Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕГКИХ ДИСТИЛЛЯТНЫХ ФРАКЦИЙ ИЗ ТЯЖЕЛОГО НЕФТЯНОГО СЫРЬЯ - Патент РФ 2045567
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕГКИХ ДИСТИЛЛЯТНЫХ ФРАКЦИЙ ИЗ ТЯЖЕЛОГО НЕФТЯНОГО СЫРЬЯ
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕГКИХ ДИСТИЛЛЯТНЫХ ФРАКЦИЙ ИЗ ТЯЖЕЛОГО НЕФТЯНОГО СЫРЬЯ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕГКИХ ДИСТИЛЛЯТНЫХ ФРАКЦИЙ ИЗ ТЯЖЕЛОГО НЕФТЯНОГО СЫРЬЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Сущность изобретения: легкие дистиллятные фракции получают из тяжелого нефтяного сырья термической или каталитической переработкой в присутствии метаносодержащего газа с содержанием метана 50 100% при объемном соотношении его с сырьем от 0,1 до 500, и временем процесса от 30 мин до 10 ч. Температура процесса 250 420°С, давление 7,03-421,8 кгс/см2. В качестве катализатора используют элемент или его соединение, выбранные из группы VI Периодической таблицы, или группы VIII, соединенные на основе фосфора, нанесенные на оксид алюминия или диоксид кремния 2 з.п.ф-лы, 3 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2045567
Класс(ы) патента: C10G9/00, C10G11/00
Номер заявки: 5011265/04
Дата подачи заявки: 27.03.1992
Дата публикации: 10.10.1995
Заявитель(и): Интевеп, С.А. (VE)
Автор(ы): Сесар Оваллес[VE]; Антониа Амана[VE]; Рафаэль Боливар[VE]; Альфредо Моралес[VE]
Патентообладатель(и): Интевеп, С.А. (VE)
Описание изобретения: Изобретение относится к способу полу-чения легких дистиллятных фракций улучшенной вязкости и улучшенного дистил- лятного состава при каталитической переработке тяжелой или сверхтяжелой сырой нефти.
Имеется большая необходимость в улучшении свойств тяжелой сырой нефти, в частности существенно уменьшить ее вязкость и увеличить долю содержащихся в ней дистиллятов за счет огромной полезности тяжелой сырой нефти. Весьма желательно улучшить свойства тяжелой сырой нефти в экономически жизнеспособном процессе с целью создания хорошего альтернативного источника продукции, основанного на практической нефти.
Известны различные способы обработки углеводородного сырья с использованием водорода, метана и азота с целью улучшения его свойств. Однако эти способы не совсем удовлетворительны с экономической точки зрения или же они страдают различными недостатками. Особенно желательно использовать метан в связи с его легкой доступностью в виде природного газа и относительно низкой стоимостью по сравнению, например с водородом.
Известен способ получения дистиллятных фракций из тяжелого углеводородного сырья путем из термического или каталитического крекинга в присутствии органических растворителей, например пропана, бутана при температуре 380-450оС, при давлении выше критического в ≥1,5 раза с последующим отделением полученных жидких углеводородов.
Было осуществлено разжижение углеродистых материалов, в частности угля в атмосфере сжатого метана. Однако конверсия метана оказалась выше по сравнению с конверсией, обнаруженной для азота, но ниже по сравнению с конверсией, обнаруженной для водорода. Следовательно, основная проблема в использовании метана заключается в его низкой реакционной способности. Каталитическая реакция несколько повышает его реакционную способность, не требует использования дорогостоящего катализатора, и было бы все же желательно дополнительно усовершенствовать способ.
Целью изобретения является создание способа получения улучшенной вязкости и повышенной доли дистиллятов в тяжелой сырой нефти путем взаимодействия сырья с метансодержащим газом, получение побочных продуктов нефти более высокой ценности из тяжелых нефтей, битумов и остатков, с помощью в качестве сырья недорогостоящего метана, создание способа, как вышеупомянутого, достижения пониженной вязкости тяжелых углеводородов с целью облегчения их транспортирования и использования известными методами, а также создание способа, пригодного для использования с катализатором активирования метана в реакционной среде.
Предлагаемый способ обеспечивает улучшенную вязкость и улучшенный дистиллятный состав в тяжелых углеводородах и заключается в следующем: получение сырья из тяжелых углеводородов, предпочтительно имеющих плотность в градусах Американского нефтяного института (API) при температуре 60оF (15,56оС) менее 20о, при котором содержание воды в углеводородах выше или равно 1% относительно массы углеводородов; взаимодействие углеводородов с метансодержащим газом при содержании метана не менее 50% при котором отношение газа к сырью составляет 0,1-500 об.ч. и при котором реакция происходит при следующих условиях:
1) при температуре, по меньшей мере, 250оС;
2) при давлении до 421,8 кгс/см2;
3) при продолжительности реакции, по меньшей мере, 30 мин; и отделении полученных жидких углеводородов.
