UA107293U - Спосіб обробки важкої вуглеводневої сировини - Google Patents
Спосіб обробки важкої вуглеводневої сировини Download PDFInfo
- Publication number
- UA107293U UA107293U UAU201512817U UAU201512817U UA107293U UA 107293 U UA107293 U UA 107293U UA U201512817 U UAU201512817 U UA U201512817U UA U201512817 U UAU201512817 U UA U201512817U UA 107293 U UA107293 U UA 107293U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- oil
- raw materials
- gas mixture
- auxiliary gas
- heavy
- Prior art date
Links
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims abstract description 73
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims abstract description 73
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 87
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 66
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 claims abstract description 42
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 77
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 38
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 11
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 7
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 claims description 5
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims description 4
- -1 tank Substances 0.000 claims description 4
- HOWJQLVNDUGZBI-UHFFFAOYSA-N butane;propane Chemical compound CCC.CCCC HOWJQLVNDUGZBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 2
- 239000010705 motor oil Substances 0.000 claims description 2
- 241000270295 Serpentes Species 0.000 claims 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 14
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 14
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 9
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 4
- 239000000370 acceptor Substances 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 2
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Спосіб обробки важкої вуглеводневої сировини, переважно важкої нафти включає підготовку вихідної сировини й допоміжної газової суміші під заданим тиском, введення в підготовлену сировину підготовленої допоміжної газової суміші і їх змішування, кавітаційну обробку отриманої суміші, розділення рідких і газоподібних продуктів, з подальшим виділенням кінцевого нафтопродукту. Як допоміжну газову суміш використовують газоподібні вуглеводні, які мають енергію активації, порівнянну з енергією розриву молекул основних компонентів важкої вуглеводневої сировини, а підготовку вихідної важкої вуглеводневої сировини та допоміжної газової суміші, що знаходяться в рідкому стані, проводять під тиском, значення якого перевищує тиск насичених парів допоміжної газової суміші.
Description
Корисна модель належить до нафтопереробної, нафтохімічної та хімічної, а також до паливно-енергетичної промисловості, а конкретно до способу обробки важкої вуглеводневої сировини, і може бути використана при підготовці та переробці важкої нафти, залишків нафтопереробних і нафтохімічних виробництв, та інших рідких вуглеводневих середовищ для виробництва вуглеводневого палива, нафтохімічної та хімічної продукції а також при транспортуванні важкої нафти.
Актуальною задачею при транспортуванні важкої вуглеводневої сировини (важкої нафти) є зниження її в'язкості і щільності, а також зменшення температури початку кипіння і збільшення обсягу виходу світлих продуктів при перегонці.
В даний час для транспортування підготовленої важкої нафти, перед закачуванням в трубопровід, її, як правило, розбавляють легкими бензиновими фракціями (нафтою), при цьому обсяг розріджувачів може досягати 15-20 95 від обсягу важкої нафти. У випадку, коли доставка нафти до нафтового терміналу ускладнена, для зниження в'язкості нафти її підігрівають на всьому протязі транспортування.
В'язкість і щільність важкої нафти можна зменшити також за рахунок обробки її в кавітаційному реакторі як у чистому вигляді, так і в присутності допоміжних добавок. Технологія дозволяє виключити або значно зменшити обсяг розріджувачів, а також виключити або знизити температуру підігріву трубопроводу.
Відомий спосіб обробки важкої нафти, що включає підготовку нафти, підготовку допоміжних добавок, змішування компонентів, кавітаційну обробку суміші, де як допоміжну добавку використовують газ пентан ГІ.
Недоліком даного способу є низька ефективність процесу внаслідок використання пентану як допоміжної добавки. Енергія активації пентану при одних і тих же температурних умовах в кілька разів вище енергії активації високомолекулярних компонентів важкої нафти. Через істотну різницю в енергіях активації, концентрація вільних радикалів легких компонентів суміші значно нижче концентрації вільних радикалів важких компонентів. осколки високомолекулярних компонентів нафти не отримують потрібної кількості легких радикалів, щоб прореагувати з ними, тому вони рекомбінують між собою. Зниження щільності й в'язкості важкої нафти при даній технології обробки відбувається в основному не за рахунок деструкції
Зо високомолекулярних сполук важкої нафти, а за рахунок розбавлення її пентаном.
