Спосіб переробки важких нафтових фракцій

1. Спосіб переробки важких нафтових фракцій шляхом каталітичного й термічного крекінгу з подальшим розділенням продуктів на фракції, який відрізняється тим, що включає наступні стадії: а) вихідну сировину нагрівають до температури 360-380 °С і безперервно подають на завантаження ректифікаційної колони; b) здійснюють розподіл завантаженої сировини на малов'язкий дистилят, середньов'язкий дистилят, в'язкий дистилят, затемнений продукт, гудрон; c) змішують малов'язкий дистилят, середньов'язкий дистилят, в'язкий дистилят; d) у суміш малов'язкого дистиляту, середньов'язкого дистиляту, в'язкого дистиляту за стадією с) U 2 (19) 1 3 вартість добавок і незначне збільшення виходу роблять його малоефективним. Крім того, спосіб включає лише каталітичний крекінг. Найбільш близьким технічним рішенням за сукупністю загальних ознак і здобутому ефекту є спосіб переробки важких нафтових фракцій шляхом каталітичного й термічного крекінгу в присутності активуючої добавки, отриманої шляхом обробки озоном нафтопродуктів, що містять не менше 0,65 % сірковмісних з'єднань у перерахунку на сірку і не менше 3,5 % поліаренових з'єднань, при цьому активуючу добавку у вихідну сировину додають у декілька прийомів [3]. Крекінг здійснюють у традиційних умовах, далі проводять розділення продуктів на фракції. При термічному крекінгу практично немає обмежень за природою та складом сировини, у випадку каталітичного крекінгу вихідною сировиною є вакуумний газойль або його суміш з мазутом. Переробку газойлю здійснюють у проточній установці, що складається з двох послідовно з'єднаних апаратів каталітичного крекінгу в присутності мікросферічного алюмосилікатного каталізатора. Половину активуючої добавки змішують з вихідною сировиною та подають на вхід першого реактора каталітичного крекінгу, а половину добавки, що залишилася, змішують з продуктами крекінгу, що виходять з першого реактора, і подають на вхід другого реактора каталітичного крекінгу. Основним недоліком даного способу є необхідність подачі активуючої добавки, причому в декілька прийомів. У випадку каталітичного крекінгу активуючу добавку подають у два прийоми, і, як наслідок, це потребує використання двох реакторів каталітичного крекінгу. При цьому технологічна схема ускладнюється, матеріальні витрати збільшуються. В основу корисної моделі поставлена задача створення способу переробки важких нафтових фракцій шляхом каталітичного й термічного крекінгу, який би сприяв збільшенню виходу світлих нафтопродуктів, забезпечував спрощення технології процесу переробки та зменшення енергетичних і матеріальних витрат на переробку вихідної сировини. Поставлена задача вирішується тим, що в способі переробки важких нафтових фракцій шляхом каталітичного й термічного крекінгу з подальшим розділенням продуктів на фракції новим є те, що спосіб включає наступні стадії: а) вихідну сировину нагрівають до температури 360-380 °С і безперервно подають на завантаження ректифікаційної колони; b) здійснюють розподіл завантаженої сировини на малов'язкий дистилят, середньов'язкий дистилят, в'язкий дистилят, затемнений продукт, гудрон; с) змішують малов'язкий дистилят, середньов'язкий дистилят, в'язкий дистилят; d) у суміш малов'язкого, середньов'язкого та в'язкого дистилятів за стадією с) проводять подачу пари тиском 18-35 кг/см2 і температурою 300-450 °С; e) суміш малов'язкого, середньов'язкого та в'язкого дистилятів за стадією с) нагрівають до температури крекінгу; f) здійснюють крекінг; g) здійснюють відбір парів бензину, а рідкі продукти крекінгу змішують з нагрітою до температури 360-380 °С вихідною сировиною; h) суміш