Способ получения моторного топлива

Способ получения моторного топлива

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсинк

Соцнаанстнчвскнк

Республик iii941 396 (61 ) Допол н и тел ьное к а вт. с вид-ву (51)М. Кл.

С 10 G 1/04 (22)Заявлено 27.06.80 (21} 2950962/23-04

М с присоединением заявки М9щдмрцееммые комитет ьССР мо демам мзобретенк» в открытой (23 } Приоритет (53) УДК 665.75 (088. 8) Опубликовано 07. 07. 82. Бюллетень,%25

Дата опубликования описания07.07.82

А. Б.Воль-Эпштейн, Е.Г.Горлов, Т.А.Брегадзе, И.Б.Шпильберг, Т.А.Тучкова и А.Д.Кирилин (72) Авторы изобретения

k...r 1

I (71) Заявитель

Институт горючих ископаемых (54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОТОРНОГО ТОПЛИВА

Изобретение относится к получению моторного топлива (бензина, дизельного топлива„ газо-турбинного топлива} из прибалтийских сланцев и может найти применение в нефтяной, сланцеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

Известен способ получения моторных топлив из сланцев путем их полукоксования в генераторах (11.

Однако основным жидким продуктом в данном способе является смола, а выход бензиновой и дизельной фракций низок и составляет в среднем

24-31 на органическую массу сланца.

Суммарный выход смолы составляет не более 60, к тому же она загрязнена минеральной частью, твердыми коксообразными продуктами. Кроме того, для генераторов нужен кусковой сла- о нец, а при современных методах добычи получается до 803 сланцевой мелочи.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае2 мому результату является способ получения моторного топлива путем термического взаимодействия сланца с растворителем при 400-430оС, давлении

30-50 ат и соотношении сланец: растворитель 1:1, 3:2,0. Полученные дистилляты отделяют от вольного экстрак та и коксуют последний. При этом: кокс отделяют от жидких продуктов. При термическом растворении степень.,ожижения органической массы сланца составляет 85-903, выход бензиновой, фракции 25-30ь, газообраэование 6,67,34 на органическую массу сланца (,ОИС). При коксовании i дополнитель.ный выход бензиновой фракции не пре вышает 4,2-6,84, дизельной фракции

2,2-4,2Ж, газо-турбиннного топлива

1l,8-21,8Ф,а гаэообразование составляет 7,7-8,9ь на ОМС. Бензиновые и дизельные фракции подвергают гидроочистке, в результате которой получают бензин А-72 и дизельное топливо марки "ДЛ" f23.

3 941

Недостатками этого способа являются низкий выход моторных топлив, который составляет 45-554, и значительное коксо- и газообразование (соответственно 24,3-281 и 15-16,53), которые являются нежелательными продуктами процесса.

Цель изобретения - увеличение выхода моторного топлива и уменьшение образования побочных продуктов.

Поставленная цель достигается . тем, что согласно способу получения моторного топлива путем термического взаимодействия сланца с растворителем с последующим отделением полученных дистиллятов от зольного экстракта, коксованием последнего, отделением полученного при этом кокса от жидких продуктов и их гидроочисткой. термическое взаимодействие сланцев с растворителем и коксование зольного продукта ведут в присутствии полидиметилсилоксана с вязкостью 1- 10 Ст при 20оС взятого в количестве 0,01-0,24 в расчете на продукт термического .взаимодействия.

Сырьем для получения моторного топлива служит рядовой или обогащенный прибалтийский горючий сланец

Рядовой сла,.ец, 4: А =. 47, 06; (СО1 ин = 13,3; M = 0,77; 506Щ =

Обогащенный "кероген-70", Mс = 0,8; А = 26,6; (СО ) " = 3,84;

S Бц 2,08; С =7873; Н = 9 43 °

Процесс термического растворения проводят или в автоклаве, или на непрерывно-действующей установке с объемом реактора 3 л.

Режим термического растворения сланца в автоклаве.

Температура 400-430оС, соотношение сланец: растворитель 1:1,3:2,0,время выхода на режим 2 ч, время растворения 8-10 мин.

Режим термического растворения на непрерывно-действующей установке.

Давление 30-50 ат, температура

400-430оС соотношение сланец: растворитель 1:1,3 : 2;О, время нахождения пасты в реакторе 5-20 мин.