Найбільш близьким до пропонованого способу обробки важкої вуглеводневої сировини є спосіб обробки нафти |2), який включає підготовку нафти, підготовку допоміжної добавки (газової суміші), змішування компонентів, обробку їх в кавітаційному реакторі і розділення рідких і газоподібних продуктів, де як допоміжну добавку (газової суміші) використовують попутний газ.
Для обробки нафти попутним природним газом застосований струменево-кавітаційний метод.
При цьому обробка нафти за допомогою попутного газу, включає нагрів попутного природного газу під тиском 0,6-0,8 МПа до температури 120 "С, його розгін до надзвукової швидкості більше 400 м/с в розширенні сопла Лаваля, прискорення потоку нафти під тиском 1,6 МПа при температурі 80-90 "С в профільованому каналі і її розпорошення в кавітаційному струменевому газорідинному змішувачі з утворенням об'ємної кавітаційної каверни, в яку співвісно та у одному напрямку з потоком нафти подають надзвуковий потік природного газу, за допомогою чого здійснюють взаємодію і змішування потоків нафти і газу в умовах двофазного середовища, що рухається з локально надзвуковою швидкістю з отриманням суміші, в якій концентрація газу становить не менше 1095 від маси оброблюваної нафти, отриману суміш направляють по профільованому каналу, що розширюється, де її швидкість падає і при переході через звуковий бар'єр виникає стрибок ущільнення, в якому завершують розчинення природного газу в нафті, при цьому для стабілізації суміші та відведення надлишкової кількості природного газу через сепаратор на повторне використання здійснюють повторну кавітаційну обробку в пасивному кавітаторі-гомогенізаторі.
До недоліків даного способу по прототипу, слід віднести його високу енергоємність, низьку ефективність обробки нафти і низький ККД процесу. При цьому високомолекулярні компоненти нафти (фракції, що википають в діапазоні температур 350-550 "С), а також їх осколки мають порівняно високу реакційну здатність і легко вступають у реакції приєднання і окислення |З).
Попутний газ містить в основному метан (70-96905), який є представником найпростіших газоподібних парафінових вуглеводнів, має високу хімічну стійкість (4). Внаслідок цього, робоча суміш нафта-газ в зоні реакції, навіть у присутності каталізаторів, повинна мати температуру не менше 350 "С. Кавітаційна обробка суміші попутного газу (по прототипу) відбувається при температурі 80-90 С під тиском, максимум 1,6 МПа. Це означає, що важка вуглеводнева сировина знаходиться в рідкому стані, а метан - в газоподібному і температура недостатня для бо його активації.
Для максимального ефекту реакції необхідно, щоб реагуючі компоненти мали порівнянну енергію активації і, відповідно, приблизно рівну кількість донорів і акцепторів серед вільних радикалів, що утворилися. Недотримання цього правила різко знижує ККД процесу, що має місце в прототипі.
В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу обробки важкої вуглеводневої сировини, в якому за рахунок використання іншої допоміжної газової суміші та інших умов проведення процесу підготовки сировини та допоміжної газової суміші, забезпечується поліпшення фізико-хімічних параметрів обробленої важкої вуглеводневої сировини за рахунок зміни її складу, структури і високого ступеня перетворення важких вуглеводнів, а саме: зменшення її щільності, в'язкості, температури початку кипіння і збільшення виходу світлих фракцій при перегонці, підвищення ефективності обробки важкої вуглеводневої сировини і її ККД, за рахунок цього досягається зниження енергоємності процесу.
Поставлена задача вирішується тим, що в способі обробки важкої вуглеводневої сировини, переважно важкої нафти, який включає підготовку нафти, підготовку допоміжної газової суміші під заданим тиском, введення в сировину підготовленої допоміжної газової суміші, і їх змішування, кавітаційну обробку суміші, розділення рідких і газоподібних продуктів з подальшим виділенням кінцевого нафтопродукту, згідно з корисною моделлю, як допоміжну газову суміш використовують газоподібні вуглеводні, які мають енергію активації, порівнянну з енергією розриву молекул основних компонентів важкої вуглеводневої сировини, а підготовку вихідної важкої вуглеводневої сировини та допоміжної газової суміші, що знаходяться в рідкому стані, проводять під тиском, значення якого перевищує тиск насичених парів допоміжної газової суміші.
