Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

применение органической соли для увеличения глубины переработки углеводородсодержащего сырья и способ увеличения глубины переработки углеводородсодержащего сырья

Классы МПК:C10G31/00 Очистка углеводородных масел в отсутствие водорода способами, не отнесенными к другим рубрикам
C10G11/02 отличающийся используемыми катализаторами 
C10G35/06 отличающийся используемыми катализаторами 
C10G7/00 Перегонка углеводородных масел
B01J31/12 содержащие металлоорганические соединения или гидриды металлов
B82Y99/00 Тематика, не отнесённая к другим группам данного подкласса
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" (RU),
Галиахметов Раиль Нигматьянович (RU),
Мустафин Ахат Газизьянович (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2011-12-16
публикация патента:

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслям промышленности и может быть использовано для увеличения глубины переработки углеводородсодержащего сырья. В качестве добавки для увеличения глубины переработки углеводородсодержащего сырья в термокаталитических процессах применяют органическую соль, имеющую формулу M(OOC-R)n, или M(SOC-R) n, или M(SSC-R)n, где R обозначает алкил, арил, изоалкил, трет-алкил, алкиларил, возможно включающий гидроксильную, кето-, амино-, карбоксильную, тиокарбаминовую группы, n - 1-3, а М обозначает переходной металл из элементов Периодической системы элементов. Также изобретение относится к способу увеличения глубины переработки углеводородсодержащего сырья, использующему указанную добавку. Использование настоящего изобретения позволяет увеличить глубину переработки углеводородсодержащего сырья в термокаталитических процессах. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 пр., 12 табл.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслям промышленности и может быть использовано для увеличения глубины переработки углеводородсодержащего сырья.

Известны различные способы углубления переработки нефти. В качестве примера можно привести различные методы крекинга, гидрокрекинга, висбрекинга и т.п. (Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа: Учебное пособие для вузов. Уфа: Гилем, 2002. 672 с.).

Однако эти способы не позволяют достичь достаточного уровня переработки нефти (в России не более 65-70%), особенно тяжелых, сернистых и высокосернистых нефтей.

Известен способ переработки углеводородного сырья (WO 2011078994, МПК C10G 7/00, 30.06.2011). В известном способе наночастицы металлов или их оксидов, или их комбинации добавляют в сырую нефть перед началом перегонки с целью увеличения выхода светлых углеводородов в количестве 0,0004 и 0,02% мас. (предпочтительно 0,001 до 0,01% мас.), при этом наночастицы имеют размер менее 90 нм. Кроме того, наночастицы металлов или их оксидов могут смешивать с наночастицами цеолитов или галогенидов. Указанные наночастицы также добавляют в тяжелый остаток после перегонки для увеличения выхода дизельного топлива.

Однако известный способ не обеспечивает необходимой глубины переработки углеводородного сырья.

Известны также способы углубления переработки нефти за счет каталитических процессов с использованием гетерогенного или гомогенного катализа. Так, например, известен способ каталитического висбрекинга (патент RU 2213763, опубл. 20.04.2003). Сущность изобретения заключается в том, что переработку нефтяного сырья ведут в присутствии активного молибденсодержащего комплекса, образующегося в процессе первичной перегонки нефти. Молибден (в количестве 0,001-1,0 мас.%) вносится в исходное сырье в виде раствора водо- или маслорастворимых солей при температуре 20-80°C и нормальном давлении в исходную нефть. Далее производится атмосферная перегонка нефти на установке AT. Остаток перегонки (мазут) подвергают висбрекингу.

Однако этот метод не позволяет достичь большой глубины переработки с получением максимального количества светлых нефтепродуктов, поскольку продукт висбрекинга может использоваться либо как котельное топливо, либо как сырье для получения битума.

Для повышения дисперсности соли металла в сырьевой смеси и создания контактирования, близкого к межмолекулярному, что в свою очередь связано с повышением эффективности процесса, диспергирование необходимо проводить до образования стабильной эмульсии с диаметром капель 0,5-5,0 мкм, что осуществить в условиях промышленного производства затруднительно.

К недостаткам данного способа также относится отсутствие возможности регенерации молибдена.

Задачей настоящего изобретения является увеличение глубины переработки углеводородсодержащего сырья в термокаталитических процессах.

