WO2013009218A9 - Способ и устройство переработки тяжелого нефтяного сырья - Google Patents

Способ и устройство переработки тяжелого нефтяного сырья Download PDF

Info

Publication number
WO2013009218A9
WO2013009218A9 PCT/RU2012/000551 RU2012000551W WO2013009218A9 WO 2013009218 A9 WO2013009218 A9 WO 2013009218A9 RU 2012000551 W RU2012000551 W RU 2012000551W WO 2013009218 A9 WO2013009218 A9 WO 2013009218A9
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
reaction chamber
reaction
temperature
raw materials
reactor
Prior art date
Application number
PCT/RU2012/000551
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2013009218A3 (ru
WO2013009218A2 (ru
Inventor
Альберт Ханифович СУЛТАНОВ
Original Assignee
Общество С Ограниченной Отвественностью "Премиум Инжиниринг"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Отвественностью "Премиум Инжиниринг" filed Critical Общество С Ограниченной Отвественностью "Премиум Инжиниринг"
Publication of WO2013009218A2 publication Critical patent/WO2013009218A2/ru
Publication of WO2013009218A3 publication Critical patent/WO2013009218A3/ru
Publication of WO2013009218A9 publication Critical patent/WO2013009218A9/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G9/00—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G9/34—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils by direct contact with inert preheated fluids, e.g. with molten metals or salts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/26—Nozzle-type reactors, i.e. the distribution of the initial reactants within the reactor is effected by their introduction or injection through nozzles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G9/00—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G9/06—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils by pressure distillation
    • C10G9/08—Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00002—Chemical plants
    • B01J2219/00004—Scale aspects
    • B01J2219/00006—Large-scale industrial plants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00162—Controlling or regulating processes controlling the pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00164—Controlling or regulating processes controlling the flow
    • B01J2219/00166—Controlling or regulating processes controlling the flow controlling the residence time inside the reactor vessel