В качестве пастообразователя слуф жит фракция генераторной смолы или регенерированный растворитель. Характеристика фракции с т.кип. 220340 С. п1о = 1,5540,До = 0 992 r/.

lсм ; вязкость, сПэ при 20оС 45,4;

396 при 50ОС 9,65; элементный состав,4:

С 82,4; Н 9,4; S 0,64; N 0,55; содержание Н О 0,14, температура вспышки 80ОС, температура застывания (- 200, Суммарный продукт термического растворения, содержащий в своем составе нерастворившуюся органическую массу сланца и его минеральную часть, дистиллируют с отбором бензина, фракций регенерированного растворителя (200-300 С), а остаток (продукт с т.кип. 300оС ) подвергают коксованию. При коксовании получают газ разложения, воду, бензин разложения, регенерированный растворитель и высококипящие дистилляты (300-500 С). В остатке получают кокс и минеральную часть сланца.

Гидроочистку бензиновых фракций (фракция термического растворения +

+ фракция коксования ) проводят в две ступени под давлением 100 ат,объемной скорости 1 5 ч ", подачи Нп на кг сырья 400 л. 1 ступень - катализатор MSg Ni S А12 О (MS - 20 :; от общего объема катализатора), температура 350 . 2 ступень — катализатор MSg - A1@0 (MSq- 80 от общего объема катализатора), температура

420 С.

Бензин получают марки А-72.

Гидроочистку дизельных фракций проводят в тех же условиях, что гидроочистку бензиновых дистиллятов,но во

2-й ступени применяют в качестве катализатора MSg- NiS - A1 0> и температуру 380дС. В результате гидроочистки получают дизельное топливо марки "летнее".

Пример 1. В 2-х литровый вращающийся автоклав загружают пасту, приготовленную смешением "керогена70" и сланцевого дистиллята из

Кохтла-Ярве (565 г) и полидиметил45 силоксан с вязкостью 1,0 Ст в количестве 0,153 на пасту. Термическое растворение проводят при 415 С в о течение 10 мин. Время нагрева автоклава 2 ч.

После окончания опыта из автоклава через газовые часы выпускают газ (4,5Ф ), состав которого анализируют хроматографически. Состав газа,об.,4:

Нq S- СО 28,1; СпНЯ,6; СО 2,9;

Н 22,1; С, Н „,,1 46,3.

Образовавшиеся при растворении жидкие и твердые продукту выгружают иэ автоклава и подвергают дистилляТаблица 1

5 9413 ции. Отбирают воду термического растворения (4,0), бензин (21,5Ф). Фракции регенерированного растворителя (т.кип. 200-300оС), а в остатке остается зольный экстракт (продукт с S т.кип. ) 300 С), идущий на коксование, При коксовании экстракта при 500 С получают дополнительно газа 3,83 на

ОМС, воды разложения 1,2ã., бензина 10

2,63 фракций дизельного топлива (200350 С) 86 и фоакыий газо-турбинного топлива (350-500оС) 39,8Ж и в остатке получают зольный кокс в количестве 14,64 на органическую массу слан- 1з ца..

Сырая бензиновая фракция термического растворителя содержит 3,6 ь фенолов, имеет плотность 0,7667 гlсм .

Групповой состав,3: непредельные углева водороды 15,3, ароматические углеводороды 21, 1, нафтены 28,9, парафины

34,7.. Сырая бензиновая фракция, полученная при коксовании, имеет плотность 0,8053, содержит 9,63 фенолов. 2S

Регенерат-растворитель (200-.

330ОС) содержит фенолов 26,34, плотность его 0,9667 r/ñì .

В табл.1 приведены показатели процесса гидроочистки дистиллатных Зв фракций.

При гидроочистке бензиновой фракции получают бензин А-72 с выходом

98,5Ф на пропущенную сырую бензино96 6 вую фракцию. Бензин А-72: иодное число 1,4; содержание серы 0,043,октановое число 72 (табл. 1) . При гидро« очистке дизельной фракции получают бензина 11,03, дизельного топлива

84,9Ô. Дизельное топливо "летнее"; иодное число 13,0; содержание серы

О, 18; цетановое число 50 (табл. 1) .

Прммеры 2-5 проводят аналогично.

