Спосіб переробки залишку вакуумної перегонки на нафтопереробному заводі

УКРАЇНА (19) у/АЛ (П) ___i^M.*+Z (ІЗЇ (5і)5 В 01 D3/12; С 10 G 7/06 ДЕРЖАВНЕ ПАТЕНТНЕ ВІДОМСТВО НА ВИНАХІД (54) СПОСІБ ПЕРЕРОБКИ ЗАЛИШКУ ВАКУУМНОЇ ПЕРЕГОНКИ НА НАФТОПЕРЕРОБНОМУ ЗАВОДІ 1 (20)96240073,23.10.93 (21)4202933/SU (22)21.07.87 (24)28.02.97 (31)2954/86 (32)23.07.86 (33) СН (46)28.02.97. Бюл. №1 (56) 1. Европейский патент № 0066790, кл. В 01 D 3/12, 1983. 2. Заявка ФРГ № 3122650, кл. С 10 G 7/06, 1982 (прототип). (72) Петер Каппенбергер (СН) (73)БуссАГ(СН) (57) 1. Способ переработки остатка вакуум ной перегонки на нефтеперерабатывающем заводе путем тонкослойной молекулярной Изобретение касается способа переработки остающегося после вакуумной перегонки на нефтеперерабатывающем заводе остатка. После последней проведенной в вакууме операции фракционной перегонки нефти на нефтеперерабатывающем заводе в остатке перегонки остаются те вещества, кото рые не исп а ряю тся пр име рн о д о температуры 550°С (нормальное давление) Этот остаток перегонки соответствует в общем случае, в зависимости от происхождения нефти, 25% зэгруэги сырой нефти. Ее дальнейшая переработка на практике мажет осуществляться путем обработки растворителями, например, путем деасфальтирования с помощью пропана. Благодаря этому остаток разделяется на первую фракцию, содержащую растворимые в растворителе смазоч перегонки в условиях вакуума при постоянном остаточном давлении (3,5-5)х10"2 мбар с подачей подлежащего перегонке материала на поверхность испарения,нагреваемую путем противоточной подачи теплоносителя, в форме пленки, которой придают турбулентность с помощью щеток очистителя, с отдельным выводом получающегося дистиллята и когцентрированного остатка, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что процесс проводят при температуре поверхности испарения, превышающей температуру, которую имеет остаток вакуумной перегонки, на44~?43°С. 2 Способ поп. 1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что температура поверхности испарения выше350°С. ные масла и воски, и вторую фракцию, содержащую нерастворимые в растворителе асфэльты, алефальтены и т д. При этом получается большее количество второй фракции, Из полученной методом растЕОрения первой фракции могут быть получены ценные нероспламеняющиеся вещества, например смазочные масла и воски, или эта фраг^ция может быть подана в крекинг-установку для получения низкокипящих продуктов. Нерастворимая в растворителе птор^-і фракция или осадок может использоваться или для производства битума, или на месте п качестве топлива для нефтеперерабатывающего завода, или, после подмеимвания более легкой фракции с целью сжижения, о качестве болеетяжелого топлива ене нефтеперегонного засода, например для электростанций. 12649 Переработка остатка вакуумной перегонки с помощью растворителя имеет разл ичны е нед ос та тк и и о гр ан иче ния . Остающаяся поело обработки растворителем нерастворимая малоценная фракция, 5 содержащая асфальт, соответствует часто более чем половине остатка вакуумной перегонки, который у тяжелых сортов природной нефти может составлять 40% и более от количества нефти. Подобного рода большая 10 доля превышает потребности нефтеперерабатывающего завода в топливо. При второй возможности использования нерастоори-мой фракции, при изготовлении Битума, также возникают проблемы, так. как при об- 15 работке растворителем существующие в природной нефги в коллоидной форме асфальты выпадают в осадок. Однако необходимое для производства битума полное повторное диспергирование часто больше 20 невозможно, так что получается малоценный продукт. Кроме того, в результате обработки остатка растворителем смазочные масла и оо-ска не полностью переходят в раствор, 25 напротив, в раствор переходят высокомолекулярные компоненты и вводятся в первую фракцию, что является вредным для получаемых затем конечных продуктов, так, например, это приводит к усиленному коксованию 30 полученных смазочных масел. Кроме того, использование кизкокипящего растворителя требует специальных мер безопасности, в частности, дорогостоящей аппаратуры. Регенерация растворите- 35 ля требует больших энергетических затрат и, вследствие большого соотношения растворитель/остаток, дорогостоящая. Известен способ молекулярной персгонки остатка нефтеперерабатывающего за- 40 вода, при котором снижают как давление при выпаривании, так и температуру конденсационных поверхностей. С целью улучшения энергетического баланса остаток вакуумной перегонки без какого-либо под- 45 сода энергии подают для молекулярной пере го нк и, та к чт о теп л о та исп а р е ния загрузки, которая имеет температуру остатка вакуумной перегонки, отводится, что неизбежно ведет к охлаждению и, 50 следовательно, к более низким температурам при молекулярной перегонке, чем при вышеупомянутой вакуумной [1]. Известен способ переработки остатка вакуумной переюнки на пефтеперерабаты- 55 вающем заводе с использованием молекулярной перегонки. Перегонку осущестоляют в условиях вакуума от 1 • 10"' до 50 мбар, нолавая сырье в виде тонкой пленки на поверхность испарения. Пленке придают тур булентность с помощью механических средств, например щеток очистителя. Для испарения используют тепло остатка от вакуумной перегонки, предшествующей молекулярной перегонке, так что молекулярная перегонка осуществляется при более низкой температуре, чем предшествующая вакуумная перегонка [2]. Как недостаток способа можно отметить образование большого количества мал оценного остатка пр и мол екуляр ной перегонке и недостаточного количества дистиллята. При переработке ближневосточной нефти, являющейся ценным продуктом с высоким содержанием перегоняемых компонентов, образуется 17% остатка. Кроме того, в известном способе есть указание на необходимость подавления реакций разложения, т.