Предпочтительным исходным материалом служит тяжелая сырая нефть. Предпочтительным метансодержащим исходным материалом служит природный газ. Температура реакции предпочтительно составляет 380-420оС, и реакция должна проходить при давлении, по меньшей мере, 7,03 кгс/см2. Усовершенствование происходит при осуществлении реакции между сырьем и метаном в присутствии катализатора.
В соответствии с изобретением достигаются значительные улучшения в полученном продукте. Достигается значительное улучшение вязкости и легко получают процентное соотношение дистиллятов свыше 60% Помимо этого, получают продукты высокой коммерческой ценности, такие как бензин, легкий сольвент, тяжелое масло, керосин, смазки и др.
На фиг. 1 изображена блок-схема, иллюстрирующая предлагаемый способ; на фиг. 2 графическая зависимость вязкости от температуры продукта, при сравнении азота, водорода и метана без катализатора; на фиг.3 графическая зависимость вязкости от температуры продукта при сравнении метана, азота и водорода в присутствии катализатора.
Предлагаемый способ обеспечивает улучшенную вязкость и улучшенный дистиллятный состав из тяжелых углеводородов. Термин "тяжелые углеводороды" означает тяжелую или сверхтяжелую сырую нефть, битумы и остатки, и предлагаемый способ применим ко всем этим материалам. Плотность тяжелых углеводородов в единицах API должна быть менее 20о при температуре 15,56оС. В предпочтительном варианте используют тяжелую или сверхтяжелую сырую нефть из района Ориноко. Это сырье характеризуется своей высокой плотностью в единицах API, высокими точками потери текучести, высокой вязкостью и высоким содержанием серы, металлов, солей и углерода Конрадсона.
Характерные свойства сырья:
Удельная плотность
при 15оС 0,9390-1,0639
Плотность API
при 15,56оС 1,5-19,0
Динамическая вязкость 500-1000000
Точка потери текучести -20:153
Температура вспышки 112-306
Вода и остатки, об. 0,4-65,7
Хлорид натрия,
фунты/1000 баррелей 4,8-1000
Сера, мас./мас 2,09-3,80
Ванадий, ррм 220,14-1106
Никель 45,5-61,9 Асфальтены,
мас./мас 6,95-22,69
В соответствии с изобретением содержание воды в исходном углеводородном сырье должно поддерживаться больше или быть равно 1% относительной массы углеводородов. Как будет очевидно из этих данных, значительные и неожиданные преимущества достигают в предложенном способе, при сохранении вышеупомянутого содержания воды.
Метансодержащий газ предпочтительно представляет собой природный газ. Естественно, природный газ может быть обогащен метаном, или в качестве исходного материала можно использовать чистый метан. Метансодержащий газ должен включать, по меньшей мере, 50% метана, и соотношение между газом и сырьем должно составлять 0,1-500 об.ч.
Реакция между метансодержащим газом и тяжелыми углеводородами происходит под давлением, при повышенной температуре и при продолжительности реакции не менее 30 мин. Температура реакции должна составлять, по меньшей мере, 250оС и предпочтительно 380-420оС. Давление реакции должно составлять, по меньшей мере, 7,03 кгс/см2 м вплоть до 421,8 кгс/см2. Продолжительность реакции должна быть не менее 30 мин и обычно составляет менее 10 ч хотя верхняя граница продолжительности реакции, как правило, зависит от рабочих условий.
Дополнительное улучшение достигается в случае, когда реакция протекает в присутствии катализатора. Катализатор предпочтительно представляет собой смесь из: 1) переходного элемента, выбранного из совокупности, состоящей из элементов группы VI периодической таблицы элементов; 2) переходного элемента, выбранного из совокупности, состоящей из элементов группы VIII периодической таблицы элементов; 3) соединения на основе фосфора; при этом элементы и эти соединения наносят на носитель из оксида алюминия (глинозема) или диоксида кремния (кремнезема). Элемент 1) предпочтительно представляет собой молибден, и предпочтительно, чтобы катализатор включал в себя оксид молибдена в соотношении в диапазоне от 5 до 30% по отношению к общей массе катализатора. Элемент (2) предпочтительно представляет собой никели, и предпочтительно, чтобы катализатор содержал оксид никеля в соотношениях от 5 до 30% по отношению к всей массе катализатора.
Согласно фиг.1, можно видеть, что сырую нефть и метансодержащий газ вводят в реактор 1, где происходит реакция. Образующийся продукт после окончания реакции направляют в газо-жидкостный сепаратор 2, где из него выводят улучшенный жидкий продукт, а газ направляют на установку очистки газа 3. Циркуляционный газ из реактора 1 также направляют на установку очистки газа. Отходящий газ выводят из установки очистки газа.