Крім того, в окремих випадках використання способу обробки важкої вуглеводневої сировини, переважно важкої нафти, що заявляється, пропонований спосіб відрізняється тим, що: - як важку вуглеводневу сировину використовують важкі нафтові залишки (мазут, гудрон, напівгудрон), нафтові шлами (асфальтосмолопарафінові відкладення, паливно-масляні, резервуарні, парафінові та ін.), відпрацьовані моторні масла й мастила, важкі нафтовмісні фракції, важкі нафти, суміші: нафта-мазут, нафта-напівгудрон, нафта-гудрон у різних співвідношеннях; - як сировину для допоміжної газової суміші використовують природний газ або попутний газ, або пропан-бутанові суміші, або гази високотемпературного каталітичного крекінгу нафти і газу.
У результаті використання корисної моделі, що заявляється, забезпечується отримання технічного результату, який полягає в поліпшенні фізико-хімічних параметрів кінцевого нафтопродукту за рахунок зміни його складу, структури, а саме: зменшенні його щільності, в'язкості, температури початку кипіння, збільшенні виходу світлих фракцій при перегонці і підвищенні ефективності обробки важкої вуглеводневої сировини і її ККД.
Між суттєвими ознаками заявлюваної корисної моделі та технічним результатом, що досягається, існує наступний причинно-наслідковий зв'язок.
Використання як допоміжної газової суміші газоподібних вуглеводнів, які мають енергію активації, порівнянну з енергією розриву молекул основних компонентів важкої вуглеводневої сировини, дозволяє поліпшити фізико-хімічні параметри кінцевого нафтопродукту, а саме, за рахунок збільшення виходу світлих фракцій при перегонці і зниження температури початку кипіння, досягається поліпшення складу і структури, що виражається в зниженні щільності та в'язкості.
Проведення попередньої підготовки вихідної важкої вуглеводневої сировини та допоміжної газової суміші (допоміжної добавки) - газоподібних вуглеводнів, які знаходяться в рідкому стані, та мають енергію активації, порівнянну з енергією розриву молекул основних компонентів важкої вуглеводневої сировини, під тиском, значення якого перевищує тиск насичених парів допоміжної газової суміші, забезпечує високу концентрацію реагуючих компонентів в кавітаційному реакторі.
У результаті кавітаційної обробки суміші з попередньо підготовлених важкої вуглеводневої сировини та допоміжної газової добавки, за рахунок того, що важка вуглеводнева сировина та допоміжна газова суміш мають порівнянну енергію активації, забезпечується потрібна концентрація вільних радикалів донора і акцептора в кавітаційному реакторі. Максимальна концентрація активних молекул донора і акцептора в оброблюваній суміші - це основний принцип збільшення ефективності виходу цільового продукту в результаті впливу кавітації на суміш оброблюваних речовин при вибраних умовах.
При кавітаційній обробці суміші утворюються бензинові та солярові фракції за рахунок деструкції високомолекулярних сполук важкої вуглеводневої сировини, і як наслідок, відбувається зменшення щільності й в'язкості оброблених нафтопродуктів. А збільшення концентрації бензинових і солярових фракцій призводить до зменшення температури початку кипіння оброблених важких нафтопродуктів і збільшення виходу світлих фракцій при перегонці.
Все це призводить до поліпшення фізико-хімічних параметрів обробленої важкої вуглеводневої сировини, а також підвищує ефективність обробки оброблених важких нафтопродуктів і ККД процесу.
Відсутність в порівнянні з прототипом в технологічному процесі запропонованого способу обробки важкої вуглеводневої сировини стадії попереднього підігріву вихідної сировини та допоміжної газової суміші, призводить до зниження енергоємності процесу і підвищенню ефективності обробки важких нафтопродуктів і її ККД.
Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на Фіг. 1 представлена Технологічна схема процесу обробки важкої вуглеводневої сировини, на Фіг. 2 показаний Графік зміни щільності важкої нафти в залежності від процентного вмісту допоміжної газової суміші, яка вводиться в сировину перед кавітаційною обробкою, а на фіг. З - Графік зміни в'язкості важкої нафти в залежності від процентного вмісту допоміжної газової суміші, яка вводиться в сировину перед кавітаційною обробкою.
Пропонований спосіб обробки важкої вуглеводневої сировини, переважно важкої нафти, полягає (див. схему Фіг. 1) у підготовці вихідної сировини та допоміжної газової суміші під заданим тиском, введенні в підготовлену сировину підготовленої допоміжної газової суміші і їх змішування, здійсненні кавітаційної обробки суміші, поділу рідких і газоподібних продуктів, з подальшим виділенням кінцевого нафтопродукту. При цьому як допоміжну газову суміш використовують газоподібні вуглеводні, які мають енергію активації, порівнянну з енергією розриву молекул основних компонентів важкої вуглеводневої сировини, а підготовку сировини та допоміжної газової суміші, що знаходяться в рідкому стані, проводять під тиском, значення якого перевищує тиск насичених парів допоміжної газової суміші.
Заявлений спосіб обробки важких вуглеводнів, переважно важкої нафти, реалізується за допомогою відомого стандартного устаткування і пристроїв в цій галузі.
Зо Пропонований спосіб обробки важкої вуглеводневої сировини здійснюють методом каталітичного крекінгу в кавітаційному реакторі наступним чином.
Спочатку здійснюють попередню підготовку важкої вуглеводневої сировини, що знаходиться в рідкому стані, для чого її подають з витратної місткості в блок підготовки сировини, де початкову сировину стискають до тиску, значення якого вище тиску насичених парів допоміжної газової суміші.
Одночасно здійснюють попередню підготовку допоміжної газової суміші (добавки) під заданим тиском, значення якого перевищує тиск насичених парів допоміжної газової суміші.
Як допоміжну газову суміш використовують газоподібні вуглеводні, які мають енергію активації, порівнянну з енергією розриву молекул основних компонентів важкої вуглеводневої сировини.
Наприклад, у разі використання як допоміжної газової суміші газоподібних продуктів високотемпературного крекінгу вуглеводнів нафти і газу, тиск повинен бути не нижче тиску насичених парів пропілену (компонента суміші, що має найбільший з усіх компонентів тиск насиченої пари), яке при 25 "С становить 1,132 МПа.
Кількість допоміжної газової суміші (добавки), яку необхідно ввести у вихідну важку вуглеводневу сировину перед кавітаційною обробкою, визначається її в'язкістю і щільністю. Чим вище в'язкість і щільність вихідної сировини, тим більший відсоток допоміжної добавки повинна містити суміш перед кавітаційною обробкою.
Гідродинамічні кавітаційні установки ефективно працюють при подачі на їх вхід рідини з
БО в'язкістю не більше 5000 сСт. Виходячи з даного обмеження, для обробки вихідної сировини з в'язкістю 20000 сСт необхідно ввести 2 95 допоміжної газової суміші, а для обробки сировини з в'язкістю 120000 ссСт - від 12 до 15 95 допоміжної газової суміші.
Для підготовки допоміжної газової суміші, наприклад газоподібних продуктів високотемпературного крекінгу вуглеводнів нафти і газу, її подають в блок підготовки, де її стискають до тиску, значення якого вище тиску насичених парів допоміжної газової суміші.
Далі в підготовлену вихідну сировину вводять підготовлену допоміжну газову суміш і змішують їх шляхом подачі в змішувач, де відбувається їх гомогенізація в рідкому стані.
Після перемішування підготовлених компонентів, суміш піддають кавітаційній обробці шляхом подачі її в блок кавітаційної обробки, наприклад в гідродинамічний кавітаційний реактор, в якому здійснюються хімічні реакції каталітичного крекінгу важкої вуглеводневої сировини в присутності допоміжної газової суміші.