Definitions

  • the present invention relates to the field of processing heavy oil feedstocks such as heavy and superheavy oils, viscous oils, natural bitumen, oil residues such as atmospheric distillation residues and products based on them or containing them, vacuum distillation residues and products based on them or with their contents, the remains of the visbreaking process.
  • the invention can be used in the processing of crude oil at refineries and in the refinement of heavy crude oil in field conditions.
  • Heavy oil A significant part of the world's hydrocarbon reserves are heavy and superheavy oils, ultra-viscous oils and natural bitumen (hereinafter referred to as heavy oil). Amid growing global consumption of hydrocarbons and a decrease in existing reserves of conventional oil, an increase in the share of heavy oil in the total volume of oil production is observed. The extraction, primary preparation and transportation of heavy crude oil is much more complicated than similar processes compared to conventional oil. The high density and viscosity of heavy petroleum feedstock makes its preparation much more energy intensive and capital intensive. Regardless of the method of transportation (pipeline transport, water transport, etc.), the cost of transporting heavy crude oil is significantly higher compared to conventional oil. Heavy crude oil is usually characterized by a low content of motor fractions, a high content of sulfur, metals, etc.
  • a known method of processing heavy oil in order to reduce the viscosity described in patent US5096566 involves separately heating the heavy oil stream and the gas stream, mixing the hot gas and hot oil under pressure, and immediately passing the heavy oil / gas mixture through a small nozzle or nozzle. In this case, a significant pressure drop occurs, and the ejected mixture of heavy oil and gas in the form of small drops of oil is carried away by a highly turbulent gas stream with the formation of a jet. This stream enters the reaction chamber, wherefrom the withdrawal of oil with reduced viscosity occurs.
  • This method is based on the destruction of the dispersed structure of heavy oil and asphaltene agglomerates due to the very large shear forces generated during the passage of the mixture through the nozzle.
  • This method only solves the problem of reducing the viscosity of heavy crude oil and can be used in the fields to solve the problem of transportation of heavy crude oil, but does not solve the problem of processing heavy crude oil and heavy oil residues to produce lighter products.
  • the disadvantages of this method include the fact that it is recommended to use hydrogen as a gas, which is expensive and requires separate production for its production.
  • the process mode involves cracking the heavy hydrocarbons that make up the raw material, with the exception of asphaltenes, as well as the side hydrocarbon chains of polycyclic compounds.
  • the process is carried out at a temperature of 480-500 ° C and a reaction time of 1.5-2 minutes or at a lower temperature of 430-450 ° C and a reaction time of 10-15 minutes.
  • the reaction products are usually fractionated in vacuo.
  • the main disadvantage of this process is the low depth of processing of heavy petroleum feedstock with a significant yield of decomposition gases (5-6% of the mass of the feedstock).
  • the processed product is used as residual fuel.
  • Patent RU 2354681 describes a method of high-tech thermal cracking of heavy oil residues with increasing depth of processing of raw materials and with a higher yield of light distillate fractions, in particular diesel.
  • the method of thermal cracking of heavy petroleum products includes feeding them together with an active hydrogen donor additive as a feedstock to the cracking zone and its heat treatment.
  • an active hydrogen donor additive it is proposed to use water in an amount of 10-50 wt.%, and the feedstock is proposed to be fed to the cracking zone in the form of a water-oil emulsion under supercritical pressure of 22.5-35.0 MPa.
  • the proposed heat treatment temperature is 320-480 ° C.
  • the present invention is based on the task of creating a method for processing heavy petroleum feedstocks, such as heavy and superheavy oils, ultra-viscous oils, natural bitumen, oil residues, such as atmospheric distillation residues and products based on them or with their contents, vacuum distillation residues and products on based on them or with their content, the remains of the visbreaking process having high efficiency, high depth of processing of raw materials, low gas generation, low coke formation and low threshold are cost-effective power.
  • heavy petroleum feedstocks such as heavy and superheavy oils, ultra-viscous oils, natural bitumen
  • oil residues such as atmospheric distillation residues and products based on them or with their contents, vacuum distillation residues and products on based on them or with their content
  • the problem underlying the present invention is solved using a method of processing hydrocarbon feeds, which consists in the fact that the processed raw materials are heated and the superheated water vapor is prepared in parallel, the heated processed raw materials and the superheated water vapor are fed into the first reaction chamber of the reactor having two in series and interconnected reaction chambers, wherein the volume of the first reaction chamber is less than the volume of the second reaction chamber, and the diameter and volume of the second reaction chamber are espechivayut decrease pressure and temperature of the reaction mixture, the feedstock temperature is set lower than the temperature in the first reaction chamber, and the temperature of the steam is set higher than the temperature in the first reaction chamber, the temperature and pressure of the feedstock, the temperature and pressure superheated water vapor are set to values sufficient for thermal cracking of at least a portion of the hydrocarbon feed in the first reaction chamber, the pressure and temperature of the processed feed, pressure and temperature of the superheated steam being set to provide pressure and temperature in the second reaction chamber, at which the occurrence of thermal cracking reactions is unlikely, the reaction products are removed
  • the average residence time of the reaction mixture in the first reaction chamber is less than 0.1 second.
  • the necessary degree of conversion of the feedstock is provided while limiting the formation of short-chain hydrocarbons and solid residues, respectively, low gas formation and coke formation.
  • the processed raw materials are heated to a temperature in the range from 30 ° C less to 15 ° C higher than the temperature at which thermal decomposition of the hydrocarbon feed is started before being fed into the first reaction chamber of the reactor. This allows you to minimize undesirable processes of gas formation and coke formation in heat exchange equipment.
  • the thermal cracking reaction in the reactor is carried out with the greatest efficiency, since a relatively small amount of energy is required to be supplied to the feedstock to start the thermal cracking reaction.
  • water vapor is prepared with a temperature of from 500 ° C to 800 ° C. This temperature of superheated water vapor is sufficient to initiate the thermal cracking reaction of the raw material heated to the above temperature and is not excessive, that is, the raw material does not communicate an excessive amount of energy, which can cause an increase in the formation of short-chain hydrocarbons and an increase in energy costs of the process.
  • the feed rate of water vapor to the feed is from 0.6 kg of water vapor per 1 kg of feed to 1.5 kg of water vapor per 1 kg of feed.
  • this amount of steam is sufficient to provide the thermal cracking of the feed necessary for the reaction and additionally sufficient to provide the function of inhibiting the polycondensation reaction involving the formed radicals.
  • this amount of water vapor is not excessive and does not have a noticeable negative effect on the target reactions.
  • the problem underlying the present invention is also solved using a thermal cracking reactor for hydrocarbon feedstocks containing two reaction chambers arranged in series and interconnected, the volume of the first reaction chamber being less than the volume of the second reaction chamber, the first reaction chamber has means for supplying raw materials and superheated water vapor , the second reaction chamber has a means of outputting reaction products, the diameter and volume of the second reaction chamber are configured to provide reducing pressure and temperature of the reaction mixture to the temperature and pressure at which the occurrence of thermal cracking reactions is unlikely.
  • the design of the reactor is simple for industrial design. Accordingly, the manufacture of this reactor requires low costs, which means a low threshold of cost-effective power. This reactor can be used at low power for raw materials, even in field conditions.
  • the volume of the second reaction chamber is at least five times larger than the volume of the first reaction chamber.
  • the means for supplying raw materials and superheated water vapor are provided to provide shear forces for the raw materials. Shear forces in relation to raw materials ensure the destruction of supramolecular structures in the composition of raw materials, for example, asphaltene agglomerates, which ensures the involvement of these hydrocarbons in the cracking reaction.
  • the thermal cracking reactor may contain several first reaction chambers connected to the second reaction chamber, the volume of the second reaction chamber being at least five times greater than the sum of the volumes of the first reaction chambers. In this case, the unit productivity of the reactor is increased while retaining all its advantages.
  • the first reaction chamber is configured to provide an average residence time of the reaction mixture in the first reaction chamber of less than 0.1 second.
  • the necessary degree of conversion of the feedstock is provided while limiting the formation of short-chain hydrocarbons and solid residues, respectively, low gas formation and coke formation.
  • the second reaction chamber is configured to provide an average residence time of the reaction mixture in the second reaction chamber of at least 10 seconds. In this case, stabilization of the reaction products is ensured.
  • a heavy hydrocarbon feed processing plant comprising a means for heating heavy hydrocarbon feeds, a means for preparing superheated water vapor, a thermal cracking reactor for hydrocarbon feedstocks, a reaction product separation system and a heat recovery system
  • the thermal reactor hydrocarbon cracking contains two reaction chambers arranged in series and interconnected, the volume of the first reaction amers less than the volume of the second reaction chambers, first reaction chamber having means for supplying feedstock and steam, the second reaction chamber has an output means of the reaction products, diameter and volume of the second reaction chamber and provide pressure change the temperature of the reaction mixture to a temperature and pressure at which thermal cracking reactions are unlikely
  • the means for heating the heavy hydrocarbon feed and the means for preparing water vapor are connected to the first reaction chamber
  • the reaction product separation system and the heat recovery system are connected to the second reaction chamber.
  • the structure of this installation includes standard equipment, and the design of the reactor is simple for industrial design. Accordingly, during the construction and operation of this installation low costs are required, which means a low threshold for cost-effective power.
  • This installation can be used at low power for raw materials and even in field conditions.
  • the volume of the second reaction chamber is at least five times larger than the volume of the first reaction chamber.
  • a thermal cracking reactor as part of a heavy hydrocarbon feed processing plant may contain several first reaction chambers connected to a second reaction chamber, the volume of the second reaction chamber being at least five times greater than the sum of the volumes of the first reaction chambers.
  • the unit productivity of the reactor and the plant as a whole is increased while maintaining all the advantages.
  • the first reaction chamber is configured to provide an average residence time of the reaction mixture in the first reaction chamber of less than 0.1 second.
  • the necessary degree of conversion of the feedstock is provided while limiting the formation of short-chain hydrocarbons and solid residues, respectively, low gas formation and coke formation.
  • the second reaction chamber is configured to provide an average residence time of the reaction mixture in the second reaction chamber of at least 10 seconds. In this case, stabilization of the reaction products is ensured.
  • the problem underlying the present invention is solved by a method of processing hydrocarbon feeds, which consists in heating the processed feed to a temperature in the range of 30 ° C to 15 ° C higher than the temperature at which the thermal decomposition of the hydrocarbon feed begins, and in parallel prepare superheated water steam with a temperature from 500 ° C to 800 ° C, heated processed raw materials and superheated water vapor are fed into a hollow reactor, where the thermal cracking reaction of the raw material takes place, the reaction products are removed from the reactor.
  • the bulk of the raw material after its heating is in a state that is critical to the reaction of thermal cracking.
  • the raw materials are very rapidly heated to temperatures at which thermal cracking reactions of the raw materials begin.
  • the initialization of the reaction occurs in relation to the entire volume of raw materials at one point in time.
  • this method is less energy-intensive, in comparison with known methods, while achieving one degree of conversion of raw materials. Accordingly, energy and operating expenses for the processing of raw materials are reduced, which means lowering the threshold for profitable capacity.
  • the thermal cracking reaction of the feed is carried out in a reactor having two reaction chambers arranged in series and interconnected, the volume of the first reaction chamber being less than the volume of the second reaction chamber.
  • the average residence time of the reaction mixture in the first reaction chamber is less than 0.1 second.
  • the necessary degree of conversion of the feedstock is provided while limiting the formation of short-chain hydrocarbons and solid residues, respectively, low gas formation and coke formation.
  • the problem underlying the present invention is solved by a method of processing a hydrocarbon feedstock, which consists in transferring a first amount of energy to the feedstock by heating the feedstock to a temperature in the range of 30 ° C to 15 ° C higher than the temperature of the onset of thermal cracking hydrocarbon feedstock using surface heat exchange, in parallel, superheated water vapor is prepared with a temperature of from 500 ° C to 800 ° C, a second amount of energy is transferred to the raw material by mixing heat of the raw materials and superheated water vapor in the reactor, while the mixing of raw materials and superheated water vapor is carried out to ensure that the raw materials transfer a third amount of energy by mechanical action of the superheated steam stream on the heated raw material stream in the reactor, while the total amount of supplied energy is controlled with
  • the optimal residence time of the reaction mixture in the reactor cavity is maintained to ensure the occurrence of thermal
  • the bulk of the raw material after the transfer of the first amount of energy to it is in a state that is critical of the thermal cracking reaction.
  • the raw materials are very rapidly heated to temperatures at which thermal cracking reactions of the raw materials begin.
  • the reaction is initialized in relation to the entire volume of raw materials at one time.
  • this method is less energy-intensive, in comparison with known methods, while achieving one degree of conversion of raw materials. Accordingly, energy and operating expenses for the processing of raw materials are reduced, which means lowering the threshold for profitable capacity.
  • raw materials transfer a third amount of energy by mechanical action of a superheated steam stream to a heated raw material stream, supramolecular structures in the composition of the raw material, for example, asphaltene agglomerates, are destroyed, which ensures the involvement of these hydrocarbons in the cracking reaction and, accordingly, the degree of conversion of the raw material increases and the yield of light hydrocarbons increases .
  • the thermal cracking reaction of the feed is carried out in a reactor having two reaction chambers arranged in series and interconnected, the cracking reactions taking place mainly in the first reaction chamber, the volume of which is less than the volume of the second reaction chamber and the feed pressure, feed temperature, pressure and temperature of the superheated the steam is set to provide pressure and temperature in the second reaction chamber, at which the course of thermal cracking reactions is unlikely nym.