В табл.2 показан выход продуктов на стадиях термического: растворения сланцев в автоклаве, коксования и гидроочистки.

В табл.3 приведены результаты опытов по выходу продуктов на стадиях термического растворения на непрерывно-действующей установке, коксования и гидроочистки.

Таким образом, введение в сланцемасляную пасту на стадии термического растворения 0,01-0,2 вес.Ж полидиметилсилоксана (ПИС ) с вязкостью

1-10 Ст при 20 С и проведение коксоо вания в присутствии. указанного количества ПИС позволяет улучшить в целом технико-экономические показатели процесса, направленного на получение s качестве целевых продуктов моторных топлив.

Так, суммарный выход моторного топлива возрастает с 45-50 до 60-683 при снижении количества:таких побочных продуктов как газ с 15-18 до 7103 и кокса с 24-37 до 16-183.

0,6 2,4

2,2 2,3 0,7

Бензиновая 98,2

Дизельная 11,0 84,9

1,2 1,4 0,04 72/1,1 13,0 0,18 -/50

941396

1 и г и л о сч

О>

CD

01 сч о л о и

О\ и

ОО

S

>Х 1о=то

Ш Э Iozо

OCea

CC С C с! u OO

I O0

СО

01 м

1 и ! Г1

CD и

I

1

1 СЧ

1

1 и

% и

1 и

-Г о л о 01 а

Э

X а

t о л и л ГО о сВ о

СО о .

1 С

1 S

Х ( э о

L о о а а

Э C

hC

01

СО м

1 - 3

0 о к

X X и "й

Ф C>I Y .ze

Э Q. ее

Хк

М с

Ф Э

1:(m ю

О SCl се. Y о х о с> с > о

Х;

1

1 и

1

Cl 1

Э

X 1

Cl 1

1

1

1 !Г

1

z

fg о х о с

v с

Э

X

Cf

S с е о с:

1 с

liII

Е

СХ

S с о

0 0 о

Ф CO

1- Х о m э о

Р Y о с„с о s

a v л с

Э

lX о

Ф

Iv

fg

i а с!с

Э X

I- z

m а о о

Х Iîi v

fg о а

Cl с о! ° ° ч о с о х х ио

3 Э K

СО zcD сч сч л сл л »

-=.> - 1 О -4

СЧ О

СО 01 С>О И

» м м - » л

N iО

СО Ф 01 Ф

° л

-:ю ь О м и сч - л О - Ф -3 -4 сч сч о о со л

И -Ф СЧ 00 сЧ О и о и ь л л

° Г - Ф - CD сч

>.О -Ф О л О -Ф И м

СЧ О

IC

Ф 1O CC., Y >>S

„! X X <á З

X =3 О. X

0mYI- хаос э а. Y o сО e C>I с>) о

lХ С>

»

O(.О оа а. о с л

CZ IC о х х z

2i %

СО m

0 1 CV СЧ CV л

° с и л

° — м и л и л л со -т сч л л

О О сЧ

iО N C4 л м О

01 01

» сч о л сч сч сч л л о

941396

20 а сО ао л л

С31 сЧ м а сО

CV с (О (0 (Ф

z

Ф

% с о о сх е4 л см м

CD

О О

CV сч

С<\ л

° л ло м

- 1 . м л

CD Л м с:> с>С( сч

-Ф м л л а л м

CO о

ОО

CD а О О сч о о

C4 OO

° л

Мl см сЧ ъО

CD

CD

М ъО

CD ъО

CD л л м

OO а о -з.

° л оа

° см

ОЪ л сО О о л м О О л л

OC»3 сч

СО л о м см л л

СО. см м л

-Ф см

ОЪ LA л °

LA О1

° — см а

СО л м а м

- Ф см! х о

X N! (О X а с

О> 3 (- о (lo

C>I Ф е о ! х

Cl. о m

S о с

C о

CO IX х >с лз

v z

l ! l !

3 .3 ! !

1

1

1 !

I !

1

1

1

CV л ! сС см л

1. х

m. Фх

Ф

L 3О

1

I

1.

t

I

I

I

1

I

1

° 1 ! !

I !

Ф о х о.

Ф 3

m C х о

ct lФ о х х

1 S

О (О с>3 O.

Ш ! Iх о с

Ф с

Я C

X O (х !

