контакт-адсорбент для термоконтактной переработки нефтяных остатков

Формула изобретения

Контактный адсорбент для крекинга нефтяных остатков, отличающийся тем, что он представляет собой отход обогащения бурых углей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области переработки углеводородного сырья. В частности, оно может быть использовано для осуществления процессов термоконтактного крекинга тяжелых нефтяных остатков, из которых готовят сырье для каталитического крекинга и гидрокрекинга, а также получают котельные топлива.

В процессах контактного крекинга в качестве контакта нашли применение гранулированные или порошкообразные твердые материалы, так называемые контактные адсорбенты, на частицах которых происходят физико-химические процессы и реакции превращения сырья с отложением образующегося кокса и адсорбция металлов из крекируемого сырья.

Известны следующие контактные адсорбенты для термического крекинга нефтяных остатков:

1. Порошкообразный нефтяной кокс (Смидович Е.В. Технология переработки нефти и газа. Ч. 2-я. - М.: Химия, 1980, с. 96-103; Патент США, 2881130, 1953);

2. Окисный контакт - окатыши железной руды (Chem. Eng. News, 1968, N 3, p.46).

Известные контактные адсорбенты имеют недостатки.

У нефтяного кокса (1) низкая прочность и весьма малая пористость. Поэтому он быстро разрушается и плохо адсорбирует металлы из сырья. Окатыши железной руды (2) имеют высокую плотность и прочность. Но практически не обладают пористостью. При их применении возрастают расходы энергии на циркуляцию контактного адсорбента между реакционными аппаратами и на поддержание его кипящего слоя. Окатыши плохо адсорбируют металлы из сырья и образующийся кокс.

Ближайшим техническим решением (прототипом) является контактный адсорбент с торговым названием "Арткат". В отличие от предыдущих аналогов он используется при термоадсорбционной деасфальтизации и деметаллизации нефтяных остатков на установках APT (Переработка остаточного сырья на установках каталитического крекинга за рубежом. Темат. Обзор. сер. Переработка нефти. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1988, вып. 8, с. 29-32; Пат. США 4435272, 1984).

Прототип представляет собой специально вырабатываемый из каолиновой глины широкопористый микросферический контактный адсорбент с небольшой удельной поверхностью. Однако в случае применения в процессах контактного крекинга нефтяных остатков он подвергается разрушению из-за отложения большего количества кокса и высокой температуры выжигания последнего. Кроме того, прототип имеет высокую стоимость, поскольку изготавливается на специальных фабриках.

Изобретение решает техническую задачу повышения механической прочности, удешевления и расширения ассортимента контактных адсорбентов для процессов термоконтактного крекинга нефтяных остатков. Технический результат достигается тем, что контактный адсорбент представляет собой отход обогащения бурых углей. В качестве мелкозернистого осадка он накапливается в процессе обогащения измельчаемых бурых углей и имеет следующие свойства.

Содержание, мас.%:

SiO₂ - 67,2 -79,9

Al₂O₃ - 16,7-28,3

Fe₂O₃, CaO, TiO₂ - 1,5-2,8

Вода остальное - Остальное

Прочность материала (до измельчения) 775 - 800H.

Размеры частиц 0,25-0,800 мм.

Истинная плотность 2,350-2,500 г/см³.

Насыпная плотность 1,000 - 1,050 г/см³.

Пористость 47-61%.

Удельная поверхность 38,5 - 42,4 м²/г.

Применение отхода обогащения бурых углей в качестве контактного адсорбента при крекинге нефтяных остатков не известно.

Предлагаемый контактный адсорбент испытывался в процессе крекинга мазута и гудрона Арланской нефти, характеристики которых приведены в табл. 1. Крекинг проводили при 575^oC. Соотношение контактного адсорбента к сырью составляло 5:1 по массе. Выход продуктов крекинга и основные характеристики полученного остатка с температурой кипения выше 360^oC и контактного адсорбента приведены в табл. 2 и 3.

Из результатов испытания следует, что отход обогащения бурых углей является эффективным контактным адсорбентом для термоконтактного крекинга нефтяных остатков с получением из них до 22-29% фракций выкипающих до 360^oC, обычно используемых в качестве сырья для приготовления моторных топлив и 60-62% остаточной фракции, которая может быть подвергнута дальнейшему крекингу в присутствии катализатора или же использована непосредственно в качестве котельного топлива.

Предлагаемое изобретение может быть реализовано в нефтеперерабатывающей промышленности непосредственно на установках контактного крекинга нефтяных остатков. Оно может использоваться также и в других процессах переработки углеводородного сырья, осуществляемых по принципу его контактного взаимодействия с горячей поверхностью адсорбента.