the form of a dispersed phase surrounded by a dispersion medium, which leads to an imbalance between asphaltenes and, on the one hand, aromatic hydrocarbons that disperse asphaltenes, and, on the other hand, saturated hydrocarbons that contribute to the precipitation of asphaltenes. As a consequence, such an unconverted high-boiling residue is aggregatively unstable, which leads to its delamination and the appearance of difficult-to-control deposits in the form of asphaltene sediment. Such deposits negatively affect the operation of equipment, leading to wear, shutdowns and difficulties in cleaning and replacing deposit-prone equipment.

В этой связи, будет желательным увеличить содержание ароматических углеводородов в дисперсионной среде, чтобы, тем самым, исключить выпадение в осадок тех асфальтенов, которые не адсорбировались добавкой.In this regard, it would be desirable to increase the content of aromatic hydrocarbons in the dispersion medium, thereby preventing the precipitation of those asphaltenes that were not adsorbed by the additive.

Кроме того, неконвертированный высококипящий остаток представляет собой достаточно вязкую жидкость, с потоком которой на дальнейшую переработку может увлекаться отработанная угольная добавка вместе с адсорбированными на ней асфальтенами и металлами. Поэтому необходимо эффективно снизить вязкость неконвертированного высококипящего остатка для отделения от него отработанной угольной добавки. Под эффективным снижением вязкости в данном случае подразумевается создание градиента вязкости и плотности между неконвертированным остатком и отработанной угольной добавкой для того, чтобы созданный градиент способствовал отделению отработанной добавки. С учетом вышесказанного, для того, чтобы снизить вязкость и при этом исключить расслаивание, подходит растворитель ароматической природы, не содержащий парафинов – природных осадителей асфальтенов. In addition, the unconverted high-boiling residue is a fairly viscous liquid, with the flow of which the spent coal additive along with asphaltenes and metals adsorbed on it can be entrained for further processing. Therefore, it is necessary to effectively reduce the viscosity of the unconverted high-boiling residue to separate the spent coal additive from it. Effective viscosity reduction in this case means the creation of a viscosity and density gradient between the unconverted residue and the spent carbon additive so that the created gradient facilitates the separation of the spent additive. Taking into account the above, in order to reduce the viscosity and at the same time prevent delamination, a solvent of an aromatic nature that does not contain paraffins - natural precipitants of asphaltenes - is suitable.

Упомянутая выше задача отделения отработанной угольной добавки от неконвертированного остатка гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья в соответствии с настоящим изобретением решается в системе (10) очистки неконвертированного остатка гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья от отработанной угольной добавки, включающей в себя узел (40) выделения отработанной добавки, в котором выполняется этап (4) разделения неконвертированного остатка гидрокрекинга и отработанной добавки, узел (50) осушки отработанной добавки, в котором выполняется этап (5) осушки отработанной добавки, и узел (60) регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов, в котором выполняется этап (6) регенерации растворителя и фракционирования неконвертированного остатка гидрокрекинга. The above-mentioned problem of separating the spent coal additive from the unconverted hydrocracking residue of heavy petroleum feedstock in accordance with the present invention is solved in a system (10) for purifying the unconverted hydrocracking residue of heavy petroleum feedstock from the spent coal additive, including a spent additive separation unit (40), in which stage (4) of separation of the unconverted hydrocracking residue and the spent additive is performed, a unit (50) for drying the spent additive, in which step (5) of drying the spent additive is performed, and a unit (60) for solvent regeneration and fractionation of refined petroleum products, in which step (6) is performed ) solvent regeneration and fractionation of unconverted hydrocracking residue.

Далее система (10) очистки неконвертированного остатка гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья от отработанной угольной добавки будет подробнее описана со ссылкой на фиг. 2.Next, the system (10) for purifying the unconverted hydrocracking residue of heavy petroleum feedstock from the spent coal additive will be described in more detail with reference to FIG. 2.

Процесс отделения отработанной угольной добавки от неконвертированного высококипящего остатка происходит на этапе (4) разделения, на котором происходит промывка добавки растворителем в узле (40) выделения отработанной добавки.The process of separating the spent coal additive from the unconverted high-boiling residue occurs at the separation stage (4), at which the additive is washed with a solvent in the spent additive separation unit (40).

В общем случае узел выделения отработанной добавки из неконвертированного остатка гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья включает в себя несколько последовательно расположенных секций, каждая из которых включает в себя смесительный резервуар, насос и разделительный резервуар.In general, the unit for separating spent additives from the unconverted hydrocracking residue of heavy petroleum feedstock includes several successively located sections, each of which includes a mixing tank, a pump and a separation tank.

Количество секций в узле выделения отработанной добавки выбирается в зависимости от желаемой производительности, требуемой эффективности отделения отработанной добавки и показателей качества исходной суспензии, и варьируется в пределах от 2 до 7.The number of sections in the spent additive separation unit is selected depending on the desired productivity, the required efficiency of the spent additive separation and quality indicators of the initial suspension, and varies from 2 to 7.

Смесительный резервуар первой секции выполнен с возможностью смешивания потока суспензии, содержащей угольную добавку и неконвертированный остаток гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья, с растворителем, а также с рецикловым потоком из разделительного резервуара первой секции и с рецикловым потоком из разделительного резервуара последующей секции для снижения вязкости и концентрации суспензии. Насос выполнен с возможностью подачи суспензионной смеси из смесительного резервуара в гидроциклон в разделительном резервуаре, который выполнен с возможностью разделения суспензионной смеси и направления верхнего потока из гидроциклона частично обратно в смесительный резервуар первой секции и частично в буферный резервуар узла регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов, а также направления нижнего потока из гидроциклона во внутреннее пространство разделительного резервуара, откуда он направляется в смесительный резервуар последующей секции с аналогичным принципом работы. При этом верхний поток из каждого гидроциклона включает в себя смесь неконвертированного остатка с растворителем, а нижний поток из каждого гидроциклона включает в себя влажную отработанную угольную добавку.The mixing tank of the first section is configured to mix a suspension flow containing a coal additive and unconverted hydrocracking residue of heavy petroleum feedstock with a solvent, as well as with a recycle flow from the separation tank of the first section and with a recycle flow from the separation tank of the subsequent section to reduce the viscosity and concentration of the suspension . The pump is configured to supply a suspension mixture from the mixing tank to the hydrocyclone in the separation tank, which is configured to separate the suspension mixture and direct the upper flow from the hydrocyclone partially back to the mixing tank of the first section and partially to the buffer tank of the solvent regeneration unit and fractionation of purified petroleum products, and also directing the bottom flow from the hydrocyclone into the internal space of the separation tank, from where it is directed to the mixing tank of the subsequent section with a similar operating principle. In this case, the upper flow from each hydrocyclone includes a mixture of unconverted residue with a solvent, and the lower flow from each hydrocyclone includes wet spent coal additive.

В конечной секции в узле выделения отработанной добавки смесительный резервуар выполнен с возможностью смешивания потока, поступающего из разделительного резервуара предшествующей секции, с растворителем и, опционально, с потоком суспензии, поступающим из батарейной гидроциклонной установки узла регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов, насос выполнен с возможностью подачи суспензионной смеси из смесительного резервуара в гидроциклон в разделительном резервуаре, который выполнен с возможностью разделения суспензионной смеси и направления верхнего потока из гидроциклона обратно в смесительный резервуар предшествующей секции, а также направления нижнего потока из гидроциклона во внутреннее пространство разделительного резервуара, откуда он направляется в барабанный осушитель узла осушки отработанной добавки.In the final section in the waste additive separation unit, the mixing tank is configured to mix the flow coming from the separation tank of the previous section with the solvent and, optionally, with the suspension flow coming from the battery hydrocyclone unit of the solvent regeneration unit and fractionation of purified petroleum products; the pump is configured to supplying the suspension mixture from the mixing tank to the hydrocyclone in the separation tank, which is configured to separate the suspension mixture and direct the upper flow from the hydrocyclone back to the mixing tank of the previous section, as well as directing the bottom flow from the hydrocyclone into the internal space of the separation tank, from where it is directed to the drum desiccant for waste additive drying unit.

Если узел выделения отработанной добавки включает в себя по меньшей мере три секции, то каждая из средних (промежуточных) секций также включает в себя смесительный резервуар, насос и разделительный резервуар, причем смесительный резервуар этой секции выполнен с возможностью смешивания потока, поступающего из разделительного резервуара предшествующей секции, с рецикловым потоком из разделительного резервуара последующей секции и, опционально, с потоком суспензии, поступающим из батарейной гидроциклонной установки узла регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов, насос выполнен с возможностью подачи суспензионной смеси из смесительного резервуара в гидроциклон в разделительном резервуаре, который выполнен с возможностью разделения суспензионной смеси и направления верхнего потока из гидроциклона обратно в смесительный резервуар предшествующей секции, а также направления нижнего потока из гидроциклона во внутреннее пространство разделительного резервуара, откуда он направляется в смесительный резервуар последующей идентичной промежуточной секции или конечной секции.If the waste additive separation unit includes at least three sections, then each of the middle (intermediate) sections also includes a mixing tank, a pump and a separation tank, and the mixing tank of this section is configured to mix the flow coming from the separation tank of the previous one. section, with a recycle flow from the separation tank of the subsequent section and, optionally, with a suspension flow coming from the battery hydrocyclone installation of the solvent regeneration unit and fractionation of refined petroleum products, the pump is configured to supply the suspension mixture from the mixing tank to the hydrocyclone in the separation tank, which is made with the possibility of separating the suspension mixture and directing the upper flow from the hydrocyclone back to the mixing tank of the previous section, as well as directing the lower flow from the hydrocyclone into the internal space of the separation tank, from where it is directed to the mixing tank of a subsequent identical intermediate section or final section.

В качестве растворителя в узел выделения отработанной добавки подается «свежий» растворитель из-за пределов системы (10) очистки неконвертированного остатка гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья от отработанной угольной добавки и регенерированный растворитель из узла регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов.As a solvent, a “fresh” solvent is supplied to the spent additive separation unit from outside the system (10) for purifying the unconverted hydrocracking residue of heavy petroleum feedstock from the spent coal additive and a regenerated solvent from the solvent regeneration unit and fractionation of refined petroleum products.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, рассматриваемом в данном документе, узел (40) выделения отработанной добавки (см. фиг. 3) включает в себя три секции, каждая из которых состоит из смесительного резервуара, насоса и разделительного резервуара. In the preferred embodiment of the present invention discussed herein, the waste additive recovery unit (40) (see FIG. 3) includes three sections, each consisting of a mixing tank, a pump and a separating tank.

В смесительном резервуаре (401) первой секции при помощи мешалки происходит смешение потока суспензии угольной добавки и неконвертированного остатка гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья, имеющего температуру 310-420 ˚С, давление 1,05-1,15 МПа (изб.) и расход 18-33 т/ч, с потоком растворителя, имеющим расход 7-10 т/ч, температуру 250-260°С и давление 0,8-1,0 МПа (изб.), рецикловым потоком жидкой фазы, содержащим растворитель, из разделительного резервуара (403) первой секции, имеющим расход 5-15 т/ч, температуру 280-300°С и давление около 0,36-0,46 МПа (изб.), и рецикловым потоком жидкой фазы, содержащим растворитель, из разделительного резервуара (406) второй секции, имеющим расход 50-70 т/ч, температуру 250-270°С и давление 0,28-0,35 МПа (изб.). Таким образом, к вводу смесительного резервуара (401) первой секции подсоединены трубопровод подачи потока суспензии угольной добавки и неконвертированного остатка гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья, трубопровод подачи растворителя, верхний вывод разделительного резервуара (403) первой секции и верхний вывод разделительного резервуара (406) второй секции. Растворитель, подаваемый в смесительный резервуар (401) первой секции, представляет собой «свежий» растворитель из-за пределов системы (10) очистки неконвертированного остатка гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья от отработанной угольной добавки (например, после этапа (8), описанного далее) и/или регенерированный растворитель из вакуумной колонны (605) узла (60) регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов. Добавление растворителя позволяет снизить вязкость и плотность суспензии в первой секции, что повышает эффективность дальнейшего отделения отработанной угольной добавки от смеси неконвертированного высококипящего остатка с растворителем. Трубопровод подачи растворителя и трубопроводы подачи рецикловых потоков из разделительного резервуара первой секции и разделительного резервуара второй секции подсоединены к трубопроводу подачи потока суспензии угольной добавки и неконвертированного остатка гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья до смесительного резервуара первой секции так что, растворитель и рецикловый поток добавляют к упомянутому потоку суспензии в трубопроводе до смесительного резервуара (401), реализуя предварительное смешивание потоков. Опционально, может быть предусмотрена подача растворителя и/или рецикловых потоков непосредственно в смесительный резервуар (401). Смесительный резервуар (401) первой секции в предпочтительном варианте осуществления представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат с коническим днищем. В верхней части смесительного резервуара (401) обеспечивается подушка топливного газа для регулирования уровня давления в резервуаре с целью уменьшения испарения ценного растворителя. При этом в резервуаре (401) поддерживается температура 300-310°С и давление 0,21-0,22 МПа (изб.). Из верхней части смесительного резервуара (401) выделяющиеся углеводородные газы низкого давления свободно направляются через дренажные емкости на факел. Вывод смесительного резервуара (401) соединен с вводом гидроциклона в разделительном резервуаре (403) первой секции, при этом между выводом смесительного резервуара (401) и вводом упомянутого гидроциклона установлен насос (402). Суспензионная смесь, имеющая температуру 280-300˚С и давление 0,8-1,1 МПа (изб.), из смесительного резервуара (401) насосом (402) подается в гидроциклон, установленный в разделительном резервуаре (403) первой секции. Опционально, часть суспензионной смеси с помощью насоса (402) может подаваться обратно в смесительный резервуар (401) для обеспечения лучшего перемешивания за счет такой циркуляции. In the mixing tank (401) of the first section, using a stirrer, the flow of a suspension of coal additive and the unconverted hydrocracking residue of heavy petroleum feedstock, having a temperature of 310-420 ° C, a pressure of 1.05-1.15 MPa (g) and a flow rate of 18- 33 t/h, with a solvent flow having a flow rate of 7-10 t/h, a temperature of 250-260 ° C and a pressure of 0.8-1.0 MPa (g), a recycle stream of the liquid phase containing the solvent from the separation tank (403) of the first section, having a flow rate of 5-15 t/h, a temperature of 280-300 ° C and a pressure of about 0.36-0.46 MPa (g), and a recycle flow of the liquid phase containing the solvent from the separation tank ( 406) of the second section, having a flow rate of 50-70 t/h, a temperature of 250-270°C and a pressure of 0.28-0.35 MPa (g). Thus, connected to the input of the mixing tank (401) of the first section is a supply pipeline for the flow of a suspension of coal additives and unconverted hydrocracking residue of heavy petroleum feedstock, a solvent supply pipeline, the upper outlet of the separation tank (403) of the first section and the upper outlet of the separation tank (406) of the second section . The solvent supplied to the mixing tank (401) of the first section is "fresh" solvent from outside the system (10) for purifying unconverted heavy petroleum hydrocracking residue from spent coal additive (for example, after step (8) described below) and /or regenerated solvent from the vacuum column (605) of the unit (60) for solvent regeneration and fractionation of refined petroleum products. The addition of a solvent makes it possible to reduce the viscosity and density of the suspension in the first section, which increases the efficiency of further separation of the spent coal additive from the mixture of the unconverted high-boiling residue with the solvent. The solvent supply line and the recycle stream supply lines from the separation tank of the first section and the separation tank of the second section are connected to the supply line of the slurry stream of the coal additive and the unconverted hydrocracking residue of the heavy petroleum feedstock to the mixing tank of the first section so that the solvent and recycle stream are added to said slurry stream in the pipeline to the mixing tank (401), realizing preliminary mixing of the flows. Optionally, solvent and/or recycle streams may be supplied directly to the mixing tank (401). The mixing tank (401) of the first section in the preferred embodiment is a vertical cylindrical apparatus with a conical bottom. A cushion of fuel gas is provided at the top of the mixing tank (401) to regulate the pressure level in the tank to reduce evaporation of valuable solvent. At the same time, a temperature of 300-310°C and a pressure of 0.21-0.22 MPa (g) are maintained in the reservoir (401). From the upper part of the mixing tank (401), the released low-pressure hydrocarbon gases are freely directed through drainage tanks to the flare. The outlet of the mixing tank (401) is connected to the inlet of the hydrocyclone in the separation tank (403) of the first section, and a pump (402) is installed between the outlet of the mixing tank (401) and the inlet of the said hydrocyclone. The suspension mixture, having a temperature of 280-300˚C and a pressure of 0.8-1.1 MPa (g), is supplied from the mixing tank (401) by a pump (402) to the hydrocyclone installed in the separation tank (403) of the first section. Optionally, a portion of the slurry mixture can be pumped (402) back into the mixing tank (401) to provide better mixing due to this circulation.

В разделительном резервуаре (403), представляющем собой вертикальный цилиндрический аппарат с коническим днищем, за счет работы гидроциклона происходит отделение отработанной угольной добавки от смеси неконвертированного высококипящего остатка с растворителем. В верхней части разделительного резервуара (403) обеспечивается газовая подушка для контроля уровня текучей среды в резервуаре и регулирования слива из резервуара. Повышение давления газовой подушки, в случае необходимости, позволяет продавливать отработанную угольную добавку дальше по потоку, уменьшая таким образом риски забивки оборудования. In the separation tank (403), which is a vertical cylindrical apparatus with a conical bottom, due to the operation of the hydrocyclone, the spent coal additive is separated from the mixture of the unconverted high-boiling residue with the solvent. A gas cushion is provided at the top of the separation tank (403) to control the level of fluid in the tank and to regulate drainage from the tank. Increasing the gas cushion pressure, if necessary, allows the spent coal additive to be pushed further downstream, thus reducing the risk of equipment clogging.

Гидроциклон в общем случае состоит из короткой цилиндрической (верхней) части с патрубком для тангенциального ввода пульпы (по касательной к поверхности цилиндра) и конической (нижней) части с отверстием в вершине конуса для разгрузки твердых фракций. A hydrocyclone generally consists of a short cylindrical (upper) part with a pipe for tangential input of pulp (tangential to the surface of the cylinder) and a conical (lower) part with a hole at the top of the cone for unloading solid fractions.