  • the average residence time of the reaction mixture in the first reaction chamber is less than 0.1 second.
  • the necessary degree of conversion of the feedstock is provided while limiting the formation of short-chain hydrocarbons and solid residues, respectively, low gas formation and coke formation.
  • Fig. 1 shows a hydrocarbon processing reactor according to the present invention
  • Fig. 2 is a flow chart of a hydrocarbon processing plant according to the present invention.
  • a hydrocarbon processing reactor 1 As shown in Fig. 1, a hydrocarbon processing reactor 1 according to the present invention consists of two interconnected reaction chambers: a first reaction chamber 2 and a second reaction chamber 3.
  • Raw materials and superheated water vapor are introduced into the first reaction chamber.
  • the process in the first reaction chamber is carried out at a pressure Pj and a temperature T
  • the process pressure in the first reaction chamber P ] is set in the range from 15 to 45 kgf / cm 2
  • the process temperature in the first reaction chamber T ] is set in the range from 400 ° C to 500 ° C.
  • pressure P 1 and temperature are selected primarily depending on the composition of the processed hydrocarbon feed. Also, the desired composition of the resulting products affects these values.
  • composition of the final product obtained is affected by the method and amount of energy supplied to the hydrocarbon molecules to carry out the cracking reaction.
  • Viscosity is a measure of the internal resistance of a fluid to flow and it, as as a rule, increases when molecules in the liquid contain short-chain side branches. In the process of visbreaking, the side chains are predominantly cracked, this reduces the viscosity of the bulk of the oil residue, and up to 5-6% of the mass, hydrocarbon gases and about 10-15% of the mass, gasoline fraction are formed.
  • a combined method of supplying energy to raw materials for conducting a cracking reaction is used.
  • the hydrocarbon feed is heated by any known method to a temperature T 0 ranging from a temperature 30 ° C below the start temperature of the thermal decomposition of the feed at a process pressure Pi to a temperature of 15 ° C above the start temperature of the thermal decomposition of the feed at a process pressure Pj.
  • the actual value of the temperature of the onset of thermal decomposition of raw materials can be determined by the calculation method, but in practice the experimental determination in laboratory conditions is more accurate.
  • the temperature of the beginning of the thermal decomposition of raw materials is understood as the temperature at which decomposition processes begin, which are noticeable when observed with the naked eye, i.e. Decomposition gases in the form of ascending flows become visible above the surface of heavy oil feedstocks.
  • the hydrocarbon feed is supplied with energy close to that required for cracking, but not sufficient for its implementation.
  • a certain amount of components may be contained with a lower temperature of the onset of thermal decomposition and thermally less stable than the bulk of the feedstock.
  • Such a situation is possible, for example, when residues obtained from various technological processes at a refinery are mixed into the composition of heavy crude oil.
  • the optimal process parameters it is necessary to focus on the main part of the raw material. If you conduct heating of raw materials in the first stage, based on the temperature of the onset of thermal decomposition of the thermally unstable component of the raw material, the amount of energy supplied at this stage may not be enough to carry out the thermal cracking reaction in the main part of the raw material.
  • T 0 should not exceed the temperature of the onset of thermal decomposition of raw materials by more than 15 ° C, since further heating can cause undesirable processes of gas formation and coke formation in heat exchangers before the raw materials enter the reactor.
  • one of the existing methods generates superheated water vapor with a temperature T rn from 500 ° C to 800 ° C.
  • the temperature of superheated water vapor is selected based on the amount of energy that must be reported to heavy crude oil for the cracking process.
  • the pressure of superheated water vapor is selected in accordance with the technological parameters of the reactor and should ensure its normal operation.
  • the heated hydrocarbon feed and superheated water vapor enter the reactor 1, namely, the first reaction chamber 2.
  • the hydrocarbon feed enters the reaction chamber of the first reaction chamber 2 through a plurality of channels 4 of the hydrocarbon feed.
  • Superheated water vapor is supplied to the reaction cavity of the reaction chamber 2 through one or more channels 5 of water vapor.
  • the design of the first reaction chamber 2 namely, the location of the hydrocarbon feed channels and water vapor channels, provides such an interaction of the hydrocarbon feed streams and superheated water vapor in which intensive mixing of the hydrocarbon feed and water vapor flows and, accordingly, intensive heat transfer and mechanical interaction with significant shear forces.
  • the stream of superheated water vapor intersects with the flows of raw materials at a right or close to right angle.
  • a temperature administrating the stream of processed raw materials and superheated water vapor in the first reaction chamber a temperature administrating the stream of processed raw materials and superheated water vapor in the first reaction chamber.
  • the temperature of superheated water vapor T VP is set above the reaction temperature of thermal cracking of the feedstock, namely, above the temperature in the first reaction chamber T
  • the second part of the thermal energy is intensively transferred from water vapor to the hydrocarbon feed stream by mixing.
  • the third part of the energy is transferred from water vapor to hydrocarbon feed in the form of kinetic energy during mechanical interaction of the flows.
  • the total energy received by the hydrocarbon feed is sufficient to initiate and carry out the thermal cracking reaction.
  • the method of supplying heat to hydrocarbon feed materials described above is energetically more uniform than supplying heat through a heat exchange surface.
  • the arrangement of the hydrocarbon feed channels 4 and the water vapor channels 5 provides such an interaction of the hydrocarbon feed streams and superheated water vapor, in which there is a mechanical interaction with significant shear forces.
  • These shear forces arising in the first reaction chamber 2 provide for the destruction of supramolecular structures in the composition of raw materials, for example, asphaltene agglomerates, which ensures the involvement of these hydrocarbons in the cracking reaction.
  • a preferred average residence time of the reaction mixture in the first reaction chamber is less than 0.1 second. This residence time provides low gas and coke formation.
  • reaction mixture consisting of hydrocarbons and water vapor, enters the second reaction chamber 3.
  • the second reaction chamber 3 is larger than the first reaction chamber 2.
  • the diameter of the second reaction chamber is selected taking into account the volumetric capacity of the reactor in the reaction mixture at operating pressure and temperature.
  • the height of the second reaction chamber is selected taking into account the required residence time of the reaction mixture, which must be at least 10 seconds to ensure stabilization of products.
  • the volume of the second reaction chamber must be at least five times the volume of the first reaction chamber.
  • the reaction mixture flows from the first reaction chamber 2 into the second reaction chamber 3, adiabatic expansion of the flow occurs, while the flow spends part of its energy on the expansion work, which leads to a decrease in internal energy and temperature.
  • the pressure P 2 is set , the temperature of the reaction mixture is T 2 .
  • the second reaction chamber 3 due to its larger diameter and length and, accordingly, volume, provides a decrease in the pressure and temperature of the reaction mixture.
  • the feed pressure, feed temperature, pressure, and superheated steam temperature are adjusted to this aspect in order to provide a pressure of P 2 and a temperature of T 2 in the second reaction chamber at which the occurrence of thermal cracking reactions is unlikely.
  • the diameter and volume of the second reaction chamber is selected taking into account the possibility of the indicated P 2 and T 2 , at which the initiation of the cracking reaction becomes unlikely.
  • superheated water vapor performs an additional function of inhibiting the polycondensation reaction involving the formed radicals.
  • the multiplicity of water vapor supply to the raw material should be at least 0.6 kg of water vapor per 1 kg of raw material. In practice, this value does not exceed 1.5 kg of water vapor per 1 kg of raw materials. For optimal results, this value should be about 1 kg of water vapor per 1 kg of raw material. However, this value is selected in accordance with the characteristics of the processed raw materials.
  • the reactor 1 may contain several first reaction chambers 2.
  • the location of two or more first reaction chambers 2 relative to the axis of the reactor 1 is selected taking into account the optimal interaction of the flows of the reaction mixture coming from the first reaction chambers 2 into the second reaction chamber 3
  • the diameter of the second reaction chamber is selected similar to the method described above for a reactor with one first reaction chamber, taking into account the total volumetric the productivity of the reactor 1 in the reaction mixture at an operating pressure of P 2 and a temperature of T 2 .
  • the height of the second reaction chamber is selected taking into account the required residence time of the reaction mixture, which should be at least 10 seconds to ensure stabilization of the products.
  • the hydrocarbon feed in a hydrocarbon feed processing reactor, the hydrocarbon feed is heated almost instantaneously to a temperature sufficient to effect a cracking reaction and the reaction is stopped almost instantly due to the use of a larger second reaction chamber.
  • the residence time of the feedstock in the first reaction chamber is one of the important controlled process parameters. This residence time is determined by the laws of hydrodynamics and depends primarily on the pressure difference between P t and P 2 and is controlled by regulating the indicated pressures at given dimensions of the reaction chamber.
  • the temperature regime is also an important adjustable parameter of the process, stands bytes ⁇ is regulated by changing T VP and the ratio of the mass flow rate of superheated water vapor to the mass flow rate of heavy oil feed.
  • T 2 is a controlled parameter and depends on the amount of energy spent on thermal cracking and the work of adiabatic expansion of the reaction mixture.
  • a hydrocarbon feed processing plant includes a hydrocarbon feed tank 7, from which heavy hydrocarbon feed, such as bitumen, is supplied through a pump 8 through heat exchangers 9 and 10 to a hydrocarbon feed processing reactor 1.
  • heat exchanger 11 If necessary, additional heating of the raw material with superheated steam is provided using the heat exchanger 11. It is also possible to use other heating methods instead of the heat exchanger 11, for example, a tube furnace.
  • prepared water is added to the heavy hydrocarbon feed in a predetermined proportion to reduce coke formation in the heat exchangers and to prevent any cracking reactions.
  • a hydrocarbon feed processing plant includes a water supply tank 12, from which, using a pump 13, the prepared water is mixed with heavy hydrocarbon feed and into the reactor 1 through heat exchangers 14, 15, 16, 17, a boiler 18 and a superheater 19.
  • superheated steam from the boiler 18 and the superheater 19, if necessary, is supplied to the heat exchanger 1 1 for additional heating of heavy hydrocarbon feedstocks.
  • the heated heavy hydrocarbon feed enters the first reaction chamber 2, where superheated steam is also supplied from the superheater 19.
  • the residence time of the raw materials in the first reaction chamber 2 is minimal and is less than 0.1 seconds.
  • the reaction mixture enters the second reaction chamber 3, where the cracking products are stabilized.
  • the stable reaction mixture is throttled and enters the separator 20 of the heavy residue.
  • the separated heavy residue is taken away by pump 21, cooled in the heat exchanger 17 with prepared water and fed to a separator 22, where the gas phase is separated and flared.
  • the heavy residue enters the commodity tanks.
  • the vapor phase from the heavy residue separator 20 is cooled and partially condensed in the heat exchanger 10, enters the separator 23.
  • the liquid phase is the so-called C4 fraction, is selected by the pump 24 for further mixing with the C3 fraction.
  • the vapor phase from the separator 23 is cooled and partially condensed in the heat exchanger 9 and enters the separator 25.
  • the C3 fraction is separated, which is selected by the pump 26.
  • the vapor phase is cooled in the heat exchanger 16 with prepared water and enters the separator 27.
  • the condensation product, fraction C2 is taken by pump 28 and mixed with fractions C3 and C4, the total flow enters the heat exchanger 15 for heat recovery of the prepared water.
  • An air cooler is used to cool the glycol solution.
  • the condensed stream enters the three-phase separator 30, where the water condensate is separated from fraction O. Next, the water condensate is pumped by the pump 31 to the purification unit for reuse.
  • Fraction C1 is selected by pump 32, mixed with fractions C2, C3 and C4 pre-cooled in heat exchanger 33, the resulting mixture is the target product of the process - synthetic oil.
  • the above technological scheme is intended for the processing of heavy crude oil.
  • this technology was tested in the processing of natural bitumen from the Ashalchinskoye field under field conditions.
  • the supply pressure of superheated water vapor is 36 atm;
  • the temperature of superheated water vapor is 590 ° C;
  • Table 1 shows the results of an analysis of a sample of processed natural bitumen from the Ashalchinsky field.
  • the content of oil fractions with a boiling point below 520 ° C increased, while the content of the fraction with a boiling point of 520 ° C and above decreased from 51 wt% to 34.69 wt% (including heavy residue).
  • the formation of hydrocarbon gases is at the level of 0.27 % of the mass of raw materials, which is a good indicator.
  • the proposed process works well on various types of raw materials.
  • the data on the processing of heavy oil residues at refineries are presented below.
  • the technological process involves the return of the heavy part of the reaction mixture for recycling.
  • the supply pressure of superheated water vapor is 30 atm;
  • the temperature of superheated water vapor is 620 ° C;
  • the multiplicity of water vapor / raw materials is 0.8.
  • Table 4 presents the characteristics of heavy oil residues generated at one of the refineries in South America. Table 4. Characteristics of heavy oil residues from a refinery.
  • Table 5 presents the material balance of the processing of heavy oil residues from refineries.
  • Synthetic oil including 92.65
  • the design of the reactor 1 and the selection of technological parameters of the process, according to the present invention can achieve a high degree of conversion of raw materials with minimal gas generation and losses.
  • the present invention almost the entire volume of the raw material is subjected to thermal cracking uniformly, avoiding overheating of part of the raw material, which is not observed in known processes in which, for a high degree of conversion, the reaction conditions are tightened, which leads to overheating of the part of the raw material and, accordingly, large gas generation, coke formation and high losses.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области переработки тяжелого нефтяного сырья. Предлагается способ переработки тяжелого углеводородного сырья и реактор термического крекинга углеводородного сырья, содержащий две последовательно расположенные и сообщающиеся между собой реакционные камеры, при этом объем первой реакционной камеры меньше объема второй реакционной камеры, первая реакционная камера имеет средства подачи сырья и перегретого водяного пара, вторая реакционная камера имеет средство вывода продуктов реакции, диаметр и объем второй реакционной камеры выполнены с возможностью обеспечения снижения давления и температуры реакционной смеси до температуры и давления, при которых протекание реакций термического крекинга является маловероятным, при этом используется комбинированный способ подвода энергии, необходимой для протекания реакций крекинга в первой реакционной камере с использованием перегретого водяного пара.