рідких продуктів крекін 47643 4 гу й нагрітої до температури 360-380 °С вихідної сировини за стадією g) подають на завантаження ректифікаційної колони, і) далі переходять до стадії в). Після стадії d) і перед стадією e) або після стадії e) і перед стадією f) у суміш малов'язкого, середньов'язкого та в'язкого дистилятів за стадією с) можливо додавати каталізатор. Каталітичний крекінг здійснюють при температурі 380-450 °С і тиску 5-6,5 кгс/см2. Після стадії b) і перед стадією с) можливо здійснювати відбір цільових дистилятних фракцій. Технічним результатом є збільшення виходу світлих нафтопродуктів, спрощення технології процесу переробки важких нафтових фракцій і зменшення енергетичних і матеріальних витрат на переробку вихідної сировини. Додавання рідких продуктів крекінгу до нагрітої до температури 360-380 °С вихідної сировини перед завантаженням у ректифікаційну колону й циклічність процесу дозволяють досягти підвищення глибини переробки вихідної сировини та збільшення виходу світлих нафтопродуктів. Застосування корисної моделі не потребує використання додаткових реакторів крекінгу, як у найближчому аналогу, технологічна схема спрощується, матеріальні витрати зменшуються. Температура каталітичного крекінгу (380-450 °С) більш низька, ніж у найближчого аналога (500-530 °С), що дозволяє зменшити енерговитрати та матеріальні витрати. Подача пари тиском 18-35 кг/см2 і температурою 300-450 °С в суміш малов'язкого, середньов'язкого та в'язкого дистилятів забезпечує додатковий підігрів суміші та запобігає відкладенням коксу. Крім того, відсутність добавок при крекінгу забезпечує зменшення матеріальних витрат на переробку важких нафтових залишків. Технічно заявлений спосіб реалізований наступним чином. Вихідну сировину нагрівають у печі до температури 360-380 °С і подають на завантаження ректифікаційної колони, де відбувається розподіл на малов'язкий дистилят, середньов'язкий дистилят, в'язкий дистилят, затемнений продукт, гудрон. Суміш продуктів ректифікації завантаженої сировини - малов'язкого, середньов'язкого та в'язкого дистилятів направляють у піч для підігріву до температури, необхідної для проходження крекінгу. Для додаткового підігріву суміші малов'язкого, середньов'язкого та в'язкого дистилятів, а також запобігання відкладень коксу в змійовику перед піччю проводять подачу пари тиском 18-35 кг/см2 і температурою 300-450 °С. У печі суміш малов'язкого, середньов'язкого та в'язкого дистилятів нагрівають до температури крекінгу, внаслідок цього відбувається частковий крекінг нафтопродукту - розщеплювання вуглецевого ланцюга крупних молекул з утворенням з'єднань з коротшим ланцюгом, тобто відбувається отримання більш легких продуктів, ніж вихідна сировина. Термічний крекінг відбувається при традиційних температурах. Здійснюють крекінг при тиску 5-6,5 кгс/см2. Крім того, для сприяння протіканню цього процесу в потік суміші малов'язкого, середньов'язкого та в'язкого дистилятів перед нагріванням або після нагрівання в печі можливо додавати каталізатор, наприклад, «МегаЛайт-НАНО». Крекінг у 5 47643 присутності каталізатора відбувається при температурі 380-450 °С. Після печі нафтопродукт при температурі крекінгу надходить у сепаратор, причому продовжує відбуватися крекінг. У сепараторі нафтопродукт розділяється на рідку фазу та парову фазу - пари бензину. Здійснюють відбір парів бензину, а рідкі продукти крекінгу змішують з нагрітою до температури 360-380 °С вихідною сировиною і подають на завантаження ректифікаційної колони, і так далі. Після ректифікаційної колони можливо здійснювати відбір цільових дистилятних фракцій. Циркуляція вихідної сировини