Тангенциальный ввод исходной пульпы и осевая разгрузка продуктов разделения приводят к вращению пульпы, осевому и радиальному перемещению её от стенок аппарата к сливному и разгрузочному отверстиям. Вращающийся поток в гидроциклоне имеет несколько зон: внешнюю (пристенную) – нисходящую; внутреннюю – восходящую; среднюю – циркуляционную, занимающую основной объем гидроциклона. Более тяжёлые и крупные твёрдые частицы, поступающие с исходной пульпой, отбрасываются центробежной силой на внутреннюю поверхность цилиндра и увлекаются вращающимся нисходящим потоком вниз. Под действием радиальной составляющей потока (от стенок к центру) и турбулентного характера его движения, лёгкие и мелкие зёрна уносятся во внутреннюю зону. Часть опускающегося вниз пристенного вихревого потока в нижней зоне конуса поворачивает вверх, формируя слив. Гидроциклон не содержит движущихся элементов, что повышает его надежность, при этом обеспечивая высокую эффективность разделения более тяжелой и легкой фракций.The tangential input of the initial pulp and the axial unloading of the separation products lead to rotation of the pulp, its axial and radial movement from the walls of the apparatus to the drain and unloading holes. The rotating flow in a hydrocyclone has several zones: external (wall) - downward; internal – ascending; middle – circulation, occupying the main volume of the hydrocyclone. Heavier and larger solid particles arriving with the original pulp are thrown by centrifugal force onto the inner surface of the cylinder and are carried down by the rotating downward flow. Under the influence of the radial component of the flow (from the walls to the center) and the turbulent nature of its movement, light and small grains are carried into the inner zone. Part of the downward wall vortex flow in the lower zone of the cone turns upward, forming a drain. The hydrocyclone does not contain moving elements, which increases its reliability, while ensuring high efficiency in separating heavier and lighter fractions.

Верхний штуцер гидроциклона для вывода очищенного потока в настоящем решении соединен напрямую с верхним штуцером разделительного резервуара (403), за счет чего верхний и нижний потоки гидроциклона не смешиваются друг с другом внутри резервуара (403), обеспечивая тем самым повышение эффективности разделения. The upper connection of the hydrocyclone for removing the purified stream in the present solution is connected directly to the upper connection of the separation tank (403), due to which the upper and lower streams of the hydrocyclone do not mix with each other inside the tank (403), thereby increasing the separation efficiency.

Разделительный резервуар (403) первой секции размещен непосредственно над смесительным резервуаром (404) второй секции для обеспечения возможности самотека нижнего потока разделительного резервуара (403) в смесительный резервуар (404) второй секции. При этом для уменьшения вероятности забивки трубопровода асфальтеновыми отложениями смесительный резервуар (404) второй секции расположен на минимально возможном расстоянии от разделительного резервуара (403) первой секции.The separation tank (403) of the first section is placed directly above the mixing tank (404) of the second section to allow the underflow of the separation tank (403) to gravity flow into the mixing tank (404) of the second section. Moreover, to reduce the likelihood of clogging the pipeline with asphaltene deposits, the mixing tank (404) of the second section is located at the minimum possible distance from the separation tank (403) of the first section.

Верхний вывод разделительного резервуара (403) соединен с вводом смесительного резервуара (401) первой секции для подачи рециклового потока, содержащего растворитель и неконвертированный остаток, и с вводом буферного резервуара (601) узла (60) регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов. Нижний вывод разделительного резервуара (403) соединен с вводом смесительного резервуара (404) второй секции. Суспензионная смесь от насоса (402), поступающая в разделительный резервуар (403), разделяется в гидроциклоне, на верхний легкий и нижний более тяжелый потоки. Верхний легкий поток, включающий в себя преимущественно жидкую фазу, содержащую растворитель и неконвертированный остаток, частично направляется обратно в смесительный резервуар (401) первой секции с расходом 5-15 т/ч и частично направляется в буферный резервуар (601) узла (60) регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов с расходом 40-60 т/ч и давлением 0,36-0,45 МПа (изб.) для последующей регенерации растворителя, не попадая во внутреннее пространство разделительного резервуара (403) за счет прямого соединения верхнего выхода гидроциклона с верхним выходом разделительного резервуара (403). The upper outlet of the separation tank (403) is connected to the input of the mixing tank (401) of the first section for supplying a recycle stream containing solvent and unconverted residue, and to the input of the buffer tank (601) of the solvent regeneration and fractionation unit (60) of refined petroleum products. The lower outlet of the separation tank (403) is connected to the input of the mixing tank (404) of the second section. The suspension mixture from the pump (402), entering the separation tank (403), is separated in a hydrocyclone into an upper light and lower heavier flow. The upper light stream, comprising a predominantly liquid phase containing solvent and unconverted residue, is partially sent back to the mixing tank (401) of the first section at a flow rate of 5-15 t/h and partially sent to the buffer tank (601) of the regeneration unit (60). solvent and fractionation of purified petroleum products with a flow rate of 40-60 t/h and a pressure of 0.36-0.45 MPa (g) for subsequent regeneration of the solvent without entering the internal space of the separation tank (403) due to the direct connection of the upper outlet of the hydrocyclone with the upper outlet of the separation tank (403).

Из буферного резервуара (601) поток неконвертированного остатка и растворителя подается насосами (602) в батарейную гидроциклонную установку (603) для дополнительной очистки, далее очищенный поток подают в вакуумную колонну (605) для разделения растворителя и тяжелого неконвертированного остатка. Выделенный растворитель рециркулируется обратно в узел (40) выделения отработанной добавки (например, в смесительный резервуар (401) первой секции и/или смесительный резервуар (407) третьей секции). Подробнее этот процесс будет описан далее при описании узла (60) регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов.From the buffer reservoir (601), the stream of unconverted residue and solvent is supplied by pumps (602) to a battery hydrocyclone unit (603) for additional purification, then the purified stream is fed to a vacuum column (605) to separate the solvent and heavy unconverted residue. The separated solvent is recycled back to the waste additive recovery unit (40) (for example, to the mixing tank (401) of the first section and/or mixing tank (407) of the third section). This process will be described in more detail below when describing the unit (60) for solvent regeneration and fractionation of purified petroleum products.

Нижний более тяжелый поток из гидроциклона, включающий в себя преимущественно влажную твердую фазу, содержащую отработанную угольную добавку, сливается во внутреннее пространство разделительного резервуара (403) и далее направляется самотеком в смесительный резервуар (404) второй секции с расходом около 35-45 т/ч. Расход нижнего тяжелого потока из резервуара (403) в резервуар (404) регулируется посредством клапанов.The lower, heavier flow from the hydrocyclone, which includes predominantly a wet solid phase containing spent coal additive, is drained into the internal space of the separation tank (403) and is then directed by gravity to the mixing tank (404) of the second section with a flow rate of about 35-45 t/h . The flow of the bottom heavy flow from the reservoir (403) to the reservoir (404) is controlled by valves.

Перепад давления между верхним и нижним выходами гидроциклона в резервуаре (403) следует поддерживать в диапазоне 0,04-0,07 МПа. Давление в разделительном резервуаре (403) следует поддерживать в диапазоне 0,3-0,4 МПа (изб.), а температура поддерживается на уровне 285-295°С. Это обеспечивает сохранение движущей силы для выдавливания суспензии из разделительного резервуара. Необходимо поддерживать в смесительном резервуаре избыточное давление во избежание вскипания легких фракций углеводородов присутствующих в растворителе, что обеспечивается системой двух клапанов, один из которых предназначен для подачи природного газа в резервуар, а второй предназначен для сброса избыточного давления. При этом рабочее давление в смесительном резервуаре не должно превышать давление в разделительном резервуаре предыдущей секции во избежание прорыва газовой подушки из смесительного резервуара в разделительный резервуар по стояку слива, что может привести к нарушению режима работы гидроциклонов, установленных внутри разделительных резервуаров. The pressure difference between the upper and lower outlets of the hydrocyclone in the tank (403) should be maintained in the range of 0.04-0.07 MPa. The pressure in the separation tank (403) should be maintained in the range of 0.3-0.4 MPa (g), and the temperature should be maintained at 285-295°C. This ensures that the driving force for squeezing the suspension out of the separation tank is maintained. It is necessary to maintain excess pressure in the mixing tank to avoid boiling of the light fractions of hydrocarbons present in the solvent, which is ensured by a system of two valves, one of which is designed to supply natural gas to the tank, and the second is designed to relieve excess pressure. In this case, the operating pressure in the mixing tank should not exceed the pressure in the separation tank of the previous section in order to avoid breakthrough of the gas cushion from the mixing tank into the separation tank along the drain riser, which can lead to disruption of the operation of hydrocyclones installed inside the separation tanks.

Предпочтительно, в настоящем изобретении в качестве растворителя используется ароматический легкий газойль после процесса нефтепереработки и нефтехимии для увеличения содержания ароматических углеводородов, в частности, каталитического крекинга, за счет содержания ароматических углеводородов свыше 80% масс. с числом атомов углерода от 8 до 16. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения упомянутый растворитель циркулирует от узла (60) регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов к узлу (40) выделения отработанной добавки. При нормальном режиме эксплуатации расход растворителя поддерживается на постоянном уровне, при этом предусмотрена подача подпиточного количества растворителя из-за пределов системы (10) для компенсации технологических потерь. Preferably, in the present invention, an aromatic light gas oil from a petroleum refining and petrochemical process is used as a solvent to increase the aromatic hydrocarbon content, in particular catalytic cracking, due to the aromatic hydrocarbon content exceeding 80% by weight. with the number of carbon atoms from 8 to 16. In a preferred embodiment of the present invention, said solvent circulates from the solvent regeneration and fractionation unit (60) of purified petroleum products to the waste additive separation unit (40). During normal operation, the solvent consumption is maintained at a constant level, while provision is made for the supply of a make-up amount of solvent from outside the system (10) to compensate for process losses.

Такой растворитель позволяет эффективно снижать вязкость и плотность неконвертированного высококипящего остатка и исключить осаждение асфальтенов, поскольку повышает долю ароматики в дисперсной системе и не содержит парафинов, являющихся природными осадителями асфальтенов, что позволяет избежать забивки оборудования. Таким образом, групповой состав, обеспечиваемый в ароматическом легком газойле, где присутствует более 80 масс.% ароматических углеводородов, обеспечивает лучшее отделение угольной добавки от неконвертированного высококипящего остатка.This solvent allows you to effectively reduce the viscosity and density of the unconverted high-boiling residue and eliminate the precipitation of asphaltenes, since it increases the proportion of aromatics in the disperse system and does not contain paraffins, which are natural precipitants for asphaltenes, which avoids equipment clogging. Thus, the group composition provided in an aromatic light gas oil, where more than 80 wt.% aromatic hydrocarbons are present, provides better separation of the carbon additive from the unconverted high-boiling residue.

Это обеспечивает дополнительное преимущество, состоящее в том, что, если продукт, получаемый из указанного остатка, очищенного от отработанной угольной добавки, будет использоваться в качестве спекающей добавки для углеродных изделий, зольность такой спекающей добавки будет существенно снижена.This provides the additional advantage that if the product obtained from said residue purified from spent carbon additive is used as a sintering aid for carbon products, the ash content of such sintering aid will be substantially reduced.

Легкий ароматический газойль, полученный в процессе нефтепереработки, как правило, используется для получения дизельных топлив и, как следствие, использовать его в качестве растворителя нецелесообразно и невыгодно. Поэтому, чтобы обеспечить получение дополнительного количества легкого ароматического газойля, предлагается использовать тяжелый вакуумный газойль, производимый способом по настоящему изобретению, как это будет описано далее. Это дополнительное количество может быть использовано в качестве растворителя на этапе (4) разделения, что позволит дополнительно повысить эффективность и снизить ресурсоемкость способа согласно изобретению. Таким образом, настоящим изобретением предусмотрен дополнительный источник сырья для получения легкого ароматического газойля, по меньшей мере часть которого может применяться в качестве растворителя согласно настоящему изобретению. Из дальнейшего описания способа будут понятны особенности обеспечения указанного источника сырья.Light aromatic gas oil obtained during oil refining is usually used to produce diesel fuels and, as a result, it is impractical and unprofitable to use it as a solvent. Therefore, in order to provide additional light aromatic gas oil, it is proposed to use a heavy vacuum gas oil produced by the process of the present invention, as will be described below. This additional amount can be used as a solvent in separation step (4), which will further increase the efficiency and reduce the resource intensity of the method according to the invention. Thus, the present invention provides an additional source of raw material for the production of light aromatic gas oil, at least a portion of which can be used as a solvent according to the present invention. From the further description of the method, the features of providing the specified source of raw materials will be clear.

Следует отметить, что чем эффективнее угольная добавка адсорбирует асфальтены, тем меньше асфальтенов остается в неконвертированном высококипящем остатке, и тем меньше требуется ароматического растворителя на этапе (4) разделения неконвертированного остатка гидрокрекинга и отработанной добавки. А чем более эффективно отработанная добавка будет отделена от неконвертированного высококипящего остатка на этапе (4) разделения, тем стабильнее будет неконвертированный высококипящий остаток с точки зрения нефтяной дисперсной системы.It should be noted that the more efficiently the carbon additive adsorbs asphaltenes, the less asphaltenes remain in the unconverted high-boiling residue, and the less aromatic solvent is required in step (4) of separating the unconverted hydrocracking residue and the spent additive. And the more effectively the spent additive is separated from the unconverted high-boiling residue at separation stage (4), the more stable the unconverted high-boiling residue will be from the point of view of the petroleum dispersed system.

Ввод смесительного резервуара (404) второй секции соединен с нижним выводом разделительного резервуара (403) первой секции, верхним выводом разделительного резервуара (409) третьей секции и, опционально, соединен с выводом гидроциклонной установки (603) узла (60) регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов. Поток влажной твердой фазы, поступающий в смесительный резервуар (404) второй секции из разделительного резервуара (403) первой секции, смешивается с рецикловым потоком жидкой фазы, содержащим растворитель и неконвертированный остаток, из разделительного резервуара (409) третьей секции и, опционально, с потоком суспензии, поступающим из батарейной гидроциклонной установки (603). Конструкция данного смесительного резервуара может быть подобна конструкции смесительного резервуара первой секции. Опционально, смесительный резервуар (404) может быть снабжен мешалкой.The input of the mixing tank (404) of the second section is connected to the lower output of the separation tank (403) of the first section, the upper output of the separation tank (409) of the third section and, optionally, connected to the output of the hydrocyclone unit (603) of the solvent regeneration and fractionation unit (60). petroleum products. The wet solids stream entering the second section mixing tank (404) from the first section separation tank (403) is mixed with a liquid phase recycle stream containing solvent and unconverted residue from the third section separation tank (409) and, optionally, the suspension coming from the battery hydrocyclone unit (603). The design of this mixing tank may be similar to the design of the mixing tank of the first section. Optionally, the mixing tank (404) can be equipped with a stirrer.

В верхней части смесительного резервуара (404) обеспечивается подушка топливного газа для регулирования уровня давления в резервуаре. При этом в резервуаре (404) поддерживается температура 260-270°С и давление 0,195-0,205 МПа (изб.). Из верхней части смесительного резервуара (404) выделяющиеся углеводородные газы низкого давления свободно направляются через дренажные емкости на факел. Вывод смесительного резервуара (404) второй секции соединен с вводом гидроциклона в разделительном резервуаре (406) второй секции, при этом между выводом смесительного резервуара (404) и вводом упомянутого гидроциклона установлен насос (405). Суспензионная смесь, имеющая температуру 250-270˚С и давление 0,8-1,1 МПа (изб.), из смесительного резервуара (404) насосом (405) подается в гидроциклон, установленный в разделительном резервуаре (406) второй секции. Опционально, часть суспензионной смеси с помощью насоса (405) может подаваться обратно в смесительный резервуар (404) для обеспечения лучшего перемешивания за счет такой циркуляции.A cushion of fuel gas is provided at the top of the mixing tank (404) to regulate the pressure level in the tank. At the same time, a temperature of 260-270°C and a pressure of 0.195-0.205 MPa (g) are maintained in the reservoir (404). From the upper part of the mixing tank (404), the released low-pressure hydrocarbon gases are freely directed through drainage tanks to the flare. The output of the mixing tank (404) of the second section is connected to the input of the hydrocyclone in the separation tank (406) of the second section, and a pump (405) is installed between the output of the mixing tank (404) and the input of the said hydrocyclone. The suspension mixture, having a temperature of 250-270˚C and a pressure of 0.8-1.1 MPa (g), is supplied from the mixing tank (404) by a pump (405) to a hydrocyclone installed in the separation tank (406) of the second section. Optionally, a portion of the slurry mixture can be pumped (405) back into the mixing tank (404) to provide better mixing due to this circulation.

В верхней части разделительного резервуара (406) обеспечивается газовая подушка для контроля уровня текучей среды в резервуаре и регулирования слива из резервуара. Повышение давления газовой подушки, в случае необходимости, позволяет продавливать отработанную угольную добавку дальше по потоку, уменьшая таким образом риски забивки оборудования.A gas cushion is provided at the top of the separation tank (406) to control the level of fluid in the tank and to regulate drainage from the tank. Increasing the gas cushion pressure, if necessary, allows the spent coal additive to be pushed further downstream, thus reducing the risk of equipment clogging.

Разделительный резервуар (406) второй секции размещен непосредственно над смесительным резервуаром (407) третьей секции для обеспечения возможности самотека нижнего потока разделительного резервуара (406) в смесительный резервуар (407) третьей секции. При этом для уменьшения вероятности забивки трубопровода асфальтеновыми отложениями смесительный резервуар (407) третьей секции расположен на минимально возможном расстоянии от разделительного резервуара (406) второй секции. The separation tank (406) of the second section is located directly above the mixing tank (407) of the third section to allow the underflow of the separation tank (406) to gravity flow into the mixing tank (407) of the third section. In this case, to reduce the likelihood of pipeline clogging with asphaltene deposits, the mixing tank (407) of the third section is located at the minimum possible distance from the separation tank (406) of the second section.