Тиск, при якому здійснюється підготовка та кавітаційна обробка суміші важкої вуглеводневої сировини та допоміжної газової суміші повинен бути вище тиску насичених парів допоміжної газової суміші, тобто гази повинні бути в зрідженому стані.
У результаті кавітаційної обробки відбувається каталітичний крекінг важкої вуглеводневої сировини, де як допоміжна добавка використовується газова суміш вуглеводнів, які мають енергію активації, порівнянну з енергією розриву молекул основних компонентів важкої вуглеводневої сировини, а як каталізатор - кавітація.
При кавітаційному впливі на суміш компонентів, коли енергія розриву зв'язків молекул важких вуглеводнів і енергія активації допоміжної газової суміші вуглеводнів (добавки) мають близькі значення, концентрація вільних радикалів, що утворилися в результаті деструкції важких молекул вуглеводнів і вільних радикалів допоміжних речовин буде однакова, при відповідному підборі масових коефіцієнтів.
Зменшення в'язкості і щільності важкої вуглеводневої сировини відбувається за рахунок зменшення середньої молекулярної маси суміші вуглеводнів, в якій після обробки, підвищується вміст бензинових і солярових фракцій.
Після кавітаційної обробки, отриману суміш в рідкому стані, подають у сепаратор, де відбувається відділення рідких нафтопродуктів (готового продукту) від газів, що не прореагували або утворилися в процесі обробки. Частина газів після відділення низькокиплячих компонентів - водню, метану, етану і т.п. може бути використана повторно як сировина для приготування допоміжної газової суміші.
У результаті отримують готовий нафтопродукт з поліпшеними фізико-хімічними параметрами, а саме зі зниженими щільністю, в'язкістю, температурою початку кипіння і з підвищеним виходом світлих фракцій.
Ефективність корисної моделі перевірялася на кавітаційній установці ГУЛ-180 продуктивністю до 700 л/год. і оцінювалася за зміною фізико-хімічних параметрів важких вуглеводнів до і після обробки, таких як в'язкість, щільність, температура початку кипіння, вміст світлих фракцій.
Зо Як важкі вуглеводні використовувалася важка нафта компанії Расійс Кибіаіе5 з параметрами при 20 "С: щільність - 0,976 г/см3, в'язкість - 22500 сСт, температура початку кипіння - 242 С.
Перевірка ефективності використання запропонованого способу обробки важких вуглеводнів, переважно важкої нафти, проводилася в залежності від кількісного співвідношення важких нафтопродуктів і допоміжної газової суміші.
Як допоміжні газові суміші використовувалися вуглеводневі гази, які мають енергію активації, порівнянну з енергією розриву молекул основних компонентів важкої вуглеводневої сировини, а саме суміш газів пропану та бутану у співвідношенні 40/60 95 об'ємних зі вмістом ненасичених вуглеводнів не більше 6 95 об'ємних.
Обробку важкої нафти проводили в проточному режимі одноразово при наступних параметрах: початкова температура 22-25"7С, тиск 1,6 МПа і продуктивність по сировині 450 л/год.
Важка нафта і допоміжна газова суміш під тиском 1,6 МПа подавалися на вхід робочої камери кавітаційної установки, де відбувалося їх попереднє змішування.
Далі суміш в рідкому стані подавали в робочу зону, в якій відбувалася кавітаційна обробка, а потім у приймальну ємність.
Кількість продуктів, що утворюються, визначається фізико-хімічними параметрами сировини (в'язкість, щільність, груповий склад) і допоміжних добавок (температура кипіння, тиск насичених парів при робочій температурі, ступінь ненасиченості хімічних зв'язків), інтенсивністю гідродинамічних коливань і часом перебування рідини в зоні обробки (продуктивністю).
Після закінчення циклу обробки зразка важкої нафти, надлишковий тиск з системи скидався, а оброблена нафта піддавалася дегазації до залишкового вмісту розчиненого газу менше 1 95 мас, яка була готовим нафтопродуктом. Вимірювання в'язкості і густини вихідної нафти і отриманого нафтопродукту здійснювалося після дегазації при стандартних умовах (20 "С).