Решение поставленной задачи достигается тем, что для увеличения глубины переработки углеводородсодержащего сырья в термокаталитических процессах применяют органическую соль, имеющую формулу M(OOC-R)n, или M(SOC-R) n, или M(SSC-R)n, где R обозначает алкил, арил, изоалкил, трет-алкил, алкиларил, возможно включающий гидроксильную, кето-, амино-, карбоксильную, тиокарбаминовую группы, n - 1-3, а М обозначает переходной металл из элементов Периодической системы элементов, предпочтительно из элементов VIII группы Периодической системы элементов: железо, никель, кобальт, палладий, платина, переходной металл из элементов VII группы: марганец, переходной металл из элементов VI группы: хром, молибден, вольфрам.

Способ увеличения глубины переработки углеводородсодержащего сырья осуществляют в присутствии добавки, в качестве которой используют органическую соль, имеющую формулу M(OOC-R)n , или M(SOC-R)n, или M(SSC-R)n, где R обозначает алкил, арил, изоалкил, трет-алкил, алкиларил, возможно включающий гидроксильную, кето-, амино-, карбоксильную, тиокарбаминовую группы, n - 1-3, а М обозначает переходной металл из элементов Периодической системы элементов, из расчета 0,001-0,1% мас. металла на массу исходного сырья, при этом его осуществляют при температуре выше температуры разложения органической соли.

Переходной металл предпочтительно выбирают из элементов VIII, VII, VI групп Периодической системы элементов.

Металл из элементов VIII группы Периодической системы элементов выбирают из группы: железо, никель, кобальт, палладий, платина, металл из элементов VII группы выбирают из марганца, металл из элементов VI группы выбирают из группы, включающей хром, молибден, вольфрам.

Указанная органическая соль в условиях термического воздействия превращается в ультрадисперсную суспензию металла, т.е. получают наночастицы металла, который, в свою очередь, катализирует всевозможные процессы конверсии углеводородов: гидрирования, дегидрирования, деструкции.

В качестве углеводородсодержащего сырья преимущественно используют тяжелое сырье с плотностью более 0,850 г/см3, например тяжелые нефти, вакуумные газойли, прямогонные мазуты, гудроны, полугудроны, крекинг-остатки, нефтяные шламы индивидуально или в смеси, а также их смеси с горючими ископаемыми (горючие сланцы, битуминозные пески).

Термокаталитические процессы в настоящем изобретении включают каталитический крекинг, висбрекинг, гидровисбрегинг, каталитический риформинг, гидроочистку, гидрокрекинг, атмосферную и вакуумную перегонку, алкилирование, деалкилирование гидроалкилирование, изомеризацию, замедленное коксование.

Изобретение поясняется следующими примерами

Пример 1

Образец мазута западно-сибирской нефти с плотностью 0,89 г/см 3 без добавления или с добавлением 2-этилгексаноата марганца из расчета 0,1% мас. или 2-этилгексаноата молибдена из расчета 0,001% мас. на массу исходного сырья подвергается термографическому исследованию на термогравиметрическом анализаторе фирмы "Mettler Toledo". Данные исследований представлены в табл.1.

Таблица 1
Результаты термографического исследования мазута западно-сибирской нефти без добавления катализатора
Температура, °C 155182 201221 243284 410477
% потери массы 10 2030 4050 6070 80

Таблица 2
Результаты термографического исследования мазута западно-сибирской нефти с добавлением 2-этилгексаноата марганца из расчета 0,1% мас. марганца на массу исходного сырья
Температура, °C 167191 210224 240260 281323 406454
% потери массы 10 2030 4050 6070 8090 99,7

Таблица 3
Результаты термографического исследования мазута западно-сибирской нефти с добавлением 2-этилгексаноата молибдена из расчета 0,001% мас. молибдена на массу исходного сырья
Температура, °C 160186 206223 241264 287330 411461
% потери массы 10 2030 4050 6070 8090 99,8

Пример 2 Образец мазута западно-сибирской нефти с плотностью 0,89 г/см 3 с добавлением неодеканоата палладия из расчета 0,1% мас. палладия на массу исходного сырья подвергается термографическому исследованию. Данные исследований представлены в табл.4.

Таблица 4
Результаты термографического исследования мазута западно-сибирской нефти с добавлением неодеканоата палладия из расчета 0,1% мас. палладия на массу исходного сырья
Температура, °C 166189 209223 241258 279318 400448
% потери массы 10 2030 4050 6070 8090 99,8

Пример 3

Образец мазута западно-сибирской нефти с плотностью 1,0 г/см3 с добавлением нафтената никеля из расчета 0,05% мас. никеля на массу исходного сырья подвергается термографическому исследованию. Данные исследований представлены в табл.5.

