Способ регулирования состава нефтяного крекингового сырья

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к области нефтепереработки и может быть использовано для регулирования состава нефтяного крекингового сырья. Способ заключается в определении группового химического состава нефтепродуктов и закоксовывающей способности компонентов исходного нефтяного крекингового сырья с последующим подбором сырьевой композиции в соответствии с полученными показателями, при этом закоксовывающую способность каждого компонента нефтяного крекингового сырья оценивают по коэффициенту закоксовывающей способности, определяемому по формуле

где Кзс - коэффициент закоксовывающей способности компонента; Пн - содержание парафино-нафтеновых углеводородов, % масс.; Асф - содержание асфальтенов, % масс.; Та - содержание тяжелых ароматических углеводородов, % масс.; См - содержание смол, % масс.; Снс - содержание нестабильных соединений, % масс., а затем состав композиции подбирают таким образом, чтобы обеспечить величину Кзс сырьевой композиции не более 0,075. Изобретение позволяет уменьшить время и количество сырья при определении закоксовывающей способности, а также снизить энергозатраты и время, необходимое для оценки состава сырья, что позволит оперативно управлять процессом формирования сырья и повысить эффективность работы установок, связанных с нагревом нефтяного сырья. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Реферат

Изобретение относится к способам регулирования состава нефтяного сырья, предназначенного для термических процессов, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности, например, в процессах термокрекинга для уменьшения отложений кокса в реакционных змеевиках печи.

Известен способ регулирования состава нефтяного сырья, включающий определение группового химического состава нефтепродуктов сырья и закоксовывающей способности, которую оценивают по показателю - термочувствительности Тч, определяемому на пилотной установке как отношение абсолютного снижения температуры на выходе из реактора ко времени, за которое происходит это снижение (Ж. «Известия ВУЗов, Нефть и газ», 1982 г., №11, с.40-42). Затем с учетом полученного показателя Тч экспериментальным путем подбирают сырьевую композицию с таким составом, чтобы избежать интенсивного коксообразования в процессе нагрева.

Недостатком известного способа являются различного рода затраты, связанные с работой пилотной установки, а также большая сложность и длительность определения закоксовывающей способности.

Известен способ регулирования состава сырья установки термокрекинга, включающий определение группового химического состава нефтепродуктов исходного сырья, а также его закоксовывающей способности по фактическому времени (Тфакт) закоксовывания змеевика печи пилотной установки термокрекинга при стандартных температурах и давлениях с последующим экспериментальным подбором сырьевой композиции с учетом полученных данных. При этом, чем больше фактическое время (Тфакт) закоксовывания змеевика печи, тем выше показатель коксообразующей способности («Производство моторных и котельных топлив из тяжелых остатков сернистых нефтей». Труды БашНИИ НП, вып.X, изд. «Химия», М., 1972 г., с.63-67).

Недостатком известного способа, как и в предыдущем случае, являются значительные капитальные и эксплуатационные затраты, связанные с проведением экспериментов на пилотной установке, высокая сложность проведения этих экспериментов, большая продолжительность определения закоксовывающей способности (6-11 часов) и достаточно большой расход сырья - пробы для анализа (до 2 кг).

Таким образом возникла проблема снижения капитальных и эксплуатационных затрат, а также упрощения способа регулирования состава нефтяного крекингового сырья.

Технический результат - уменьшение времени и количества сырья (пробы для анализа) при определении закоксовывающей способности.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе регулирования состава нефтяного крекингового сырья, включающем определение группового химического состава нефтепродуктов и закоксовывающей способности компонентов исходного нефтяного крекингового сырья с последующим подбором сырьевой композиции в соответствии с полученными показателями, согласно изобретению, оценивают закоксовывающую способность каждого компонента исходного нефтяного крекингового сырья по коэффициенту закоксовывающей способности, который определяют по формуле

где КЗС - коэффициент закоксовывающей способности компонента;

ПН - содержание парафино-нафтеновых углеводородов, % масс.;

АСФ - содержание асфальтенов, % масс.;

Та - содержание тяжелых ароматических углеводородов, % масс.;

См - содержание смол, % масс.;

СHC - содержание нестабильных соединений, % масс., а затем осуществляют подбор сырьевой композиции по минимальной величине Кзс при условии, что КЗС≤0,075.

Целесообразно ПН, АСФ, Та и См определять хроматографическим методом (содержания легких и средних ароматических углеводородов в расчет не берутся).

Содержание нестабильных соединений целесообразно определять по оптической плотности Д1640, Д3420, ИК-спектров.

Способ осуществляют следующим образом. Берут пробы нефтепродуктов сырьевых компонентов, которые могут быть использованы при составлении композиций (смесей) загрузки печи процесса термокрекинга и проводят анализы на содержание группового химического состава, например, Пн, Та, См, Асф определяют хроматографическим методом, а Снс - по оптической плотности Д1640, Д3420, ИК-спектров.