Верхний вывод разделительного резервуара (406) соединен с вводом смесительного резервуара (401) первой секции для подачи рециклового потока, содержащего растворитель и неконвертированный остаток. Нижний вывод разделительного резервуара (406) соединен с вводом смесительного резервуара (407) третьей секции. Суспензионная смесь от насоса (405), поступающая в разделительный резервуар (406), разделяется в гидроциклоне на верхний легкий и нижний более тяжелый потоки. Верхний легкий поток, включающий в себя преимущественно жидкую фазу, направляется обратно в смесительный резервуар (401) первой секции с расходом 50-70 т/ч и давлением 0,28-0,35 МПа (изб.), не попадая во внутреннее пространство разделительного резервуара (406) за счет прямого соединения верхнего выхода гидроциклона с верхним выходом разделительного резервуара (406). The upper outlet of the separation tank (406) is connected to the inlet of the mixing tank (401) of the first section to supply a recycle stream containing solvent and unconverted residue. The lower outlet of the separation tank (406) is connected to the input of the mixing tank (407) of the third section. The suspension mixture from the pump (405), entering the separation tank (406), is separated in the hydrocyclone into an upper light and lower heavier flow. The upper light flow, which includes predominantly the liquid phase, is directed back to the mixing tank (401) of the first section with a flow rate of 50-70 t/h and a pressure of 0.28-0.35 MPa (g), without entering the internal space of the separation tank (406) by directly connecting the upper outlet of the hydrocyclone with the upper outlet of the separation tank (406).

Нижний более тяжелый поток из гидроциклона, включающий в себя преимущественно влажную твердую фазу, сливается во внутреннее пространство разделительного резервуара (406) и далее направляется самотеком в смесительный резервуар (407) третьей секции с расходом около 35-45 т/ч. Расход нижнего тяжелого потока из резервуара (406) в резервуар (407) регулируется посредством клапанов, установленных в трубопроводе. The lower, heavier flow from the hydrocyclone, which includes predominantly a wet solid phase, is drained into the internal space of the separation tank (406) and is then directed by gravity to the mixing tank (407) of the third section with a flow rate of about 35-45 t/h. The flow of the bottom heavy flow from the reservoir (406) to the reservoir (407) is controlled by valves installed in the pipeline.

Перепад давления между верхним и нижним выходами гидроциклона в резервуаре (406) следует поддерживать в диапазоне 0,04-0,07 МПа. Давление в разделительном резервуаре (406) следует поддерживать в диапазоне 0,3-0,4 МПа (изб.).The pressure difference between the upper and lower outlets of the hydrocyclone in the tank (406) should be maintained in the range of 0.04-0.07 MPa. The pressure in the separation tank (406) should be maintained in the range of 0.3-0.4 MPa(g).

Ввод смесительного резервуара (407) третьей секции соединен с нижним выводом разделительного резервуара (406) второй секции, выводом вакуумной колонны (605) узла (60) регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов и, опционально, соединен с выводом гидроциклонной установки (603) узла (60) регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов. Поток влажной твердой фазы, поступающий в смесительный резервуар (407) третьей секции из разделительного резервуара (406) второй секции, смешивается с растворителем из узла (60) регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов и, опционально, с потоком суспензии, поступающим из батарейной гидроциклонной установки (603). Конструкция данного смесительного резервуара подобна конструкции смесительного резервуара первой секции. Опционально, смесительный резервуар (407) может быть снабжен мешалкой.The input of the mixing tank (407) of the third section is connected to the lower output of the separation tank (406) of the second section, the output of the vacuum column (605) of the solvent regeneration and fractionation unit (60) of refined petroleum products and, optionally, connected to the output of the hydrocyclone unit (603) of the unit ( 60) solvent regeneration and fractionation of purified petroleum products. The wet solids stream entering the mixing tank (407) of the third section from the separating tank (406) of the second section is mixed with the solvent from the solvent regeneration and refined petroleum fractionation unit (60) and, optionally, with the slurry stream coming from the battery hydrocyclone unit (603). The design of this mixing tank is similar to the design of the mixing tank of the first section. Optionally, the mixing tank (407) can be equipped with a stirrer.

В верхней части смесительного резервуара (407) обеспечивается подушка топливного газа для регулирования уровня давления в резервуаре. При этом в резервуаре (404) поддерживается температура 250-260°С и давление 0,195-0,205 МПа (изб.). Из верхней части смесительного резервуара (407) выделяющиеся углеводородные газы низкого давления свободно направляются через дренажные емкости на факел. Вывод смесительного резервуара (407) соединен с вводом гидроциклона в разделительном резервуаре (409) третьей секции, при этом между выводом смесительного резервуара (407) и вводом упомянутого гидроциклона установлен насос (408). Суспензионная смесь, имеющая температуру 250-270˚С и давление 0,8-1,1 МПа (изб.), из смесительного резервуара (407) насосом (408) подается в гидроциклон, установленный в разделительном резервуаре (409) третьей секции. Опционально, часть суспензионной смеси с помощью насоса (408) может подаваться обратно в смесительный резервуар (407) для обеспечения лучшего перемешивания за счет такой циркуляции.A cushion of fuel gas is provided at the top of the mixing tank (407) to regulate the pressure level in the tank. At the same time, a temperature of 250-260°C and a pressure of 0.195-0.205 MPa (g) are maintained in the reservoir (404). From the upper part of the mixing tank (407), the released low-pressure hydrocarbon gases are freely directed through drainage tanks to the flare. The outlet of the mixing tank (407) is connected to the inlet of the hydrocyclone in the separation tank (409) of the third section, and a pump (408) is installed between the outlet of the mixing tank (407) and the inlet of the said hydrocyclone. The suspension mixture, having a temperature of 250-270˚C and a pressure of 0.8-1.1 MPa (g), is supplied from the mixing tank (407) by a pump (408) to a hydrocyclone installed in the separation tank (409) of the third section. Optionally, a portion of the slurry mixture can be pumped (408) back into the mixing tank (407) to provide better mixing due to this circulation.

Разделительный резервуар (409) предпочтительно расположен непосредственно над барабанным осушителем (501) узла (50) осушки отработанной добавки. The separation tank (409) is preferably located directly above the drum dryer (501) of the spent additive drying unit (50).

В разделительном резервуаре (409) обеспечивается газовая подушка для контроля уровня текучей среды в резервуаре и регулирования слива из резервуара. Повышение давления газовой подушки, в случае необходимости, позволяет продавливать отработанную угольную добавку дальше по потоку, уменьшая таким образом риски забивки оборудования.A gas cushion is provided in the separation tank (409) to control the level of fluid in the tank and control the drainage from the tank. Increasing the gas cushion pressure, if necessary, allows the spent coal additive to be pushed further downstream, thus reducing the risk of equipment clogging.

Верхний вывод разделительного резервуара (409) соединен с вводом смесительного резервуара (404) второй секции для подачи рециклового потока, содержащего растворитель и неконвертированный остаток. Нижний вывод разделительного резервуара (403) соединен с вводом барабанного осушителя (501) узла (50) осушки отработанной добавки. Суспензионная смесь от насоса (408), поступающая в разделительный резервуар (409), разделяется в гидроциклоне на верхний легкий и нижний более тяжелый потоки. Верхний легкий поток, включающий в себя преимущественно жидкую фазу, направляется обратно в смесительный резервуар (404) второй секции с расходом 50-70 т/ч и давлением 0,2-0,4 МПа (изб.), не попадая во внутреннее пространство разделительного резервуара за счет прямого соединения верхнего выхода гидроциклона с верхним выходом разделительного резервуара. The upper outlet of the separation tank (409) is connected to the inlet of the mixing tank (404) of the second section to supply a recycle stream containing solvent and unconverted residue. The lower outlet of the separation tank (403) is connected to the input of the drum dryer (501) of the spent additive drying unit (50). The suspension mixture from the pump (408), entering the separation tank (409), is separated in the hydrocyclone into an upper light and lower heavier flow. The upper light flow, which includes predominantly the liquid phase, is directed back to the mixing tank (404) of the second section with a flow rate of 50-70 t/h and a pressure of 0.2-0.4 MPa (g), without entering the internal space of the separation tank due to direct connection of the upper outlet of the hydrocyclone with the upper outlet of the separation tank.

Нижний более тяжелый поток из гидроциклона, включающий в себя преимущественно влажную твердую фазу, сливается во внутреннее пространство разделительного резервуара (409) и далее направляется самотеком в барабанный осушитель (501) узла (50) осушки отработанной добавки с расходом около 5-15 т/ч. Расход нижнего тяжелого потока из резервуара (409) в барабанный осушитель (501) регулируется посредством клапанов.The lower, heavier flow from the hydrocyclone, which includes predominantly the wet solid phase, is drained into the internal space of the separation tank (409) and then directed by gravity to the drum dryer (501) of the spent additive drying unit (50) with a flow rate of about 5-15 t/h . The flow of the bottom heavy stream from the reservoir (409) to the drum dryer (501) is controlled by valves.

Перепад давления между верхним и нижним выходами гидроциклона в резервуаре (409) следует поддерживать в диапазоне 0,04-0,07 МПа. Давление в разделительном резервуаре (409) следует поддерживать в диапазоне 0,25-0,27 МПа, а температура поддерживается на уровне 220-260°С.The pressure difference between the upper and lower outlets of the hydrocyclone in the tank (409) should be maintained in the range of 0.04-0.07 MPa. The pressure in the separation tank (409) should be maintained in the range of 0.25-0.27 MPa, and the temperature should be maintained at 220-260°C.

Таким образом, узел (40) выделения отработанной добавки в процессе работы включает в себя сразу несколько контуров циркуляции суспензии, что значительно повышает эффективность отделения отработанной угольной добавки от смеси неконвертированного высококипящего остатка и растворителя за счет неоднократного прохождения суспензии через указанные контуры циркуляции:Thus, the unit (40) for separating the spent coal additive during operation includes several suspension circulation circuits at once, which significantly increases the efficiency of separating the spent coal additive from the mixture of unconverted high-boiling residue and solvent due to repeated passage of the suspension through these circulation circuits:

- малый контур циркуляции: 401 → 402 → 403 → 401;- small circulation circuit: 401 → 402 → 403 → 401;

- средний контур циркуляции: 401 → 402 → 403 → 404 → 405 → 406 → 401;- average circulation circuit: 401 → 402 → 403 → 404 → 405 → 406 → 401;

- большой контур циркуляции: 401 → 402 → 403 → 404 → 405 → 406 → 407 → 408 → 409 → 404 → 405 → 406 → 401.- large circulation circuit: 401 → 402 → 403 → 404 → 405 → 406 → 407 → 408 → 409 → 404 → 405 → 406 → 401.

Для обеспечения эффективной работы гидроциклонов в разделительных резервуарах (403, 406, 409) необходимо выполнение следующих условий:To ensure efficient operation of hydrocyclones in separation tanks (403, 406, 409), the following conditions must be met:

- высокий расход перекачиваемой жидкости;- high consumption of pumped liquid;

- высокий перепад давления между верхом и низом гидроциклона (давление верха должно быть больше давления низа);- high pressure difference between the top and bottom of the hydrocyclone (the top pressure should be greater than the bottom pressure);

- низкая вязкость и плотность перекачиваемой жидкости.- low viscosity and density of the pumped liquid.

С целью исключения образования застойных зон в разделительных резервуарах (403, 406, 409), а также на участках трубопроводов от разделительных резервуаров до смесительных резервуаров, клапаны у нижнего основания разделительных резервуаров смонтированы на минимально возможном с технологической точки зрения расстоянии под резервуарами, при этом минимизированы длины участков трубопровода между запорными арматурами, регулирующими клапанами и резервуарами. In order to eliminate the formation of stagnant zones in separation tanks (403, 406, 409), as well as in sections of pipelines from separation tanks to mixing tanks, valves at the lower base of separation tanks are mounted at the minimum possible distance from a technological point of view under the tanks, while minimizing lengths of pipeline sections between shut-off valves, control valves and tanks.

Для предотвращения забивок и повышения эффективности отмывки активированного лигнита на клапанных сборках под разделительными резервуарами установлены два пневмовибратора, причем один пневмовибратор установлен до клапана, второй - после клапана.To prevent blockages and increase the efficiency of washing activated lignite, two pneumatic vibrators are installed on the valve assemblies under the separation tanks, one pneumatic vibrator is installed before the valve, the second is installed after the valve.

Каждый из насосов (402, 405, 408) первой-третьей секции может иметь включенный параллельно резервный насос (402-1, 405-1, 408-1). Наличие резервных насосов позволяет повысить надежность всей установки и предотвратить забивку оборудования отложениями вследствие выхода из строя любого из насосов.Each of the pumps (402, 405, 408) of the first to third sections can have a backup pump (402-1, 405-1, 408-1) connected in parallel. The presence of backup pumps allows you to increase the reliability of the entire installation and prevent clogging of equipment with deposits due to the failure of any of the pumps.

Таким образом, узел (40) выделения отработанной добавки позволяет производить эффективное разделение отработанной угольной добавки и смеси неконвертированного остатка и растворителя, и при этом обеспечивает стабильную работу оборудования с заданной производительностью и предотвращает забивку оборудования отложениями, что позволяет избежать долгосрочных простоев оборудования и трудоемких работ по очистке оборудования от отложений.Thus, the spent additive separation unit (40) allows for effective separation of the spent coal additive and a mixture of unconverted residue and solvent, and at the same time ensures stable operation of the equipment with a given performance and prevents clogging of the equipment with deposits, which avoids long-term equipment downtime and labor-intensive work on cleaning equipment from deposits.

Количество секций в узле (40) может быть увеличено или уменьшено до нужного количества, исходя из показателей качества исходной суспензии: чем выше вязкость исходной суспензии, чем выше в ней содержание отработанной угольной добавки, а также чем меньше размеры этой отработанной угольной добавки и чем выше содержание асфальтенов, карбенов и карбоидов, тем больше может быть количество секций. The number of sections in the unit (40) can be increased or decreased to the required quantity, based on the quality indicators of the initial suspension: the higher the viscosity of the initial suspension, the higher the content of spent coal additive in it, and also the smaller the size of this spent coal additive and the higher the content of asphaltenes, carbenes and carboids, the greater the number of sections can be.

Узел (50) осушки отработанной добавки в соответствии с настоящим изобретением включает в себя барабанный осушитель (501), клапан (502), барабанный холодильник (503), дробилку (504), хранилище (505) твердых частиц (см. фиг. 4). The spent additive drying unit (50) in accordance with the present invention includes a drum dryer (501), a valve (502), a drum cooler (503), a crusher (504), a solids storage (505) (see Fig. 4) .

Предпочтительно, барабанный осушитель (501), клапан (502), барабанный холодильник (503) и дробилка (504) расположены вертикально друг над другом. При этом твердые частицы перемещаются между упомянутыми блоками за счет сил гравитации.Preferably, the drum dryer (501), valve (502), drum cooler (503) and crusher (504) are arranged vertically above each other. In this case, solid particles move between the mentioned blocks due to gravitational forces.

Барабанный осушитель (501) состоит из барабанной емкости, оснащенной камерой с наружным обогревом. В процессе осушки влажный остаток может налипать на стенки барабанного осушителя. Для предотвращения налипания значительного количества остатка на стенках предусматривается наличие в барабанном осушителе внутреннего механического устройства, удаляющего налипающий влажный остаток в процессе вращения, такого как скребок. Сам барабанный осушитель находится под небольшим уклоном к горизонтальной плоскости для уменьшения времени пребывания осушаемой отработанной добавки во внутренней зоне осушителя во избежание крекирования и коксования. Кроме этого, время пребывания суспензии в барабанном осушителе регулируется скоростью вращения скребка или аналогичного внутреннего устройства. Нагрев барабанного осушителя производится с помощью сжигания топлива (например, газа) в наружной камере.The drum dryer (501) consists of a drum vessel equipped with an externally heated chamber. During the drying process, wet residue may stick to the walls of the drum dryer. To prevent significant amounts of residue from sticking to the walls, the drum dryer is provided with an internal mechanical device that removes the sticky wet residue during rotation, such as a scraper. The drum dryer itself is located at a slight slope to the horizontal plane to reduce the residence time of the dried waste additive in the internal zone of the dryer in order to avoid cracking and coking. In addition, the residence time of the suspension in the drum dryer is controlled by the speed of rotation of the scraper or similar internal device. The drum dryer is heated by burning a fuel (such as gas) in an outer chamber.

В барабанном осушителе (501) оставшийся в твердой фазе растворитель удаляется за счет косвенного нагрева влажной твердой добавки до температуры 460-560˚С топливными газами, поступающими с горелки, и подачи в сушилку перегретого пара низкого давления, предварительно нагретого до температуры 450-540°С за счет тепла отходящих дымовых газов из барабанных осушителей.In the drum dryer (501), the remaining solvent in the solid phase is removed by indirectly heating the wet solid additive to a temperature of 460-560°C with fuel gases coming from the burner and feeding superheated low-pressure steam into the dryer, preheated to a temperature of 450-540°C C due to the heat of exhaust flue gases from drum dryers.

Подаваемый перегретый пар низкого давления снижает парциальное давление углеводородов в барабане, а также препятствует образованию пыли, при этом испарение растворителя в отработанной добавке происходит при более низких температурах.The supplied superheated low-pressure steam reduces the partial pressure of hydrocarbons in the drum and also prevents the formation of dust, while the evaporation of the solvent in the spent additive occurs at lower temperatures.

Транспортировка и удаление остаточных углеводородов из твердой фазы осуществляется путем изменения скорости вращения осушителей с поддержанием внутри барабана заданной температуры. Барабанный осушитель в рабочем режиме работает с числом оборотов 1-4 об/мин.Transportation and removal of residual hydrocarbons from the solid phase is carried out by changing the rotation speed of the dryers while maintaining a given temperature inside the drum. In operating mode, the drum dryer operates at a speed of 1-4 rpm.

В рабочем режиме барабанный осушитель заполнен сырьем приблизительно на 10-15 %. В аварийных ситуациях при максимальном заполнении барабанного осушителя более 50 %, число его оборотов увеличивается до максимально разрешенного параметра (10 об/мин), для увеличения скорости выгрузки пекового кокса.In operating mode, the drum dryer is approximately 10-15% filled with raw material. In emergency situations, when the maximum filling of the drum dryer is more than 50%, its speed is increased to the maximum allowed parameter (10 rpm) to increase the speed of unloading pitch coke.

