способ гидрогенизационной переработки нефтяных остатков

Формула изобретения

1. СПОСОБ ГИДРОГЕНИЗАЦИОННОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ ОСТАТКОВ путем смешения последних с водным раствором катализатора, водородсодержащим газом и последующей гидрогенизации полученной смеси, отличающийся тем, что, с целью снижения коксообразования, нефтяные остатки предварительно смешивают с полярным соединением при температуре фазового перехода нефтяных остатков из структурированного в молекулярное состояние и гидрогенизацию проводят под давлением 5,0 10,0 МПа.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полярное соединение используют в количестве 0,001 0,05 мас. и в качестве последнего используют ацетон, диэтилкетон, нитробензол.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтепереработке и может быть использовано при переработке нефтяных остатков.

Известен способ гидрообессеривания жидких нефтепродуктов с использованием взвешенных частиц катализатора размером менее 10 мкм. Согласно этому способу 0,001-1,0 мас. катализатора размалывают до размера менее 10 мкм, смешивают с жидкими углеводородами и водородсодержащим газом и подвергают гидрогенизации при температурах 90-540^оС и давлении 1,38-70,7 МПа. Недостатками известного способа являются необходимость предварительного размола катализатора и его большой расход, что увеличивает затраты на переработку [1]

Известен также способ гидрокрекинга углеводородов [2] согласно которому нафтенаты металлов (Mo, W, V, Cr) смешивают с жидкими углеводородами и водородсодержащим газом. После этого жидкие углеводороды подвергают гидрогенизации при 371-537^оС и 3,5-35,1 Мпа. Недостатками известного способа являются дефицитность применяемого катализатора, а также возможность переработки только сырья с коксуемостью менее 5 вес.

Недостатком известного способа является низкий выход светлых нефтепродуктов.

Наиболее близким к изобретению техническим решением, выбранным за прототип, является способ каталитического гидрирования с использованием металлического катализатора, эффективно диспергированного в реакционной смеси [3]

Согласно этому способу водный раствор катализатора диспергируется в не смешивающемся с ним углеводороде, который затем подвергается деструктивной гидрогенизации при температуре 400-500^оС и давлении 14,5 МПа. В качестве катализатора используются соли Mo, Co, Ni, Fe; количество молибдена 0,01-1,0 мас.

Недостатком известного способа является то, что он наиболее приспособлен для переработки угля и проводится при высоком давлении, а при гидрогенизации тяжелых углеводородов вызывает повышенное образование кокса.

Цель изобретения снижение коксообразования.

Поставленная цель достигается за счет смешения нефтяных остатков с полярным соединением (ацетоном, диэтилкетоном или нитробензолом), добавляемым в количестве 0,001-0,05 мас. при температуре фазового перехода остатков из структурированного в молекулярное состояние, последующего смешения полученного продукта с водным раствором катализатора, водородсодержащим газом и проведения гидрогенизации при давлении 5,0-10,0 МПа. В качестве катализатора используются водорастворимые соли металлов VI-VIII групп.

Вводимое в нефтяные остатки полярное соединение способствует их переходу в состояние с максимальной дисперсностью асфальтенов, что позволяет большему количеству частиц катализатора прореагировать с асфальтенами и приводит к снижению коксообразования.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

П р и м е р ы 1-3. Гудрон, содержащий 3 мас. фракций, выкипающих до 500^оС, подвергают гидрогенизации в присутствии водного раствора парамолибдата аммония, взятого в количестве 2,3 мас. (количество Мо 0,05 мас. при температуре 450^оС и давлении 5,10 и 14 МПа.

Конверсия гудрона составляет 90% выход кокса 2,5; 1,0 и 0,5 мас. соответственно.

П р и м е р ы 4 и 5. В гудрон вводят 0,001 мас. ацетона при 150^оС и полученную смесь подвергают гидрогенизации в условиях примеров 1 и 2.

Конверсия гудрона 90 мас. Выход кокса 2,42 и 0,92 мас. соответственно.

П р и м е р ы 6 и 7. В гудрон вводят 0,05 мас. ацетона при 150^оС и полученную смесь подвергают гидрогенизации в условиях примеров 1 и 2.

Конверсия гудрона 90 мас. Выход кокса 2,3 и 0,88 мас. соответственно.

П р и м е р ы 8 и 9. В качестве полярных соединений используют диэтилкетон (0,008 мас.) и нитробензол (0,03 мас.). Условия гидрогенизации аналогичны приведенным в примере 2.

Конверсия гудрона 90 мас. Выход кокса 0,9 и 0,94 мас. соответственно.

Характеристика приведенных примеров дана в таблице.

Анализ полученных данных показывает, что при высоком давлении до 14 МПа резко возрастают скорости реакций прямого гидрирования асфальтенов, чем и обусловлено низкое коксообразование. При снижении давления парциальное давление водорода в системе падает и выход кокса возрастает. Добавка ацетона переводит асфальтены в диспергированное состояние, облегчается доступ к ним водорода и катализатора, коксообразование снижается.

Таким образом, в интервале 5,0-10,0 МПа наблюдается синергизм действия катализатора и ацетона, выразившийся в резком снижении коксообразования.

Эффект от использования изобретения заключается в применении более низкого давления при гидрогенизации гудрона по сравнению с прототипом (14,0 МПа).