Ф

C>I Z

l5 CtI

L \О о си

CY оо (- х! о

О.

К

L о Ф л

Сф L> оа хо з

Ф !п о

>Х I2l Y

z ъ

Ф Ф о о

Ф а

О C

Ю

О о л х о

>e K еСО о а

1: X

ct Iо о

Х X

-з сп

X с

Ф

I»

>(( (Q

Y о

I 1 (1

1 I а !

1 I! I

I I

I I

I I

Cl 13

>3I 1 I

1 I

X а !

С: 1 . 1

I I!

I I

\ I 1

1 1

1 1

I t

t I

I I

I, X I

1 >X I- I о о!

Ф Ф (l. Î * Î l

1 (f(UCLI асс ! 0 О- 1

1 3

1 1 I

1 1 !"1 1

1 I 1

I 1 I

1 —

1 1 1

I I 1

1 I I

1 1

I I 1

1 I. 1

t с( а

Ф t I

1 ф 1 3

1 Х (33

l аt 1 ! с

I I .

t . 1 I

t I ! 1 1

I 1 - 1

I I I

1 I 1

t I . 1

1 I ! 1 I

I 1 !

I о (.- с

t X 1

Z l- l

Ф о

1 1 I» о о

О. а

I. Ф C I

Ф о сч л о cv O м

-Ф л о о е м м со . сч л о . (iî

CD м а л о а О см О л о - . О

3 а . а л о в с(CV

1 л

СО I

iО I

1

1.

1

I

1 .1 ! !

I

1

1 !

I

I

I !

1 ! ! !

1

3

t

1

I

I

I

I

1 !

I

1

1 !

I

I

1

1

1

I

1

I

1

I

1

I

1

1

1

l

I

I

1

1

1

1

I !

941396

Кероген-70

Показатели

440

415

420

435

6,0

6,0

6,0

50

50

87,5

92

1,0-1,1 4,5-5,5

4,62

6,33

10,3. 3,93 газ

5,1

3,81

4,0

5,0 вода

29,3

30,0

78,61 экстракт вольный 61,07

55,3

7,8

5,6

6,58

11,5 газ

2,42

2,5

1,52

4,3

6,03

3,0

3,5

7,8

5,2

35,19 22,1

5,2

25,52

0,4

0,33 газ 25,41

33,37 бензин А-72

3,0

6,9

6,6

Температура,"С

Обьемная скорость, ч-"

Давление, ат

Растворимость ОМС, 4

Полидиметилсилоксан, 0,13, вязкость, Ст

Выход продуктов термического растворения на 0MC,4: бензиновая фракция

Выход продуктов коксования на ОИС, % вода бензин дизельная фракция газотурбинное топливо

Выход продуктов гидроочистки на ОМС,4: дизельное топливо

21,47

69,91 .

Таблица 3

0,22 0,36

17,58 33,39

l4. 941396

Продолжение табл.3

»

Кероген-70

Показатели

Суммарный выход продуктов на ОИС,4:

1l,31.18,05 18,46

17,58 23,39

10,55 газ

33.37

25,41 бензин дизельное топливо

6,6

4,4

6,9

3,0 жидкое топливо

41,59

44,08

31,96

65,22

67,5

16,93

37,0

16,0 кокс

Формула изобретения

Составитель Н.богданова.

Редактор А.Гулько Техред С. Мигунова Корректор И.Пожо

»»

Заказ 4761/8 Тираж 524 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Рауаская.наб., 4/5

»« » М

Филиал ППП "Пзтент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ получения моторного топлива путем термического взаимодействия сланцев с растворителем с последующим отделением полученных дистиллятов от зольного экстракта, коксованием последнего, отделением полученного при этом кокса от жидких продуктов и их гидроочисткой, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта и уменьшения образования побочных продуктов, термическое взаимодействие сланцев с растворителем и коксование зольного экстракта ведут в присутствии полидиметилсилоксана с вязкостью 1-10 Ст при

20 С;взятого в количестве 0,01-0,2Ж в расчете на продукт термического взаимодействия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Зеленин Н.И. Сланцевое жидкое топливо. Гостоптехиздат, 1948, с.71, 2. Авторское свидетельство СССР

Н 104264, кл. С 10 G 1/02, 1956. (прототип).