Результати експериментів з визначення змін фізико-хімічних параметрів важкої нафти в залежності від процентного вмісту допоміжної газової суміші, що вводиться у вихідну важку вуглеводневу сировину перед кавітаційною обробкою, наведені в Таблиці.
Таблиця
Зміна фізико-хімічних параметрів важкої нафти в залежності від процентного вмісту допоміжної газової суміші, яка вводиться в сировину перед кавітаційною обробкою
Спосіб обробки кавітаційною обробкою, 95 мас. 70 1 2 1 4 1 6 1 8 | тю
Безоброби.///:/ | (:Б ЇЇ /Ї7771117Ї11111117171717ї1717111111111ї11 щільність, г/сме | 0976 | ( Її! ЇЇ її ЇЇ в'язкість ост | 22500 | :( ЇЇ 7 Ї77771111171171111їЇ1 нин и я Я ПО ПОЛ ПО
Відомий(прототип) | ЇЇ (Ї / її /!/ щільність г/см" | | 0968 | 0965 | 0961 / 0,962 | 0,965 в'язкість ост | | 76000 | 15000 | 74000 / 13500 | 13000 нин и я Я ПО ПОЛЯ ПО
Пропонований.//-/ | (ЇЇ щ (ЇЇ / ї / щільність г/смУ | | 0943 | 0939 | 0928 / 0,928 | 0,928 в'язкість ост | | 4200 | з000 | 2400 | 2200 | го
Результати випробувань, що наведені у таблиці, показані також на доданих графіках (див. фіг. 2 і фіг. 3).
На підставі даних, представлених на доданих графіках, можна зробити наступні висновки.
При обробці важкої нафти компанії Расіїс Кибіаївх зменшення щільності нафти після обробки за пропонованим способом становить 0,033-0,048 г/см3, (в середньому 0,0405 г/см3), а по прототипу 0,008-0,015 г/см3, (в середньому 0,0115 г/см3). Таким чином, зміна щільності в строну зменшення, у запропонованому способі в 3,5 разу вище, ніж у прототипі. В'язкість важкої нафти після її обробки за пропонованим способом зменшується більш ніж у 8 разів, а по прототипу в 1,6 разу.
Для порівняння фізико-хімічних параметрів до і після обробки важкої вуглеводневої сировини, а також визначення ефективності і ККД процесу, нафта компанії Расіїїс Кибіа|ез до і після обробки піддавалася фракційному розгону. Як показали випробування, у необробленій нафті температура початку кипіння 242 "С, вихід світлих фракцій 55,5 95 об'ємних, у нафти, обробленої по прототипу температура початку кипіння 181 "С, вихід світлих фракцій 63 95, а у обробленої за пропонованим способом температура початку кипіння 127 "С, вихід світлих фракцій 74,5 95 об'ємних.
Таким чином, обробка важкої нафти за пропонованим способом дозволила зменшити щільність в середньому на 0,0405 г/см", в'язкість більш ніж у 8 разів, зменшити температуру початку кипіння на 115 "С і збільшити вихід світлих фракцій на 19 95 об'ємних.
Використання всієї сукупності суттєвих ознак заявленої корисної моделі дозволяє створити технологію обробки важких вуглеводнів з покращеними споживчими характеристиками, вище, ніж у відомих, при низькій енергоємності процесу і високому ККД процесу.
Запропонований спосіб обробки важких вуглеводнів може бути використаний для зниження в'язкості і щільності перед транспортуванням в трубопроводі, а також з метою збільшення виходу світлих фракцій при перегонці нафти.
Джерела інформації: 1. Патент 05 8105480 В2 "Ргосез5 Тог Ігеайпуд пеаму оїйв" МПК СТО 9/00, пріоритет від 6
Зо березня 2007 г., опубліковано 31 січня 2012 р. 2. Патент КО 2436834, "Способ обработки нефти с помощью попутного газа" МПК С10о 015/00, СТО 04732, пріоритет 15.03.2010, дата публікації 20.12.2011 (прототип). 3. Химия нефти и газа. Под ред. В.А. Проскурякова и А.Е. Драбкина. - М: Химия, 1995. С. 294. 4. Е.В. Смидович. Технология переработки нефти и газа. Часть 2. Крекинг нефтяного сьірья и переработка углеводородньх газов. М.: Химия, 1980. С. 52. 5. Справочник нефтехимика. Под ред. С.К. Огородникова. Т. 1. Л.: Химия, 1978. С. 67.