Description

Способ и устройство переработки тяжелого нефтяного сырья
Область техники
Настоящее изобретение относится к области переработки тяжелого нефтяного сырья такого как, тяжелые и сверхтяжелые нефти, сверхвязкие нефти, природные битумы, нефтяных остатков, таких как остатки атмосферной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки вакуумной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки процесса висбрекинга. Изобретение может быть использовано при переработке нефтяного сырья на нефтеперерабатывающих предприятиях и при облагораживании тяжелого нефтяного сырья в промысловых условиях.
Значительную часть мировых запасов углеводородного сырья составляют тяжелые и сверхтяжелые нефти, сверхвязкие нефти и природные битумы (далее тяжелое нефтяное сырье). В условиях роста мирового потребления углеводородного сырья и на фоне снижения существующих запасов обычной нефти наблюдается увеличение доли тяжелого нефтяного сырья в общем объеме добычи нефти. Добыча, первичная подготовка и транспортировка тяжелого нефтяного сырья заметно сложнее аналогичных процессов по сравнению с обычной нефтью. Высокая плотность и вязкость тяжелого нефтяного сырья делает его подготовку значительно более энергоемкой и капиталоемкой. Независимо от способа транспортировки (трубопроводный транспорт, водный транспорт и т.д.) стоимость транспортировки тяжелого нефтяного сырья существенно выше по сравнению с обычной нефтью. Тяжелое нефтяное сырье, как правило, характеризуется низким содержанием моторных фракций, высоким содержанием серы, металлов и т.д. Такое сырье требует использование более дорогих, с точки зрения эксплуатационных и капитальных затрат, процессов на нефтеперерабатывающих заводах для получения конечных продуктов, соответствующих требованиям рынка. Таким образом, тяжелое нефтяное сырье обладает более низкой по сравнению с обычными нефтями коммерческой стоимостью. По этой причине, многие запасы такого сырья остаются неразработанными . Другая проблема заключается в том, что с увеличением доли тяжелого нефтяного сырья в общем объеме производства, также увеличивается количество образующихся на нефтеперерабатывающих заводах тяжелых нефтяных остатков. При этом существует мировая тенденция в сторону снижения объемов потребления остаточных котельных топлив и увеличения потребления моторных топлив, в первую очередь дизельного топлива. Для многих нефтеперерабатывающих заводов, особенно российских, ресурсы по увеличению мощности существующих производств, направленных на углубление переработки нефти, исчерпаны.
Это определяет необходимость разработки новых способов переработки тяжелых нефтяных остатков в светлые моторные фракции, желательно работающих без катализаторов и водорода и имеющих низкий порог рентабельной мощности. Отказ от использования катализаторов с одной стороны продиктован их относительно высокой стоимостью, сложностью обращения, эрозией внутренней поверхности рабочих аппаратов, так и тем фактом, что тяжелые нефтяные остатки содержат значительные количества металлов и других примесей, являющихся ядами для катализаторов с другой стороны.
Предшествующий уровень техники
Известен способ переработки тяжелой нефти с целью снижения вязкости, описанный в патенте US5096566. Способ предполагает раздельный нагрев потока тяжелой нефти и потока газа, смешение горячего газа и горячей нефти под давлением и немедленное пропускание смеси тяжелая нефть/газ через маленькую форсунку или сопло. При этом происходит существенный перепад давления, и эжектированная смесь тяжелой нефти и газа в виде мелких капель нефти уносится высокотурбулентным потоком газа с образованием струи. Эта струя поступает в реакционную камеру, откуда происходит вывод нефти с пониженной вязкостью. Данный способ основан на разрушении дисперсной структуры тяжелой нефти и асфальтеновых агломератов за счет очень больших сдвиговых усилий, образующихся в процессе прохождения смеси через сопло.
Данный способ решает только проблему снижения вязкости тяжелого нефтяного сырья и может быть использован на промыслах для решения вопроса транспортировки тяжелого нефтяного сырья, но не решает задачи переработки тяжелого нефтяного сырья и тяжелых нефтяных остатков с получением более легких продуктов. Также к недостаткам данного способа можно отнести тот факт, что в качестве газа рекомендуется использовать водород, который является дорогим и требующий отдельного производства для его получения.
Также из уровня техники, соответствующего настоящему изобретению, известен процесс висбрекинга с выносной реакционной камерой описанный в Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа, Уфа: Гилем, 2002 и получивший применение на многих нефтеперерабатывающих заводах. При ректификации нефтяного сырья под вакуумом образуются значительные количества вакуумного остатка. К сожалению, на многих российских нефтеперерабатывающих заводах вакуумные остатки используются в качестве основы для производства остаточных котельных топлив. Вязкость вакуумных остатков значительно превышает значения, регламентируемые требованиями к остаточным топливам. Для снижения вязкости, как правило, используются ценные дистиллятные фракции. Процесс висбрекинга направлен на термическую переработку тяжелых нефтяных остатков с целью снижения их вязкости и расхода ценного разбавителя. Режим процесса предполагает крекинг тяжелых углеводородов, входящих в состав сырья, за исключением асфальтенов, а также боковых углеводородных цепей полициклических соединений. Процесс ведется при температуре 480-500 °С и временем реакции 1,5-2 минуты или при более низкой температуре 430-450 °С и временем реакции 10-15 минут. Продукты реакции, как правило, фракционируют под вакуумом.
Основным недостатком данного процесса является низкая глубина переработки тяжелого нефтяного сырья при значительном выходе газов разложения (5-6% масс, на сырье). Продукт переработки используется в качестве остаточного топлива.
В патенте RU 2354681 описан способ высокотехнологичного термического крекинга тяжелых нефтяных остатков с повышением глубины переработки сырья и с более высоким выходом светлых дистиллятных фракций, в частности дизельных. Способ термического крекинга тяжелых нефтепродуктов, включает их подачу совместно с активной донорно-водородной добавкой как исходного сырья в зону крекинга и его термообработку. В качестве донорно-водородной добавки предлагается использовать воду в количестве 10-50 мас.%, а исходное сырье предлагается подавать в зону крекинга в виде водно-нефтяной эмульсии под сверхкритическим давлением 22,5-35,0 МПа. Предлагаемая температура термообработки 320-480°С.
Основным недостатком данного способа является проведение термообработки под экстремально высоким давлением. В первую очередь, одновременное воздействие высокой температуры и экстремально высокого давления создает множество сложностей с выбором материального исполнения и аппаратурного оформления. Также необходимо учитывать, что продукты реакции, содержащие легкие углеводороды и находящиеся в условиях ведения процесса, являются источником повышенной опасности.
Раскрытие изобретения
В основу настоящего изобретения положена задача создания способа переработки тяжелого нефтяного сырья, такого как тяжелые и сверхтяжелые нефти, сверхвязкие нефти, природные битумы, нефтяных остатков, таких как остатки атмосферной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки вакуумной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки процесса висбрекинга, имеющего высокую эффективность, высокую глубину переработки сырья, низкий уровень газообразования, низкое коксообразование и низкий порог рентабельной мощности.
Задача, положенная в основу настоящего изобретения, решается с помощью способа переработки углеводородного сырья, заключающимся в том, что нагревают перерабатываемое сырье и параллельно готовят перегретый водяной пар, нагретое перерабатываемое сырье и перегретый водяной пар подают в первую реакционную камеру реактора, имеющего две последовательно расположенные и сообщающиеся между собой реакционные камеры, при этом объем первой реакционной камеры меньше объема второй реакционной камеры, и диаметр и объем второй реакционной камеры обеспечивают снижение давления и температуры реакционной смеси, температуру перерабатываемого сырья устанавливают меньше температуры в первой реакционной камере, а температуру водяного пара устанавливают выше температуры в первой реакционной камере, температура и давление перерабатываемого сырья, температура и давление перегретого водяного пара устанавливаются на значения достаточные для осуществления термического крекинга, по меньшей мере, части углеводородного сырья в первой реакционной камере, при этом давление и температуру перерабатываемого сырья, давление и температуру перегретого пара устанавливают с обеспечением давления и температуры во второй реакционной камере, при которых протекание реакций термического крекинга является маловероятным, продукты реакции выводят из второй реакционной камеры реактора.
В соответствии с данным способом достигается низкий уровень газообразования, так как во второй реакционной камере реакция термического крекинга практически прекращается и, соответственно, снижается вероятность образования короткоцепочных углеводородов и твердых остатков, что означает низкое газообразование и низкое коксообразование при высокой степени конверсии сырья.
Для осуществления данного способа используется стандартная аппаратура, > а конструкция реактора является простой для промышленного исполнения. Соответственно, для воплощения данного способа требуются низкие затраты, что означает низкий порог рентабельной мощности. Данный способ может быть использован при низкой мощности по сырью, что позволяет его применение даже в промысловых условиях.
При переработке тяжелого углеводородного сырья, такого как тяжелые и сверхтяжелые нефти, сверхвязкие нефти, природные битумы, и нефтяные остатки, таких как остатки атмосферной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки вакуумной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки процесса висбрекинга, достигается максимальная эффективность способа, так как достигается высокая степень переработки сырья, а именно, высокая степень снижения средней молекулярной массы сырья.
Предпочтительно обеспечивают среднее время пребывания реакционной смеси в первой реакционной камере менее 0,1 секунды. В данном случае обеспечивается необходимая степень конверсии сырья при ограничении образования короткоцепочных углеводородов и твердых остатков, соответственно, низкое газообразование и коксообразование. Также предпочтительно обеспечивают среднее время пребывания реакционной смеси во второй реакционной камере не менее 10 секунд. В данном случае обеспечивается стабилизация продуктов реакции.
Кроме того, согласно данному способу, перерабатываемое сырье до подачи в первую реакционную камеру реактора нагревают до температуры в интервале от на 30°С меньше до на 15°С больше температуры начала термического разложения углеводородного сырья. Это позволяет минимизировать нежелательные процессы газообразования и коксообразования в теплообменной аппаратуре. Кроме того, при данном уровне нагрева сырья, реакция термического крекинга в реакторе проводится с наибольшей эффективностью, так как для начала реакции термического крекинга требуется сообщить сырью сравнительно небольшое количество энергии.
Также, согласно данному способу, готовят водяной пар с температурой от 500°С до 800°С. Такая температура перегретого водяного пара является достаточной для инициирования реакции термического крекинга сырья, нагретого до указанной выше температуры и не является избыточной, то есть сырью не сообщается избыточное количество энергии, которое может вызвать повышение образования короткоцепочных углеводородов и увеличение энергетических затрат процесса.
Согласно настоящему изобретению, кратность подачи водяного пара к сырью составляет от 0,6 кг водяного пара на 1 кг сырья до 1,5 кг водяного пара на 1 кг сырья. В отношении указанных выше параметров сырья и водяного пара, данное количество пара достаточно для обеспечения необходимой для реакции термического крекинга сырья и дополнительно достаточно для обеспечения функции ингибирования реакции поликонденсации с участием образовавшихся радикалов. При этом данное количество водяного пара не является избыточным и не оказывает заметного отрицательного влияния на целевые реакции.
Кроме того, перед нагревом сырья, в углеводородное сырье может быть добавлена вода в количестве до 15% масс. Это снизит вероятность нежелательного на этапе нагрева термического крекинга углеводородного сырья и снизит образование коксовых отложений на поверхности теплообменных аппаратов. Также задача положенная в основу настоящего изобретения решается с помощью реактора термического крекинга углеводородного сырья, содержащего две последовательно расположенные и сообщающиеся между собой реакционные камеры, при этом объем первой реакционной камеры меньше объема второй реакционной камеры, первая реакционная камера имеет средства подачи сырья и перегретого водяного пара, вторая реакционная камера имеет средство вывода продуктов реакции, диаметр и объем второй реакционной камеры выполнены с возможностью обеспечения снижения давления и температуры реакционной смеси до температуры и давления, при которых протекание реакций термического крекинга является маловероятным.
Применение такого реактора обеспечивает возможность регулирование давления подачи сырья, температуры сырья, давления и температуры перегретого пара с обеспечения давления и температуры во второй реакционной камере, при которых протекание реакций термического крекинга является маловероятным, что на практике означает практически полную и моментальную остановку реакции термического крекинга сырья и, соответственно, возможность обеспечения низкого газообразования и низкого коксообразования при высокой степени конверсии сырья.
Кроме того конструкция реактора является простой для промышленного исполнения. Соответственно, изготовления данного реактора требуются низкие затраты, что означает низкий порог рентабельной мощности. Данный реактор может быть использован при низкой мощности по сырью, даже в промысловых условиях.
В соответствии с экспериментальными данными, предпочтительно, объем второй реакционной камеры больше объема первой реакционной камеры минимум в пять раз. При такой разнице объемов возможно регулирование параметров процесса с получением стабильных условий в первой и второй реакционных камерах. При меньшей разнице объемов, становиться сложным регулирование параметров процесса с обеспечением протекания реакции термического крекинга в первой реакционной камере и прекращения реакции термического крекинга во второй реакционной камере. Предпочтительно средства подачи сырья и перегретого водяного пара выполнены с обеспечением приложения сдвиговых усилий в отношении сырья. Сдвиговые усилия в отношении сырья обеспечивают разрушение надмолекулярных структур в составе сырья, например, асфальтеновых агломератов, что обеспечивает вовлечение этих углеводородов в реакции крекинга.
Также реактор термического крекинга может содержать несколько первых реакционных камер, соединенных со второй реакционной камерой, при этом объем второй реакционной камеры больше суммы объемов первых реакционных камер минимум в пять раз. В данном случае увеличивается единичная производительность реактора при сохранении всех его преимуществ.
Предпочтительно первая реакционная камера выполнена с возможностью обеспечения среднего времени пребывания реакционной смеси в первой реакционной камере менее 0,1 секунды.
В данном случае обеспечивается необходимая степень конверсии сырья при ограничении образования короткоцепочных углеводородов и твердых остатков, соответственно, низкое газообразование и коксообразование.
Также предпочтительно вторая реакционная камера выполнена с возможностью обеспечения среднего времени пребывания реакционной смеси во второй реакционной камере не менее 10 секунд. В данном случае обеспечивается стабилизация продуктов реакции.
Также задача, положенная в основу настоящего изобретения, решается с помощью установки переработки тяжелого углеводородного сырья, содержащей средство нагрева тяжелого углеводородного сырья, средство подготовки перегретого водяного пара, реактор термического крекинга углеводородного сырья, систему разделения продуктов реакции и систему рекуперации тепла, при этом реактор термического крекинга углеводородного сырья содержит две последовательно расположенные и сообщающиеся между собой реакционные камеры, объем первой реакционной камеры меньше объема второй реакционной камеры, первая реакционная камера имеет средства подачи сырья и водяного пара, вторая реакционная камера имеет средство вывода продуктов реакции, диаметр и объем второй реакционной камеры обеспечивают изменение давления и температуры реакционной смеси до температуры и давления, при которых протекание реакций термического крекинга является маловероятным, средство нагрева тяжелого углеводородного сырья и средство подготовки водяного пара подключены к первой реакционной камере, и система разделения продуктов реакции и система рекуперации тепла подключены ко второй реакционной камере.
