способ переработки конденсированных углеводородов
Классы МПК: | C10G15/10 с помощью облучения частицами |
Автор(ы): | Пономарев Александр Владимирович, Макаров Игорь Евгеньевич, Сыртланов Ампир Шайбакович |
Патентообладатель(и): | Пономарев Александр Владимирович, Макаров Игорь Евгеньевич, Сыртланов Ампир Шайбакович |
Приоритеты: |
подача заявки:
1996-04-17 публикация патента:
20.12.1997 |
Использование: в области нефтепереработки, химической, газовой, нефтяной, нефтехимической промышленности и топливной энергетике. Сущность изобретения: конденсированные углеводороды насыщают газообразными алканами и/или водородом до газонаполнения выше 0,1 и воздействуют ускоренными электронами при мощности дозы выше 340 Гр/с, постоянно поддерживая указанный уровень газонаполнения барботажем газа, а образующиеся продукты постоянно отводят в токе газа. 3 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
1. Способ переработки конденсированных углеводородов путем воздействия на них ионизирующим излучением, отличающийся тем, что предварительно их насыщают газообразными алканами и/или водородом до газонаполнения выше 0,1 и поддерживают данный уровень газонаполнения в процессе воздействия и воздействуют ускоренными электронами при мощности дозы облучения выше 340 Гр/с с постоянным выводом образующихся продуктов из зоны облучения. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поддерживают уровень газонаполнения конденсированных углеводородов постоянным барботажем газообразных алканов и/или водорода. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве газообразных алканов используют природный или попутный газ. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что образующиеся продукты отводят в токе газа, конденсат отделяют, а газ возвращают на барботаж.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области нефтепереработки и может найти применение в химической, газовой, нефтяной, нефтехимической промышленности и топливной энергетике. Известен способ переработки конденсированных углеводородов нефти и ее тяжелых фракций термокрекинг при высоких температурах и давлениях (470 - 540oC, 20-70 ат). (Т.А.Бурдынь, Ю.Б.Закс. Химия нефти, газа и пластовых вод. М. Недра, 1978, с. 177). Однако данный известный способ требует высоких энергозатрат. Известен способ переработки конденсированных углеводородов в атмосфере водорода при высоких температурах в присутствии катализатора. (Е.В. Смидович. Технология переработки нефти и газа. М. Химия, ч.11, 1980, с.137). Известен способ переработки конденсированных углеводородов путем воздействия на них ионизирующим излучением (В.В. Сараева, Радиолиз углеводородов в жидкой фазе. Современное состояние вопроса. М. изд-во Московского университета, 1986, с.216). Однако в данном известном способе на конденсированные углеводороды воздействуют![способ переработки конденсированных углеводородов, патент № 2099387](/images/patents/373/2099095/947.gif)
Для повышения полноты утилизации организуют замкнутый цикл по газу - избыточный газ после конденсата возвращают в смеси с исходным метаном в реакционный сосуд. Уровень жидкости в сосуде восполняют за счет добавления новых порций нефти. При этом достигается полная конверсия как газа, так и нефти в жидкие топливные углеводороды. При переработке 1 кг нефти связывается 0,51 кг метана. Масса полученного продукта оставляет 1,51 кг. Среднее октановое число бензиновой фракции (гексаны-деканы) в целевом продукте равно 94. Пример 2. По методике примера 1 подвергли переработке сырую обезвоженную Арланскую нефть без минеральных примесей. Газосодержащие и мощность дозы облучения ускоренными электронами по сравнению с примером 1 изменили соответственно до 0,07 и 508 Гр/с. Результаты представлены в таблице 1. Пример 3. Условия проведения процесса переработки конденсированных углеводородов в виде каменного угля (Кизел) и полученные результаты представлены в таблице 1. Пример 4. Подвергли переработке мазут М-40 в условиях с результатами, предусмотренными в таблице 1. Пример 5. Подвергли переработке гудрон в условиях и с результатами, представленными в таблице 1. Примеры 6-9. Условия обработки различных видов сырья и состав конечных продуктов представлены в таблице 2. Приведенные результаты показывают, что несоблюдение заявляемых условий переработки приводит к образованию неутилизируемых продуктов и не обеспечивает полноты конверсии сырья. Во всех случаях реализации нового способа при газонаполнении ниже 0,10 или мощности дозы ниже 340 Гр/с происходило необратимое смолообразование в реакционной смеси. Пример 10. Изучили зависимость качества целевого продукта (получаемого моторного топлива) от мощности дозы излучения и от газосодержания в перерабатываемом углеводородном сырье. Результаты приведены на чертеже. На чертеже показано влияние условий обработки (при атмосферном давлении и комнатной температуре) на комплексный показатель качества целевых продуктов (Q). Величина Q учитывает наличие смол в жидком продукте; наличие соединений, вызывающих полимеризацию в двигателях; изменение молекулярной массы жидкой фазы в ходе переработки; степень непредельности и детонационные свойства молекул жидкости. Как видно на чертеже, обработка углеводородного сырья новым способом приводит к улучшению свойств моторного топлива в области g
![способ переработки конденсированных углеводородов, патент № 2099387](/images/patents/373/2099001/8805.gif)
![способ переработки конденсированных углеводородов, патент № 2099387](/images/patents/373/2099001/8805.gif)
выход жидкого утилизируемого продукта составляет практически 100% от массы перерабатываемого углеводородного сырья;
целевой продукт имеет надежное бытовое и промышленное применение в качестве моторного или дизельного топлива; высокооктановых и высококалорийных добавок к топливам, промышленных и бытовых растворителей;
способ обеспечивает пониженную энергоемкость и материалоемкость переработки нефти за счет низких давлений, температур и отсутствия катализаторов. В отличие от нового способа, способ-прототип [3] не позволяет регулировать степень деструкции всего сырья и поэтому конечный продукт состоит из широкой гаммы соединений с температурой кипения 500oC и выше (включая асфальтены). Новый способ обеспечивает необратимое селективное образование низкомолекулярных углеводородов. Способ-прототип [3] позволяет получать исключительно смесь продуктов, часть из которых имеет меньшую молекулярную массу, а часть большую, чем средняя молекулярная масса исходного сырья. Таким образом, по способу-прототипу [3] образуется значительное (не менее 20%) количество неутилизируемых шлаков. Новый же способ обеспечивает переработку сырья в низкомолекулярные продукты (бензин, керосин, лигроин) с высоким выходом, в то время как выход утилизируемой низкомолекулярной фракции по способу-прототипу [3] не превышает 50% от объема сырья, причем целевой низкомолекулярный продукт содержит непредельные углеводороды, склонные к образованию смол и ухудшающие его количество. Он имеет низкое октановое число (66-80), что препятствует его прямому использованию в качестве бензина или керосина. Способ согласно изобретению реализуется с помощью серийно выпускаемых узлов и оборудования, без использования высокопрочных конструкционных материалов и оборудования, характерных для традиционного крекинга. Для проведения переработки нефти и ее компонентов новым способом требуется в 5-14 раз меньшее количество тепла и электроэнергии, чем для традиционного крекинга.
Класс C10G15/10 с помощью облучения частицами