Способ переработки нефти

Способ переработки нефти

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

пц 561727

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.05.74 (21) 2023702/04 с присоединением заявки № (51) М. Кл. С 10G 29/04

С 10G 29(06

С 10G 29/08 (53) УДК 665.664.39 (088.8) Опубликовано 15.06.77. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 16.08.77 по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Н. С. Наметкин, М. С. Матвеев С. П. Губин, А. Ш. Дехтерман, В. Д. Тюрин, А. П. Скибенко, В. С. Орлова, А. И. Савенко и И. П. Подольская

Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Тоттчиева, Ново-Горьковский нефтеперерабатывающий завод им. XXIV съезда КПСС и Московский ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности им. И. М. Губкина (71) Заявители (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ

Госудерстееннык комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР

Изобретение относится к способам переработки нефти, при которых одновременно с разделением на фракции происходит очистка светлых нефтепродуктов от серы, сернистых соединений, смолистых веществ.

Светлые нефтепродукты (бензин, керосин, дизельное топливо), выделенные из сернистых нефтей, имеют повышенное содержание общей и меркаптанной серы. Например, содержание меркаптанов в керосине, выделенном из смеси нефтей Ромашкинского и ЗападноСибирских месторождений, составляет 0,006—

0008 вес. %, норма по ГОСТ не более

0,005 вес. %. Повышенное содержание сернистых соединений резко ухудшает эксплуатационные,свойства нефтепродуктов, приводит к сокращению ресурса двигателей в результате быстрого износа основных деталей и к снижению их экономических показателей, а также к загрязнению воздушного бассейна кислыми продуктами сгорания.

Известен способ очистки нефти и продуктов ее первичной переработки от серы, сернистых соединений, азот- и кислородсодержащих соединений и нафтеновых кислот, характеризующийся тем, то нефть или продукты ее первичной .переработки подвергают обработке карбонилами переходных металлов или их смесями, л-комплексами переходных металлов, солями или л-аллильными комплексами металлов платиновой группы при 80 — 120 С с последующим выделением очищенного целевого продукта из образующейся реакционной смеси.

При этом в отдельных фракциях получасмых светлых нефтепродуктов может накапливаться избыток .используемых для очистки реагентов, для удаления которых применяют хелатирующие агенты. Кроме того, этот способ очистки применим в основном к фракциям нефти, т. е. к продуктам перегонки, а не к сырой (неперегнанной) нефти, и не совмещается с перегонкой нефти.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков. В основу изобретения поставлена задача создания способа очистки, который в принципе исключает возможность попадания в целевые очищенные продукты металлсодержащих реагентов. Один из вариантов предложенного способа состоит в том, что нефть вводят в реакцию с реагентами, не обладающими летучестью в условиях перегон561727 ки и позволяющими в то же время улучшать качество выделяемых нефтепродуктов за счет связывания сернистых и смолистых веществ в тяжелые нелетучие комплексы; в другом варианте режим обработки нефти по сравнению с прототипом изменяют так (увеличивают температуру обработки и давление в системе), чтобы повысить эффективность очистки и вызвать термораспад небольших количеств не вошедших в реакцию летучих очищающих реагентов.

Согласно изобретению в обессоленную и обезвоженную или сырую нефть (если процесс обессоливания комбинирован с прямой гонкой) добавляют 0,02 — 0,2 вес. /О нелетучих производных карбонилов металлов; далее перегонку нефти ведут обычными способами.

Возможно также введение реагента в предварительно нагретую нефть (до 250 — 350 С при давлении 0,5 — 1,5 атм); при этом возможно использование карбонилов металла и их летучих производных, а также других л-комплексов переходных металлов; далее перегонку нефти ведут обычными способами.

В качестве нелетучих производных карбонилов металлов целесообразно использовать соли состава (MLz) (Mq (СО) ) ), где М

Ni, Со, Mn, Fe; L — аммиак, пиридин, пиперидин, морфолин, у-николин, этилендиамин, моноэтаноламин, диэтаноламин, триэтаноламин и другие амины; n=2 — 6, m=3 — 13;

q= 1 — 4; или соли с карбонилгидридными аминами состава LH Fe3(СО)1ь где 1 — аммиак, моноэтаноламин, диэтаноламин, триэтаноламин, триалкиламины (метил, этил, пропил, н-бутил) .

В качестве летучих в условиях перегонки карбонилов металлов целесообразно использовать карбонилы V, Cr, Мо, W, Мп, Fe, Re, Со, Ni и их смеси, а также полиядерные и кластерные карбонилы. В качестве летучих производных карбонилов металлов целесообразно использовать аренметаллкарбонилы, циклопентадиенилметаллкарбонилы, диенметаллкарбонилы и олефинметаллкарбонилы перечисленных металлов.

В полученных после такой перегонки нефти, бензине и керосине полностью отсутствуют

H>S и сера, в 5 — 10 раз снижается содержание меркаптановой серы и в 2 — 10 раз снижается содержание общей серы, уменьшается содержание смолистых веществ. Качество дизельного топлива и мазута в результате такой перегонки остается без изменений. Как правило, в результате описанной обработки наблюдается повышение октанового числа бензиновой фракции на 10 — 20 пунктов по моторному методу.