е. процесс следует проводить лиш1., при допустимых с точки зрения продукта температурах, т.е. поддерживать температуру достаточно низкой, чтобы не происход ил о разл ожения проду кта и не образовыволись отложения на поверхности испарителя, препятстоующие теплопередаче. Целью изобретения является повышение выхода дистиллята, а также повышение экономичности процесса путем повышения скорости питания, связанной с тем, что образуется меньшее количество высоковязкого остатка, который из-за своей низкой текучести уменьшает скорость питания. Таким образом за счет образования меньшего количества материала, замедляющего скорость питания, происходит ее возрастание. Цель достигается способом переработки остатка вакуумной перегонки на нефтеперераб атываю щ ем завод е пу тем тонкослойной молекулярной перегонки в условиях вакуума при постоянном остаточном 2 давлении(3,5-5) * 10~ мбар при подаче подлежащего перегонке материала на поверхность испарения в форме пленки, которой придают с помощью щеток очистителя турбулентность, с отдельным выводом получающегося дистиллята и концентрированного остатка, причем поверхность испарения нагревают за счет противоточной подачи теплоносителя до температуры, превышающей на 44-143°С температуру, которую имеет остаток вакуумной перегонки. Предпочтительно проводить процесс так, чтобы температура поверхности испарения была выше 350°С. Неожиданно было обнаружено, что благодаря увеличению энергетических затрат экономичность тонкослойной молекулярной перегонки остатка вакуумной перегонки 12G49 значительно повышается, т.е. что ухудшившийся энергетический баланс дает экономич еское ул учшен ие. У вел ичен ие энергетических затрат происходит в соответствии с изобретением о результате повы- 5 ш е н и я т емп ерату ры мол екул ярн о й перегонки по сравнению с температурой остатка вакуумной перегонки, В соответствии с экстракционным способом уровня техники разделение осуществлю- 10 лось с помощью неполярного растворителя на основании полярности, т.е. химической структуры веществ. С помощью известных способов молекулярной перегонки отделение остатка вакуумной перегонки осущест- 15 вляется па основании темпера гуры кипения имеющихся веществ. В соответствии с изобретением благодаря высокой температуре ценные продукты, которые в соответствии с уровнем техники остались бы в менее цен- 20 ном остатке, получаются в виде дистиллята. Поэтому в соответствии с изобретением достигается не только количественное преимущество благодаря большему количеству ценного продукта, но и получается другого 25 рода состав фракций и благодаря этому другие качественные преимущества. Более важно, чем улучшение соотношение дистиллят/остаток, то, что благодаря более высокой температуре в несколько раз может 30 быть увеличена скорость загрузки в расчете на единицу времени и поверхность испарения. Благодаря этому чрезвычайно улучшается экономичность способа. Разность так называемых С/Н-соотно- 35 шений, т.е. соотношения углерода и водорода, между дистиллятом и остатком резко повышается с помощью способа в соответствии с изобретением. Кроме того, в соответствии с изобрете- 40 нием обеспечивается резкое сокращение времени обработки с очень незначительным разбросом, т.е. обеспечивается большая равномерность. Более высокая температура допускает 45 одновременно отводбе^ всяких проблем остатка, обогащенного высокомолекулярными веществами. Полученные в соответствии с изобретением смазочные масла могут использовать- 50 ся без присадок таким же образом, как и смазочные масла, которые чолучакл в соответствии с традиционными способами вакуум ной перегон ки, и д овод ят ся до желательной вязкости с помощью г,орсго- 55 стоящих присадок Кроме того, дистиллят практически свободен от металлосодержа-щих компонентов, вследствие чего не вызывает проб л ем кр еки нг с пом ощ ью чувствительных к примесим катализаторов 6 с целью получения низкокипящих веществ. Кроме того, в соответствии с изобретением в остатке остаются полиароматические вещества, что дополнительно улучшает качество дистиллята и стабилизирует коллоидные асфальтены в остатке. В данном случае по сравнению с уровнем техники, не только уменьшается количестоо асфальтосодержащей фракции, т.е. остатка тонкослойной молекулярной перегонки, таким одразом^ что возможно ее полное использование в качестве топлива на нефтеперерабатывающем заводе, но она изменяется также качественно благодаря тому, что при производстве битума ее сразу можно вновь диспергировать. Это свойство среди прочего может быть связано с повышенным содержанием полярных компонентов. Кроме того, при переработке сортов природной нефти с большим содержанием воска остаток практически не содержит воска Тонкослойная молекулярная перегонка или ее аппаратурное оснащение в технологии производственных процессов известна и использовалась главным образом для получения улучшенной очистки теплочувствитсльных веществ, чтобы избежать их термического разложения. Напротив в соответствии с изобретением термическое раз~ л ожение д аже жел ател ьно, так как благодаря этому получается большее количество цепного дистиллята, и возможно в незначительной мере, пока сохраняется вакуум. Благодаря способу в соответствии с изобретением до сих пор неперегоняемый последний остаток пере-онки на нефтеперерабатывающем заводе, который кипит примерно при температуре 550°С (при нормальном давлении), доступен перегонке с количественными и качественными преимуществами. При этом получаются продукты нового состива с частично новыми свойствами. В дальнейшем в соответствии с изобретением из тяжелых сортов природной нефти, которые имеют около 50% и более остатка вакуумной перегонки и поэтому с коммерческой точки зрения вряд ли применимы, могут быть получены дистилляты в количестве, і