способ получения связующих материалов

Формула изобретения

Способ получения связующих материалов, включающий термический крекинг прямогонных остатков нефти, вакуумную перегонку крекинг-остатка, отличающийся тем, что вакуумную перегонку ведут до получения кубового остатка с температурой размягчения 45 46^oС, который или выводят в качестве дорожного битума или полностью или частично подвергают нагреву с последующей термополиконденсацией с получением нефтяного электродного пека.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к получению нефтяных связующих материалов широкого спектра применения: в дорожном строительстве, в производстве анодных масс, электродов, угольных брикетов, огнеупорных материалов и др.

Известен способ получения связующих материалов, включающий термический крекинг нефтепродуктов, выкипающих выше 250^oC, с последующей вакуумной перегонкой крекинг-остатка до получения целевого продукта [1]

Однако данный способ требует использования сырья с высокой степенью ароматичности (до 40% ароматических углеводородов), которое относится к разряду дефицитных, поскольку находит самостоятельное применение, например, в качестве основы масла ПН-6.

Наиболее близким к заявляемому объекту является способ получения связующих материалов, включающий термический крекинг газойля коксования с последующей изотермической выдержкой крекинг-остатка в трубчатом аппарате в течение 15 90 мин и вакуумной перегонкой крекинг-остатка [2]

Однако ресурсы газойля коксования, используемого в качестве сырья, ограничены. К тому же он находит самостоятельное применение, например, при производстве профилактических составов типа "Северин", "Универсин" и гидрофобизаторов древесно-волокнистых и древесно-стружечных плит.

Изобретение направлено на расширение сырьевой базы за счет вовлечения недефицитных остатков первичной переработки нефти типа мазута и гудрона, которые не отличаются высокой степенью ароматичности и традиционно используются для получения дешевого котельного топлива.

В предлагаемом способе возможно одновременное получение низкотемпературного и высокотемпературного связующих материалов.

Это достигается тем, что в способе получения связующих материалов, включающем термический крекинг прямогонных остатков нефти, вакуумную перегонку крекинг-остатка, вакуумную перегонку ведут до получения кубового остатка с температурой размягчения 45 46^oC, который или выводят в качестве дорожного битума, или полностью или частично подвергают нагреву с последующей термополиконденсацией с получением нефтяного электродного пека.

Способ осуществляют следующим образом.

Прямогонный остаток нефти типа мазута и гудрона подвергают термическому крекингу с последующей вакуумной перегонкой крекинг-остатка до получения низкотемпературного связующего (температура размягчения 45 46^oC), который частично или полностью выводят с установки в качестве дорожного битума. Оставшуюся часть этого продукта нагревают в трубчатой печи и направляют в реакторы термополиконденсации для получения высокотемпературного пека.

Пример 1 (по предлагаемому способу). Гудрон плотностью 969 кг/м³, коксуемостью 13,3% подвергают крекингу на типовой установке термического крекинга до достижения температуры потока, выходящего из трубчатой печи 465 - 467^oC. Полученный крекинг-остаток, имеющий плотность 1053 кг/м³, коксуемость 23,4% с температурой 386 388^oC направляется в вакуумную колонну. Кубовый продукт вакуумной перегонки, полученной при вакууме 0,02 МПа и температуре 350^oC, выводят с установки в качестве дорожного битума. Качество его приведено в таблице. Там же приведены выход битума и дистиллята.

Пример 2 (по предлагаемому способу). Весь кубовый продукт вакуумной перегонки, полученный по примеру 1, нагревают в отдельной трубчатой печи до температуры потока на выходе из печи 448 450^oC и подают в два последовательно работающих реактора термополиконденсации, где при температурах жидкой фазы 414 и 406^oC соответственно осуществляют ее термополиконденсацию в течение 40 мин. Качество нефтяного пека, выводимого с низа второго реактора термополиконденсации, приведено в таблице, где также указаны выход пека и дистиллята. Газы и дистилляты термополиконденсации выводят в испаритель низкого давления установки термического крекинга за счет разницы давлений в реакторах термополиконденсации и в испарителе.

Пример 3 (по предлагаемому способу). 50,0% кубового продукта, полученного по примеру 1, подвергали по условиям примера 2 термополиконденсации после предварительного нагрева. Качество полученного битума (50,0% от кубового остатка) соответствует качеству битума по примеру 1, качество пека пеку по примеру 2. Все данные по качеству битума и пека и выходу полученных продуктов приведены в таблице.

Пример 4 (по предлагаемому способу). Мазут плотностью 948 кг/м³, коксуемостью 7,8% подвергают крекингу на установке термического крекинга при температуре на выходе из печи 470 472^oC. Крекинг-остаток плотностью 1017 кг/м³, коксуемостью 21,3% подвергают вакуумной перегонке при вакууме 0,02 МПа и температуре в кубе вакуумной колонны 354^oC. Продукт вакуумной перегонки выводят с установки в качестве дорожного битума. Качество битума и выход полученных продуктов приведены в таблице.

Пример 5 (по предлагаемому способу). Кубовый продукт вакуумной перегонки, полученный по примеру 4, подвергают термополиконденсации в условиях по примеру 2. Качество полученного при этом пека и выход продуктов приведены в таблице.

Пример 6 (по предлагаемому способу). 50% нагретого в трубчатой печи кубового продукта, полученного по примеру 4, подвергали по условиям примера 2 термополиконденсации. Все данные по качеству полученных битума и пека и выходу полученных продуктов приведены в таблице.

Пример 7 (по прототипу). Гудрон плотностью 969 кг/м³, коксуемостью 13,3% подвергают крекингу на установке термического крекинга в условиях, описанных в примере 1. Вакуумную перегонку крекинг-остатка осуществляют при вакууме 0,008 МПа и температуре в кубе 348^oC. Качество полученного нефтяного пека приведено в таблице.

Для оценки качества полученных связующих (дорожного битума по примерам 1, 3, 4, 6 и нефтяного пека по примерам 2, 3, 5 7) в таблице представлены требования к дорожному битуму по ТУ 38.401-66-78-92 и требования к нефтяному пеку [3]

Как видно из таблицы, качество получаемых дорожного битума и нефтяного пека соответствует требованиям. При этом выход дистиллятных продуктов достигает 52% (пример 2) и более (пример 5).

При осуществлении процесса по способу, предложенному в прототипе (пример 7), получаемый нефтяной пек не соответствует предъявляемым к нему требованиям по выходу летучих веществ и содержанию -фракции, что ограничивает возможность его применения в электродной и алюминиевой промышленности.

Таким образом, переработка прямогонных нефтяных остатков по предлагаемому способу позволит добиться высокой гибкости технологии процесса термического крекинга и получать попеременно или одновременно в зависимости от сезонности и спроса на связующие материалы нефтяной битум и нефтяной электродный пек с высокими показателями качества.

Кроме того, использование предлагаемого способа позволит достигнуть большей глубины переработки нефти и повысить рентабельность процесса термического крекинга и получения связующих в целом.