На фиг. 1 — 4 изображена установка для осуществления предлагаемого способа переработки нефти, различные варианты.

На фигурах применены следующие обозначения: 1 — теплообменники, 2 — колонна отбензинивания, 3 — основная ректификационная колонна, 4 — трубчатая печь, 5 — элект5

4 родегидраторы, 6 — емкость для реагента.

Продуктовые линии обозначены стрелками:

А — бензин, Б — керосин,  — дизельное топливо, à — мазут, Д вЂ” нефть.

В промышленных условиях данный способ может быть реализован в виде одного из следующих вариантов.

Концентрированный раствор реагента в воде или нефтепродукте, приготовленный с подогревом в отдельной емкости 6, подают дозировочным насосом на прием (фиг. 1) или на выход (фиг. 2) сырьевого насоса (сырьевых насосов) установки перегонки нефти.

Дальнейшую перегонку осуществляют обычным путем. В этом случае реагент можно также подавать вместе с раствором соды, обычно вводимой,в процесс для подавления солянокислой коррозии.

Концентрированный раствор реагента в нефтепродукте, приготовленный в емкости 6, подают на прием печного насоса, который перекачивает отбвнзиненную горячую нефть из эвапоратора в печь и далее в основную ректификационную колонну (фиг. 3): Возможно также использование комбинированной системы подачи реагента (фиг. 4).

Изобретение дает большой экономический эффект, так как позволяет на действующих установках перегонки нефти без существенных технологических изменений получать очищенные бензин и керосин, удовлетворяющие требованиям ГОСТ, и тем самым экономит средства, затрачиваемые на их очистку, высвобождая соответствующие мощности действующих очистных установок для очистки других нефтепродуктов, например дизельного топлива.

Пример 1. 1500 r обессоленной и обезвоженной нефти .смешивают с 2,6 г соли состава (Мп(C HqN) ) (Mn(СО) 5)2 и разгоняют до 350 С на десятиградусные фракции (на аппарате АРН-2 по ГОСТ 11011-64). Из полученных фракций компаундируют бензин (от начала кипения (н.к.) до 150 С), керосин (150 — 230 С) и дизельное топливо (230—

350 С). Продукты и остаток перегонки — мазут анализируют по всем показателям ГОСТ.

Средние показатели фракций, полученных согласно этому и следующим примерам 2 — 5, приведены в табл. 1 и 2.

П р им ер 2. 1500 г обессоленной и обезвоженной нефти смешивают с 3 r соли (C H )>NH>Fe (CO) и разгоняют до 350 С на десятиградусные фракции (на аппарате

APH-2 по ГОСТ 11011-64) . Из полученных фракций компаундируют бензин (от н. к. до

150 С), керосин (150 — 230 С) и дизельное топливо (230 †3 С). Продукты и остаток перего нки — мазут анализируют по всем показателям ГОСТ.

Пример 3. 1500 г сырой, нефти и 1,2 r декакарбонила марганца подвергают термообработке в закрытом сосуде при 280 С в течение 30 мин. Затем нефть разгоняют на десятиградусные фракции (на аппарате

561727

Т абли ца 1

Качество фракций нефти, полученных на аппарате APH-2 нз обессоленной нефти

Нефть, обработанная предлагаемым способом

Нефть без обработки

Показатель дизельное топливо

230 †3 С бензин, н. к. 150 С дизельное топливо, 230 — 350 С бензин, н, к. 150 С керосин, 150 †2 С керосин, 150 — 230 С

56,0 — 57,0

80 — 86

Октановое число по моторному методу

Содержание серы, вес. у,; общей

1,20 — 1,18

0,15 — 0,16

0,03 — 0,02

0,01 — 0,002

0,15 — 0,07

1,13 — 1,15

0,0056— — 0,0050

0,0045— — 0,0050 меркаптановой

0,0014— — 0,0013

0,002— — 0,001

0,0007— — 0,0002

0,0010— — 0,0011

Плотность 14,775 вЂ,778

1,25 — 1,27

0,690 вЂ,700 0

0,690 вЂ,700

0,775 вЂ,778

5,0-6,0

1,25 — 1,27

5,0 — 6,0

Кинематическая вязкость при 20 С, с Ст.

26 28

25 — 27

Высота некоптящего пламени, мм

0,5 — 0,7

1,60 — 1,70

К ислотность, мг КОН на 100 мл топлива

28 — 30

60 — 62

85 — 90

10 — 15

28 — 30

85 — 90

10 — 15

Температура вспышки, С

60 — 62

Температура кристаллизации (застыв аии я), С

Йодное число, г 1, на 100 г топлива

0,3-0,5

)6,0 — 17,0

0,3 — 0,4

16,0 — 17,0

Содержание ароматических углевоЦОРОДОВ, ВЕС.

10400— — 10430

10400-— — 10425

Теплота сгорания ккал/кг

Фракционный состав по Энглеру:

53 — 55 н. к, 70 — 72

92 — 94

50

121 †1

140 †1

195 †1

220 †2

116 †1

140 †1 к. к.

