способ переработки мазута и тяжелых нефтей в дистиллятные фракции

Формула изобретения

Способ переработки мазута и тяжелых нефтей в дистиллятные фракции путем внесения в них активирующей добавки на основе оксида меди с последующим термокрекингом, отличающийся тем, что в качестве оксида меди используют оксид меди фракции 0,2+0,1 мм, или оксид меди, нанесенный на -оксид алюминия, с содержанием оксида меди 30 мас.%, фракции с размером частиц 0,2+0,1 мм с последующим термокрекингом при температуре 400-450°С, при этом активирующую добавку вносят в количестве 10-15 мас.%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области нефтепереработки, а именно к переработке мазута и тяжелых нефтей в процессе инициированного крекинга, и может быть использовано для получения дистиллятных фракций.

Потребность в увеличении выхода легких фракций в условиях истощения запасов легких нефтей приводит к необходимости поиска и совершенствованию методов глубокой переработки нефтяного сырья.

На данный момент описано много способов глубокой переработки нетрадиционного сырья - тяжелых нефтей, нефтяных остатков и т.д. (Надиров Н.К. Высоковязкие нефти и природные битумы. В 5 томах, том 3. - Алматы: «Былым». 2001.)

Известен способ получения дистиллятных фракций из нефтяных остатков путем их смешивания с измельченным катализатором - отходами обогащения молибденовых, или кобальтовых, или никелевых, или вольфрамовых руд и последующего термокрекинга полученной смеси (патент РФ 2182923, 2002).

Недостатком способа является необходимость предварительной подготовки катализатора (измельчение) и последующая гомогенизация катализатора с сырьем и привязка данного способа к территориальному расположению комбинатов по обогащению вышеуказанных руд (т.к. доставка данных катализаторов на большие расстояния и невозможность их регенерировать снижают рентабельность данного метода).

Наиболее близким к предложенному способу является способ низкотемпературного термодинамического крекинга тяжелых нефтепродуктов (заявка РФ 2006132395).

Недостатком способа является необходимость использования сложного оборудования и высоких температур (до 600°С).

Задачей изобретения является углубление процесса переработки мазута и тяжелых нефтей и увеличение выхода дистиллятных фракций при температурах процесса не более 450°С за счет использования активирующих добавок на основе оксида меди (II).

Поставленная задача достигается проведением термолиза мазута и тяжелых нефтей в присутствии активирующих добавок на основе оксида меди: однофазная добавка - представляет оксид меди, фракцией с размером частиц 0,2+0,1 мм, и двухфазная добавка, представляющая нанесенный на -Al₂O₃ оксид меди с содержанием фазы CuO 30 мас.%, фракцией с размером частиц 0,2+0,1 мм. Активирующие медьсодержащие добавки вводят в реакционную массу в количестве 10-15,0 мас.%.

Техническим результатом изобретения является увеличение общего выхода дистиллятных фракций до 51,0 мас.% (начало кипения (НК) - 350°С), в том числе бензиновых фракций до 27,7 мас.% (НК - 200°С).

Пример 1

В качестве сырья используют мазут. В мазут вводят 10,0 мас.% однофазного образца, представляющего оксид меди, фракцией с размером частиц 0,2+0,1 мм. Выбор оксида меди обусловлен тем, что в ходе термолиза он способен проявлять окислительные свойства, увеличивая степень деструкции высокомолекулярных компонентов мазута и тяжелых нефтей, тем самым увеличивая выход дистиллятных фракций.

Процесс проводят в автоклаве периодического действия при температуре 450°С в течение 120 минут. Показатели процесса приведены в таблице.

Пример 2

В качестве сырья используют мазут. В мазут вводят 10,0 мас.% двухфазного образца, представляющего нанесенный на -Al₂O₃ оксид меди с содержанием фазы CuO 30 мас.%, фракцией с размером частиц 0,2+0,1 мм. Использование -Al₂O₃ широко известно в алюмосиликатных катализаторах.

Процесс проводят в автоклаве периодического действия при температуре 450°С в течение 120 минут. Показатели процесса приведены в таблице.

Пример 3

В качестве сырья используют тяжелую нефть. В нефть вводят 10,0 мас.% однофазного образца, представляющего оксид меди, фракцией с размером частиц 0,2+0,1 мм. Процесс проводят в автоклаве периодического действия при температуре 450°С в течение 120 минут. Показатели процесса приведены в таблице.

Пример 4

В качестве сырья используют тяжелую нефть. В нефть вводят 10,0 мас.% двухфазного образца, представляющего нанесенный на -Al₂O₃ оксид меди с содержанием фазы CuO 30 мас.%, фракцией с размером частиц 0,2+0,1 мм. Процесс проводят в автоклаве периодического действия при температуре 450°С в течение 120 минут. Показатели процесса приведены в таблице.

Пример 5

В качестве сырья используют мазут. В мазут вводят 15,0 мас.% однофазного образца, представляющего оксид меди, фракцией с размером частиц 0,2+0,1 мм. Процесс проводят в автоклаве периодического действия при температуре 400°С в течение 120 минут. Показатели процесса приведены в таблице.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет увеличить выход дистиллятных фракций из тяжелых нефтей в 1,5-2 раза и получить дистиллятные фракции из мазута с выходом до 51%.

Примеры процесса низкотемпературного инициированного крекинга
Условия	Исходное сырье	Примеры
1	2	3	4	5
Мазут	-	90,0%	90,0%	-	-	85,0%
Нефть	100,0%	-	-	90,0%	90,0%	-
Медьсодержащие активирующие агенты
- однофазная добавка, массивный оксид меди	-	10,0%	-	10,0%	-	15,0%
- двухфазная добавка, нанесенный на -Al2O3 оксид меди с содержанием фазы CuO 30 мас.%	-	-	10,0%	-	10,0%	-
Условия процесса
- температура, °С	-	450	450	450	450	400
- скорость нагрева, °С/мин	-	20	20	20	20	20
- продолжительность, мин	-	120	120	120	120	120
Выход дистиллятных фракций, мас.%
- выход бензиновых фракций (до 200°С)	10,3%	10,5%	12,5%	38,0%	30,0%	6,5%
- выход дизельных фракций (200°С-350°С)	29,5%	31,5%	38,5%	42,0%	51,0%	24,5%
- суммарный выход фракций (НК - 350°С)	39,8%	42,0%	51,0%	80,0%	81,0%	31,0%