Таблица 5
Результаты термографического исследования мазута западно-сибирской нефти с добавлением нафтената никеля из расчета 0,05% мас. никеля на массу исходного сырья
Температура, °C 168192 211224 242258 279320 405458
% потери массы 10 2030 4050 6070 8090 99,7

Пример 4

Образец мазута западно-сибирской нефти с плотностью 1,0 г/см3 с добавлением олеата хрома из расчета 0,1% мас. хрома на массу исходного сырья подвергается термографическому исследованию на термогравиметрическом анализаторе фирмы "Mettler Toledo". Данные исследований представлены в табл.6.

Таблица 6
Результаты термографического исследования мазута западно-сибирской нефти с добавлением олеата хрома из расчета 0,1% мас. хрома на массу исходного сырья
Температура, °C 168190 212224 242262 280323 403453
% потери массы 10 2030 4050 6070 8090 99,8

Как показывают результаты термографических исследований, при добавлении указанной органической соли из расчета 0,001-0,1% мас. металла на массу исходного сырья при температуре выше 240°C начинается термокаталитическое действие, что объясняется разложением органической соли.

Пример 5. Образец мазута западно-сибирской нефти с плотностью 0,89 г/см3 с добавлением ацетилацетоноата палладия из расчета 0,1% мас. палладия на массу исходного сырья подвергается термографическому исследованию. Данные исследований представлены в табл.7.

Таблица 7
Результаты термографического исследования мазута западно-сибирской нефти с добавлением ацетилацетоноата палладия из расчета 0,1% мас. палладия на массу исходного сырья
Температура, °C 167188 210224 245258 270315 395435
% потери массы 10 2030 4050 6070 8090 99,8

Пример 6. Образец мазута западно-сибирской нефти с плотностью 0,89 г/см 3 с добавлением кобальтовой соли диэтилтиокарбаминовой кислоты из расчета 0,1% мас. кобальта на массу исходного сырья подвергается термографическому исследованию. Данные исследований представлены в табл.8.

Таблица 8
Результаты термографического исследования мазута западно-сибирской нефти с добавлением кобальтовой соли диэтилтиокарбаминовой кислоты из расчета 0,1% мас. кобальта на массу исходного сырья
Температура, °C 167 188205 214235 246261 305377 418
% потери массы10 2030 4050 6070 8090 99,8

Введение указанных органических солей в сырье может углубить переработку нефти как на стадии атмосферной перегонки, так и в процессе вакуумной перегонки тяжелого углеводородсодержащего сырья, в процессах крекинга, висбрекинга, замедленного коксования или любого воздействия термического характера на продукты, содержащие углеводороды.

Пример 7. Образец мазута западно-сибирской нефти с плотностью 0,89 г/см3 с добавлением 2-этилгексаноата кобальта из расчета 0,1% мас. кобальта на массу исходного сырья подвергают перегонке по Энглеру. Результаты представлены в табл.9 и 10

Таблица 9
Температу-

ра, °C
295319 328332 336341 344347 349350 352358
Объем дистиллята, мл5 1015 2025 3035 4045 5055 60

Таблица 10
Материальный баланс перегонки мазута, полученного атмосферной перегонкой западно-сибирской нефти
Наименование продукта Загрузка, г% Получено Масса фракции, г % к сырью
Мазут + 0,1% мас. катализатора 88,2 1001. Фракция (до 350°C) 43,849,66
2. Фракция (350-360°C) 14,816,78
3. Фракция (360°C и выше) 27,631,3
4. Потери (газ) 2,0 2,26
итого применение органической соли для увеличения глубины переработки   углеводородсодержащего сырья и способ увеличения глубины переработки   углеводородсодержащего сырья, патент № 2472842 применение органической соли для увеличения глубины переработки   углеводородсодержащего сырья и способ увеличения глубины переработки   углеводородсодержащего сырья, патент № 2472842 применение органической соли для увеличения глубины переработки   углеводородсодержащего сырья и способ увеличения глубины переработки   углеводородсодержащего сырья, патент № 2472842 88,2 100

Кубовый остаток (фракция выше 360°C) был изучен на содержание наночастиц методом АСМ микроскопии на сканирующем зондовом микроскопе Solver Pro-M фирмы NT-MDT. Результаты измерений показывают, что размер наночастиц никеля составляет 50-80 нм.

Пример 8. Образец вакуумного газойля, полученного вакуумной перегонкой мазута западно-сибирской нефти, с добавлением 2-этилгексаноата кобальта из расчета 0,1% мас. кобальта на массу исходного сырья подвергают перегонке по Энглеру. Результаты представлены в табл.11 и 12.