Отходящие газы, образующиеся в ходе осушки отработанной добавки в барабанном осушителе, содержащие выпаренные углеводороды, включая растворитель, и пар и имеющие температуру 350-500˚С и давление минус 1 – 5 кПа, отводятся из барабанного осушителя (501) в смеситель Вентури, где смешиваются с углеводородной смесью (растворителем), подаваемой насосом с температурой не более 200˚С, причем в смесителе Вентури растворитель распыляется через форсунки для улавливания унесенных частиц угольной пыли, часть паров насыщается растворителем и конденсируется. Отходящий поток с сопла Вентури с температурой не более 240°С подается в воздушный холодильник, где охлаждается до диапазона 40-85°С. Затем полученный поток поступает в емкость конденсации отходящего газа осушителя, в котором он разделяется на пары и водную фазу, направляемые на утилизацию, а также углеводороды. Exhaust gases generated during drying of the spent additive in a drum dryer, containing evaporated hydrocarbons, including solvent, and steam and having a temperature of 350-500˚C and a pressure of minus 1 - 5 kPa, are discharged from the drum dryer (501) into a Venturi mixer, where mixed with a hydrocarbon mixture (solvent) supplied by a pump at a temperature of no more than 200˚C, and in a Venturi mixer the solvent is sprayed through nozzles to capture entrained coal dust particles, some of the vapor is saturated with the solvent and condenses. The exhaust stream from the Venturi nozzle with a temperature of no more than 240°C is supplied to the air cooler, where it is cooled to a range of 40-85°C. The resulting stream then enters the dryer exhaust gas condensation tank, in which it is separated into vapor and an aqueous phase, sent for disposal, as well as hydrocarbons.

Полученные жидкие углеводороды перекачиваются насосом для обратной подачи в смеситель Вентури. Часть жидких углеводородов направляется в буферный резервуар (601) узла регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов.The resulting liquid hydrocarbons are pumped back to the Venturi mixer. Part of the liquid hydrocarbons is sent to the buffer tank (601) of the solvent regeneration unit and fractionation of purified petroleum products.

Из-за большого количества образующихся паров углеводородов при увеличении подачи суспензии на осушку в барабанный осушитель происходит увеличение скорости отходящих газов, улавливающих мелкую пыль. В дальнейшем происходит частичная конденсация пылегазового потока, налипание на внутренней стенке трубопровода, что в свою очередь приводит к сужению пропускной способности трубопровода отходящих газов, и давление газов в барабанном осушителе начинает расти, что может привести к выходу его из строя. Due to the large amount of hydrocarbon vapors generated, with an increase in the supply of drying suspension to the drum dryer, the speed of the exhaust gases, trapping fine dust, increases. Subsequently, partial condensation of the dust and gas flow occurs, sticking to the inner wall of the pipeline, which in turn leads to a narrowing of the throughput of the exhaust gas pipeline, and the gas pressure in the drum dryer begins to increase, which can lead to its failure.

Для решения этой проблемы на первом горизонтальном участке линии отходящих газов с барабанного осушителя установлено механическое устройство внутри трубы, которое препятствует забивке трубы мелкими пылевидными частицами отработанной добавки посредством удаления налипших на стенке отложений частиц отработанной угольной добавки (угольной пыли). Таким образом, снижается риск забивки линии отходящих газов.To solve this problem, in the first horizontal section of the exhaust gas line from the drum dryer, a mechanical device is installed inside the pipe, which prevents the pipe from clogging with small dust-like particles of the spent additive by removing deposits of particles of spent coal additive (coal dust) adhering to the wall. This reduces the risk of blocking the flue gas line.

Также на первом горизонтальном участке линии отходящих газов может быть предусмотрена линия отвода конденсата в трехфазный сепаратор либо в специальный отстойник. С целью интенсификации отвода конденсата из горизонтального участка линии отходящих газов предусмотрена подача пара низкого давления (НД) через форсунку в линию отвода конденсата.Also, on the first horizontal section of the exhaust gas line, a condensate discharge line can be provided to a three-phase separator or to a special settling tank. In order to intensify the removal of condensate from the horizontal section of the exhaust gas line, low pressure steam (LP) is supplied through a nozzle to the condensate removal line.

Кроме того, для решения проблемы налипания на стенки трубопроводов влажной отработанной добавки, поступающей на барабанные осушители, может быть предусмотрена подача перегретого пара вместо пара НД, который за счет более высокой температуры препятствует увеличению вязкости и способствует снижению налипания суспензии внутри трубопровода. Для завихрения потока с целью исключения конденсации пылегазового потока и отложения мелкой пыли может быть выполнена установка специальных устройств для подачи перегретого пара на выходе отходящих газов из барабанных осушителей.In addition, to solve the problem of sticking of wet waste additive supplied to drum dryers to the walls of pipelines, superheated steam can be supplied instead of LP steam, which, due to its higher temperature, prevents an increase in viscosity and helps reduce the sticking of the suspension inside the pipeline. To swirl the flow in order to prevent condensation of the dust and gas flow and the deposition of fine dust, special devices can be installed to supply superheated steam at the outlet of exhaust gases from drum dryers.

В барабанном осушителе отработанная угольная добавка в смеси с растворителем нагревается и выдерживается в течение некоторого времени. Время пребывания отработанной угольной добавки в барабанном осушителе задается таким образом, чтобы обеспечить полную выпарку растворителя. Осушитель установлен под небольшим наклоном (1-2,5°) и совершает медленное вращение (1-4 об/мин), за счет чего происходит постепенное перемещение твердых веществ через осушитель и их удаление из осушителя. In a drum dryer, the spent carbon additive mixed with a solvent is heated and held for some time. The residence time of the spent carbon additive in the drum dryer is set in such a way as to ensure complete evaporation of the solvent. The dryer is installed at a slight inclination (1-2.5°) and rotates slowly (1-4 rpm), which gradually moves solids through the dryer and removes them from the dryer.

Поток твердых частиц с остатками углеводородов выгружают из барабанного осушителя (501) через сдвоенный клапан (502) и подают в барабанный холодильник (503), где отработанная угольная добавка охлаждается. Опционально, внутри холодильника можно предусмотреть установку цепей и использование стальных шаров для того, чтобы исключить риски увеличения размера частиц при процедуре охлаждения. The solids stream with hydrocarbon residues is discharged from the drum dryer (501) through a dual valve (502) and fed into the drum cooler (503), where the spent carbon additive is cooled. Optionally, it is possible to install chains inside the refrigerator and use steel balls in order to eliminate the risk of increasing particle size during the cooling procedure.

Дальше охлажденная отработанная угольная добавка попадает в дробилку (504), где она дробится на мелкие частицы. Мелкие частицы должны иметь такие размеры и массу, чтобы эти частицы отработанной угольной добавки были пригодны для дальнейшей пневматической транспортировки. Из дробилки отработанная угольная добавка поступает в уравнительный бункер отработанной добавки, в котором поддерживается давление 0-1 кПа и температура 15-85°С. Из уравнительного бункера отработанная добавка направляется на прием роторного питателя, а с выкида роторного питателя отработанная добавка подается в замкнутую систему пневматической транспортировки, посредством которой направляется в хранилище (505) твердых частиц, откуда может выгружаться в качестве товарного продукта в транспортировочную тару.Next, the cooled spent coal additive enters the crusher (504), where it is crushed into small particles. The fine particles must be of such size and weight that these particles of spent coal additive are suitable for further pneumatic transportation. From the crusher, the spent coal additive enters the spent additive equalization hopper, in which a pressure of 0-1 kPa and a temperature of 15-85°C are maintained. From the equalization hopper, the spent additive is sent to receive the rotary feeder, and from the discharge of the rotary feeder, the spent additive is supplied to a closed pneumatic transportation system, through which it is sent to the storage (505) of solid particles, from where it can be unloaded as a marketable product into a shipping container.

Таким образом, отработанная угольная добавка выводится из процесса и может использоваться в качестве товарного продукта. Полученная отработанная угольная добавка может быть использована в виде твердого топлива для сжигания, извлечения металлов или производства шихты для металлургической промышленности.Thus, the spent coal additive is removed from the process and can be used as a commercial product. The resulting spent coal additive can be used in the form of solid fuel for combustion, metal extraction or batch production for the metallurgical industry.

Узел (50) осушки отработанной добавки, описанный выше, позволяет производить эффективную осушку отработанной угольной добавки, и при этом обеспечивает стабильную работу оборудования с заданной производительностью и предотвращает забивку оборудования, в частности, линии отходящих газов с барабанного осушителя, мелкими пылевидными частицами отработанной добавки, что позволяет избежать долгосрочных простоев оборудования и трудоемких работ по очистке оборудования. The spent additive drying unit (50), described above, allows for effective drying of the spent coal additive, and at the same time ensures stable operation of the equipment with a given performance and prevents clogging of the equipment, in particular, the exhaust gas line from the drum dryer, with small dust particles of the spent additive, which avoids long-term equipment downtime and labor-intensive equipment cleaning work.

Таким образом, после узла (40) выделения отработанной добавки отработанная угольная добавка посредством узла (50) осушки отработанной добавки выводится из процесса, а выделенный неконвертированный высококипящий остаток в смеси с растворителем поступает в узел (60) регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов, где в том числе происходит отделение растворителя от выделенного неконвертированного высококипящего остатка.Thus, after the unit (40) for separating the spent additive, the spent coal additive is removed from the process through the unit (50) for drying the spent additive, and the separated unconverted high-boiling residue mixed with a solvent enters the unit (60) for solvent regeneration and fractionation of refined petroleum products, where including the separation of the solvent from the isolated unconverted high-boiling residue.

Узел (60) регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов (см. фиг. 5) включает в себя буферный резервуар (601), предназначенный для создания необходимого запаса сырья для питания вакуумной колонны, насос (602) сырья вакуумной колонны, гидроциклонную установку (603) для дополнительной очистки потока от частиц отработанной угольной пыли, нагреватель (604) и вакуумную колонну (605) для сепарации растворителя и тяжелого неконвертированного остатка.The unit (60) for solvent regeneration and fractionation of purified petroleum products (see Fig. 5) includes a buffer tank (601) designed to create the necessary supply of raw materials to feed the vacuum column, a pump (602) for vacuum column raw materials, a hydrocyclone unit (603) for additional purification of the stream from particles of spent coal dust, a heater (604) and a vacuum column (605) for separation of the solvent and heavy unconverted residue.

Ввод буферного резервуара (601) соединен с верхним выводом разделительного резервуара (403) узла выделения отработанной добавки и с выводом емкости конденсации отходящего газа осушителя узла (50) осушки отработанной добавки. В буферный резервуар (601) подается поток нефтяной эмульсии суспензионного сырья из разделительного резервуара (403) узла (40) выделения отработанной добавки и поток углеводородов, представляющий собой конденсат газов, отводимых из барабанного осушителя (501) узла (50) осушки отработанной добавки. В буферном резервуаре (601) поддерживается давление 0,3-0,4 МПа.The input of the buffer tank (601) is connected to the upper outlet of the separation tank (403) of the spent additive separation unit and to the output of the condensation tank of the exhaust gas of the dryer of the waste additive drying unit (50). The buffer tank (601) is supplied with a flow of oil emulsion of suspension raw materials from the separation tank (403) of the spent additive separation unit (40) and a flow of hydrocarbons, which is a condensate of gases removed from the drum dryer (501) of the spent additive drying unit (50). The buffer tank (601) maintains a pressure of 0.3-0.4 MPa.

Сырье из буферного резервуара подают насосом (602) сырья вакуумной колонны в гидроциклонную установку (603) для дополнительной очистки потока от более мелких частиц отработанной угольной добавки. Гидроциклонная установка (603) представляет собой батарейную гидроциклонную установку и включает в себя несколько гидроциклонов, причем в зависимости от изменения нагрузки (расхода жидкости) часть циклонов можно отключать или включать в работу для регулирования производительности установки (603). Для предотвращения застывания продукта внутри гидроциклонной установки предусмотрен электрообогрев циклонов, коллектора и трубопровода нижнего продукта. Для предотвращения застывания продукта в трубопроводах подачи продукта и возврата предусмотрен паровой обогрев трубопроводов.The raw material from the buffer tank is supplied by the vacuum column raw material pump (602) to the hydrocyclone unit (603) for additional purification of the flow from smaller particles of spent coal additive. The hydrocyclone unit (603) is a battery hydrocyclone unit and includes several hydrocyclones, and depending on changes in the load (fluid flow), some of the cyclones can be turned off or turned on to regulate the performance of the unit (603). To prevent the product from solidifying inside the hydrocyclone unit, electrical heating is provided for the cyclones, the collector and the lower product pipeline. To prevent the product from solidifying, steam heating of the pipelines is provided in the product supply and return pipelines.

Вместо гидроциклонной установки может быть использовано иное устройство (декантер, отстойник, фильтр) в зависимости от физико-химических свойств (плотность, вязкость, содержание асфальтенов, коксуемость) углеводородного потока, который необходимо отделить от добавки с использованием изобретения.Instead of a hydrocyclone unit, another device (decanter, settling tank, filter) can be used, depending on the physicochemical properties (density, viscosity, asphaltenes content, coking) of the hydrocarbon stream, which must be separated from the additive using the invention.

Отделенная в гидроциклонной установке (603) суспензия поступает в смесительный резервуар (404) и/или в смесительный резервуар (407) узла (40) выделения отработанной добавки, а очищенный продукт смешивается с потоком жидкости из-за пределов системы (10) очистки неконвертированного остатка гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья от отработанной угольной добавки (из холодного сепаратора НД жидкой фазы) и выводится на подогрев в нагреватель (604), где нагревается до температуры не более 385˚С. Нагретая смесь поступает в кубовую часть вакуумной колонны (605) ниже отводящей нижней «глухой» тарелки. За счет дополнительной очистки сырья вакуумной колонны с помощью гидроциклонной установки значительно снижается риск забивки печи и вакуумной колонны отложениями.The suspension separated in the hydrocyclone unit (603) enters the mixing tank (404) and/or the mixing tank (407) of the spent additive separation unit (40), and the purified product is mixed with the liquid flow from outside the unconverted residue purification system (10). hydrocracking of heavy oil feedstock from the spent coal additive (from the cold LP liquid phase separator) and is heated into the heater (604), where it is heated to a temperature of no more than 385˚C. The heated mixture enters the bottom part of the vacuum column (605) below the outlet bottom “blind” plate. Due to additional cleaning of the vacuum column feedstock using a hydrocyclone unit, the risk of clogging the furnace and vacuum column with deposits is significantly reduced.

Вакуумная колонна предназначена для снижения температур кипения участвующих в процессе веществ и имеет тарелки (контактные устройства) для обеспечения минимального перепада давления. Вакуумная колонна (605) представляет собой колонну с насадкой (два слоя: верхний и нижний) с давлением в диапазоне от 10 до 100 мм.рт.ст., предпочтительно от 10 до 70 мм.рт.ст., еще более предпочтительно от 10 до 30 мм.рт.ст., в верхней части, снабженную тарелкой с газоходом («полуглухой» тарелкой), являющейся границей верхней секции (слоя вакуумного газойля) колонны с насадкой, и сборной («глухой») тарелкой, выше которой располагается нижний слой насадки, а ниже – нижняя секция, в которой расположены основной впуск в колонну и нижний отстойник для кубового остатка. Температура куба вакуумной колонны поддерживается в диапазоне 250-260°С.The vacuum column is designed to reduce the boiling points of the substances involved in the process and has plates (contact devices) to ensure a minimum pressure drop. The vacuum column (605) is a packed column (two layers: top and bottom) with a pressure ranging from 10 to 100 mmHg, preferably from 10 to 70 mmHg, even more preferably from 10 up to 30 mmHg, in the upper part, equipped with a plate with a gas duct (“semi-blind” plate), which is the boundary of the upper section (vacuum gas oil layer) of the column with a nozzle, and a prefabricated (“blind”) plate, above which the lower packing layer, and below is the lower section, in which the main inlet to the column and the lower settling tank for the bottoms are located. The temperature of the vacuum column cube is maintained in the range of 250-260°C.

Пары углеводородных газов с температурой не более 80 ºС из верхней части вакуумной колонны (605) по шлемовой трубе направляются для охлаждения в межтрубное пространство холодильника (606) верха вакуумной колонны. Для охлаждения в трубном пространстве холодильника (606) верха вакуумной колонны применяется циркулирующая охлаждающая оборотная вода. Сконденсировавшиеся пары углеводородных газов (рефлюкс) поступает в рефлюксную емкость (607) вакуумной колонны. В рефлюксной емкости (607) вакуумной колонны происходит разделение нефтепродукта, кислой воды и отходящего газа.Vapors of hydrocarbon gases with a temperature of no more than 80 ºС from the top of the vacuum column (605) through the helmet pipe are directed for cooling into the intertubular space of the refrigerator (606) at the top of the vacuum column. Circulating cooling return water is used to cool the top of the vacuum column in the tube space of the refrigerator (606). Condensed vapors of hydrocarbon gases (reflux) enter the reflux tank (607) of the vacuum column. In the reflux tank (607) of the vacuum column, separation of oil product, acid water and waste gas occurs.

Пары в вакуумной колонне (605) конденсируются в слое насадки в верхней секции, при этом жидкость, представляющую собой легкий ВГО, выводят с тарелки с газоходом под верхним слоем насадки насосом (608) циркуляции вакуумного газойля через фильтр вакуумного газойля для удаления твердых частиц и разделяют на четыре части:Vapors in the vacuum column (605) condense in the packing layer in the upper section, while the liquid, which is light VGO, is removed from the gas duct tray under the upper packing layer by a vacuum gas oil circulation pump (608) through a vacuum gas oil filter to remove solid particles and separated into four parts:

- первую часть охлаждают в циркуляционном охладителе (609) вакуумной колонны до температуры 40˚С и подают обратно в зону над верхним слоем насадки вакуумной колонны (605) для орошения колонны;- the first part is cooled in the circulation cooler (609) of the vacuum column to a temperature of 40˚C and fed back to the zone above the upper layer of the vacuum column packing (605) for irrigating the column;

- вторую часть потока вакуумного газойля возвращают непосредственно на нижний слой насадки в вакуумную колонну (605),- the second part of the vacuum gas oil flow is returned directly to the bottom layer of packing in the vacuum column (605),

- третью часть потока вакуумного газойля направляют из вакуумной колонны (605) по байпасу фильтра через трубное пространство теплообменника нагрева ВГО в сырьевую емкость ВГО для дальнейшей подачи в качестве сырья на газофазный гидрокрекинг, - the third part of the vacuum gas oil flow is directed from the vacuum column (605) through the filter bypass through the tube space of the VGO heating heat exchanger into the VGO raw material tank for further supply as raw material for gas-phase hydrocracking,

- четвертую часть потока вакуумного газойля после нагревания в теплообменнике (610) до температуры 200-250˚С подают в качестве регенерированного растворителя в узел (40) выделения отработанной добавки.- a quarter of the vacuum gas oil flow after heating in the heat exchanger (610) to a temperature of 200-250˚C is supplied as a regenerated solvent to the spent additive separation unit (40).