При применении настоящей установки достигается низкий уровень газообразования, так как во второй реакционной камере реакция термического крекинга практически прекращается и, соответственно, снижается вероятность образования короткоцепочных углеводородов и твердых остатков, что означает низкое газообразование и низкое коксообразование при высокой степени конверсии сырья.
В состав данной установки входит стандартная аппаратура, а конструкция реактора является простой для промышленного исполнения. Соответственно, при строительстве и эксплуатации данной установки требуются низкие затраты, что означает низкий порог рентабельной мощности. Данная установка может быть использована при низкой мощности по сырью и даже в промысловых условиях.
В соответствии с экспериментальными данными, предпочтительно, объем второй реакционной камеры больше объема первой реакционной камеры минимум в пять раз. При такой разнице объемов возможно регулирование параметров процесса с получением стабильных условий в первой и второй реакционных камерах. При меньшей разнице объемов, становиться сложным регулирование параметров процесса с обеспечением протекания реакции термического крекинга в первой реакционной камере и прекращения реакции термического крекинга во второй реакционной камере.
Также реактор термического крекинга в составе установки переработки тяжелого углеводородного сырья может содержать несколько первых реакционных камер, соединенных со второй реакционной камерой, при этом объем второй реакционной камеры больше суммы объемов первых реакционных камер минимум в пять раз. В данном случае увеличивается единичная производительность реактора и установки в целом при сохранении всех преимуществ. Предпочтительно первая реакционная камера выполнена с возможностью обеспечения среднего времени пребывания реакционной смеси в первой реакционной камере менее 0,1 секунды.
В данном случае обеспечивается необходимая степень конверсии сырья при ограничении образования короткоцепочных углеводородов и твердых остатков, соответственно, низкое газообразование и коксообразование.
Также предпочтительно вторая реакционная камера выполнена с возможностью обеспечения среднего времени пребывания реакционной смеси во второй реакционной камере не менее 10 секунд. В данном случае обеспечивается стабилизация продуктов реакции.
При переработке тяжелого углеводородного сырья, такого как тяжелые и сверхтяжелые нефти, сверхвязкие нефти, природные битумы, и нефтяные остатки, таких как остатки атмосферной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки вакуумной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки процесса висбрекинга, достигается максимальная эффективность процесса, так как достигается высокая степень переработки сырья, а именно, высокая степень снижения средней молекулярной массы сырья.
Также задача положенная в основу настоящего изобретения решается с помощью способа переработки углеводородного сырья, заключающегося в том, что нагревают перерабатываемое сырье до температуры в интервале от на 30°С меньше до на 15°С больше температуры начала термического разложения углеводородного сырья, параллельно готовят перегретый водяной пар с температурой от 500°С до 800°С, нагретое перерабатываемое сырье и перегретый водяной пар подают в полый реактор, где происходит реакция термического крекинга сырья, выводят продукты реакции из реактора.
В соответствии с указанным способом основная масса сырья после его нагрева находится в предкритическом по отношении к реакции термического крекинга состоянии. В результате при смешении с перегретым водяным паром происходит очень быстрый нагрев сырья до температур, при которых начинаются реакции термического крекинга сырья. На практике можно сказать о том, что происходит практически мгновенная инициализация реакции термического крекинга. При этом благодаря способу подвода энергии, а именно, подводу энергии путем смешения потоков сырья и перегретого пара, инициализация реакции происходит в отношении всего объема сырья в один момент времени.
Таким образом исключается чрезмерный перегрев части сырья и наличие недостаточно нагретой части сырья, как в случае в висбрекингом или другими известными способами крекинга, основанных на передаче тепловой энергии через поверхность теплообмена, например, стенки трубок. Часть сырья, которая ближе к стенке, получает больше энергии, чем часть сырья, расположенная в центре трубки. Кроме того, в случае передачи энергии через поверхность теплообмена, из-за неравномерного нагрева сырья, необходимо подавать большее, чем необходимо для реакции крекинга количество энергии. Это означает, что, в соответствии с заявленным способом, общее количество затрачиваемой процессом энергии ниже.
Кроме того, отсутствие чрезмерного перегрева части сырья снижает образование короткоцепочных углеводородов, а значит снижает газообразование и коксообразование.
Как отмечалось выше, данный способ является менее энергоемким, по сравнению с известными способами, при достижении одной степени конверсии сырья. Соответственно снижаются энергетические и операционные расходы на переработку сырья, что означает снижение порога рентабельной мощности.
Кроме того для осуществления данного способа используется стандартная аппаратура. Соответственно, для воплощения данного способа требуются низкие затраты, что означает низкий порог рентабельной мощности. Данный способ может быть использован при низкой мощности по сырью, что позволяет его применение даже в промысловых условиях.
При переработке тяжелого углеводородного сырья, такого как тяжелые и сверхтяжелые нефти, сверхвязкие нефти, природные битумы, и нефтяные остатки, таких как остатки атмосферной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки вакуумной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки процесса висбрекинга, достигается максимальная эффективность способа, так как достигается высокая степень переработки сырья, а именно, высокая степень снижения средней молекулярной массы сырья. Предпочтительно реакцию термического крекинга сырья проводят в реакторе, имеющем две последовательно расположенные и сообщающиеся между собой реакционные камеры, при этом объем первой реакционной камеры меньше объема второй реакционной камеры.
Применение такого реактора обеспечивает возможность регулирование давления подачи сырья, температуры сырья, давления и температуры перегретого пара с обеспечения давления и температуры во второй реакционной камере, при которых протекание реакций термического крекинга является маловероятным, что на практике означает практически полную и моментальную остановку реакции термического крекинга сырья и, соответственно, возможность обеспечения низкого газообразования и низкого коксообразования при высокой степени конверсии сырья.
Предпочтительно обеспечивают среднее время пребывания реакционной смеси в первой реакционной камере менее 0,1 секунды. В данном случае обеспечивается необходимая степень конверсии сырья при ограничении образования короткоцепочных углеводородов и твердых остатков, соответственно, низкое газообразование и коксообразование.
Также предпочтительно обеспечивают среднее время пребывания реакционной смеси во второй реакционной камере не менее 10 секунд. В данном случае обеспечивается стабилизация продуктов реакции.
Также задача положенная в основу настоящего изобретения решается с помощью способа способ переработки углеводородного сырья, заключающегося в том, что сырью передается первое количество энергии путем нагрева перерабатываемого сырья до температуры в интервале от на 30°С меньше до на 15°С больше температуры начала термического крекинга углеводородного сырья с использованием поверхностного теплообмена, параллельно готовят перегретый водяной пар с температурой от 500°С до 800°С, передают сырью второе количество энергии путем смешения нагретого сырья и перегретого водяного пара в реакторе, при этом смешение сырья и перегретого водяного пара осуществляют с обеспечением передачи сырью третьего количества энергии путем механического воздействия потока перегретого пара на поток нагретого сырья в реакторе, при этом суммарное количество подводимой энергии регулируется с целью повышения скорости реакций крекинга по наиболее слабым связям молекул в составе сырья при минимальной скорости образования короткоцепочных радикалов, выдерживают оптимальное время пребывания реакционной смеси в полости реактора для обеспечения протекания реакций термического крекинга сырья, выводят продукты реакции из реактора.
В соответствии с указанным способом основная масса сырья после передачи ему первого количества энергии находится в предкритическом по отношении к реакции термического крекинга состоянии. В результате при передачи сырью второго и третьего количества энергии происходит очень быстрый нагрев сырья до температур, при которых начинаются реакции термического крекинга сырья. На практике можно сказать о том, что происходит практически мгновенная инициализация реакции термического крекинга. При этом благодаря способу подвода энергии, а именно, подводу энергии путем смешения потоков сырья и перегретого пара, инициализация реакции происходит в отношении всего объема сырья в один момент времени.
Таким образом исключается чрезмерный перегрев части сырья и наличие недостаточно нагретой части сырья, как в случае в висбрекингом или другими известными способами крекинга, основанных на передаче тепловой энергии через поверхность теплообмена, например, стенки трубок. Часть сырья, которая ближе к стенке, получает больше энергии, чем часть сырья, расположенная в центре трубки. Кроме того, в случае передачи энергии через поверхность теплообмена, из-за неравномерного нагрева сырья, необходимо подавать большее, чем необходимо для реакции крекинга количество энергии. Это означает, что, в соответствии с заявленным способом, общее количество затрачиваемой процессом энергии ниже.
Кроме того, отсутствие чрезмерного перегрева части сырья снижает образование короткоцепочных углеводородов, а значит снижает газообразование и коксообразование.
Как отмечалось выше, данный способ является менее энергоемким, по сравнению с известными способами, при достижении одной степени конверсии сырья. Соответственно снижаются энергетические и операционные расходы на переработку сырья, что означает снижение порога рентабельной мощности. При передаче сырью третьего количества энергии путем механического воздействия потока перегретого пара на поток нагретого сырья осуществляется разрушение надмолекулярных структур в составе сырья, например, асфальтеновых агломератов, что обеспечивает вовлечение этих углеводородов в реакции крекинга и, соответственно, увеличивается степень конверсии сырья и увеличивается выход светлых углеводородов.
Для осуществления данного способа используется стандартная аппаратура. Соответственно, для воплощения данного способа требуются низкие затраты, что означает низкий порог рентабельной мощности. Данный способ может быть использован при низкой мощности по сырью, что позволяет его применение даже в промысловых условиях.
При переработке тяжелого углеводородного сырья, такого как тяжелые и сверхтяжелые нефти, сверхвязкие нефти, природные битумы, и нефтяные остатки, таких как остатки атмосферной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки вакуумной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки процесса висбрекинга, достигается максимальная эффективность способа, так как достигается высокая степень переработки сырья, а именно, высокая степень снижения средней молекулярной массы сырья.
Предпочтительно реакцию термического крекинга сырья проводят в реакторе, имеющем две последовательно расположенные и сообщающиеся между собой реакционные камеры, при этом реакции крекинга протекают преимущественно в первой реакционной камере, объем которой меньше объема второй реакционной камеры и давление подачи сырья, температуру сырья, давление и температуру перегретого пара устанавливают с обеспечением давления и температуры во второй реакционной камере, при которых протекание реакций термического крекинга является маловероятным.
Применение такого реактора и регулирование давления подачи сырья, температуры сырья, давления и температуры перегретого пара с обеспечением давления и температуры во второй реакционной камере, при которых протекание реакций термического крекинга является маловероятным, на практике означает практически полную и моментальную остановку реакции термического крекинга сырья и, соответственно, возможность обеспечения низкого газообразования и низкого коксообразования при высокой степени конверсии сырья.
Предпочтительно обеспечивают среднее время пребывания реакционной смеси в первой реакционной камере менее 0,1 секунды. В данном случае обеспечивается необходимая степень конверсии сырья при ограничении образования короткоцепочных углеводородов и твердых остатков, соответственно, низкое газообразование и коксообразование.
Также предпочтительно обеспечивают среднее время пребывания реакционной смеси во второй реакционной камере не менее 10 секунд. В данном случае обеспечивается стабилизация продуктов реакции.
Краткое описание чертежей
Fig. 1 изображает реактор переработки углеводородного сырья, согласно настоящему изобретению;
Fig. 2 - технологическая схема установки переработки углеводородного сырья, согласно настоящему изобретению.
Как показано на Fig. 1 реактор 1 переработки углеводородного сырья, согласно настоящему изобретению, состоит из двух соединенных между собой реакционных камер: первой реакционной камеры 2 и второй реакционной камеры 3.
В первую реакционную камеру вводят сырье и перегретый водяной пар. Процесс в первой реакционной камере ведут при давлении Pj и температуре T
Предпочтительно давление процесса в первой реакционной камере Р] устанавливают в интервале от 15 до 45 кгс/см2
Предпочтительно температуру процесса в первой реакционной камере Т] устанавливают в интервале от 400°С до 500°С.
Конкретные значения давления Р1 и температуры выбирают в первую очередь в зависимости от состава перерабатываемого углеводородного сырья. Также на данные значения влияет желаемый состав получаемых продуктов.
Так для сырья, представленного в таблице 1, при экспериментальном испытании способа, согласно настоящему изобретению, было установлено Pt = 32 кгс/см2 и Т, = 470 °С. При давлении Pt и температуре Ύχ процесса происходит термический крекинг (разложение) углеводородов. При этом реакции крекинга углеводородов протекают с преимущественным образованием длинноцепочных радикалов. Давление Pj и температура Tj процесса регулируются с целью снижения скорости реакций крекинга, ведущих к образованию легких углеводородов
Figure imgf000018_0001
- С4, которые образуют газовую фракцию и являются нежелательными.
В результате после прохождения реакции в первой реакционной камере 2, средняя молекулярная масса молекул углеводородов получаемого продукта становится ниже средней молекулярной массы углеводородного сырья. Таким образом получается более легкий продукт.
В известных способах разложения тяжелого нефтяного сырья, для повышения степени переработки сырья применяют более жесткие условия, что приводит в увеличению газообразования и, соответственно, к ухудшению материального баланса процесса и к необходимости применения системы газоразделения большой мощности, а также к необходимости транспортировки или утилизации газообразных продуктов, что бывает затруднительно в промысловых условиях.
На состав конечного получаемого продукта влияет способ и количество энергии, подводимой к молекулам углеводородов для проведения реакции крекинга.
При использовании подвода энергии только через поверхность теплообменного оборудования часть молекул сырья, находящаяся непосредственно у поверхности теплообменного оборудования получает энергию, значительно превосходящую энергию, необходимую для крекинга молекул с образованием крупных радикалов, это вызывает излишнее дробление молекул с образованием короткоцепочных радикалов. Данные короткоцепочные радикалы далее участвуют в различных реакциях, проходящих преимущественно по радикально-цепному механизму, и приводят к образованию низкомолекулярных углеводородов.
Такой принцип крекинга лежит в основе процесса висбрекинга, где основной целью является снижение вязкости остаточного нефтепродукта. Вязкость является мерой внутреннего сопротивления жидкости течению и она, как правило, возрастает при наличии у молекул в составе жидкости короткоцепочных боковых ответвлений. В процессе висбрекинга преимущественно происходит крекинг боковых цепей, это снижает вязкость основной части нефтяного остатка, при этом образуется до 5-6% масс, углеводородных газов и около 10-15% масс, бензиновой фракции.
Лучший вариант осуществления изобретения
Согласно настоящему изобретению используется комбинированный способ подвода энергии к сырью для проведения реакции крекинга.