П р и м е р 1. Реактор заполнили 40 г сырой нефти из месторождения Гамака и подвергли воздействию сжатого метана от давления 47,8 кгс/см2 при температуре окружающего воздуха. Соотношение между метаном и сырьем составляло 5: 1. Затем реакционную смесь нагрели до 380оС при давлении до 126,55 кгс/см2, обеспечивая протекание реакции при этих условиях в течение 5 ч. Затем реактор был охлажден и из него был отделен полученный жидкий продукт. Плотность в единицах API продукта, измеренная при температуре 15,56оС составила 12,5, а вязкость при температуре 30оС составила 1990 сПз. Этот же самый жидкий продукт был подвергнут перегонке и содержание дистиллятной фракции при 540оС составило 73,5%
Физические и химические свойства нефти:
Плотность API при 15,56оС 8,6
Вода, ч%/ч 4,4
Асфальтены ч%/ч 12,5
Сера, ч./ч. 3,75
Никель, ррм 91,9
Ванадий, ррм 412
Динамическая вязкость
при 22оС, сПз 500000
П р и м е р 2. Был осуществлен тот же самый процесс, что и в предыдущем примере, единственное отличие заключено в соотношении метана и сырья, которое составило 2,75:1.
Плотность API продукта, измеренная при 15,56оС, составила 10,0, а вязкость при температуре 30оС составила 3160 сПз. Отогнанная фракция при температуре 540оС составила 62,0% Как можно наблюдать из результатов, полученных в примерах 1 и 2, вязкости конечного продукта в обоих случаях значительно понижены, что демонстрирует то, что исходная сырая нефть при обработке метаном значительно улучшена.
П р и м е р 3. Была осуществлена та же самая процедура, что и в примере 1, но водород и азот использованы в виде газов отдельно. А обоих случаях соотношение между газом и сырьем составило 5:1. Для продукта, полученного при использовании водорода и азота, соответственно, результаты являются следующими: API (15,56оС), 12,2; вязкость (30оС), 1600 сПз; дистилляты при 540оС, 73,1% водородная обработка.
API (15,56оС), 11,4; вязкость (30оС), 2620 сПз; дистилляты при 540оС, 71% азотная обработка.
Следовательно, можно видеть, что метановая обработка применительно к упомянутой сырой нефти при заданных условиях реакции, улучшает первоначальные физические свойства сырой нефти.
С другой стороны, если результаты примера 3 сравнить с результатами из примеров 1 и 2, то можно увидеть, что метановая обработка достаточно конкурентоспособна по сравнению с реакциями с использованием водорода или азота.
П р и м е р 4. Как и в предыдущих примерах, убыло использовано то же самое сырье из месторождения Гамака. Процесс был осуществлен, с отдельным использованием метана, водорода и азота, при поддержании соотношения между газом и сырьем 5:1, при тех же самых давлениях и температурах, как и в примере 1 (380оС и 112,5 кгс/см2). На этот раз каждый опыт был осуществлен в присутствии никель-молибденового катализатора, нанесенного на носитель из оксида алюминия:
МоО3, ч. 5-30
NiO, ч. 0,1-8,0
Р2О5, ч. 5-30 Удельная поверх-
ность, м2/г 120-400
Общий объем пор, см3/г 0,5-1,2 Средний диаметр
пор, 90-300 Размер сформованных
частиц, дюйм 1/32-1/16
Значения плотности API, вязкость и процентное содержание дистиллятов для трех газов представлено в таблице.
Результаты, полученные в присутствии водорода и катализатора, представляют собой существенное улучшение по сравнению с осуществлением того же самого способа в присутствии водорода, но без катализатора. Тот же самый результат достигают в случае опытов с использованием катализатора и без его использования, но с использованием в качестве реакционноспособного газа метана. И наоборот, если реакции осуществляют в атмосфере инертного азота, то при этом не наблюдается никакого различия в случае использования катализатора, или в случае, когда он не используется.
Также, на графиках, приведенных на фиг.2 и 3, продемонстрирована зависимость вязкости жидкостей от температуры реакций. Таким образом предложенный в изобретении способ, например обработка сырья природным газом, может быть вполне предпочтителен по сравнению с стандартной гидроочисткой.
П р и м е р 5. В этом примере пробу сырой нефти из месторождения Гамака предварительно подвергли обезвоживанию (содержание воды было менее 0,1%). Процедура была аналогична процедуре из примера 1. Полученный продукт продемонстрировал следующие свойства: 10,5 API (15,56оС); вязкость (30оС) 2400 сПз и дистилляты 540о при у73,5%
При сравнении примера 5 с результатами из примера 1 можно легко увидеть, что содержание воды достигает значительное и неожиданное преимущество.
Формула изобретения: 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕГКИХ ДИСТИЛЛЯТНЫХ ФРАКЦИЙ ИЗ ТЯЖЕЛОГО НЕФТЯНОГО СЫРЬЯ путем термической или каталитической переработки в присутствии углеводородного газа при повышенных температурах и давлении, отличающийся тем, что процесс ведут с использованием в качестве углеводородного газа метансодержащего газа с содержанием метана 50 100 мас. и объемном отношении его к сырью 0,1 500 и проведением процесса в течение 30 мин 10 ч.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс ведут при 250 420oС и 7,03 421,8 кгс/см2.
3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют элемент или его соединение, выбранные из групп VI или VIII Периодической таблицы, или соединение на основе фосфора, нанесенные на оксид алюминия или диоксид кремния.