Под верхней секцией (слоем вакуумного газойля) вакуумной колонны (605) расположен другой слой насадки, в котором вакуумный газойль отделяется от тяжелого вакуумного газойля. Тяжелый рецикловый вакуумный газойль посредством насоса (611) подается в вакуумную колонну (605) для внутреннего циркуляционного орошения. При этом балансовое количество выводится насосом за границу узла (60).Below the top section (vacuum gas oil layer) of the vacuum column (605) is another packing layer in which the vacuum gas oil is separated from the heavy vacuum gas oil. Heavy recycle vacuum gas oil is supplied through a pump (611) to a vacuum column (605) for internal circulation reflux. In this case, the balance quantity is removed by the pump beyond the boundary of the unit (60).

Самая нижняя часть вакуумной колонны (605) представляет собой нижний отстойник для кубового остатка (тяжелый неконвертированный остаток). Кубовой остаток перекачивается насосом (612) кубового остатка вакуумной колонны за границу узла (60) для дальнейшего получения из него спекающей добавки, мазута, битумной продукции и т.д. При этом горячий кубовый поток проходит через рекуперативный теплообменник (610) разбавляющего вакуумного газойля, где происходит нагрев легкого рециклового газойля от насоса (608). Часть кубового остатка подается в самую нижнюю часть вакуумной колонны (605) для рециркуляции с целью перемешивания высоковязкого темного нефтепродукта.The lowest part of the vacuum column (605) is the bottom settling tank for the bottoms (heavy unconverted residue). The bottom residue is pumped by pump (612) of the bottom residue of the vacuum column beyond the boundary of the unit (60) for further production from it of a sintering additive, fuel oil, bitumen products, etc. In this case, the hot bottoms stream passes through the recuperative heat exchanger (610) of the dilution vacuum gas oil, where the light recycle gas oil is heated from the pump (608). A portion of the bottoms is fed to the very bottom of the vacuum column (605) for recirculation to mix the high-viscosity dark oil product.

Опционально, каждый из насосов (602, 608, 611, 612) может иметь включенный параллельно резервный насос (602-1, 608-1, 611-1, 612-1). Наличие резервных насосов позволяет повысить надежность всей установки и предотвратить забивку оборудования отложениями вследствие выхода из строя любого из насосов.Optionally, each of the pumps (602, 608, 611, 612) can have a backup pump connected in parallel (602-1, 608-1, 611-1, 612-1). The presence of backup pumps allows you to increase the reliability of the entire installation and prevent clogging of equipment with deposits due to the failure of any of the pumps.

В примерном варианте осуществления, изображенном на фиг. 5, насосы (612, 612-1) кубового остатка вакуумной колонны работают одновременно, что позволяет увеличить линейную скорость потока кубового остатка вакуумной колонны до значения не менее 1,5 м/с, что уменьшает вероятность осаждения оставшихся твердых частиц отработанной добавки в трубе и забивки оборудования узла (60) регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов.In the exemplary embodiment depicted in FIG. 5, pumps (612, 612-1) of the vacuum column bottoms operate simultaneously, which allows increasing the linear flow rate of the vacuum column bottoms to a value of at least 1.5 m/s, which reduces the likelihood of sedimentation of remaining solid particles of the spent additive in the pipe and clogging of the equipment of the unit (60) for solvent regeneration and fractionation of purified petroleum products.

Таким образом, продуктами, полученными в узле (60) регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов, являются:Thus, the products obtained in the solvent regeneration and fractionation unit (60) of refined petroleum products are:

- регенерированный растворитель, отделенный в процессе вакуумной перегонки - легкий вакуумный газойль (ЛВГ); - regenerated solvent separated during vacuum distillation - light vacuum gas oil (LVG);

- вакуумный очищенный газойль (ВГО) и- vacuum purified gas oil (VGO) and

- выделенный тяжелый остаток, представляющий собой остаточный продукт гидрокрекинга гудрона (ОПГГ).- isolated heavy residue, which is a residual product of tar hydrocracking (RPHG).

Состав получаемого ОПГГ однородный, вязкий, малозольный, с достаточно низким содержанием серы, ввиду того, что прошел этап гидрокрекинга, и отсутствием бензпиренов (в отличие от каменноугольного пека), что немаловажно для экологии. Такое сочетание свойств обеспечивается благодаря нескольким факторам:The composition of the resulting OPGG is homogeneous, viscous, low-ash, with a fairly low sulfur content, due to the fact that it has undergone the hydrocracking stage, and the absence of benzpyrenes (unlike coal tar pitch), which is important for the environment. This combination of properties is ensured due to several factors:

1. использованию остаточного продукта перегонки нефтяного сырья для процесса комбинированного гидрокрекинга, протекающего в среде водорода, что уменьшает количество серы и делает возможным отсутствие бензпирена в продуктах этого процесса, в частности в остаточных продуктах;1. the use of the residual product of the distillation of petroleum feedstock for the process of combined hydrocracking, which occurs in a hydrogen environment, which reduces the amount of sulfur and makes it possible to avoid benzopyrene in the products of this process, in particular in the residual products;

2. применению угольной добавки с высоким содержанием мезопор, максимально эффективно адсорбирующей асфальтены сырья;2. the use of a carbon additive with a high content of mesopores, which most effectively adsorbs asphaltenes of the raw material;

3. использованию растворителя в системе очистки неконвертированного остатка гидрокрекинга от угольной добавки, позволяющему добиться максимального удаления отработанной добавки из неконвертированного высококипящего остатка гидрокрекинга, который после вакуумной колонны поступает на тонкопленочный испаритель. Эффективное удаление отработанной добавки из остатков гидрокрекинга позволяет значительно уменьшить зольность концентрированного остатка гидрокрекинга. 3. the use of a solvent in the system for purifying the unconverted hydrocracking residue from the coal additive, which makes it possible to achieve maximum removal of the spent additive from the unconverted high-boiling hydrocracking residue, which after the vacuum column enters the thin-film evaporator. Effective removal of spent additives from hydrocracking residues can significantly reduce the ash content of the concentrated hydrocracking residue.

Авторы изобретения предположили, что получаемый остаток обладает свойствами и составом, которые способствуют его применению в качестве сырья для получения спекающей добавки для получения металлургического или литейного кокса или электродной массы при изготовлении углеродных анодов, например для алюминиевой промышленности. Многочисленные эксперименты подтвердили данное предположение. The inventors hypothesized that the resulting residue has properties and composition that facilitate its use as a raw material for the production of a sintering additive for the production of metallurgical or foundry coke or electrode mass in the manufacture of carbon anodes, for example for the aluminum industry. Numerous experiments have confirmed this assumption.

Кроме того, концентрированный остаток может быть применен для приготовления нефтяного кокса или кокса анодного, например, на установке замедленного коксования.In addition, the concentrated residue can be used to prepare petroleum coke or anode coke, for example, in a delayed coking unit.

Предпочтительно, чтобы остаток концентрировался в выпарных аппаратах. Из уровня техники известно, что для концентрирования высоковязких сред применяют, например, аппараты с естественной циркуляцией или аппараты, в которых процесс испарения ведется из пленки.It is preferable that the residue is concentrated in evaporators. It is known from the prior art that for the concentration of highly viscous media, for example, devices with natural circulation or devices in which the evaporation process is carried out from the film are used.

Наилучшие результаты достигаются при помощи выпарных аппаратов тонкопленочного испарения.The best results are achieved using thin film evaporators.

Указанный кубовый остаток (выделенный тяжелый остаток) для концентрирования подается на этап (7) выпаривания в тонкопленочном испарителе (ТПИ).The specified bottom residue (the separated heavy residue) is fed to the evaporation step (7) in a thin film evaporator (TFI) for concentration.

При этом важным моментом для качества спекающей добавки и дистиллята является предотвращение локального перегрева ТПИ, который ведет к локальному коксованию пленки с риском образования коксовых отложений большего объема внутри аппарата. Такие подверженные коксованию включения в спекающей добавке снижают ее спекающие свойства, так как в закоксованном материале остается твердая фракция углерода, которая утрачивает спекающие свойства и которая в составе спекающей добавки является балластом. In this case, an important point for the quality of the sintering additive and distillate is the prevention of local overheating of the TPI, which leads to local coking of the film with the risk of the formation of larger volumes of coke deposits inside the apparatus. Such inclusions in the sintering additive that are susceptible to coking reduce its sintering properties, since a solid fraction of carbon remains in the coked material, which loses its sintering properties and which acts as ballast in the composition of the sintering additive.

В результате многочисленных испытаний в качестве наиболее эффективного для производства спекающей добавки рассматриваются аппараты, у которых процесс протекает в пленке, создаваемой на внутренней поверхности неподвижного корпуса при помощи вращающегося ротора.As a result of numerous tests, devices in which the process takes place in a film created on the inner surface of a stationary body using a rotating rotor are considered to be the most effective for the production of sintering additives.

Основными элементами этих аппаратов являются корпус с установленным коаксиальным образом ротором и распределительным устройством. Пленка создается на вертикальной поверхности корпуса при помощи ротора, на котором укреплены распределительные скребки.The main elements of these devices are a housing with a coaxially installed rotor and a distribution device. The film is created on the vertical surface of the housing using a rotor on which distribution scrapers are mounted.

Для предотвращения указанного неблагоприятного эффекта, заключающегося в образовании локального коксования, конструкция была усовершенствована следующим образом. ТПИ был оснащен двойной рубашкой, обогреваемой дымовыми газами, которые подаются в наружную рубашку и затем распределяются во внутреннюю. Данная особенность проиллюстрирована на фиг. 6. Наличие двух рубашек позволяет равномерно распределить дымовые газы по наружной поверхности корпуса реактора (ТПИ) и избежать локальных перегревов.To prevent this unfavorable effect, namely the formation of local coking, the design was improved as follows. The TPI was equipped with a double jacket, heated by flue gases, which are fed into the outer jacket and then distributed into the inner jacket. This feature is illustrated in FIG. 6. The presence of two jackets makes it possible to evenly distribute flue gases over the outer surface of the reactor vessel (RPV) and avoid local overheating.

При прочих равных условиях, чем выше температура нагрева сырья, тем лучше качество спекающей добавки по показателю «температура размягчения по кольцу и шару (КиШ)», но меньше ее выход. Максимальная температура в камере лимитируется возможностью образования кокса и временем пребывания смеси в испарителе. Предпочтительно температура составляет 400-450 °С.All other things being equal, the higher the heating temperature of the raw material, the better the quality of the sintering additive in terms of “ring and ball softening temperature (R&B)”, but the lower its yield. The maximum temperature in the chamber is limited by the possibility of coke formation and the residence time of the mixture in the evaporator. Preferably the temperature is 400-450 °C.

Вакуум в системе позволяет значительно снизить температуру, при которой начинается испарение легких углеводородов, и уменьшить риск коксования выделенного тяжелого остатка. Снижение давления способствует снижению содержания летучих компонентов в спекающей добавке из-за улучшения условий испарения промежуточных продуктов (или смол вторичного происхождения). Предпочтительно, давление составляет от минус 90 до минус 100 кПаThe vacuum in the system can significantly reduce the temperature at which evaporation of light hydrocarbons begins and reduce the risk of coking of the released heavy residue. A decrease in pressure helps to reduce the content of volatile components in the sintering additive due to improved conditions for the evaporation of intermediate products (or resins of secondary origin). Preferably, the pressure is between minus 90 and minus 100 kPa

Время пребывания сырья в аппарате рассчитывается исходя из условия необходимости получения продукта, с остаточной массовой долей летучих веществ не более 60%, и предпочтительно составляет от 20 до 30 с.The residence time of the raw material in the apparatus is calculated based on the condition of the need to obtain a product with a residual mass fraction of volatile substances of no more than 60%, and preferably ranges from 20 to 30 s.

Желательно, чтобы процесс велся из пленки, толщина которой не превышает 1,5 мм, наиболее предпочтительно не превышает 1,2 мм, и находится в диапазоне 1,1-1,15. Испарение вещества из тонкой пленки указанной толщины на поверхности испарителя обеспечивает высокие скорости тепло - и массопереноса. Кроме того, толщина пленки имеет непосредственное влияние на качество получаемой спекающей добавки, а именно: меньше летучих веществ, больше спекающей способности. Кроме того, пленка заданной толщины для заявленного способа уменьшает риск коксования. При большей толщине пленки есть риск коксования на стенках, и скребки могут не справиться, ротор заклинит. Если толщина меньше заданной, то испарение будет происходить слишком интенсивно, остаток не будет успевать стекать, что также приведет к локальным наростам, что в свою очередь приведет к коксованию. It is desirable that the process be carried out from a film whose thickness does not exceed 1.5 mm, most preferably does not exceed 1.2 mm, and is in the range of 1.1-1.15. Evaporation of a substance from a thin film of a specified thickness on the surface of the evaporator provides high rates of heat and mass transfer. In addition, film thickness has a direct impact on the quality of the resulting sintering additive, namely: less volatile substances, more sintering ability. In addition, a film of a given thickness for the claimed method reduces the risk of coking. With a larger film thickness, there is a risk of coking on the walls, and the scrapers may not be able to cope, and the rotor will jam. If the thickness is less than the specified one, then evaporation will occur too intensely, the residue will not have time to drain, which will also lead to local build-up, which in turn will lead to coking.

Сырье (поток выделенного тяжелого остатка после отпарной вакуумной колонны) подается в верхнюю часть реактора распределительным устройством, как показано на фиг. 7, через дискретные равномерно распределенные по диаметру распределительного устройства точки подачи. Такой ввод гарантирует дополнительное предотвращение закоксовывания оборудования с течением времени и исключение вкраплений, подвергнутых коксованию, в получаемой спекающей добавке. The feedstock (the separated heavy residue stream from the vacuum stripping column) is supplied to the top of the reactor by a distribution device as shown in FIG. 7, through discrete feed points evenly distributed along the diameter of the distribution device. This input ensures additional prevention of equipment coking over time and the elimination of coking inclusions in the resulting sintering additive.

Равномерное распределение сырья по высоте аппарата обеспечивается рабочими элементами (лопатками) ротора, распределенными по высоте ротора в виде фрагмента спирали, как показано на фиг. 8.Uniform distribution of raw materials along the height of the apparatus is ensured by the working elements (blades) of the rotor, distributed along the height of the rotor in the form of a spiral fragment, as shown in Fig. 8.

По высоте аппарата предусмотрены перераспределители потока, представляющие собой металлические пластины в форме круга, установленные по высоте реактора. В пластинах предусмотрены пазы для скребков. Предназначение - обеспечить равномерное нанесение сырьевого потока на стенки по высоте реактора с исключением застойных зон. Данная особенность проиллюстрирована на фиг. 9Along the height of the apparatus, flow redistributors are provided, which are metal plates in the shape of a circle, installed along the height of the reactor. The plates have grooves for scrapers. The purpose is to ensure uniform application of the raw material flow to the walls along the height of the reactor, excluding stagnant zones. This feature is illustrated in FIG. 9

Для интенсификации процесса может быть предусмотрена подача кислорода воздуха в нижнюю часть ТПИ из расчета 40-50 л/час, предпочтительно 44-47 л/час, еще более предпочтительно 45 л/час, в зависимости от состава сырья, а также необходимых требований по качеству спекающей добавки. При этом температура процесса может быть снижена до 210-240°С.To intensify the process, it may be possible to supply air oxygen to the lower part of the TPI at the rate of 40-50 l/hour, preferably 44-47 l/hour, even more preferably 45 l/hour, depending on the composition of the raw material, as well as the necessary quality requirements sintering additive. In this case, the process temperature can be reduced to 210-240°C.

Концентрированный остаток гидрокрекинга гудрона (КОГГ) отводится из куба ТПИ. В некоторых вариантах осуществления предусматривается постоянная циркуляция КОГГ в кубе ТПИ при помощи тангенциального ввода в нижнюю часть ТПИ.The concentrated residue of hydrocracking of tar (COGG) is removed from the TPI cube. In some embodiments, the implementation provides for constant circulation of COGG in the TPI cube using a tangential input into the lower part of the TPI.

Верхний продукт ТПИ – пары дистиллята отводятся из реактора и конденсируются в холодильнике. Сконденсированный дистиллят представляет собой тяжелый вакуумный газойль (ТВГ), по меньшей мере часть из которого вовлекается на этап (8) переработки для увеличения содержания ароматических углеводородов, в частности каталитический крекинг, с целью получения растворителя для системы очистки неконвертированного остатка гидрокрекинга от угольной добавки. The upper product of TPI, distillate vapor, is removed from the reactor and condensed in the refrigerator. The condensed distillate is a heavy vacuum gas oil (HVOG), at least part of which is involved in the processing step (8) to increase the aromatic hydrocarbon content, in particular catalytic cracking, in order to obtain a solvent for a system for purifying the unconverted hydrocracking residue from the carbon additive.

По меньшей мере часть ТВГ подается на каталитический крекинг в смеси с одним или несколькими компонентами: прямогонный вакуумный газойль, гидроочищенный вакуумный газойль с установки комбинированного гидрокрекинга и мазут. Соотношение между этими четырьмя сырьевыми потоками установки каталитического крекинга может колебаться в широких диапазонах, % масс.:At least part of the TVG is supplied to catalytic cracking in a mixture with one or more components: straight-run vacuum gas oil, hydrotreated vacuum gas oil from a combined hydrocracking unit and fuel oil. The ratio between these four catalytic cracker feed streams can vary over wide ranges, wt.%:

• Гидроочищенное сырье (гидроочищенный вакуумный газойль с установки комбинированного гидрокрекинга и/или мазут установки переработки газового конденсата) - 10-80• Hydrotreated raw materials (hydrotreated vacuum gas oil from a combined hydrocracking unit and/or fuel oil from a gas condensate processing unit) - 10-80

• Негидроочищенное сырье (ТВГ и, необязательно прямогонный вакуумный газойль) - 20-90• Non-hydrotreated raw materials (TVG and, optionally, straight-run vacuum gas oil) - 20-90

Следует учитывать, что с увеличением доли негидроочищенного сырья увеличивается выход легкого газойля каталитического крекинга. Но для продления срока действия катализатора негидроочищенное сырье следует разбавлять гидроочищенным сырьем. Также не следует увеличивать долю негидроочищенного сырья, поскольку это может привести к ухудшению качества основного продукта – катализата, который затем используется в производстве автобензинов. It should be taken into account that with an increase in the proportion of non-hydrotreated feedstock, the yield of light catalytic cracking gas oil increases. But to extend the life of the catalyst, non-hydrotreated feedstock should be diluted with hydrotreated feedstock. Also, the share of non-hydrotreated raw materials should not be increased, as this may lead to a deterioration in the quality of the main product - the catalysate, which is then used in the production of motor gasoline.