Углеводородное сырье нагревается любым известным способом до температуры Т0, находящейся в диапазоне от температуры на 30 °С ниже температуры начала термического разложения сырья при давлении процесса Pi до температуры на 15 °С выше температуры начала термического разложения сырья при давлении процесса Pj.
Фактическое значение температуры начала термического разложения сырья может быть определено расчетным методом, но на практике более точным является экспериментальное определение в лабораторных условиях. Здесь под температурой начала термического разложения сырья понимается температура, при которой начинаются процессы разложения, заметные при наблюдении невооруженным глазом, т.е. над поверхностью тяжелого нефтяного сырья становятся видны газы разложения в виде восходящих потоков.
Таким образом, на данном этапе, в случае если температура Т0 ниже температуры начала термического разложения сырья, углеводородному сырью сообщается энергия близкая к необходимой для крекинга, но не достаточная для его осуществления.
В некоторых случаях в тяжелом нефтяном сырье может содержаться некоторое количество компонентов с более низкой температурой начала термического разложения и термически менее стабильных, чем основная часть сырья. Такая ситуация возможна, например, при смешении в состав тяжелого нефтяного сырья остатков, полученных из различных технологических процессов на НПЗ. В таком случае при подборе оптимальных параметров процесса необходимо ориентироваться на основную часть сырья. Если вести нагрев сырья на первой стадии исходя из температуры начала термического разложения термически нестабильного компонента сырья, то подведенного на данной стадии количества энергии может быть недостаточно для осуществления реакции термического крекинга в основной части сырья.
Однако, в соответствии с экспериментальными данными, Т0 не должна превышать температуру начала термического разложения сырья более чем на 15°С, так как дальнейший нагрев может вызвать нежелательные процессы газообразования и коксообразования в теплообменных аппаратах до поступления сырья в реактор.
Следует отметить, что согласно настоящему изобретению, для предотвращения нежелательного на этом этапе термического крекинга углеводородного сырья и образования коксовых отложений на поверхности теплообменных аппаратов, целесообразно добавлять в нагреваемое углеводородное сырье некоторое количество воды в пределах до 15% масс, в расчете на подаваемое углеводородное сырье.
Параллельно нагреву сырья, как это описано выше, согласно настоящему изобретению, осуществляется подготовка водяного пара.
Для этих целей одним из существующих способов генерируется перегретый водяной пар с температурой Твп от 500°С до 800°С. Температура перегретого водяного пара выбирается исходя из количества энергии, которое необходимо сообщить тяжелому нефтяному сырья для проведения процесса крекинга. Давление перегретого водяного пара выбирается в соответствии с технологическими параметрами реактора и должно обеспечивать его нормальную работу.
Данные значения температуры определены экспериментальным путем. Конкретные значения указанной температуры зависят от перерабатываемого сырья и желаемого состава продуктов переработки.
Далее нагретое углеводородное сырье и перегретый водяной пар поступают в реактор 1, а именно в первую реакционную камеру 2.
Углеводородное сырье поступает в реакционную полость первой реакционной камеры 2 через множество каналов 4 углеводородного сырья. Перегретый водяной пар подается в реакционную полость реакционной камеры 2 через один или несколько каналов 5 водяного пара.
Конструкция первой реакционной камеры 2, а именно расположение каналов углеводородного сырья и каналов водяного пара, обеспечивает такое взаимодействие потоков углеводородного сырья и перегретого водяного пара, при котором происходит интенсивное перемешивание потоков углеводородного сырья и водяного пара и, соответственно, интенсивный теплообмен и механическое взаимодействие со значительными сдвиговыми усилиями.
В частности, как показано на Fig. 1 поток перегретого водяного пара пересекается с потоками сырья под прямым или близким к прямому углом.
В результате образуется большая площадь поверхности контакта углеводородного сырья и водяного пара, что приводит к интенсивному теплообмену.
В результате смешения потоком перерабатываемого сырья и перегретого водяного пара в первой реакционной камере устанавливается температура Ύ выше температуры сырья Т0 и ниже температуры перегретого водяного пара Твп.
Таким образом температура перегретого водяного пара Твп устанавливается выше температуры реакции термического крекинга сырья, а именно выше температуры в первой реакционной камере T
Таким образом происходит интенсивная передача второй части тепловой энергии от водяного пара к потоку углеводородного сырья путем смешения.
Третья часть энергии передается от водяного пара к углеводородному сырью в виде кинетической энергии при механическом взаимодействии потоков.
Суммарно полученной углеводородным сырьем энергии достаточно для инициирования и осуществления реакции термического крекинга.
При этом, благодаря описанному выше способу подвода энергии, энергия подводится ко всему объему углеводородного сырья практически равномерно. Что означает, отсутствие перегретой части сырья и недостаточно нагретой части сырья, как в случае в висбрекингом или другими известными способами крекинга, основанных на передаче тепловой энергии через поверхность теплообмена, например, стенки трубок. Часть сырья, которая ближе к стенке, получает больше энергии, чем часть сырья, расположенная в центре трубки. Кроме того, в случае передачи энергии через поверхность теплообмена, из-за неравномерного нагрева сырья, необходимо подавать большее, чем необходимо для реакции крекинга количество энергии.
Таким образом, описанный выше способ подвода тепла к углеводородному сырью является энергетически более равномерным, по сравнению с подводом тепла через поверхность теплообмена.
Вариант (варианты) осуществления изобретения
Кроме того, при использовании заявленного способа подвода тепла снижается образование короткоцепочных радикалов. Данные радикалы далее участвуют в различных реакциях, проходящих преимущественно по радикально- цепному механизму, и приводят к образованию низкомолекулярных' углеводородов, которые образуют газовую фракцию.
Расположение каналов 4 углеводородного сырья и каналов 5 водяного пара, обеспечивает такое взаимодействие потоков углеводородного сырья и перегретого водяного пара, при котором происходит механическое взаимодействие со значительными сдвиговыми усилиями. Данные сдивогвые усилия, возникающие в первой реакционной камере 2 обеспечивают разрушение надмолекулярных структур в составе сырья, например, асфальтеновых агломератов, что обеспечивает вовлечение этих углеводородов в реакции крекинга.
Предпочтительное среднее время пребывания реакционной смеси в первой реакционной камере составляет менее 0,1 секунды. Данное время пребывания обеспечивает низкое газообразование и коксообразование.
Далее реакционная смесь, состоящая из углеводородов и водяного пара, поступает во вторую реакционную камеру 3.
Вторая реакционная камера 3 имеет большие по сравнению с первой реакционной камерой 2 размеры. Диаметр второй реакционной камеры подбирается с учетом объемной производительности реактора по реакционной смеси при рабочем давлении и температуре. Высота второй реакционной камеры подбирается с учетом требуемого времени пребывания реакционной смеси, которое должно быть не менее 10 секунд для обеспечения стабилизации продуктов.
Объем второй реакционной камеры должен быть больше объема первой реакционной камеры минимум в пять раз.
При истечении реакционной смеси из первой реакционной камеры 2 во вторую реакционную камеру 3 происходит адиабатическое расширение потока, при этом поток тратит часть своей энергии на работу расширения, что ведет к снижению внутренней энергии и температуры. Во второй реакционной камере устанавливается давление Р2, температура реакционной смеси Т2.
Таким образом, вторая реакционная камера 3, благодаря большему диаметру и длине и, соответственно, объему, обеспечивает снижение давления и температуры реакционной смеси. Давление подачи сырья, температура сырья, давление и температура перегретого пара регулируются с учетом данного аспекта с целью обеспечения давления Р2 и температуры Т2 во второй реакционной камере, при которых протекание реакций термического крекинга является маловероятным.
Соответственно, в этих условиях Р2 и Т2 инициирование реакций крекинга становится маловероятным, по этой причине во второй реакционной камере происходит обрыв цепи реакций и стабилизация продуктов, что резко снижает образование углеводородов с низкой молекулярной массой и, соответственно, снижает образование газовой фазы.
Диаметр и объем второй реакционной камеры подбирается с учетом обеспечения возможности указанных Р2 и Т2, при которых инициирование реакции крекинга становиться маловероятным.
В способе, согласно настоящему изобретению, перегретый водяной пар выполняет дополнительную функцию, ингибирования реакции поликонденсации с участием образовавшихся радикалов.
Для реализации данной функции кратность подачи водяного пара к сырью должна быть не менее 0,6 кг водяного пара на 1 кг сырья. На практике данное значение не превышает 1,5 кг водяного пара на 1 кг сырья. Для оптимальных результатов данное значение должно быть около 1 кг водяного пара на 1 кг сырья. Однако, данное значение выбирается в соответствии с характеристиками перерабатываемого сырья.
Далее стабильные продукты выводятся из второй реакционной камеры 3 через вывод 6, дросселируются и поступают в ряд последовательно расположенных сепараторов, работающих при различных температурах и предназначенных для разделения продуктов переработки сырья и водного конденсата.
Согласно настоящему изобретению, для увеличения единичной производительности реактор 1 может содержать несколько первых реакционных камер 2. Расположение двух и более первых реакционных камер 2 относительно оси реактора 1 выбирается с учетом оптимального взаимодействия потоков реакционной смеси, поступающих из первых реакционных камер 2 во вторую реакционную камеру 3. Диаметр второй реакционной камеры подбирается аналогичным описанному выше способу в отношении реактора с одной первой реакционной камерой с учетом суммарной объемной производительности реактора 1 по реакционной смеси при рабочем давлении Р2 и температуре Т2. Высота второй реакционной камеры подбирается с учетом требуемого времени пребывания реакционной смеси, которое должно быть не менее 10 секунд для обеспечения стабилизации продуктов.
Промышленная применимость
В соответствии с описанным выше способом переработки углеводородного сырья в реакторе переработки углеводородного сырья происходит практически мгновенный нагрев углеводородного сырья до температуры, достаточной для осуществления реакции крекинга и практически мгновенное прекращение реакции, из-за использования второй реакционной камеры большего объема. Время пребывания сырья в первой реакционной камере является одним из важных управляемых параметров процесса. Данное время пребывания определяется законами гидродинамики и зависит в первую очередь от разности давлений между Pt и Р2 и управляется путем регулирования указанных давлений при заданных размерах реакционной камеры. Температурный режим также является важным регулируемым параметром процесса, Ύ регулируется за счет изменения Твп и соотношения массового расхода перегретого водяного пара к массовому расходу тяжелого нефтяного сырья. Т2 является контролируемым параметром и зависит от количества энергии затраченной на термический крекинг и работу адиабатического расширения реакционной смеси.
Как показано на Fig. 2, установка переработки углеводородного сырья, согласно настоящему изобретению, включает в себя емкость подачи углеводородного сырья 7, из которой посредством насоса 8 через теплообменники 9 и 10 в реактор 1 переработки углеводородного сырья подается тяжелое углеводородное сырье, например, битум.
При необходимости предусмотрен дополнительный нагрев сырья перегретым паром с помощью теплообменника 11. Также возможно использование других способов нагрева вместо теплообменника 11, например, трубчатой печи.
Перед поступлением на теплообменник 9 к тяжелому углеводородному сырью добавляется подготовленная вода в заданной процессом пропорции для снижения коксообразования в теплообменниках и предотвращения каких-либо реакций крекинга.
Также установка переработки углеводородного сырья, согласно настоящему изобретению, включает в себя емкость подачи воды 12, из которой с помощью насоса 13 подготовленная вода подается на смешение с тяжелым углеводородным сырьем и в реактор 1 через теплообменники 14, 15, 16, 17 бойлер 18 и пароперегреватель 19.
Также перегретый пар с бойлера 18 и пароперегревателя 19 при необходимости подается на теплообменник 1 1 для дополнительного нагрева тяжелого углеводородного сырья.
Нагретое тяжелое углеводородное сырье поступает в первую реакционную камеру 2, куда также подается перегретый пар с пароперегревателя 19.
Время пребывания сырья в первой реакционной камере 2 минимально и составляет менее 0,1 секунды. Далее реакционная смесь поступает во вторую реакционную камеру 3, где происходит стабилизация продуктов крекинга.
Далее стабильная реакционная смесь дросселируется и поступает в сепаратор 20 тяжелого остатка. Отделенный тяжелый остаток отбирается насосом 21, охлаждается в теплообменнике 17 подготовленной водой и поступает в сепаратор 22, где отделяется газовая фаза и сжигается на факеле. Тяжелый остаток поступает в товарные емкости.
Паровая фаза из сепаратора 20 тяжелого остатка охлаждается и частично конденсируется в теплообменнике 10, поступает в сепаратор 23. Жидкая фаза является так называемой фракцией С4, отбирается насосом 24 на дальнейшее смешение с фракцией СЗ.
Паровая фаза из сепаратора 23 охлаждается и частично конденсируется в теплообменнике 9 и поступает в сепаратор 25. В данном аппарате происходит отделение фракции СЗ, которая отбирается насосом 26.
Паровая фаза охлаждается в теплообменнике 16 подготовленной водой и поступает в сепаратор 27. Продукт конденсации, фракция С2, отбирается насосом 28 и смешивается с фракциями СЗ и С4, суммарный поток поступает в теплообменник 15 для рекуперации тепла подготовленной воде.
Паровая фаза из сепаратора 27, состоящая преимущественно из водяного пара, поступает на конденсацию в теплообменник 29, где в качестве хладагента используется оборотный гликолевый раствор. Для охлаждения гликолевого раствора используется аппарат воздушного охлаждения.
Сконденсировавшийся поток поступает в трехфазный сепаратор 30, где происходит отделение водного конденсата от фракции О. Далее водный конденсат откачивается насосом 31 в блок очистки для повторного использования.
Образующиеся в ходе реакции незначительные количества газов разложения сбрасываются в факельную линию. Фракция С1 отбирается насосом 32, смешивается с предварительно охлажденными в теплообменнике 33 фракциями С2, СЗ и С4, образовавшаяся смесь является целевым продуктом процесса - синтетической нефтью.
Указанная выше технологическая схема предназначена для переработки тяжелого нефтяного сырья. В частности было произведено испытание настоящей технологии при переработке природного битума Ашальчинского месторождения в промысловых условиях.
Процесс переработки проводился при следующих параметрах:
, Давление подачи сырья - 32 атм;
Температура нагрева сырья Т0 - 410-420 °С;
Температура начала разложения сырья - 398°С
Давление подачи перегретого водяного пара - 36 атм;
Температура перегретого водяного пара - 590 °С;
Средняя температура в первой реакционной камере Тх - 470°С
Кратность водяной пар/сырье - 1.
Ниже в таблице 1 приведены результаты анализа образца перерабатываемого природного битума Ашальчинского месторождения.
Таблица 1. Характеристики природного битума Ашальчинского месторождения.
Показатель Метод испытания Значение
1. Фракционный состав, % масс.
н.к. - 193°С 2
193°С - 360°С ASTM D7169 20
360°С - 520°С 27
520 °С и выше 51
2. Плотность, г/смЗ ASTM D4052 0,9698
3. Содержание серы, % масс. ASTM D4294 4,30
4. Содержание мех. примесей и воды ASTM D1796 0,4
5. Зольность, % масс. ASTM D482 0,0396
6. Содержание асфальтенов, % масс. ASTM D6560 3,3
7. Кинематическая вязкость при 40°С, сСт ASTM D445 558,2
8. Кинематическая вязкость при 100°С, сСт ASTM D445 28,2 В соответствии с программой испытаний образца Ашальчинского природного битума по предлагаемой технологии, было выделено 4 фракции продуктов превращения сырья. Свойства этих фракций и их выход представлены в таблице 2.
Таблица 2. Характеристики фракций продуктов переработки.
Figure imgf000028_0001
Смешением всех четырех фракций получена синтетическая нефть с плотностью 0,9149 г/смЗ, выход составляет 77,32% масс, фракционный состав синтетической нефти представлен в таблице 3, где также представлен итоговый материальный баланс процесса.
Таблица 3. Материальный баланс переработки Ашальчинского природного битума.
Сырье Продукты