за технологічною схемою: ректифікаційна колона, піч, сепаратор, ректифікаційна колона - дозволяє підвищити вихід світлих нафтопродуктів. Запропонований спосіб не потребує використання додаткових реакторів крекінгу, тому спрощується технологія переробки вихідної сировини і зменшуються матеріальні витрати. Каталітичний крекінг відбувається при низькій температурі, що забезпечує зниження енерговитрат. Як приклад приводяться результати переробки важких нафтових фракцій шляхом каталітичного крекінгу з подальшим розподілом на фракції при застосуванні каталізатора «МегаЛайт-НАНО». В якості вихідної сировини використовувався мазут Шебелинського відділення з переробки газового конденсату і нафти ДК «Укргазвидобування». Вихідну сировину нагрівали до 360-380 °С і направ 6 ляли на завантаження ректифікаційної колони, де відбувався розподіл вихідної сировини на малов'язкий дистилят, середньов'язкий дистилят, в'язкий дистилят, затемнений продукт, гудрон. Суміш продуктів ректифікації завантаженої сировини - малов'язкого, середньов'язкого та в'язкого дистилятів направляли в піч для підігріву до температури, необхідної для проходження крекінгу. Здійснювали перед піччю подачу пари в суміш малов'язкого, середньов'язкого та в'язкого дистилятів тиском 18 кгс/см2 і температурою 300 °С. Після печі нафтопродукт направляли в сепаратор. Каталізатор «МегаЛайт-НАНО» в суміш малов'язкого, середньов'язкого та в'язкого дистилятів подавали нагрітим до 80 °С в кількості 0,001 мас. % перед піччю або після печі. Підтримували температуру на виході печі 380-420 °С, тиск на вході в піч - 5,3-6,5 кгс/см2, тиск на виході з печі - 5,1-6,2 кгс/см2, тиск в сепараторі - 5-6,5 кгс/см2. В сепараторі нафтопродукт розділявся на парову фазу - пари бензину та рідку фазу - суміш дизельного палива та мазуту.Здійснювали відбір парів бензину, а рідкі продукти крекінгу змішували з нагрітою до температури 360380 °С вихідною сировиною і подавали на завантаження ректифікаційної колони, і так далі. До впровадження корисної моделі мазут перероблявся на ректифікаційній колоні з метою отримання масляних дистилятів та гудрону. В табл. 1 приведений матеріальний баланс до впровадження корисної моделі. Таблиця 1 Поступило т/добу 200,0 т/добу 180,0 100,0 50,0 30,0 20,0 Сировини Отримали 1. Мазут, в т. ч. Малов'язкий дистилят Середньов'язкий дистилят В'язкий дистилят 2. Гудрон В табл. 2 приведений матеріальний баланс після впровадження корисної моделі. Таблиця 2 Поступило Сировини Отримали 1. Бензин 2. Дизельне паливо 3. Мазут 4. Гудрон Застосування запропонованого способу дозволило додатково отримати до 50 % світлих нафтопродуктів. Крім того, використання каталізатора в малої кількості обумовило чистоту продуктів крекінгу та позбавило від необхідності відділення каталізатора. Таким чином, використання запропонованого способу переробки важких нафтових фракцій шляхом каталітичного й термічного крекінгу з по т/добу 200,0 т/добу 18,0 72,0 90,0 20,0 дальшим розділенням продуктів на фракції дозволяє підвищити вихід світлих нафтопродуктів, при цьому спосіб не потребує застосування додаткових реакторів крекінгу, тому спрощується технологія переробки вихідної сировини й зменшуються матеріальні витрати, а низькі температури каталітичного крекінгу забезпечують зниження енерговитрат. 7 47643 Джерела інформації: 1. Патент США 2853439 (Ernst), 23.09.1958. 2. Описание изобретения к патенту Российской Федерации SU 1474168 А1, 23.04.1989. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 8 3. Описание изобретения к патенту Российской Федерации RU 2255958 С1, 10.07.2005. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601