В том случае если используется мазут, то следует учитывать тот факт, что для целей каталитического крекинга в классическом понимании не может быть применен прямогонный мазут, полученный перегонкой из нефти. Для каталитического крекинга используется мазут, получаемый на установке переработки газового конденсата (УПГК), поскольку в этом случае он по своим свойствам похож на вакуумный газойль, полученный перегонкой нефти, т.е. в мазуте УПГК нет тяжелых фракций (гудрона).If fuel oil is used, then one should take into account the fact that for the purposes of catalytic cracking in the classical sense, straight-run fuel oil obtained by distillation from oil cannot be used. For catalytic cracking, fuel oil obtained from a gas condensate processing unit (GTU) is used, since in this case its properties are similar to vacuum gas oil obtained by distillation of oil, i.e. There are no heavy fractions (tar) in UPGK fuel oil.

Нижний продукт ТПИ представляет собой концентрированный остаток гидрокрекинга, который может быть использован в качестве спекающей добавки для производства металлургического кокса.The TPI bottom product is a concentrated hydrocracking residue that can be used as a sintering additive for the production of metallurgical coke.

Концентрированный остаток также может быть подвергнут дополнительной обработке, например, на установке замедленного коксования, для получения нефтяного кокса или кокса анодного.The concentrated residue can also be subjected to further processing, for example, in a delayed coker, to produce petroleum coke or anode coke.

Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает эффективное разделение отработанной угольной добавки и смеси неконвертированного остатка и растворителя, стабильную работу системы очистки неконвертированного остатка гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья от отработанной угольной добавки с заданной производительностью и предотвращает забивку оборудования отложениями, что позволяет избежать долгосрочных простоев оборудования и трудоемких работ по очистке оборудования от отложений.Thus, the present invention provides effective separation of the spent coal additive and a mixture of unconverted residue and solvent, stable operation of the system for purifying the unconverted hydrocracking residue of heavy petroleum feedstock from the spent coal additive with a given productivity and prevents clogging of equipment with deposits, which avoids long-term equipment downtime and labor-intensive work for cleaning equipment from deposits.

Кроме того, настоящее изобретение позволяет достичь стабильной безостановочной работы всей установки комбинированного гидрокрекинга, получать продукты с улучшенными характеристиками, стабильно иметь конверсию до 95%, при этом обеспечить переработку остаточных продуктов гидрокрекинга в востребованные продукты. In addition, the present invention makes it possible to achieve stable non-stop operation of the entire combined hydrocracking unit, obtain products with improved characteristics, consistently have a conversion of up to 95%, while ensuring the processing of residual hydrocracking products into popular products.

Согласно настоящему изобретению под стабильностью работы установки комбинированного гидрокрекинга рассматривается беспрерывная эксплуатация в установленных режимах с заданной производительностью.According to the present invention, the stability of operation of a combined hydrocracking unit considers continuous operation in established modes with a given productivity.

ПримерExample

Тяжелое нефтяное сырье, представляющее собой гудрон, полученный после отгонки из тяжелой нефти марки Urals более легкокипящих фракций и имеющий температуру начала кипения от 510°С и плотность при 20°С свыше 1000 кг/м3, смешивается с 1,5 масс.% (на массу гудрона) угольной добавки двух гранулометрических составов: крупная около 1 мм в диаметре, мелкая – около 0,3 мм. Крупная и мелкая фракции характеризуются различным объемом мезопор, причем объем мезопор по BJH для крупной и мелкой фракции составляет не менее 0,12 см3/г для более эффективной адсорбции асфальтенов, размер молекул которых колеблется от 40 до 90 нм для гудрона из нефти марки Urals. Угольная добавка имеет удельную поверхность по БЭТ около 250-280 м2/г. Расход гудрона составляет 185 т/ч. Heavy oil feedstock, which is tar obtained after distilling lower-boiling fractions from Urals heavy oil and having an initial boiling point of 510°C and a density at 20°C of over 1000 kg/m 3 , is mixed with 1.5 wt.% ( per mass of tar) coal additives of two granulometric compositions: large - about 1 mm in diameter, fine - about 0.3 mm. Large and small fractions are characterized by different volumes of mesopores, and the volume of mesopores according to BJH for large and small fractions is at least 0.12 cm 3 /g for more efficient adsorption of asphaltenes, the molecular size of which ranges from 40 to 90 nm for tar from Urals oil . The coal additive has a BET specific surface area of about 250-280 m 2 /g. Tar consumption is 185 t/h.

В виде суспензии сырье подается на ГСФ, где при температуре около 450°С и давлении около 20 МПа происходит гидрокрекинг. Смесь угольной добавки, гудрона и газа проходит через три последовательно расположенных реактора ГСФ. В результате образовывается смесь из газообразных продуктов и суспензии, состоящей из отработанной угольной добавки и неконвертированного высококипящего остатка. Указанная смесь направляется на этап сепарации, после которого газообразный поток направляется на газофазный гидрокрекинг, а суспензия направляется в узел (40) выделения отработанной добавки.In the form of a suspension, the raw material is fed to the hydrocracking chamber, where hydrocracking occurs at a temperature of about 450°C and a pressure of about 20 MPa. A mixture of coal additive, tar and gas passes through three GSF reactors located in series. As a result, a mixture of gaseous products and a suspension is formed, consisting of a spent coal additive and an unconverted high-boiling residue. The specified mixture is sent to the separation stage, after which the gaseous stream is sent to gas-phase hydrocracking, and the suspension is sent to the unit (40) for separating the spent additive.

Суспензия из неконвертированного высококипящего остатка вместе с твердой отработанной добавкой, имеющая расход около 20 т/ч, температуру 320°С и давление около 1,15 МПа (изб.), подается в смесительный резервуар (401) первой секции. До ввода в смесительный резервуар (401) первой секции в трубопровод подачи суспензии также подается поток растворителя, имеющий расход 7 т/ч, температуру 250°С и давление около 0,9 МПа (изб.), рецикловый поток, содержащий растворитель, из разделительного резервуара (403) первой секции, имеющий расход 14 т/ч, температуру 285°С и давление около 0,45 МПа (изб.), и рецикловый поток, содержащий растворитель, из разделительного резервуара (406) второй секции, имеющий расход 58 т/ч, температуру 260°С и давление около 0,3 МПа (изб.). Упомянутые потоки предварительно перемешиваются в трубопроводе, а затем подаются в смесительный резервуар (401) первой секции, в котором происходит смешение с помощью мешалки c двойным торцевым уплотнением, при этом в резервуаре (401) поддерживается температура 306°С и давление 0,22 МПа (изб.). Насос (402) прокачивает получившуюся смесь далее с расходом 100 т/ч и давлением 0,9 МПа (изб.), причем часть этой смеси подается обратно в смесительный резервуар (401) первой секции для улучшения перемешивания за счет такой циркуляции, а часть смеси подается в гидроциклон, установленный в разделительном резервуаре (403) первой секции. Перепад давления между верхним и нижним выходами гидроциклона поддерживается на уровне 0,05 МПа, в то время как давление в разделительном резервуаре (403) поддерживается на уровне 0,35 МПа (изб.), а температура поддерживается на уровне 290°С. Верхний легкий поток, включающий в себя преимущественно жидкую фазу, частично направляется обратно в смесительный резервуар (401) первой секции с расходом 14 т/ч и частично направляется в буферный резервуар (601) узла (60) регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов с расходом 41 т/ч и давлением 0,4 МПа (изб.). Нижний более тяжелый поток из гидроциклона, включающий в себя преимущественно влажную твердую фазу, сливается во внутреннее пространство разделительного резервуара (403) и далее направляется в смесительный резервуар (404) второй секции с расходом около 45т/ч. Расход нижнего тяжелого потока из резервуара (403) в резервуар (404) регулируется посредством клапанов.A suspension of unconverted high-boiling residue together with a solid spent additive, having a flow rate of about 20 t/h, a temperature of 320°C and a pressure of about 1.15 MPa (g), is fed into the mixing tank (401) of the first section. Before entering the first section into the mixing tank (401), a solvent stream having a flow rate of 7 t/h, a temperature of 250 ° C and a pressure of about 0.9 MPa (g), a recycle stream containing a solvent from the separation tank (403) of the first section, having a flow rate of 14 t/h, a temperature of 285 ° C and a pressure of about 0.45 MPa (g), and a recycle stream containing solvent from the separation tank (406) of the second section, having a flow rate of 58 t /h, temperature 260°C and pressure about 0.3 MPa (g). The mentioned streams are pre-mixed in the pipeline and then fed into the mixing tank (401) of the first section, in which mixing occurs using a mixer with a double mechanical seal, while a temperature of 306 ° C and a pressure of 0.22 MPa are maintained in the tank (401). hut). The pump (402) pumps the resulting mixture further with a flow rate of 100 t/h and a pressure of 0.9 MPa (g), and part of this mixture is supplied back to the mixing tank (401) of the first section to improve mixing due to such circulation, and part of the mixture fed into a hydrocyclone installed in the separation tank (403) of the first section. The pressure difference between the upper and lower outlets of the hydrocyclone is maintained at 0.05 MPa, while the pressure in the separation tank (403) is maintained at 0.35 MPa(g) and the temperature is maintained at 290°C. The upper light stream, which includes predominantly the liquid phase, is partially sent back to the mixing tank (401) of the first section with a flow rate of 14 t/h and partially sent to the buffer tank (601) of the solvent regeneration and fractionation unit (60) of refined petroleum products with a flow rate of 41 t/h and pressure 0.4 MPa (g). The lower, heavier flow from the hydrocyclone, which includes predominantly a wet solid phase, is drained into the internal space of the separation tank (403) and is then sent to the mixing tank (404) of the second section with a flow rate of about 45 t/h. The flow of the bottom heavy flow from the reservoir (403) to the reservoir (404) is controlled by valves.

Поток влажной твердой фазы, поступающий в смесительный резервуар (404) второй секции из разделительного резервуара (403) первой секции, смешивается с рецикловым потоком жидкой фазы, содержащим растворитель, из разделительного резервуара (409) третьей секции и с потоком суспензии, поступающим из батарейной гидроциклонной установки (603). Упомянутые поток жидкой фазы и поток суспензии подаются в трубопровод подачи влажной твердой фазы до ввода в смесительный резервуар (404) второй секции. В резервуаре (404) поддерживается температура 265°С и давление 0,20 МПа. Насос (405) прокачивает получившуюся смесь далее с расходом 100 т/ч и давлением 0,9 МПа, причем часть этой смеси подается обратно в смесительный резервуар (404) второй секции для улучшения перемешивания за счет такой циркуляции, а часть смеси подается в гидроциклон, установленный в разделительном резервуаре (406) второй секции. Перепад давления между верхним и нижним выходами гидроциклона поддерживается на уровне 0,05 МПа, в то время как давление в разделительном резервуаре (406) поддерживается в диапазоне 0,35 МПа (изб.), а температура поддерживается на уровне 260°С. Верхний легкий поток, включающий в себя преимущественно жидкую фазу, направляется обратно в смесительный резервуар (401) первой секции с расходом 58 т/ч. Нижний более тяжелый поток из гидроциклона, включающий в себя преимущественно влажную твердую фазу, сливается во внутреннее пространство разделительного резервуара (406) и далее направляется в смесительный резервуар (407) третьей секции. Расход нижнего тяжелого потока из резервуара (406) в резервуар (407) составляет около 35 т/ч и регулируется посредством клапанов, установленных в трубопроводе. The wet solids stream entering the mixing tank (404) of the second section from the separation tank (403) of the first section is mixed with the recycle liquid phase stream containing the solvent from the separation tank (409) of the third section and with the slurry flow coming from the battery hydrocyclone installations (603). Said liquid phase flow and slurry flow are supplied to the wet solid phase supply line before being introduced into the mixing tank (404) of the second section. The tank (404) is maintained at a temperature of 265°C and a pressure of 0.20 MPa. The pump (405) pumps the resulting mixture further with a flow rate of 100 t/h and a pressure of 0.9 MPa, and part of this mixture is fed back into the mixing tank (404) of the second section to improve mixing due to such circulation, and part of the mixture is fed into the hydrocyclone, installed in the separation tank (406) of the second section. The pressure difference between the upper and lower outlets of the hydrocyclone is maintained at 0.05 MPa, while the pressure in the separation tank (406) is maintained in the range of 0.35 MPa (g) and the temperature is maintained at 260°C. The upper light stream, comprising predominantly the liquid phase, is sent back to the mixing tank (401) of the first section at a flow rate of 58 t/h. The lower, heavier stream from the hydrocyclone, which includes predominantly the wet solid phase, is drained into the interior of the separation tank (406) and is then sent to the mixing tank (407) of the third section. The flow rate of the bottom heavy flow from the tank (406) to the tank (407) is about 35 t/h and is controlled by valves installed in the pipeline.

Поток влажной твердой фазы, поступающий в смесительный резервуар (407) третьей секции из разделительного резервуара (406) второй секции, смешивается с растворителем расходом 20 т/ч из узла (60) регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов и с потоком суспензии, поступающим из батарейной гидроциклонной установки (603). Упомянутые поток растворителя и поток суспензии подаются в трубопровод подачи влажной твердой фазы до ввода в смесительный резервуар (407) третьей секции. В резервуаре (407) поддерживается температура 255°С и давление 0,20 МПа (изб.). Насос (408) прокачивает получившуюся смесь далее с расходом 100 т/ч и давлением 0,9 МПа, причем часть этой смеси подается обратно в смесительный резервуар (407) третьей секции для улучшения перемешивания за счет такой циркуляции, а часть смеси подается в гидроциклон, установленный в разделительном резервуаре (409) третьей секции. Перепад давления между верхним и нижним выходами гидроциклона поддерживается на уровне 0,05 МПа, в то время как давление в разделительном резервуаре (409) поддерживается на уровне 0,26 МПа (изб.), а температура поддерживается на уровне 240°С. Верхний легкий поток, включающий в себя преимущественно жидкую фазу, направляется обратно в смесительный резервуар (404) второй секции. Нижний более тяжелый поток из гидроциклона, включающий в себя преимущественно влажную твердую фазу, сливается во внутреннее пространство разделительного резервуара (409) и далее направляется самотеком в барабанный осушитель (501) узла (50) осушки отработанной добавки с расходом 5 т/ч. Расход нижнего тяжелого потока из резервуара (409) в барабанный осушитель (501) регулируется посредством клапанов.The wet solid phase flow entering the mixing tank (407) of the third section from the separation tank (406) of the second section is mixed with a solvent at a flow rate of 20 t/h from the solvent regeneration and fractionation unit (60) of refined petroleum products and with the suspension flow coming from the battery hydrocyclone unit (603). Said solvent stream and slurry stream are supplied to the wet solids supply line before being introduced into the mixing tank (407) of the third section. The reservoir (407) is maintained at a temperature of 255°C and a pressure of 0.20 MPa(g). The pump (408) pumps the resulting mixture further with a flow rate of 100 t/h and a pressure of 0.9 MPa, and part of this mixture is fed back into the mixing tank (407) of the third section to improve mixing due to such circulation, and part of the mixture is fed into the hydrocyclone, installed in the separation tank (409) of the third section. The pressure difference between the upper and lower outlets of the hydrocyclone is maintained at 0.05 MPa, while the pressure in the separation tank (409) is maintained at 0.26 MPa(g) and the temperature is maintained at 240°C. The upper light stream, comprising a predominantly liquid phase, is directed back to the mixing tank (404) of the second section. The lower, heavier flow from the hydrocyclone, which includes predominantly a wet solid phase, is drained into the internal space of the separation tank (409) and then directed by gravity to the drum dryer (501) of the spent additive drying unit (50) with a flow rate of 5 t/h. The flow of the bottom heavy stream from the reservoir (409) to the drum dryer (501) is controlled by valves.

В качестве растворителя в примерном варианте осуществления настоящего изобретения используется ароматический легкий газойль каталитического крекинга.An aromatic light catalytic cracking gas oil is used as the solvent in an exemplary embodiment of the present invention.

В барабанном осушителе (501) влажную твердую фазу нагревают до температуры 500˚С для полной выпарки жидких углеводородов, включая растворитель. При этом барабанный осушитель (501) расположен под углом 2° и совершает медленное вращение (около 2 об/мин), за счет чего происходит постепенное перемещение твердых веществ через осушитель и их удаление из осушителя. Поток твердых частиц с остатками углеводородов выгружают из барабанного осушителя (501) через сдвоенный клапан (502) и подают в барабанный холодильник (503), где отработанная угольная добавка охлаждается до температуры не более 60 °С. Дальше охлажденная отработанная угольная добавка попадает в дробилку (504), где она дробится на мелкие частицы. Далее отработанная угольная добавка направляется в хранилище (505) твердых частиц, откуда может выгружаться в качестве товарного продукта в транспортировочную тару.In the drum dryer (501), the wet solids are heated to 500°C to completely evaporate the liquid hydrocarbons, including the solvent. The drum dryer (501) is positioned at an angle of 2° and rotates slowly (about 2 rpm), thereby gradually moving solids through the dryer and removing them from the dryer. The flow of solid particles with hydrocarbon residues is discharged from the drum dryer (501) through a double valve (502) and fed into the drum cooler (503), where the spent coal additive is cooled to a temperature of no more than 60 °C. Next, the cooled spent coal additive enters the crusher (504), where it is crushed into small particles. Next, the spent coal additive is sent to the storage (505) of solid particles, from where it can be unloaded as a commercial product into a shipping container.