Таблица 11
Температура, °C 323336 345350 356361
Объем дистиллята, мл10 1520 2530 35

Таблица 12
Материальный баланс перегонки вакуумного газойля, полученного вакуумной перегонкой западно-сибирской нефти
Наименование продукта Загрузка, г% Получено Масса фракции, г % к сырью
Вакуумный газойль + 0,1% мас. катализатора 88,8 1001. Фракция (115-360°C) 54,060,81
2. Фракция (360°C и выше) 31,635,59
3. Потери (газ)3,2 3,60
итого применение органической соли для увеличения глубины переработки   углеводородсодержащего сырья и способ увеличения глубины переработки   углеводородсодержащего сырья, патент № 2472842 применение органической соли для увеличения глубины переработки   углеводородсодержащего сырья и способ увеличения глубины переработки   углеводородсодержащего сырья, патент № 2472842 применение органической соли для увеличения глубины переработки   углеводородсодержащего сырья и способ увеличения глубины переработки   углеводородсодержащего сырья, патент № 2472842 88,8 100

Как показывают результаты, приведенные в табл.11 и 12, предлагаемый способ крекинга вакуумного газойля с применением предлагаемого катализатора позволяет получить дополнительно дизельные фракции из фракций, выкипающих выше 360°C.

Металл-катализатор из остатков может быть выделен термическим воздействием выше 450°C (см. табл.2-8).

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Применение органической соли, имеющей формулу M(OOC-R) n или M(SOC-R)n, или M(SSC-R)n, где R обозначает алкил, арил, изоалкил, трет-алкил, алкиларил, возможно включающий гидроксильную, кето-, амино-, карбоксильную, тиокарбаминовую группы, n 1-3, а М обозначает переходной металл из элементов Периодической системы элементов, для увеличения глубины переработки углеводородсодержащего сырья в термокаталитических процессах.

2. Применение органической соли по п.1, в которой переходной металл предпочтительно выбирают из элементов VIII, VII, VI групп Периодической системы элементов.

3. Применение органической соли по п.2, в которой переходной металл из элементов VIII группы выбран из железа, никеля, кобальта, палладия, платины.

4. Применение органической соли по п.2, в которой переходной металл из элементов VII группы выбран из марганца.

5. Применение органической соли по п.2, в которой переходной металл из элементов VI группы выбран из хрома, молибдена, вольфрама.

6. Способ увеличения глубины переработки углеводородсодержащего сырья в присутствии добавки, отличающийся тем, что в качестве добавки используют органическую соль, имеющую формулу M(OOC-R)n или M(SOC-R)n, или M(SSC-R)n, где R обозначает алкил, арил, изоалкил, трет-алкил, алкиларил, возможно включающий гидроксильную, кето-, амино-, карбоксильную, тиокарбаминовую группы, n 1-3, a M обозначает переходной металл из элементов Периодической системы элементов, из расчета 0,001-0,1 мас.% металла на массу исходного сырья.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что переходной металл предпочтительно выбирают из элементов VIII, VII, VI групп Периодической системы элементов.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что в структуре указанной органической соли переходной металл из элементов VIII группы выбран из железа, никеля, кобальта, палладия, платины.

9. Способ по п.7, отличающийся тем, что в структуре указанной органической соли переходной металл из элементов VII группы выбран из марганца.

10. Способ по п.7, отличающийся тем, что в структуре указанной органической соли переходной металл из элементов VI группы выбран из хрома, молибдена, вольфрама.

11. Способ по п.6, отличающийся тем, что его осуществляют при температуре выше температуры разложения указанной органической соли.

12. Способ по п.6, отличающийся тем, что в условиях способа получают наночастицы металла, катализирующие процессы конверсии углеводородов.

