RU2445344C1 - Heavy oil stock processing method - Google Patents
Heavy oil stock processing method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2445344C1 RU2445344C1 RU2010135154/04A RU2010135154A RU2445344C1 RU 2445344 C1 RU2445344 C1 RU 2445344C1 RU 2010135154/04 A RU2010135154/04 A RU 2010135154/04A RU 2010135154 A RU2010135154 A RU 2010135154A RU 2445344 C1 RU2445344 C1 RU 2445344C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- heavy oil
- nickel
- nanopowder
- particle size
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к процессам переработки тяжелой нефти, и может быть использовано в каталитическом и термическом крекинге для получения дистиллятных фракций из тяжелого нефтяного сырья.The invention relates to the field of oil refining, in particular to processes for the processing of heavy oil, and can be used in catalytic and thermal cracking to obtain distillate fractions from heavy oil feedstocks.
Традиционными методами получения светлых фракций из тяжелых нефтяных компонентов являются гидрокрекинг, термический и каталитический крекинг. При термическом крекинге - наиболее простом и дешевом способе переработки тяжелых нефтяных фракций - не происходит значительного образования легких и средних дистиллятов, поэтому требуется использование различных активирующих добавок. Процессы гидрокрекинга характеризуются высокой гибкостью и хорошим качеством получаемых продуктов, но имеют также некоторые недостатки, включая высокую стоимость оборудования, необходимость присутствия в реакционной зоне водородсодержащего газа и повышенное давление. Каталитический крекинг в сравнении с гидрокрекингом относительно простой и дешевый процесс, не требует высокого давления и присутствия водорода, катализаторы характеризуются относительно невысокой стоимостью. Однако состав перерабатываемого сырья накладывает на каталитические системы определенные ограничения, так как каталитические системы с нанесенными на носитель каталитически активными элементами при переработке тяжелого нефтяного сырья с высоким содержанием смол и асфальтенов быстро зауглероживаются и дезактивируются каталитическими ядами.The traditional methods for obtaining light fractions from heavy oil components are hydrocracking, thermal and catalytic cracking. With thermal cracking - the simplest and cheapest way to process heavy oil fractions - there is no significant formation of light and medium distillates, so the use of various activating additives is required. Hydrocracking processes are characterized by high flexibility and good quality of the products obtained, but they also have some disadvantages, including the high cost of equipment, the need for the presence of hydrogen-containing gas in the reaction zone, and increased pressure. Compared to hydrocracking, catalytic cracking is a relatively simple and cheap process; it does not require high pressure and the presence of hydrogen; the catalysts are characterized by a relatively low cost. However, the composition of the processed feedstock imposes certain restrictions on the catalytic systems, since catalytic systems with catalytically active elements supported on the carrier during the processing of heavy petroleum feedstocks with a high content of resins and asphaltenes are quickly carbonized and deactivated by catalytic poisons.
Известен способ получения дистиллятных фракций из нефтяных остатков путем их смешивания с измельченным до размера частиц менее 1000 мкм катализатором - отходами обогащения молибденовых, или кобальтовых, или никелевых, или вольфрамовых руд, и последующего термокрекинга полученной смеси (RU 2182923, 2002).There is a method of producing distillate fractions from oil residues by mixing them with a catalyst crushed to a particle size of less than 1000 microns - waste from the processing of molybdenum, or cobalt, or nickel, or tungsten ores, and subsequent thermal cracking of the resulting mixture (RU 2182923, 2002).
Недостатком способа является необходимость предварительной подготовки катализатора (измельчение), последующая гомогенизация катализатора с сырьем, низкий выход бензиновых фракций 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).The disadvantage of this method is the need for preliminary preparation of the catalyst (grinding), the subsequent homogenization of the catalyst with raw materials, a low yield of gasoline fractions and the binding of this method to the territorial location of the plants for the enrichment of the above ores (since the delivery of these catalysts over long distances and the inability to regenerate them reduce profitability this method).
Известен способ получения жидких продуктов из нефтяных остатков путем их термокаталитического крекинга при 350-500°С, давлении 0,1-10,0 МПа в присутствии катализаторов - солей Мо, V, Cr, W, Fe, Co и/или Ni, взятых в количестве 100-2500 ppm (FR 2555192, кл. C10G 47/00, 1985 г.).A known method of producing liquid products from oil residues by thermocatalytic cracking at 350-500 ° C, a pressure of 0.1-10.0 MPa in the presence of catalysts - salts of Mo, V, Cr, W, Fe, Co and / or Ni, taken in an amount of 100-2500 ppm (FR 2555192, class C10G 47/00, 1985).