Наименование % масс. Наименование % масс.
1. Синтетическая нефть, в
1. Природный битум, в т.ч. 100 77,32 т.ч. (на сырье)
н.к. - 193°С 2 н.к. - 193 °С 5,96
193°С - 360 °С 20 193°С - 360 °С 26,37
360 °С - 520 °С 27 360°С - 520 °С 32,57
520 °С и выше 51 520 °С и выше 12,43
2. Углеводородные газы 0,27 3. Сажа (кокс) 0,14
4. Тяжелый остаток 22,26
ИТОГО 100 100
Как видно из таблицы 3, после переработки природного битума Ашальчинского месторождения, являющегося тяжелым нефтяным сырьем, произошло существенное увеличение содержания легких фракций.
Содержание нефтяных фракций с температурой кипения ниже 520 °С увеличилось, при этом снизилось содержание фракции с температурой кипения 520 °С и выше с 51 % масс, до 34,69 % масс, (включая тяжелый остаток).
Благодаря наличию второй реакционной камеры 3 большего объема и, соответственно, резкой и полной остановке реакции крекинга, использованию комбинированного способа подвода энергии, а также выбору температуры подачи сырья Т0 и температуры перегретого водяного пара Твп, образование углеводородных газов находиться на уровне 0,27 % масс, от сырья, что является хорошим показателем.
Предлагаемый процесс хорошо работает на различных видах сырья. В качестве примера работы процесса ниже представлены данные по переработке тяжелых нефтяных остатков на НПЗ. Технологический процесс предполагает возврат тяжелой части реакционной смеси для повторной переработки.
Процесс переработки проводился при следующих параметрах:
Давление подачи сырья - 24 атм;
Температура нагрева сырья Т0 - 400-410 °С;
Температура начала разложения сырья - 391°С
Давление подачи перегретого водяного пара - 30 атм;
Температура перегретого водяного пара - 620 °С;
Средняя температура в первой реакционной камере Т] - 460°С
Кратность водяной пар/сырье - 0,8.
В таблице 4 представлены характеристики тяжелых нефтяных остатков, образующихся на одном из НПЗ в Южной Америке. Таблица 4. Характеристики тяжелых нефтяных остатков с НПЗ.
Figure imgf000030_0001
В таблице 5 представлен материальный баланс процесса переработки тяжелых нефтяных остатков с НПЗ.
Таблица 5. Материальный баланс переработки тяжелых нефтяных остатков с НПЗ.
Сырье Продукты
Наименование % масс. Наименование % масс.
1. Тяжелый нефтяной
100 1. Углеводородные газы н.к.-36.1 °С
остаток 0,20
2. Синтетическая нефть, в т.ч. 92,65
Фракция 36.1-71.1 °С 3,26
Легкая бенз. фракция 71.1-100 °С 5,93
Средняя бенз. фракция 100-
17,22 165.5 °С Тяжелая бенз. фракция 165.5-
8,87 193.3 ° С
Керосиновая фракция 193.3-
14,59 232.2 °С
Дизельная фракция 232.2-326.6 °С 33,72
Наименование % масс. Наименование % масс.
Тяжелая диз. фракция 326.6-360 °С 9,06
3. Тяжелый остаток и потери 7,14
Итого 100 Итого 100,00
Как видно из таблицы 5, после тяжелых нефтяных остатков с НПЗ, являющихся тяжелым нефтяным сырьем, произошло существенное увеличение содержания легких фракций.
При температуре начала кипения сырья 328,8 °С содержание фракций с температурой кипения ниже 326,6 °С в продукте составляет 83,59 % масс, а суммарный выход светлых дистиллятных фракций составил 92,65 % масс, что является хорошим показателем.
Кроме того, благодаря наличию второй реакционной камеры 3 большего объема и, соответственно, резкой и полной остановке реакции крекинга, использованию комбинированного способа подвода энергии, а также выбору температуры подачи сырья Т0 и температуры перегретого водяного пара Твп, образование углеводородных газов находиться на уровне 0,20 % масс, от сырья, что также является хорошим показателем.
Таким образом, конструкция реактора 1 и подбор технологических параметров процесса, согласно настоящему изобретению, позволяют достичь высокую степень конверсии сырья при минимальном газообразовании и потерях.
Согласно настоящему изобретению, термическому крекингу подвергается равномерно практически весь объем сырья, избегая перегрева части сырья, что не наблюдается в известных процессах, в которых для высокой степени конверсии происходит ужесточение условий проведения реакции, что ведет к перегреву части сырья и, соответственно, большому газообразованию, коксообразованию и к высоким потерям.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ переработки углеводородного сырья, заключающийся в том, что нагревают перерабатываемое сырье и параллельно готовят перегретый водяной пар, {
I
нагретое перерабатываемое сырье и перегретый водяной пар подают в первую реакционную камеру реактора, имеющего две последовательно расположенные и сообщающиеся между собой реакционные камеры, при этом объем первой реакционной камеры меньше объема второй реакционной камеры, и диаметр и объем второй реакционной камеры обеспечивают снижение давления и температуры реакционной смеси,
температуру перерабатываемого сырья устанавливают меньше температуры в первой реакционной камере, а температуру водяного пара устанавливают выше температуры в первой реакционной камере, температура и давление перерабатываемого сырья, температура и давление перегретого водяного пара устанавливаются на значения достаточные для осуществления термического крекинга, по меньшей мере, части углеводородного сырья в первой реакционной камере, при этом
давление и температуру перерабатываемого сырья, давление и температуру перегретого пара устанавливают с обеспечением давления и температуры во второй реакционной камере, при которых протекание реакций термического крекинга является маловероятным,
выводят продукты реакции из второй реакционной камеры реактора.
2. Способ по пункту 1, отличающийся тем, что перерабатывают тяжелое углеводородное сырье, такое как тяжелые и сверхтяжелые нефти, сверхвязкие нефти, природные битумы, и нефтяные остатки, таких как остатки атмосферной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки вакуумной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки процесса висбрекинга.
3. Способ по любому из пунктов 1 или 2, отличающийся тем, что обеспечивают среднее время пребывания реакционной смеси в первой реакционной камере менее 0,1 секунды.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
4. Способ по пункту 3, отличающийся тем, что обеспечивают среднее время пребывания реакционной смеси во второй реакционной камере не менее 10 секунд.
5. Способ по любому из пунктов 1, 2 или 4, отличающийся тем, что перерабатываемое сырье до подачи в первую реакционную камеру реактора нагревают до температуры в интервале от на 30°С меньше до на 15°С больше температуры начала термического разложения углеводородного сырья.
6. Способ по пункту 3, отличающийся тем, что перерабатываемое сырье до подачи в первую реакционную камеру реактора нагревают до температуры в интервале от на 30°С меньше до на 15°С больше температуры начала термического разложения углеводородного сырья.
7. Способ по пункту 5, отличающийся тем, что готовят водяной пар с температурой от 500°С до 800°С.
8. Способ по пункту 6, отличающийся тем, что готовят водяной пар с температурой от 500°С до 800°С.
9. Способ по любому из пунктов 7 или 8, отличающийся тем, что кратность подачи водяного пара к сырью составляет от 0,6 кг водяного пара на 1 кг сырья до 1,5 кг водяного пара на 1 кг сырья.
10. Способ по любому из пунктов 1, 2, 4, или 6, отличающийся тем, что перед нагревом сырья, в углеводородное сырье добавляют воду в количестве до 15% масс.
11. Способ по пункту 3, отличающийся тем, что перед нагревом сырья, в углеводородное сырье добавляют воду в количестве до 15% масс.
12. Способ по пункту 5, отличающийся тем, что перед нагревом сырья, в углеводородное сырье добавляют воду в количестве до 15% масс.
13. Способ по пункту 9, отличающийся тем, что перед нагревом сырья, в углеводородное сырье добавляют воду в количестве до 15% масс.
14. Реактор термического крекинга углеводородного сырья, содержащий две последовательно расположенные и сообщающиеся между собой реакционные камеры, при этом объем первой реакционной камеры меньше объема второй реакционной камеры, первая реакционная камера имеет средства подачи сырья и перегретого водяного пара, вторая реакционная камера имеет средство вывода продуктов реакции, диаметр и объем второй реакционной камеры выполнены с возможностью обеспечения снижения давления и температуры реакционной смеси
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) до температуры и давления, при которых протекание реакций термического крекинга является маловероятным.
15. Реактор по пункту 14, отличающийся тем, что объем второй реакционной камеры больше объема первой реакционной камеры минимум в пять раз.
16. Реактор по любому из пунктов 14 или 15, отличающийся тем, что средства подачи сырья и перегретого водяного пара выполнены с обеспечением приложения сдвиговых усилий в отношении сырья.
17. Реактор по пункту 14, отличающийся тем, что содержит несколько первых реакционных камер, соединенных со второй реакционной камерой, при этом объем второй реакционной камеры больше суммы объемов первых реакционных камер минимум в пять раз.
18. Реактор по пункту 16, отличающийся тем, что содержит несколько первых реакционных камер, соединенных со второй реакционной камерой, при этом объем второй реакционной камеры больше суммы объемов первых реакционных камер минимум в пять раз.
19. Реактор по любому из пунктов 14, 15, 17 или 18, отличающийся тем, что первая реакционная камера выполнена с возможностью обеспечения среднего времени пребывания реакционной смеси в первой реакционной камере менее 0, 1 секунды.
20. Реактор по пункту 19, отличающийся тем, что вторая реакционная камера выполнена с возможностью обеспечения среднего времени пребывания реакционной смеси во второй реакционной камере не менее 10 секунд.
21. Реактор по пункту 16, отличающийся тем, что первая реакционная камера выполнена с возможностью обеспечения среднего времени пребывания реакционной смеси в первой реакционной камере менее 0,1 секунды.
22. Реактор по пункту 21 , отличающийся тем, что вторая реакционная камера выполнена с возможностью обеспечения среднего времени пребывания реакционной смеси во второй реакционной камере не менее 10 секунд.
23. Установка переработки тяжелого углеводородного сырья, содержащая средство нагрева тяжелого углеводородного сырья, средство подготовки перегретого водяного пара, реактор термического крекинга углеводородного сырья, систему разделения продуктов реакции и систему рекуперации тепла, при этом
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) реактор термического крекинга углеводородного сырья содержит две последовательно расположенные и сообщающиеся между собой реакционные камеры, объем первой реакционной камеры меньше объема второй реакционной камеры, первая реакционная камера имеет средства подачи сырья и водяного пара, вторая реакционная камера имеет средство вывода продуктов реакции, диаметр и объем второй реакционной камеры обеспечивают изменение давления и температуры реакционной смеси до температуры и давления, при которых протекание реакций термического крекинга является маловероятным,
средство нагрева тяжелого углеводородного сырья и средство подготовки водяного пара подключены к первой реакционной камере, и
система разделения продуктов реакции и система рекуперации тепла подключены ко второй реакционной камере.
24. Установка по пункту 23, отличающийся тем, что объем второй реакционной камеры больше объема первой реакционной камеры минимум в пять раз.
25. Установка по пункту 23, отличающийся тем, что содержит несколько первых реакционных камер, соединенных с второй реакционной камерой, при этом объем второй реакционной камеры больше суммы объемов первых реакционных камер минимум в пять раз.
26. Установка по любому из пунктов 23, 24 или 25, отличающийся тем, что первая реакционная камера выполнена с возможностью обеспечения среднего времени пребывания реакционной смеси в первой реакционной камере менее 0,1 секунды.
27. Установка по пункту 26, отличающийся тем, что вторая реакционная камера выполнена с возможностью обеспечения среднего времени пребывания реакционной смеси во второй реакционной камере не менее 10 секунд.
28. Установка по любому из пунктов 23, 24, 25 или 27, отличающаяся тем, что тяжелое углеводородное сырье представляет собой тяжелые и сверхтяжелые нефти, сверхвязкие нефти, природные битумы, и нефтяные остатки, таких как остатки атмосферной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки вакуумной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки процесса висбрекинга.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
29. Установка по пункту 26, отличающаяся тем, что тяжелое углеводородное сырье представляет собой тяжелые и сверхтяжелые нефти, сверхвязкие нефти, природные битумы, и нефтяные остатки, таких как остатки атмосферной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки вакуумной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки процесса висбрекинга,
30. Способ переработки углеводородного сырья, заключающийся в том, что нагревают перерабатываемое сырье до температуры в интервале от на 30°С меньше до на 15°С больше температуры начала термического разложения углеводородного сырья,
параллельно готовят перегретый водяной пар с температурой от 500°С до
800°С,
нагретое перерабатываемое сырье и перегретый водяной пар подают в полый реактор, где происходит реакция термического крекинга сырья,
выводят продукты реакции из реактора.
31. Способ по пункту 30, отличающийся тем, что перерабатывают тяжелое углеводородное сырье, такое как тяжелые и сверхтяжелые нефти, сверхвязкие нефти, природные битумы, и нефтяные остатки, таких как остатки атмосферной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки вакуумной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки процесса висбрекинга.
32. Способ по любому из пунктов 30 или 31 , отличающийся тем, что реакцию термического крекинга сырья проводят в реакторе, имеющем две последовательно расположенные и сообщающиеся между собой реакционные камеры, при этом объем первой реакционной камеры меньше объема второй реакционной камеры.
33. Способ по пункту 32, отличающийся тем, что обеспечивают среднее время пребывания реакционной смеси в первой реакционной камере менее 0, 1 секунды.
34. Способ по пункту 33, отличающийся тем, что обеспечивают среднее время пребывания реакционной смеси во второй реакционной камере не менее 10 секунд.
35. Способ переработки углеводородного сырья, заключающийся в том, что сырью передают первое количество энергии путем нагрева перерабатываемого сырья до температуры в интервале от на 30°С меньше до на
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) 15°C больше температуры начала термического крекинга углеводородного сырья с использованием поверхностного теплообмена,
параллельно готовят перегретый водяной пар с температурой от 500°С до
800°С,
передают сырью второе количество энергии путем смешения нагретого сырья и перегретого водяного пара в реакторе,
при этом смешение сырья и перегретого водяного пара осуществляют с обеспечением передачи сырью третьего количества энергии путем механического воздействия потока перегретого пара на поток нагретого сырья в реакторе,
при этом суммарное количество подводимой энергии регулируется с целью повышения скорости реакций крекинга по наиболее слабым связям молекул в составе сырья при минимальной скорости образования короткоцепочных радикалов,
выдерживают оптимальное время пребывания реакционной смеси в полости реактора для обеспечения протекания реакций термического крекинга сырья,
выводят продукты реакции из реактора.
36. Способ по пункту 35, отличающийся тем, что перерабатывают тяжелое углеводородное сырье, такое как тяжелые и сверхтяжелые нефти, сверхвязкие нефти, природные битумы, и нефтяные остатки, таких как остатки атмосферной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки вакуумной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки процесса висбрекинга.
37. Способ по любому из пунктов 35 или 36, отличающийся тем, что реакцию термического крекинга сырья проводят в реакторе, имеющем две последовательно расположенные и сообщающиеся между собой реакционные камеры, при этом реакции крекинга протекают преимущественно в первой реакционной камере, объем которой меньше объема второй реакционной камеры и давление и температуру перерабатываемого сырья, давление и температуру перегретого пара устанавливают с обеспечением давления и температуры во второй реакционной камере, при которых протекание реакций термического крекинга является маловероятным.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
38. Способ no пункту 37, отличающийся тем, что обеспечивают среднее время пребывания реакционной смеси в первой реакционной камере менее 0,1 секунды.
39. Способ по пункту 38, отличающийся тем, что обеспечивают среднее время пребывания реакционной смеси во второй реакционной камере не менее 10 секунд.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
PCT/RU2012/000551 2011-07-08 2012-07-06 Способ и устройство переработки тяжелого нефтяного сырья WO2013009218A2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011127933 2011-07-08
RU2011127933/04A RU2518080C2 (ru) 2011-07-08 2011-07-08 Способ и устройство переработки тяжелого нефтяного сырья