13. Способ по п.6, отличающийся тем, что в качестве углеводородсодержащего сырья преимущественно используют тяжелое углеводородсодержащее сырье.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что в качестве тяжелого углеводородсодержащего сырья используют углеводородсодержащее сырье с плотностью более 0,850 г/см3.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2472842

patent-2472842.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C10G31/00 Очистка углеводородных масел в отсутствие водорода способами, не отнесенными к другим рубрикам

Патенты РФ в классе C10G31/00:
способ очистки и обезвоживания кислого гудрона и установка для его осуществления -  патент 2525469 (20.08.2014)
устройство для очистки дизельного топлива от загрязнений -  патент 2524215 (27.07.2014)
способ удаления вторичного сероводорода из остатка висбрекинга -  патент 2514195 (27.04.2014)
способ подготовки сероводород- и меркаптансодержащей нефти -  патент 2501594 (20.12.2013)
способ (варианты) удаления сероводорода, образующегося в тяжелых нефтепродуктах при их переработке -  патент 2485166 (20.06.2013)
способ стабилизации и очистки нефти от сероводорода и меркаптанов -  патент 2478686 (10.04.2013)
способ очистки дизельного топлива -  патент 2477303 (10.03.2013)
способ обессоливания газоконденсатов -  патент 2473667 (27.01.2013)
способ удаления вторичного сероводорода, образующегося в тяжелых нефтепродуктах при их производстве -  патент 2451713 (27.05.2012)
способ очистки жидких углеводородов -  патент 2443753 (27.02.2012)

Класс C10G11/02 отличающийся используемыми катализаторами 

Патенты РФ в классе C10G11/02:
способ переработки тяжелого углеводородного сырья -  патент 2495087 (10.10.2013)
способ переработки углеводородсодержащего сырья -  патент 2485168 (20.06.2013)
способ переработки углеводородсодержащего сырья (варианты) -  патент 2485167 (20.06.2013)
способ каталитической конверсии (варианты) -  патент 2464298 (20.10.2012)
способ переработки тяжелого нефтяного сырья -  патент 2445344 (20.03.2012)
композиция катализа, предназначенная для переработки тяжелого исходного сырья -  патент 2427424 (27.08.2011)
способ получения ацетилена из метана -  патент 2409542 (20.01.2011)
способ сокращения выбросов nox в процессах полного сжигания продуктов крекинга -  патент 2394065 (10.07.2010)
способ получения олефинов -  патент 2391383 (10.06.2010)
способ глубокой одновременной переработки жидкого и твердого углеводородсодержащего сырья и установка для его осуществления -  патент 2374299 (27.11.2009)

Класс C10G35/06 отличающийся используемыми катализаторами 

Класс C10G7/00 Перегонка углеводородных масел

Класс B01J31/12 содержащие металлоорганические соединения или гидриды металлов

Патенты РФ в классе B01J31/12:
способ получения катализатора полимеризации лактонов или поликонденсации альфа-оксикислот -  патент 2525235 (10.08.2014)
способ получения катализатора полимеризации эпсилон-капролактама -  патент 2522540 (20.07.2014)
способ получения катализатора для олигомеризации пропилена на основе комплексных соединений никеля -  патент 2500471 (10.12.2013)
способ переработки тяжелого углеводородного сырья -  патент 2495087 (10.10.2013)
катализатор и способ дисмутации содержащих водород галогенсиланов -  патент 2492924 (20.09.2013)
способ переработки углеводородсодержащего сырья -  патент 2485168 (20.06.2013)
способ переработки углеводородсодержащего сырья (варианты) -  патент 2485167 (20.06.2013)
способ получения 1,3-дихлорадамантана -  патент 2459797 (27.08.2012)
стереоселективный метод получения напряженных каркасных карбоциклических соединений на основе норборнадиена -  патент 2458910 (20.08.2012)
способ формирования катализатора на основе катионного комплекса никеля для аддитивной полимеризации норборнена -  патент 2448122 (20.04.2012)

Класс B82Y99/00 Тематика, не отнесённая к другим группам данного подкласса

Патенты РФ в классе B82Y99/00:
способ получения наноразмерных порошков титаната лития -  патент 2528839 (20.09.2014)
способ получения фенилэтинил производных ароматических соединений -  патент 2524961 (10.08.2014)
способ получения вторичных аминов -  патент 2523456 (20.07.2014)
электрический сенсор на пары гидразина -  патент 2522735 (20.07.2014)
способ получения наноцеллюлозы, включающий модификациюцеллюлозных волокон -  патент 2519257 (10.06.2014)
способ получения наночастиц магнетита, стабилизированных поливиниловым спиртом -  патент 2507155 (20.02.2014)
магнитомягкий композиционный материал и способ его производства в виде изделия -  патент 2504854 (20.01.2014)
люминесцентные чернила для криптозащиты документов и изделий от подделок, способ их нанесения, а также способы контроля подлинности таких изделий -  патент 2503705 (10.01.2014)
способ очистки воды и устройство для его осуществления -  патент 2502680 (27.12.2013)
способ получения алкилбензолов -  патент 2495864 (20.10.2013)

Наверх