Недостатком способа является необходимость использовать солей металлов в виде нафтенатов, резинолов или сульфидов.The disadvantage of this method is the need to use metal salts in the form of naphthenates, resins, or sulfides.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ каталитического крекинга тяжелых нефтей в присутствии нанопорошка (НП) никеля, взятого в количестве 1,0-5,0 мас.% на исходное сырье (Современные техника и технологии: сборник трудов XVI Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. В 3 т. Т.3 / Национальный исследовательский Томский политехнический университет.- Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. - с.353, подписан к печати: май 2010 г.).Closest to the proposed method is a method for catalytic cracking of heavy oils in the presence of nickel nanopowder (NP), taken in an amount of 1.0-5.0 wt.% On the feedstock (Modern techniques and technologies: proceedings of the XVI International scientific and practical conference of students , graduate students and young scientists. In 3 vol. T.3 / National Research Tomsk Polytechnic University.- Tomsk: Publishing House of Tomsk Polytechnic University, 2010. - p.353, signed for publication: May 2010).
Недостатком данного способа является низкий выход дизельных фракций (180-350°С), не превышающий 25,0%.The disadvantage of this method is the low yield of diesel fractions (180-350 ° C), not exceeding 25.0%.
Задачей изобретения является разработка способа переработки тяжелого нефтяного сырья, характеризующегося высоким выходом дистиллятных фракций без коксообразования.The objective of the invention is to develop a method for the processing of heavy crude oil, characterized by a high yield of distillate fractions without coke formation.
Поставленная задача достигается использованием в качестве катализатора нанопорошка никеля со средним размером частиц 10-20 нм, взятого в количестве 0,5-1,0 мас.% на тяжелое сырье, при температуре 430-450°С и давлении 0,5-1,0 МПа в термическом автоклаве в среде инертного газа.The problem is achieved by using as a catalyst a nickel nanopowder with an average particle size of 10-20 nm, taken in an amount of 0.5-1.0 wt.% For heavy raw materials, at a temperature of 430-450 ° C and a pressure of 0.5-1, 0 MPa in a thermal autoclave in an inert gas environment.
Техническим результатом изобретения является увеличение выхода дизельной фракции (180-350°С) до 36,7 мас.% и светлых фракций (до 350°С) - 79,6 мас.%.The technical result of the invention is to increase the yield of diesel fraction (180-350 ° C) to 36.7 wt.% And light fractions (up to 350 ° C) - 79.6 wt.%.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в проведении каталитического крекинга тяжелого нефтяного сырья с высоким содержанием смол и асфальтенов в присутствии наноразмерного порошка никеля со средним размером частиц 10-20 нм, полученного методом газофазного синтеза, взятого в количестве 0,5-1,0 мас.% на исходное сырье, при температуре 430-450°С и давлении 0,5-1,0 МПа в течение 1 и 2 часов в герметичном автоклаве в среде инертного газа.The essence of the invention lies in the catalytic cracking of heavy crude oil with a high content of resins and asphaltenes in the presence of nanosized nickel powder with an average particle size of 10-20 nm, obtained by gas-phase synthesis, taken in an amount of 0.5-1.0 wt.% On feedstock, at a temperature of 430-450 ° C and a pressure of 0.5-1.0 MPa for 1 and 2 hours in a sealed autoclave in an inert gas environment.
Эксперименты были выполнены в среде одного инертного газа - азота, который добавляли в реактор до полного вытеснения из автоклава воздуха.The experiments were performed in a single inert gas medium, nitrogen, which was added to the reactor until the air was completely displaced from the autoclave.
Введение нанопорошка никеля (как и в прототипе) в нефтяное сырье осуществляют при воздействии ультразвука, что обеспечивает равномерное распределение нанокатализатора по объему нефтяного сырья.The introduction of nanopowder of Nickel (as in the prototype) in the crude oil is carried out under the influence of ultrasound, which ensures uniform distribution of the nanocatalyst in the volume of crude oil.