Выпаренный из барабанного осушителя растворитель частично конденсируется и направляется в буферный резервуар (601) узла регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов. При этом в линии отходящих газов с барабанного осушителя установлено механическое устройство внутри трубы, которое препятствует забивке трубы мелкими пылевидными частицами отработанной добавки посредством удаления налипших на стенке отложений частиц отработанной угольной добавки. В примерном варианте осуществления в качестве механического устройства используется толкатель с электрическим приводом для удаления налипших на стенке отложений угольной пыли, перемещения ее в бункер-отстойник и освобождения внутреннего сечения трубопровода на линии отходящих газов. Толкатель может быть оснащен фрезами для интенсификации удаления налипших на стенке отложений угольной пыли.The solvent evaporated from the drum dryer is partially condensed and sent to the buffer tank (601) of the solvent regeneration unit and fractionation of purified petroleum products. In this case, in the exhaust gas line from the drum dryer, a mechanical device is installed inside the pipe, which prevents the pipe from clogging with small dust particles of the spent additive by removing deposits of spent coal additive particles adhering to the wall. In an exemplary embodiment, an electrically driven pusher is used as a mechanical device to remove coal dust deposits adhering to the wall, transfer it to a settling hopper, and release the internal section of the pipeline in the exhaust gas line. The pusher can be equipped with cutters to intensify the removal of coal dust deposits adhering to the wall.

После узла (40) выделения отработанной добавки и узла (50) осушки отработанной добавки отработанная угольная добавка выводится из процесса, а выделенный неконвертированный высококипящий остаток в смеси с ароматическим легким газойлем каталитического крекинга, дополнительно очищенный в гидроциклонной установке (603), включающей в себя несколько гидроциклонов, и нагретый в нагревателе (604) до температуры около 310°С, проходит в вакуумную колонну. Вакуум в верхней части вакуумной колонны составляет от 10 до 30 мм.рт.ст., перепад давления кубовой части вакуумной колонны и нижнего слоя насадки, включая и «глухую» тарелку, не более 15 мм рт.ст., температура куба вакуумной колонны составляет около 255°С. After the unit (40) for separating the spent additive and the unit (50) for drying the spent additive, the spent coal additive is removed from the process, and the separated unconverted high-boiling residue mixed with aromatic light gas oil from catalytic cracking, further purified in a hydrocyclone unit (603), which includes several hydrocyclones, and heated in the heater (604) to a temperature of about 310°C, passes into the vacuum column. The vacuum in the upper part of the vacuum column is from 10 to 30 mmHg, the pressure difference between the bottom part of the vacuum column and the lower layer of the nozzle, including the “blind” plate, is no more than 15 mmHg, the temperature of the vacuum column bottom is about 255°C.

Продуктами, получаемыми в процессе вакуумной перегонки, являются:The products obtained during the vacuum distillation process are:

- регенерированный растворитель, отделенный в процессе вакуумной перегонки - легкий вакуумный газойль (ЛВГ); - regenerated solvent separated during vacuum distillation - light vacuum gas oil (LVG);

- вакуумный очищенный газойль (ВГО) и- vacuum purified gas oil (VGO) and

- выделенный тяжелый остаток, представляющий собой остаточный продукт гидрокрекинга гудрона (ОПГГ).- isolated heavy residue, which is a residual product of tar hydrocracking (RPHG).

Растворитель, получаемый в процессе вакуумной перегонки, подается на ввод смесительного резервуара (401) первой секции и/или на ввод смесительного резервуара (407) третьей секции.The solvent obtained during the vacuum distillation process is supplied to the inlet of the mixing tank (401) of the first section and/or to the inlet of the mixing tank (407) of the third section.

Полученный вышеуказанным способом выделенный тяжелый остаток (кубовый остаток) имеет следующие физико-механические свойства: The isolated heavy residue (bottom residue) obtained by the above method has the following physical and mechanical properties:

Таблица 1Table 1

11 Плотность при 15 ᵒС, кг/м3 Density at 15 ᵒС, kg/m 3 1,0541.054 22 Температура вспышки в открытом тигле, ᵒСFlash point in an open crucible, ᵒС 195195 33 Массовая доля серы, % массMass fraction of sulfur, % mass 1,9451.945 44 Коксуемость, % массCoking ability, wt% 21,2121.21 55 Динамическая вязкость, сПа
При 200°С
При 240°С
Dynamic viscosity, cPa
At 200°C
At 240°C
221
45
221
45
66 Фракционный состав, % массFractional composition, % mass   Начало кипения, 0СStart of boiling, 0 C 340340 Фракция 130-180 0СFraction 130-180 0 C   Фракция 180-200 0СFraction 180-200 0 C   Фракция 200-340 0СFraction 200-340 0 C   Фракция 340-460Fraction 340-460 22,9822.98 Остаток более 460 Balance over 460 00 СWITH 77,0277.02 Фракция 460-480 0СFraction 460-480 0 C 7,607.60 Фракция 480-500 0СFraction 480-500 0 C 7,607.60 Фракция 500-540 0СFraction 500-540 0 C 14,8014.80 Остаток более 540 Balance over 540 00 СWITH 47,0247.02 77 Асфальтены, % масс.Asphaltenes, wt.% 20,6920.69 88 Карбены, % масс.Carbenes, wt.% 1,011.01 99 Карбоиды, % масс.Carboids, wt.% 2,272.27 1010 Температура застывания, ᵒСPour point, ᵒС плюс 30plus 30

Указанный кубовый остаток (выделенный тяжелый остаток) для концентрирования подается через коллектор с дискретными точками подачи в тонкопленочный испаритель (ТПИ).The specified bottoms (recovered heavy residue) for concentration are fed through a manifold with discrete feed points to a thin film evaporator (TFI).

Температура в реакторе поддерживается на уровне 400 °С. Давление в реакторе поддерживается на уровне минус 95 кПа.The temperature in the reactor is maintained at 400 °C. The pressure in the reactor is maintained at minus 95 kPa.

Толщина пленки составляет 1,12 мм и является постоянной по высоте аппарата.The film thickness is 1.12 mm and is constant throughout the height of the apparatus.

Время пребывания сырья в аппарате для вышеуказанного кубового остатка и заданной толщины пленки задается на 20 с.The residence time of the raw material in the apparatus for the above-mentioned bottom residue and a given film thickness is set to 20 s.

При помощи способа по настоящему изобретению был получен дистиллят, имеющий следующие характеристики:Using the process of the present invention, a distillate was obtained having the following characteristics:

Таблица 2table 2

No.
п/пp/p
Наименование показателяIndicator name Метод испытанияTest method Результаты испытанийTest results
(усредненные данные)(average data)
11 Плотность при 20 ⁰С, кг/см3 Density at 20 ⁰С, kg/cm 3 ГОСТ 3900GOST 3900 982,1982.1 22 Массовая доля серы, % Mass fraction of sulfur, % ГОСТ Р 51947GOST R 51947 1,931.93 33 Коксуемость, % массCoking ability, wt% ЕN ISО 10370EN ISO 10370 1,551.55 44 Фракционный состав:Fractional composition: - температура начала кипения, °С - initial boiling point, °C ASTM D 86ASTM D 86 302302 - при температуре 400°С отгоняется, % - distilled off at a temperature of 400°C, % 3737 55 Вязкость кинематическая при 50 °C, мм2Kinematic viscosity at 50 °C, mm 2 /s ГОСТ 33GOST 33 56,1256.12 66 Температура застывания, °СPour point, °C ГОСТ 20287 (метод Б)GOST 20287 (method B) 23,423.4 77 Температура вспышки в закрытом тигле, ⁰СFlash point in a closed crucible, ⁰С ASTM D 93ASTM D 93 175,4175.4 88 Содержание асфальтенов, мг/кгAsphaltenes content, mg/kg Total 642Total 642 710,6710.6 99 Содержание металловMetal content Натрий, мг/кгSodium, mg/kg ASTM D 5863ASTM D 5863 1,021.02 Железо, мг/кгIron, mg/kg 20,3220.32 Никель, мг/кгNickel, mg/kg 2,512.51 Ванадий, мг/кгVanadium, mg/kg 1,051.05

Концентрированный остаток гидрокрекинга гудрона, произведенный по предлагаемому способу, имеет характеристики, указанные в Таблице 3:The concentrated tar hydrocracking residue produced by the proposed method has the characteristics shown in Table 3:

Таблица 3Table 3

Наименование определяемых показателейName of determined indicators Ед. измеренияUnit measurements Результаты испытанийTest results НД на метод испытанийND for test method Зольность, сухое состояние, Ad Ash content, dry state, A d %% 0,60.6 ГОСТ 22692-77GOST 22692-77 Массовая доля летучих веществ, сухое состояние, Vd Mass fraction of volatile substances, dry state, V d %% 52,452.4 ГОСТ 22898-78GOST 22898-78 Массовая доля общей серы, сухое состояние, St d Mass fraction of total sulfur, dry state, S t d %% 2,232.23 ГОСТ 32465-2013GOST 32465-2013 Массовая доля общего углерода, сухое состояние, СdMass fraction of total carbon, dry state, Сd %% 87,387.3 ГОСТ 32979-2014GOST 32979-2014 Массовая доля воды, WMass fraction of water, W %% 0,10.1 ГОСТ 2477-2014GOST 2477-2014 Массовая доля нерастворимых веществ в толуоле, αMass fraction of insoluble substances in toluene, α %% 2525 ГОСТ 7847-2020GOST 7847-2020 Массовая доля веществ, нерастворимых в хинолине, α1 Mass fraction of substances insoluble in quinoline, α 1 %% 55 ГОСТ 10200-2017GOST 10200-2017 Температура размягчения (плавления) КиС, ТSoftening (melting) temperature KiS, T °C°C 113113 ГОСТ 9950-2020GOST 9950-2020 Температура размягчения (плавления) КиШ, ТSoftening (melting) temperature KiSh, T °C°C 128128 ГОСТ 11506-1973GOST 11506-1973 Температура размягчения (плавления) по Метлеру, ТSoftening (melting) temperature according to Metler, T °C°C 131131 ГОСТ 32276-2013GOST 32276-2013 Тип кокса по Грей-КингуGray-King coke type тип type G13 G 13 ГОСТ 16126-91 (ИСО502-82)GOST 16126-91 (ISO502-82) Индекс спекаемости, G (1:5)Sintering index, G (1:5) ед.units 8080 ГОСТ ISO 15585-2013 GOST ISO 15585-2013 Индекс спекаемости, G (1:7)Sintering index, G (1:7) ед.units 6868 ГОСТ ISO 15585-2013GOST ISO 15585-2013

Указанные параметры позволяют применять КОГГ в качестве спекающей добавки для получения металлургического кокса, литейного кокса или анодов для алюминиевой промышленности, обладающей превосходными спекающими свойствами, сходными со спекающими свойствами каменноугольных пеков. These parameters make it possible to use COGG as a sintering additive to produce metallurgical coke, foundry coke or anodes for the aluminum industry, which have excellent sintering properties similar to the sintering properties of coal tar pitches.

Промышленные испытания заявленного способа демонстрируют возможность достижения производительности по сырью, в частности, по гудрону, не менее 2600000 тонн за год.Industrial tests of the claimed method demonstrate the possibility of achieving productivity for raw materials, in particular for tar, of at least 2,600,000 tons per year.

Claims (41)