Claims (3)
1. Спосіб обробки важкої вуглеводневої сировини, переважно важкої нафти, що включає підготовку вихідної сировини й допоміжної газової суміші під заданим тиском, введення в підготовлену сировину підготовленої допоміжної газової суміші і їх змішування, кавітаційну обробку отриманої суміші, розділення рідких і газоподібних продуктів, з подальшим виділенням кінцевого нафтопродукту, який відрізняється тим, що як допоміжну газову суміш використовують газоподібні вуглеводні, які мають енергію активації, порівнянну з енергією розриву молекул основних компонентів важкої вуглеводневої сировини, а підготовку вихідної важкої вуглеводневої сировини та допоміжної газової суміші, що знаходяться в рідкому стані, проводять під тиском, значення якого перевищує тиск насичених парів допоміжної газової суміші.
2. Спосіб обробки важкої вуглеводневої сировини за п. 1, який відрізняється тим, що як важку вуглеводневу сировину використовують важкі нафтові залишки (мазут, гудрон, напівгудрон), нафтові шлами (асфальтосмолопарафінові відкладення, паливно-масляні, резервуарні, парафінові та ін.), відпрацьовані моторні масла й мастила, важкі нафтовмісні фракції, важкі нафти, суміші: нафта-мазут, нафта-напівгудрон, нафта-гудрон у різних співвідношеннях.
3. Спосіб обробки важкої вуглеводневої сировини за п. 1, який відрізняється тим, що як сировину для допоміжної газової суміші використовують природний газ або попутний газ, або пропан-бутанові суміші, або гази високотемпературного каталітичного крекінгу нафти і газу. плААККАА І В й - й й КО ЖІНМеВН 1 ННхЕдВА ПІДЕ КОВКИ о прздУуют скровива че смровнне Млин ой ВЕСТ завірення рт ї де щ У змій ї ре пеки тек нт янннететтн сетренн : юороких іі Те ЖЕННяХ ти ня й У ЗЕтУ ВК фо Бен поет ее ответ текстове тет тете ой ВіжмНачЯ Клен З М шо й НН: ІЕНМОМ ІН ХК і ї Ї ї нн КК В КК КН НК КН НН КН НН
Фк. 1 Е ЗачежНеюь ЗБЕ ЗК нах ; ВА ге киев ЕН епі тжзавен ех вв З й ОЕЖ У і фру сонне пнтнтунннтнйнянннифнннннн 00 Кен ес ни мин шини мини ВН НН НН МАННЯ ВАН НІ МН ЯНА, й З а г В Те чає. Р ВідУмей (кроче в де поховані. і ! МКавніють нафтв єв проси БТ ге і Як, (с;
! Жалемжніть в'язке кр левей знах : ; ЯН КЕН ЕНН ВЕК ІННУ ЗЗОВНІ Ж : : ваз ісук, се : ПК пен ни и и нн нн о в в В "Юро ї Я и НН В В ши ни ше ти ВО НИ МНН В Н : НОАевес ін їі мо по по нн ПОН НН НН НИК НН вон зинннись п Вин ЖИ. її нн ни а ААААДАААКАААААКАТН НААН Кі клтклнн й Ко 4 й В ТО бува Ї є підем Тен У ОВ Я; : а ПНО ВЗЯВ.