Полученные данные подставляют в формулу по определению закоксовывающей способности нефтепродукта: и определяют коэффициент закоксовывающей способности компонентов и композиций. Причем состав композиций подбирают таким образом, чтобы обеспечить минимальную величину КЗС, но не более 0,075. Рециркулят в загрузке печи представляют как один из компонентов в композиции с показателями качества, подобными идентичным продуктам термокрекинга, например, тяжелого газойля. Коэффициент закоксовывающей способности композиций предварительно определяют расчетным путем, исходя из принципа аддитивности исходных показателей соответствующих исходных компонентов. Также он может быть проверен путем определения тех же показателей инструментальным методом для фактических проб соответствующих композиций. После накопления практических данных, как правило, делается положительный вывод об исключении последнего дополнительного мероприятия.

По величине КЗС все компоненты и композиции распределяются в ряд от большей к меньшей (или наоборот) величине и делаются выводы о состоянии ресурсов сырья термокрекинга, возможности по его переработке и необходимости коррекции технологии, ассортимента сырья и продуктов термокрекинга.

В прилагаемой таблице приведены конкретные примеры выполнения способа и показано сопоставление его с прототипом.

Из таблицы следует, что наблюдается хорошая сходимость между данными предлагаемого способа и прототипа. Так, наилучшим является показатель коксообразующей способности компонента 3: Кзс=0,03668, Тфакт=280 мин. Приведенные данные показывают, что затраты времени на анализ и оценку качества сырья по предлагаемому способу в 4,5-7 раз меньше, чем по прототипу. Вес пробы для анализа - на два порядка меньше, чем у известного способа. Анализ Кзс различных видов сырья показывает, что предпочтительными для термических процессов являются компоненты 3, 4, 5 и композиция 8, имеющие Кзс<0,075.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет снизить энергозатраты и время, необходимое для оценки состава сырья, что дает возможность оперативного управления формированием сырья - загрузки печи термических процессов, в конечном итоге, повысить эффективность работы установок, связанных с нагревом нефтяного сырья.

ТаблицаРезультаты определения коксообразующей способности
Сырье, загрузкаГрупповой химический состав, % масс.Показатель коксообразующей способностиЗатраты времени на анализ, минВес пробы для анализа, кг
Парафино-нафтеновые углеводороды, ПнТяжелые ароматические углеводороды, смолы (Та+См)Асфальтены, АсфНестабильные соединения, СнсКзсКзс*, % относитВремя закоксовывания печи, Тфакт, мин (прототип)Предлагаемый способПрототипПредлагаемый способПрототип
1.Компонент 145,526,8-0,3110,1642447301004500,0020,2
2.Компонент 251,526,7-0,2590,1295353981005200,0020,7
3.Компонент 316,842,6-0,3050,036681002801007000,0021,9
4.Компонент 445,249,4-0,2520,058101582401006600,0021,6
5.Компонент 519,142,84-0,3340,04971362501006700,0021,7
6.Компонент 626,6410,70,400,10572881441005600,0020,96
Композиция 7
7.- компонент 3 - 39,74%
- компонент 2 - 35,48%
- компонент 1 - 24,78%37,6131,920,28660,0967892641601005800,0021,0
Композиция 8
8.- компонент 6 - 28,25%
- компонент 5 - 71,75%24,3239,8-0,320,06291712281006480,0020,3
*Относительные значения Кзс определяются по уравнению:

1. Способ регулирования состава нефтяного крекингового сырья, включающий определение группового химического состава нефтепродуктов и закоксовывающей способности компонентов исходного нефтяного крекингового сырья с последующим подбором сырьевой композиции в соответствии с полученными показателями, отличающийся тем, что закоксовывающую способность каждого компонента нефтяного крекингового сырья оценивают по коэффициенту закоксовывающей способности, определяемому по формуле

где Кзс - коэффициент закоксовывающей способности компонента;

Пн - содержание парафинонафтеновых углеводородов, мас.%;

Асф - содержание асфальтенов, мас.%;

Та - содержание тяжелых ароматических углеводородов, мас.%;

См - содержание смол, мас.%;

Снс - содержание нестабильных соединений, мас.%,

а затем состав композиции подбирают таким образом, чтобы обеспечить величину Кзс сырьевой композиции не более 0,075.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержание парафинонафтеновых углеводородов (Пн), асфальтенов (Асф), тяжелых ароматических углеводородов (Та) и смол (См) определяют хроматографическим способом.

3. Способ по п.1 отличающийся тем, что содержание нестабильных соединений определяют по оптической плотности Д1640, Д3420 инфракрасных спектров.