способ увеличения выхода дистиллятных фракций из тяжелых нефтей

Формула изобретения

Способ увеличения выхода бензиновых и дистиллятных фракций из тяжелых нефтей путем внесения в них катализатора с последующим термокрекингом, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют магнитные фракции микросфер зол теплоэлектроцентралей, содержащие 40,0-95,0 мас.% оксида железа (III) с диаметром микросфер 0,01-0,60 мм, прокаленные при 600-800°С, процесс проводят при температуре 400-500°С.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области нефтепереработки, а именно к переработке тяжелых нефтей в процессе низкотемпературного инициированного крекинга, и может быть использовано для увеличения выхода дистиллятных моторных топлив.

В настоящее время в условиях мировой тенденции к увеличению потребления нефтепродуктов и снижению объемов разведанных запасов легкой нефти дальнейшее развитие нефтеперерабатывающей промышленности направлено на повышение глубины переработки нефти и нефтяных остатков. Поэтому на данный момент в мире широко ведутся исследования и поиски новых технологий глубокой переработки тяжелого углеводородного сырья.

На данный момент описано много способов глубокой переработки тяжелых нефтей и нефтяных остатков (Надиров Н.К. Высоковязкие нефти и природные битумы. В 5 томах, том 3. - Алматы: «Гылым», 2001).

Известен способ получения дистиллятных фракций из нефтяных остатков путем их смешивания с измельченным катализатором - отходами обогащения молибденовых, или кобальтовых, или никелевых, или вольфрамовых руд, и последующего термокрекинга полученной смеси (патент РФ 2182923, 2002).

Недостатком способа является необходимость предварительной подготовки катализатора (измельчение), последующая гомогенизация катализатора с сырьем и привязка данного способа к территориальному расположению комбинатов по обогащению вышеуказанных руд (т.к. доставка данных катализаторов на большие расстояния и невозможность их регенерировать снижают рентабельность данного метода).

Наиболее близким к предложенному способу является способ пиролиза нефтяного остатка в присутствии гематита (Шарыпов В.И., Береговцова Н.Г., Барышников С.В., Кузнецов Б.Н. Химия в интересах устойчивого развития. - 1997. - № 5. - С.287-291) и термокаталитическая переработка мазута в присутствии железооксидного катализатора (Теляшев Э.Г., Журкин О.П., Везиров P.P., Ларионов С.Л., Имашев У.Б. Химия твердого топлива. - 1991. - № 5. - С.57-62).

Недостатком способа является необходимость использования в процессе водяного пара и низкий выход бензиновых фракций, который не превышает 5%.

Задачей изобретения является упрощение процесса переработки тяжелых нефтей и увеличение выхода дистиллятных фракций за счет использования в качестве катализатора магнитных фракций микросфер зол теплоэлектроцентралей (ТЭЦ).

Поставленная задача достигается проведением термолиза тяжелых нефтей в присутствии магнитных фракций микросфер (диаметр микросфер 0,01-0,60 мм) зол ТЭЦ, прокаленных при 600-800°С в течение 2 часов, содержащих до 40,0-95,0 мас.% оксида железа (III), взятых в количестве 2,0-20,0 мас.% при температурах 400-500°С в течение 100-120 минут.

Техническим результатом изобретения является увеличение выхода дистиллятных фракций (температура до 350°С) до 83,0 мас.%, выход бензиновых фракций до 65,0 мас.% (при температуре до 200°С).

Пример 1

В качестве сырья используют тяжелую нефть. В нефть вводят 3,0 мас.% магнитных фракций микросфер зол ТЭЦ, прокаленных при 600°С в течение 2 часов. Процесс проводят в автоклаве периодического действия при температуре 400°С в течение 100 минут. Показатели процесса приведены в таблице.

Пример 2

В качестве сырья используют тяжелую нефть. В нефть вводят 3,0 мас.% магнитных фракций микросфер зол ТЭЦ, прокаленных при 600°С в течение 2 часов. Процесс проводят в автоклаве периодического действия при температуре 450°С в течение 120 минут. Показатели процесса приведены в таблице.

Пример 3

В качестве сырья используют тяжелую нефть. В нефть вводят 10,0 мас.% магнитных фракций микросфер зол ТЭЦ, прокаленных при 600°С в течение 2 часов. Процесс проводят в автоклаве периодического действия при температуре 450°С в течение 120 минут. Показатели процесса приведены в таблице.

Пример 4

В качестве сырья используют тяжелую нефть. В нефть вводят 20,0 мас.% магнитных фракций микросфер зол ТЭЦ, прокаленных при 600°С в течение 2 часов. Процесс проводят в автоклаве периодического действия при температуре 450°С в течение 120 минут. Показатели процесса приведены в таблице.

Пример 5

В качестве сырья используют тяжелую нефть. В нефть вводят 3,0 мас.% магнитных фракций микросфер зол ТЭЦ, прокаленных при 600°С в течение 2 часов. Процесс проводят в автоклаве периодического действия при температуре 500°С в течение 120 минут. Показатели процесса приведены в таблице.

Пример 6

В качестве сырья используют тяжелую нефть. В нефть вводят 20,0 мас.% магнитных фракций микросфер зол ТЭЦ, прокаленных при 800°С в течение 2 часов. Процесс проводят в автоклаве периодического действия при температуре 500°С в течение 120 минут. Показатели процесса приведены в таблице.

Таким образом, использование нового метода позволяет увеличить выход дистиллятных фракций до 83,0 мас.% и упростить процесс переработки тяжелых нефтей.

Примеры процесса термокрекинга в присутствии микросфер зол ТЭЦ
№	Условия	Примеры
Исходная нефть	1	2	3	4	5	6
1.	Нефть	100,0%	97,0%	97,0%	90,0%	80,0%	97,0%	80,0%
2.	Микросферы зол ТЭЦ:
- прокаленные при температуре 600°С	-	3,0%	3,0%	10,0%	20,0%	3,0%	-
- прокаленные при температуре 800°С	-	-	-	-	-	-	20,0%
3.	Условия процесса:
- температура, °С	-	400	450	450	450	500	500
- скорость нагрева, °С/мин	-	20	20	20	20	20	20
- продолжительность, мин	-	100	120	120	120	120	120
4.	Потеря массы образца, мас.%:
- при температуре до 100°С	1,5%	2,5%	3,0%	3,0%	3,5%	13,0%	2,0%
- при температуре до 200°С	10,3%	12,5%	18,0%	25,0%	26,0%	65,0%	20,0%
- при температуре до 300°С	29,0%	34,0%	45,5%	60,0%	58,5%	82,0%	59,0%
- при температуре до 350°С	39,8%	46,0%	58,5%	70,0%	71,0%	83,0%	73,5%