1. Узел (40) выделения отработанной добавки из неконвертированного остатка гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья, включающий в себя три секции, каждая из которых включает в себя смесительный резервуар (401, 404, 407), насос (402, 402-1, 405, 405-1, 408, 408-1) и разделительный резервуар (403, 406, 409), причем1. Unit (40) for separating the spent additive from the unconverted hydrocracking residue of heavy petroleum feedstock, which includes three sections, each of which includes a mixing tank (401, 404, 407), a pump (402, 402-1, 405, 405 -1, 408, 408-1) and a separation tank (403, 406, 409), and смесительный резервуар (401) первой секции выполнен с возможностью смешивания потока суспензии, содержащей угольную добавку и неконвертированный остаток гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья, с растворителем, а также с рецикловым потоком из разделительного резервуара (403) первой секции и с рецикловым потоком из разделительного резервуара (406) второй секции для снижения вязкости и концентрации суспензии, насос (402) выполнен с возможностью подачи суспензионной смеси из смесительного резервуара (401) в гидроциклон в разделительном резервуаре (403), который выполнен с возможностью разделения суспензионной смеси и направления верхнего потока из гидроциклона частично обратно в смесительный резервуар (401) первой секции и частично в буферный резервуар (601) узла (60) регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов, а также направления нижнего потока из гидроциклона во внутреннее пространство разделительного резервуара (403), откуда он направляется в смесительный резервуар (404) второй секции,The mixing tank (401) of the first section is configured to mix a suspension stream containing a coal additive and unconverted hydrocracking residue of heavy petroleum feedstock with a solvent, as well as with a recycle stream from the separation tank (403) of the first section and with a recycle stream from the separation tank (406 ) of the second section to reduce the viscosity and concentration of the suspension, the pump (402) is configured to supply the suspension mixture from the mixing tank (401) to the hydrocyclone in the separation tank (403), which is configured to separate the suspension mixture and direct the upper flow from the hydrocyclone partially back into the mixing tank (401) of the first section and partially into the buffer tank (601) of the unit (60) for solvent regeneration and fractionation of purified petroleum products, as well as directing the bottom flow from the hydrocyclone into the internal space of the separation tank (403), from where it is directed to the mixing tank ( 404) second section, смесительный резервуар (404) второй секции выполнен с возможностью смешивания потока из разделительного резервуара (403) первой секции с рецикловым потоком из разделительного резервуара (409) третьей секции, насос (405) второй секции выполнен с возможностью подачи суспензионной смеси из смесительного резервуара (404) второй секции в гидроциклон, установленный в разделительном резервуаре (406) второй секции и выполненный с возможностью разделения суспензионной смеси и направления верхнего потока из гидроциклона обратно в смесительный резервуар (401) первой секции, а также направления нижнего потока из гидроциклона во внутреннее пространство разделительного резервуара (406), откуда он направляется в смесительный резервуар (407) третьей секции,the mixing tank (404) of the second section is configured to mix the flow from the separation tank (403) of the first section with the recycle flow from the separation tank (409) of the third section, the pump (405) of the second section is configured to supply a suspension mixture from the mixing tank (404) the second section into a hydrocyclone installed in the separation tank (406) of the second section and configured to separate the suspension mixture and direct the upper flow from the hydrocyclone back to the mixing tank (401) of the first section, as well as direct the lower flow from the hydrocyclone into the internal space of the separation tank ( 406), from where it is sent to the mixing tank (407) of the third section, смесительный резервуар (407) третьей секции выполнен с возможностью смешивания потока из разделительного резервуара (406) второй секции с растворителем, насос (408) второй секции выполнен с возможностью подачи суспензионной смеси из смесительного резервуара (407) третьей секции в гидроциклон, установленный в разделительном резервуаре (409) третьей секции и выполненный с возможностью разделения суспензионной смеси и направления верхнего потока из гидроциклона в смесительный резервуар (404) второй секции, а также направления нижнего потока из гидроциклона во внутреннее пространство разделительного резервуара (409), откуда он направляется в барабанный осушитель узла (50) осушки отработанной добавки,the mixing tank (407) of the third section is configured to mix the flow from the separation tank (406) of the second section with the solvent, the pump (408) of the second section is configured to supply a suspension mixture from the mixing tank (407) of the third section to a hydrocyclone installed in the separation tank (409) of the third section and configured to separate the suspension mixture and direct the upper flow from the hydrocyclone into the mixing tank (404) of the second section, as well as direct the lower flow from the hydrocyclone into the interior of the separation tank (409), from where it is directed to the drum dryer of the unit (50) drying of the spent additive, причем верхний поток из каждого гидроциклона включает в себя смесь неконвертированного остатка с растворителем, а нижний поток из каждого гидроциклона включает в себя влажную отработанную угольную добавку.wherein the top stream from each hydrocyclone includes a mixture of unconverted residue and solvent, and the bottom stream from each hydrocyclone includes wet spent carbon additive. 2. Узел (40) выделения отработанной добавки по п.1, в котором верхний штуцер гидроциклона соединен напрямую с верхним штуцером разделительного резервуара.2. Unit (40) for separating the spent additive according to claim 1, in which the upper fitting of the hydrocyclone is connected directly to the upper fitting of the separation tank. 3. Узел (40) выделения отработанной добавки по п.1, в котором растворитель представляет собой ароматический легкий газойль каталитического крекинга и/или регенерированный растворитель из узла (60) регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов.3. Unit (40) for separating the spent additive according to claim 1, in which the solvent is an aromatic light catalytic cracking gas oil and/or regenerated solvent from the unit (60) for solvent regeneration and fractionation of refined petroleum products. 4. Узел (40) выделения отработанной добавки по п.1, в котором в верхней части разделительного резервуара (403, 406, 409) обеспечивается газовая подушка для контроля уровня текучей среды в резервуаре и регулирования слива из резервуара.4. The spent additive separation unit (40) according to claim 1, in which a gas cushion is provided in the upper part of the separation tank (403, 406, 409) to control the fluid level in the tank and regulate the drainage from the tank. 5. Узел (40) выделения отработанной добавки по п.1, в котором трубопровод подачи растворителя и трубопроводы подачи рецикловых потоков из разделительного резервуара первой секции и разделительного резервуара второй секции подсоединены к трубопроводу подачи потока суспензии, содержащей угольную добавку и неконвертированный остаток гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья, до смесительного резервуара (401) первой секции, реализуя предварительное смешивание потоков.5. The spent additive separation unit (40) according to claim 1, in which the solvent supply pipeline and the recycle flow supply pipelines from the separation tank of the first section and the separation tank of the second section are connected to the supply pipeline of the suspension flow containing the coal additive and the unconverted heavy oil hydrocracking residue raw materials, to the mixing tank (401) of the first section, realizing preliminary mixing of the flows. 6. Узел (40) выделения отработанной добавки по п.1, в котором смесительный резервуар (401, 404, 407) включает в себя систему двух клапанов, один из которых выполнен с возможностью подачи природного газа в резервуар, а второй выполнен с возможностью сброса избыточного давления, для регулирования давления в резервуаре.6. The spent additive separation unit (40) according to claim 1, in which the mixing tank (401, 404, 407) includes a system of two valves, one of which is configured to supply natural gas to the tank, and the second is configured to discharge overpressure, to regulate the pressure in the tank. 7. Узел (40) выделения отработанной добавки по п.1, в котором расход нижнего потока из разделительного резервуара в смесительный резервуар регулируется посредством клапана.7. The spent additive separation unit (40) according to claim 1, in which the flow of the bottom flow from the separation tank to the mixing tank is controlled by a valve. 8. Узел (40) выделения отработанной добавки по п.7, в котором на участках трубопроводов от разделительных резервуаров до смесительных резервуаров клапаны смонтированы на минимальном расстоянии под разделительными резервуарами.8. Unit (40) for separating the spent additive according to claim 7, in which in sections of pipelines from separation tanks to mixing tanks, valves are mounted at a minimum distance under the separation tanks. 9. Узел (40) выделения отработанной добавки по п.7, в котором на клапанных сборках под разделительными резервуарами установлены два пневмовибратора, причем один пневмовибратор установлен до клапана, а второй установлен после клапана.9. Unit (40) for separating the spent additive according to claim 7, in which two pneumatic vibrators are installed on the valve assemblies under the separation tanks, with one pneumatic vibrator installed before the valve, and the second installed after the valve. 10. Узел (40) выделения отработанной добавки по п.1, в котором смесительный резервуар (404) второй секции выполнен с возможностью смешивания потока из разделительного резервуара (403) первой секции с рецикловым потоком из разделительного резервуара (409) третьей секции и с потоком из гидроциклонной установки (603) узла (60) регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов.10. Unit (40) for separating the spent additive according to claim 1, in which the mixing tank (404) of the second section is configured to mix the flow from the separation tank (403) of the first section with the recycle flow from the separation tank (409) of the third section and with the flow from a hydrocyclone unit (603) of a unit (60) for solvent regeneration and fractionation of purified petroleum products. 11. Узел (40) выделения отработанной добавки по п.1, в котором смесительный резервуар (407) третьей секции выполнен с возможностью смешивания потока из разделительного резервуара (406) второй секции с растворителем из узла (60) регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов и с потоком из гидроциклонной установки (603) узла (60) регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов.11. Unit (40) for separating the spent additive according to claim 1, in which the mixing tank (407) of the third section is configured to mix the flow from the separation tank (406) of the second section with the solvent from the unit (60) for solvent regeneration and fractionation of refined petroleum products and with the flow from the hydrocyclone unit (603) of the unit (60) for solvent regeneration and fractionation of purified petroleum products. 12. Узел (50) осушки отработанной угольной добавки, выделенной из суспензии угольной добавки и неконвертированного остатка гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья, включающий в себя барабанный осушитель (501), барабанный холодильник (503) и дробилку (504), причем 12. Unit (50) for drying spent coal additive, separated from a suspension of coal additive and unconverted hydrocracking residue of heavy petroleum feedstock, including a drum dryer (501), a drum cooler (503) and a crusher (504), moreover барабанный осушитель (501) выполнен с возможностью выпаривания жидких углеводородов, включая растворитель, из влажной отработанной угольной добавки, поступившей из узла (40) выделения отработанной добавки, и подачи их после конденсации в буферный резервуар (601) узла (60) регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов, а также выгрузки частиц сухой отработанной добавки в барабанный холодильник (503), выполненный с возможностью охлаждения отработанной угольной добавки для подачи ее в дробилку (504), выполненную с возможностью измельчения охлажденной отработанной угольной добавки, The drum dryer (501) is configured to evaporate liquid hydrocarbons, including solvent, from the wet spent coal additive received from the spent additive separation unit (40), and supply them after condensation to the buffer tank (601) of the solvent regeneration and fractionation unit (60). purified petroleum products, as well as unloading particles of dry spent additive into a drum cooler (503), configured to cool the spent coal additive for feeding it into a crusher (504), configured to grind the cooled spent coal additive, причем в линии отходящих газов с барабанного осушителя, предназначенной для отвода из барабанного осушителя газов, включающих в себя испарившиеся углеводороды и пар, установлено механическое устройство для удаления налипших на стенке отложений пылевидных частиц отработанной угольной добавки.Moreover, in the exhaust gas line from the drum dryer, designed to remove gases from the drum dryer, including evaporated hydrocarbons and steam, a mechanical device is installed to remove dust-like particles of the spent coal additive adhering to the wall. 13. Узел (50) осушки отработанной угольной добавки по п.12, в котором механическим устройством является толкатель с электрическим приводом.13. Unit (50) for drying spent coal additive according to claim 12, in which the mechanical device is an electrically driven pusher. 14. Узел (50) осушки отработанной угольной добавки по п.13, в котором толкатель оснащен фрезами.14. Unit (50) for drying spent coal additive according to claim 13, in which the pusher is equipped with cutters. 15. Узел (50) осушки отработанной угольной добавки по п.12, в котором в линии отходящих газов предусмотрена линия отвода конденсата и подача пара низкого давления через форсунку в линию отвода конденсата.15. Unit (50) for drying spent coal additive according to claim 12, in which a condensate drain line is provided in the exhaust gas line and low pressure steam is supplied through a nozzle to the condensate drain line. 16. Узел (50) осушки отработанной угольной добавки по п.12, в котором в линии отходящих газов предусмотрена подача перегретого пара.16. Unit (50) for drying spent coal additive according to claim 12, in which the supply of superheated steam is provided in the exhaust gas line. 17. Узел (60) регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов, включающий в себя буферный резервуар (601), предназначенный для хранения сырья для питания вакуумной колонны, насос (602) сырья вакуумной колонны, гидроциклонную установку (603) для дополнительной очистки потока от частиц отработанной угольной добавки, нагреватель (604) и вакуумную колонну (605) для сепарации растворителя и тяжелого неконвертированного остатка гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья, причем 17. Unit (60) for solvent regeneration and fractionation of purified petroleum products, including a buffer tank (601) designed for storing raw materials to feed the vacuum column, a pump (602) for vacuum column raw materials, a hydrocyclone unit (603) for additional purification of the flow from particles spent coal additive, a heater (604) and a vacuum column (605) for separating the solvent and the heavy unconverted hydrocracking residue of the heavy petroleum feedstock, wherein буферный резервуар (601) выполнен с возможностью приема и накопления потока смеси неконвертированного остатка гидрокрекинга и растворителя из разделительного резервуара (403) узла выделения отработанной добавки и потока, представляющего собой конденсат паров углеводородов, отводимых из барабанного осушителя (501) узла (50) осушки отработанной добавки,The buffer tank (601) is configured to receive and accumulate a flow of a mixture of unconverted hydrocracking residue and solvent from the separation tank (403) of the spent additive separation unit and the flow, which is a condensate of hydrocarbon vapors discharged from the drum dryer (501) of the waste drying unit (50). additives, насос (602) сырья вакуумной колонны выполнен с возможностью подачи сырья из буферного резервуара (601) в гидроциклонную установку (603), выполненную с возможностью очистки сырья, причем гидроциклонная установка (603) выполнена с возможностью направления нижнего потока, включающего в себя суспензию частиц отработанной угольной добавки, в смесительный резервуар (404) и/или в смесительный резервуар (407) узла (40) выделения отработанной добавки и вывода верхнего потока гидроциклонной установки (603), включающего в себя очищенный продукт, на подогрев в нагреватель (604) и далее в вакуумную колонну (605),the pump (602) of the raw material of the vacuum column is configured to supply raw material from the buffer tank (601) to a hydrocyclone unit (603), configured to purify the raw material, and the hydrocyclone unit (603) is configured to direct the lower flow, including a suspension of waste particles coal additive, into the mixing tank (404) and/or into the mixing tank (407) of the unit (40) for separating the spent additive and discharging the upper flow of the hydrocyclone unit (603), including the purified product, for heating into the heater (604) and further into the vacuum column (605), вакуумная колонна выполнена с возможностью получения регенерированного растворителя для направления его в узел (40) выделения отработанной добавки и кубового остатка вакуумной колонны, представляющего собой очищенный от отработанной угольной добавки неконвертированный остаток гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья.the vacuum column is configured to produce a regenerated solvent to direct it to the unit (40) for separating the spent additive and the bottom residue of the vacuum column, which is an unconverted residue from the hydrocracking of heavy petroleum feedstock purified from the spent coal additive. 18. Узел (60) регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов по п. 17, в котором гидроциклонная установка представляет собой батарейную гидроциклонную установку, включающую в себя несколько гидроциклонов, каждый из которых может быть отключен или включен в работу для регулирования производительности установки.18. Unit (60) for solvent regeneration and fractionation of purified petroleum products according to claim 17, in which the hydrocyclone unit is a battery hydrocyclone unit, including several hydrocyclones, each of which can be turned off or on to regulate the unit's performance. 19. Система очистки неконвертированного остатка гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья от отработанной угольной добавки, включающая в себя: 19. A system for purifying unconverted hydrocracking residue of heavy petroleum feedstock from spent coal additive, including: - узел (40) выделения отработанной добавки по любому из пп. 1-11, - unit (40) for separating the spent additive according to any one of claims. 1-11, - узел (50) осушки отработанной добавки по любому из пп. 12-16, - unit (50) for drying the spent additive according to any one of paragraphs. 12-16, - узел (60) регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов по п. 17 или 18.- unit (60) for solvent regeneration and fractionation of purified petroleum products according to claim 17 or 18. 20. Способ очистки неконвертированного остатка гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья от отработанной угольной добавки, выполняемый системой по п. 19, включающий в себя этапы, на которых: 20. A method for purifying unconverted hydrocracking residue of heavy petroleum feedstock from spent coal additives, performed by the system according to claim 19, including the steps of: - подают в узел (40) выделения отработанной добавки суспензию, содержащую угольную добавку и неконвертированный остаток гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья, и растворитель;- a suspension containing a coal additive and an unconverted hydrocracking residue of heavy petroleum feedstock, and a solvent is supplied to the unit (40) for separating the spent additive; - выводят из узла (40) выделения отработанной добавки влажную отработанную угольную добавку в узел (50) осушки отработанной добавки;- the wet spent coal additive is removed from the spent additive separation unit (40) into the spent additive drying unit (50); - осуществляют выпаривание растворителя из влажной отработанной угольной добавки в узле (50) осушки отработанной добавки, охлаждают сухую отработанную угольную добавку и измельчают ее;- the solvent is evaporated from the wet spent coal additive in the unit (50) for drying the spent coal additive, the dry spent coal additive is cooled and it is crushed; - выводят смесь неконвертированного остатка гидрокрекинга и растворителя из узла (40) выделения отработанной добавки и конденсат паров растворителя из узла (50) осушки отработанной добавки и подают в узел (60) регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов;- a mixture of unconverted hydrocracking residue and solvent is removed from the spent additive separation unit (40) and solvent vapor condensate from the spent additive drying unit (50) and supplied to the solvent regeneration unit (60) and fractionation of purified petroleum products; - получают в узле (60) регенерации растворителя и фракционирования очищенных нефтепродуктов регенерированный растворитель для направления его в узел (40) выделения отработанной добавки и очищенный неконвертированный остаток гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья.- in the unit (60) for solvent regeneration and fractionation of purified petroleum products, a regenerated solvent is obtained to send it to the unit (40) for separating the spent additive and the purified unconverted residue from the hydrocracking of heavy petroleum feedstock. 21. Способ переработки тяжелого нефтяного сырья, включающий в себя этапы, на которых:21. A method for processing heavy petroleum feedstock, including stages in which: - осуществляют гидрокрекинг сырья в суспензионной фазе (ГСФ), включающей тяжелое нефтяное сырье и угольную добавку, с последующей сепарацией на поток сырья, подвергнутого ГСФ, и поток тяжелого остатка, причем поток тяжелого остатка представляет собой суспензию неконвертированного высококипящего остатка и отработанной угольной добавки; - hydrocracking of raw materials is carried out in the suspension phase (HSF), including heavy oil raw materials and a coal additive, followed by separation into a stream of raw materials subjected to HSF, and a heavy residue stream, wherein the heavy residue stream is a suspension of unconverted high-boiling residue and spent coal additive; - осуществляют гидрокрекинг продуктов гидрокрекинга сырья, полученных на стадии ГСФ, в газовой фазе со стационарным слоем катализатора с последующим фракционированием полученных продуктов гидрокрекинга;- hydrocracking of hydrocracking products of raw materials obtained at the GSF stage is carried out in the gas phase with a stationary layer of catalyst, followed by fractionation of the resulting hydrocracking products; - выполняют способ очистки неконвертированного остатка гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья от отработанной угольной добавки по п. 20 для получения отработанной угольной добавки и очищенного неконвертированного остатка гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья.- perform a method for purifying the unconverted hydrocracking residue of heavy petroleum feedstock from the spent coal additive according to claim 20 to obtain the spent coal additive and the purified unconverted hydrocracking residue of heavy petroleum feedstock.
RU2023107817A 2023-03-30 Method for combined hydrocracking of heavy petroleum feedstock, including isolation of spent additive from unconverted hydrocracking residue and its drying RU2805925C1 (en)

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2023112920A Division RU2808443C1 (en) 2023-05-18 Method for combined hydrocracking of heavy petroleum feedstock, including isolation of spent additive from unconverted hydrocracking residue and its drying

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2805925C1 true RU2805925C1 (en) 2023-10-24

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2822897C1 (en) * 2023-12-29 2024-07-16 Акционерное общество "ТАИФ" Drainage system, plant for combined hydrocracking of heavy oil feedstock and start-up method of such plant

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2337938C1 (en) * 2006-03-03 2008-11-10 М-Ай ЛЛС Installation and method for carbon extraction form solid source
US20120048782A1 (en) * 2010-09-01 2012-03-01 Syncrude Canada Ltd. In Trust For The Owners Of The Syncrude Project Extraction of oil sand bitumen with two solvents
RU2495086C2 (en) * 2008-05-20 2013-10-10 Ифп Энержи Нувелль Selective recycling of heavy gasoil for purpose of optimal integration of heavy crude oil and vacuum gas oil refining
RU2541324C2 (en) * 2010-01-21 2015-02-10 Интевеп, С.А. Additive for hydraulic processing and method of its production and application
RU2672751C2 (en) * 2013-11-27 2018-11-19 Ифп Энержи Нувелль Method for obtaining carbon black from at least one suspension fraction from installation of fcc catalytic cracking including special hydrotreating
RU2678764C2 (en) * 2014-11-04 2019-02-01 Ифп Энержи Нувелль Process for converting petroleum feedstocks comprising fluidised-bed hydrocracking stage, ageing stage and stage of separating sediments for production of fuel oils with low sediment content
RU2707294C2 (en) * 2014-02-12 2019-11-26 Бипи Европа Се Method of heavy oil and oil residue hydrocracking

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2337938C1 (en) * 2006-03-03 2008-11-10 М-Ай ЛЛС Installation and method for carbon extraction form solid source
RU2495086C2 (en) * 2008-05-20 2013-10-10 Ифп Энержи Нувелль Selective recycling of heavy gasoil for purpose of optimal integration of heavy crude oil and vacuum gas oil refining
RU2541324C2 (en) * 2010-01-21 2015-02-10 Интевеп, С.А. Additive for hydraulic processing and method of its production and application
US20120048782A1 (en) * 2010-09-01 2012-03-01 Syncrude Canada Ltd. In Trust For The Owners Of The Syncrude Project Extraction of oil sand bitumen with two solvents
RU2672751C2 (en) * 2013-11-27 2018-11-19 Ифп Энержи Нувелль Method for obtaining carbon black from at least one suspension fraction from installation of fcc catalytic cracking including special hydrotreating
RU2707294C2 (en) * 2014-02-12 2019-11-26 Бипи Европа Се Method of heavy oil and oil residue hydrocracking
RU2678764C2 (en) * 2014-11-04 2019-02-01 Ифп Энержи Нувелль Process for converting petroleum feedstocks comprising fluidised-bed hydrocracking stage, ageing stage and stage of separating sediments for production of fuel oils with low sediment content

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2822897C1 (en) * 2023-12-29 2024-07-16 Акционерное общество "ТАИФ" Drainage system, plant for combined hydrocracking of heavy oil feedstock and start-up method of such plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5801485B2 (en) Delayed coking process using adsorbents.
US9480963B2 (en) Thermo-catalytic cracking for conversion of higher hydrocarbons into lower hydrocarbons
US8088277B2 (en) Methods and system for removing impurities from heavy fuel
US20240093098A1 (en) Enhanced Distillate Oil Recovery from Thermal Processing and Catalytic Cracking of Biomass Slurry
RU2805925C1 (en) Method for combined hydrocracking of heavy petroleum feedstock, including isolation of spent additive from unconverted hydrocracking residue and its drying
RU2808443C1 (en) Method for combined hydrocracking of heavy petroleum feedstock, including isolation of spent additive from unconverted hydrocracking residue and its drying
RU2593996C2 (en) Mixing feed reservoir system
US6204421B1 (en) Method of disposing of waste in a coking process
EA045338B1 (en) SYSTEM AND METHOD FOR PURIFYING UNCONVERTED HYDROCRACKING RESIDUE OF HEAVY PETROLEUM RAW MATERIALS, METHOD FOR PROCESSING HEAVY PETROLEUM RAW MATERIALS
US2487796A (en) Hydrocarbon conversion process
CN118725894A (en) A process for the combined hydrocracking of heavy petroleum feedstock comprising separating spent additives from unconverted hydrocracked residues and drying them
RU2807388C1 (en) Evaporator for concentrating hydrocracking residue
RU2808412C1 (en) Method for processing heavy petroleum raw materials
JPS6117880B2 (en)
JP6715709B2 (en) Method for producing hydrocracked oil and apparatus for producing hydrocracked oil
RU2822897C1 (en) Drainage system, plant for combined hydrocracking of heavy oil feedstock and start-up method of such plant
EA047472B1 (en) METHOD OF PROCESSING HEAVY OIL FEEDSTOCK, HEAVY OIL FEEDSTOCK PROCESSING SYSTEM, CONCENTRATED RESIDUE AND APPLICATION OF CONCENTRATED RESIDUE
US11427771B2 (en) Process and apparats for recovering cracked hydrocarbons
US2255060A (en) Treatment of hydrocarbon and other residues
CN118222326A (en) Method for processing heavy petroleum feedstock
BR102014028414B1 (en) ADDITIVE THERMAL CRACKING COMPOUNDS FOR REDUCING COOK YIELD IN LATE COCONUT PROCESSES
MXPA01004434A (en) Method of disposing of waste in a coking process