Publications (3)

Publication Number Publication Date
WO2013009218A2 WO2013009218A2 (ru) 2013-01-17
WO2013009218A3 WO2013009218A3 (ru) 2013-04-11
WO2013009218A9 true WO2013009218A9 (ru) 2013-05-30

Family

ID=47506763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2012/000551 WO2013009218A2 (ru) 2011-07-08 2012-07-06 Способ и устройство переработки тяжелого нефтяного сырья

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2518080C2 (ru)
WO (1) WO2013009218A2 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2598074C1 (ru) * 2015-07-13 2016-09-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Способ каталитической конверсии углеводородного сырья
RU2620795C1 (ru) * 2016-03-31 2017-05-29 Публичное акционерное общество "Газпром" Установка облагораживания синтетических нефтяных фракций
RU2673545C2 (ru) * 2017-04-21 2018-11-28 Борис Иванович Бахтин Способ и установка термического крекинга тяжелых нефтепродуктов в метастабильном состоянии

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4811681B1 (ru) * 1969-02-21 1973-04-14
AU526654B2 (en) * 1977-08-29 1983-01-27 Uop Inc. Multi-st. ge catalytic hydroforming with gravity flowing catalysts
FR2546174B1 (fr) * 1983-05-20 1986-09-19 Rhone Poulenc Chim Base Procede de vapocraquage d'hydrocarbures
CA1306214C (en) * 1988-10-04 1992-08-11 William H. Dawson Process for reducing the viscosity of heavy hydrocarbon oils
ID29093A (id) * 1998-10-16 2001-07-26 Lanisco Holdings Ltd Konversi mendalam yang menggabungkan demetalisasi dan konversi minyak mentah, residu atau minyak berat menjadi cairan ringan dengan senyawa-senyawa oksigenat murni atau tak murni
DE10000889C2 (de) * 2000-01-12 2002-12-19 Mg Technologies Ag Verfahren zum Erzeugen von C¶2¶- und C¶3¶-Olefinen aus Kohlenwasserstoffen
RU2180676C1 (ru) * 2001-03-22 2002-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма ПАУФ" Способ висбрекинга тяжелых нефтяных остатков
RU2268287C1 (ru) * 2004-11-22 2006-01-20 Геннадий Васильевич Тараканов Способ переработки углеводородных остатков
RU2286206C1 (ru) * 2005-07-01 2006-10-27 Борис Николаевич Улько Реакционная камера высокотемпературного реактора
RU2354681C1 (ru) * 2007-08-14 2009-05-10 Владимир Анатольевич Щукин Способ термического крекинга тяжелых нефтепродуктов итэр

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011127933A (ru) 2013-01-20
RU2518080C2 (ru) 2014-06-10
WO2013009218A3 (ru) 2013-04-11
WO2013009218A2 (ru) 2013-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7417579B2 (ja) 原油から化学製品用の統合された熱分解および水素化分解ユニット
US9670419B2 (en) Process for heavy oil upgrading in a double-wall reactor
CN108495915B (zh) 由重油制备链烷料流的超临界水升级方法
CN104254590B (zh) 对原油进行集成浆液加氢处理和蒸汽热解来生产石油化学产品
KR101818804B1 (ko) 석유를 업그레이드시키기 위한 초임계수 공정
EP1769056B1 (en) Steam cracking of light hydrocarbon feedstocks containing non-volatile components and/or coke precursors
US7776286B2 (en) Process for reducing fouling from flash/separation apparatus during cracking of hydrocarbon feedstocks
US7358413B2 (en) Process for reducing fouling from flash/separation apparatus during cracking of hydrocarbon feedstocks
US5110447A (en) Process and apparatus for partial upgrading of a heavy oil feedstock
WO2015175458A1 (en) Process to produce aromatics from crude oil
WO2009022937A1 (en) Method of thermal cracking of heavy-oil products
US20150315494A1 (en) Methods and systems for improving the properties of products of a heavy feed steam cracker
US10975316B2 (en) Process and a system for generating hydrocarbon vapor
RU2518080C2 (ru) Способ и устройство переработки тяжелого нефтяного сырья
US11248180B2 (en) Supercritical water process integrated with visbreaker
RU2699807C2 (ru) Установка замедленной термической конверсии мазута
US20240076561A1 (en) Optimization of steam cracking furnaces for light feedstocks containing high boiling components
RU2612963C1 (ru) Способ получения тяжёлого нефтяного топлива
CA1313639C (en) Process and apparatus for partial upgrading of a heavy oil feedstock

Legal Events

Date Code Title Description
NENP Non-entry into the national phase in:

Ref country code: DE

122 Ep: pct app. not ent. europ. phase

Ref document number: 12810569

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2