Еоекієть нафтн без кН ДО С хріг, З
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201512817U UA107293U (uk) | 2015-12-24 | 2015-12-24 | Спосіб обробки важкої вуглеводневої сировини |
| RU2018121020A RU2018121020A (ru) | 2015-12-24 | 2016-11-10 | Способ обработки тяжелого углеводородного сырья |
| US16/063,254 US20180371329A1 (en) | 2015-12-24 | 2016-11-10 | Method for processing heavy hydrocarbon feedstock |
| BR112018012882-1A BR112018012882A2 (pt) | 2015-12-24 | 2016-11-10 | método de processamento de matéria-prima de hidrocarbonetos pesados |
| EA201891513A EA035887B1 (ru) | 2015-12-24 | 2016-11-10 | Способ обработки тяжелого углеводородного сырья |
| MX2018007689A MX2018007689A (es) | 2015-12-24 | 2016-11-10 | Metodo de tratamiento de materias primas pesadas de hidrocarburos. |
| CA3009626A CA3009626A1 (en) | 2015-12-24 | 2016-11-10 | Method for processing heavy hydrocarbon feedstock |
| CN201680075375.1A CN108463537A (zh) | 2015-12-24 | 2016-11-10 | 处理重烃原料的方法 |
| PE2018001173A PE20181211A1 (es) | 2015-12-24 | 2016-11-10 | Metodo de tratamiento de materias primas pesadas de hidrocarburos |
| PCT/UA2016/000132 WO2017111764A1 (ru) | 2015-12-24 | 2016-11-10 | Способ обработки тяжелого углеводородного сырья |
| CONC2017/0013225A CO2017013225A2 (es) | 2015-12-24 | 2017-12-21 | Metodo de tratamiento de materias primas pesadas de hidrocarburos |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201512817U UA107293U (uk) | 2015-12-24 | 2015-12-24 | Спосіб обробки важкої вуглеводневої сировини |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA107293U true UA107293U (uk) | 2016-05-25 |
Family
ID=56292324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU201512817U UA107293U (uk) | 2015-12-24 | 2015-12-24 | Спосіб обробки важкої вуглеводневої сировини |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA107293U (uk) |
-
2015
- 2015-12-24 UA UAU201512817U patent/UA107293U/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106459772B (zh) | 从原油中生产芳族化合物的方法 | |
| CN110382668B (zh) | 重油改质的一体化水热方法 | |
| KR102150269B1 (ko) | 중유로부터 파라핀 스트림을 생산하기 위한 초임계수 경질화 공정 | |
| US20090166261A1 (en) | Upgrading heavy hydrocarbon oils | |
| RU2426589C2 (ru) | Способы и системы смешивания для введения предшественника катализатора в сырье, содержащее тяжелую нефть | |
| US9005432B2 (en) | Removal of sulfur compounds from petroleum stream | |
| US20080099374A1 (en) | Reactor and process for upgrading heavy hydrocarbon oils | |
| US20080099378A1 (en) | Process and reactor for upgrading heavy hydrocarbon oils | |
| RU2517186C2 (ru) | Способ и устройство для получения углеводородного топлива и композиции | |
| CA2663661A1 (en) | Processing of dehydrated and salty hydrocarbon feeds | |
| US9050578B2 (en) | Sulphur and metals removal process for fuels through the use of a multi-stage ultrasound apparatus with the addition of methylate and water/fluoride mix in multiple seperate stages | |
| UA107293U (uk) | Спосіб обробки важкої вуглеводневої сировини | |
| US20140298712A1 (en) | Novel process for molecular rupture, reorganization and fuel optimization and volume increase through high pressure and hydrodynamic cavitation with the addition of water and other additives a.k.a. romo-apc | |
| US9028680B2 (en) | Method and system for processing viscous liquid crude hydrocarbons | |
| JP7413642B2 (ja) | 合成ガスの製造方法 | |
| EA035887B1 (ru) | Способ обработки тяжелого углеводородного сырья | |
| US20150315478A1 (en) | Systems and methods for field treating heavy or otherwise challenging crude oils | |
| RU2376340C1 (ru) | Способ подготовки углеводородного сырья для дальнейшей углубленной переработки | |
| WO2013009218A2 (ru) | Способ и устройство переработки тяжелого нефтяного сырья | |
| CN102625824A (zh) | 降低烃类进料的酸度的方法和系统 | |
| WO2005073346A1 (en) | Process and installation for high temperature processing of heavy petroleum residues | |
| RU78793U1 (ru) | Схема подготовки и углубленной переработки углеводородного сырья | |
| RU2772137C1 (ru) | Ультразвуковой кавитационный преобразователь | |
| JP7392228B2 (ja) | 合成ガスの製造方法 | |
| JP7413631B2 (ja) | 合成ガスの製造方法 |