0,002 вЂ,003,001 вЂ,003

Зольность, вес. о;

3 — 6

3 — 6

Термическая стабильность, мг на

100 мл топлива

30 — 32

2 — 3

30 — 35

Отсутствуют

Содержание фактических смол, мг на 100 мл топлива

Отсутствуют

3 — 5

Примечание 1. Во всех полученных фракциях отсутствуют сероводород и водорастворимые кислоты и щелочи, В остатках после перегонки (350 С) нефти без обработки содержится 2,30 вес. „ общей серы, нефти, обработанной согласно изобретению, соответственно 2,35 вес. о серы.

2. Испытание на медной пластине все полученные фракции выдерживают

3. Механические примеси но всех фракциях отсутствуют, 47 — 49

65 — 67

89 — 91

143 — 145

148 †1

160 †1

220 †2

196 †1

235 †2

246 †2

278 †2

335 †3

323 †3

145 †1

149 — 151

160 †1

238 — 240

248 — 250

279 †2

334 †3

323 †3

561727

Таблица 2

Качество флотского мазута Ф-5, полученного с использованием остатков от разгонки нефти, подвергавшейся предварительной обработке согласно изобретению (весовое соотношение дизельного топлива н мазута 1:1; метод испытания ГОСТ 6258-52).

Средние показатели мазута примеров

Норма по ГОСТ

10585-63

Показатель

4 и 5

1 — 3

Вязкость, условная при 50 С, градусы

2,85 — 2,90

2,38 — 2,40

Вязкость динамическая, П, при температуре, С:

-. 17

=.: 27

0,038 вЂ,05

0,010 вЂ,013

Зольность, вес.

0,049 вЂ,060

0,092 вЂ,097

Содержание механических примесей, вес.

Содержание воды, Отсутствуют

Отсутствуют

Содержание водорастворимых кислот и щелочей

<2,0

1,50 — 1,52

1,51 — 1,54

Содержание серы, вес, Содержание сероводорода

Содержание смолистых веществ, вес.

Отсутствует (50

Отсутствует

48 — 50

82 — 84

48 — 50

84 — 86

: 80

Температура вспышки в закрытом тигле, С (— 9) — (— 7) (— I I) — (— 9) (— 5) Температура застывания, С

Г!лотность ири 20 C

0,898

0,898

Формула изобретения

APH-2 по ГОСТ 1!011-64). Из полученных фракций компаундируют бензин (от н. к, до

150 С), керосин (150 †2 С) и дизельное топливо (230 †3 С). Продукты и остаток перегонки — мазут анализируют по всем показателям ГОСТ.

Пр и м е р 4. 700 г обессоленной и обезвоженной нефти смешивают с 0,8 г соли (НОС Н41х!Нз) НРез(СО)», подвергают термообработке в закрытом сосуде при 300 С в течение 15 мин и затем при разгонке выделяют фракции бензина (от н. к. до 150 C) и керосина (150 — 230 С). Продукты анализируют по всем показателям ГОСТ.

Пр и м е р 5. 1500 г сырой нефти и 2 г пентакарбонила железа подвергают термообработке в закрытом сосуде при 300 С в течение 40 ми. Затем, нефть разгоняют на десятиградусные фракции) на аппарате APH-2 по

ГОСТ 11011-64). Из полученных фракций комаундируют бензин (от н.к. до 150 С), керосин (150 — 230 С) и дизельное топливо (230 †3 С). Продукты и остаток перегонки — мазут анализируют па всем показателям ГОСТ.

1. Способ переработки нефти, включающий очистку от сернистых и частично от реакционно-способных азот- и кислородсодержащих соединений и нафтеновых кислот путем обработки соединениями переходных металлов и последующую перегонку обычными методами, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, в нефть перед перегонкой вводят карбонильные металлсодержащие реагенты, летучие или нелетучие в условиях перегонки нефти, в количестве 0,02—

0,2 вес. %, причем в случае введения летучих реагентов смесь подвергают предварительной термообработке при 250 †3 С и давлении

1,5 — 7 ата.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве карбонильных реагентов используют карбонилы V, Сг, Мо, W, Mn, Re, Ге, Со, Ni и их смеси, а также полиядерные и кластерные карбонилы, а в качестве их летучих производных используют аренметаллкарбонилы, циклопентадиенилметаллкарб25 онилы, диенметаллкарбониль1 и олефинме561727

10 фиг.! таллкарбонилы перечисленных выше металлов.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что,в качестве нелетучих производных карбонилов металлов используют соли состава (ML ) (М, (CO) ), где М вЂ” Ni, Со, Мп, Ге;

L — аммиак, пиридин, пиперидин, морфолин, у-николин, этилендиамин, моноэтаноламин, диэтаноламин, триэтаноламин и другие амины; и=2 — 6; т=3 — 13; q=l — 4; или соли с карбонилгидридными аминами состава

LHqFeq(CO), где 1 — аммиак, моноэтаноламин, диэтаноламин, триэтаноламин, триалкиламины, где алкил — метил этил, пропил, н-бутил.