По прототипу в качестве катализатора использовали нанопорошок никеля, полученный методом электрического взрыва проводника, средний размер которого, в соответствии с кривой распределения, составляет 50 нм (рис.1).According to the prototype, nickel nanopowder obtained by the method of electric explosion of a conductor, the average size of which, in accordance with the distribution curve, is 50 nm, was used as a catalyst (Fig. 1).
Хорошо известно, что размер реагента является термодинамической величиной, эквивалентной температуре, что, в свою очередь, позволяет реализовать взаимодействие нанореагента с субстратом в условиях более низких температур или же осуществить такие пути химических реакций, которые в аналогичных условиях невозможны для более крупнодисперсных реагентов (Сергеев Г.Б. Нанохимия. - М.: Изд-во МГУ, 2003. - 288 с.).It is well known that the size of the reagent is a thermodynamic quantity equivalent to temperature, which, in turn, allows the interaction of the nanoreagent with the substrate at lower temperatures or the implementation of such chemical reactions that are impossible under similar conditions for coarser-dispersed reagents (Sergeev G .B. Nanochemistry. - Moscow: Publishing House of Moscow State University, 2003 .-- 288 p.).
В предлагаемом изобретении в качестве катализатора был использован газофазный нанопорошок никеля со средним размером менее 10 нм (рис.2). Так что все описанные эффекты, при термолизе тяжелого нефтяного сырья касающиеся увеличения выхода легких фракций, могут быть отнесены к химической специфичности такого рода нанообъектов.In the present invention, a gas-phase nickel nanopowder with an average size of less than 10 nm was used as a catalyst (Fig. 2). So all the described effects, during the thermolysis of heavy oil feedstocks, related to an increase in the yield of light fractions, can be attributed to the chemical specificity of such nano-objects.
Количественную оценку выхода фракций нефти определяли термогравиметрическим методом (Дериватограф-С). Состав исходного сырья приведен в таблице 1. Результаты по каталитическому крекингу тяжелой нефти представлены в таблице 2.The quantitative assessment of the yield of oil fractions was determined by the thermogravimetric method (Derivatograf-S). The composition of the feedstock is shown in table 1. The results of catalytic cracking of heavy oil are presented in table 2.
Примеры конкретного выполненияCase Studies
Пример 1. К исходной нефти добавляют 1,0 мас.% нанопорошка никеля со средним размером частиц 20 нм и в течение 30 сек подвергают воздействию ультразвуком для равномерного распределения нанопорошка в нефти. Процесс проводят в автоклаве периодического действия при температуре 430°С в среде инертного газа азота в течение 2 ч. Состав исходного тяжелого нефтяного сырья представлен в табл.1, показатели процесса приведены в таблице 2.Example 1. 1.0 wt.% Nickel nanopowder with an average particle size of 20 nm was added to the starting oil and subjected to ultrasound for 30 seconds to uniformly distribute the nanopowder in the oil. The process is carried out in a batch autoclave at a temperature of 430 ° C in an inert nitrogen gas atmosphere for 2 hours. The composition of the initial heavy oil feed is presented in table 1, the process indicators are shown in table 2.
Пример 2. К исходной нефти добавляют 1,0 мас.% нанопорошка никеля со средним размером частиц 10 нм. Процесс проводят в автоклаве периодического действия при температуре 450°С в среде инертного газа в течение 1 ч. Показатели процесса приведены в таблице.Example 2. To the starting oil add 1.0 wt.% Nanopowder of Nickel with an average particle size of 10 nm. The process is carried out in a batch autoclave at a temperature of 450 ° C in an inert gas environment for 1 hour. The process indicators are shown in the table.
Пример 3. К исходной нефти добавляют 1,0 мас.% нанопорошка никеля со средним размером частиц 20 нм. Процесс проводят в автоклаве периодического действия при температуре 450°С в среде инертного газа в течение 1 ч. Показатели процесса приведены в таблице.Example 3. To the starting oil add 1.0 wt.% Nanopowder of Nickel with an average particle size of 20 nm. The process is carried out in a batch autoclave at a temperature of 450 ° C in an inert gas atmosphere for 1 hour. The process indicators are shown in the table.
Пример 4. К исходной нефти добавляют 1,0 мас.% нанопорошка никеля со средним размером частиц 20 нм. Процесс проводят в автоклаве периодического действия при температуре 450°С в среде инертного газа в течение 2 ч. Показатели процесса приведены в таблице.Example 4. To the starting oil add 1.0 wt.% Nanopowder of Nickel with an average particle size of 20 nm. The process is carried out in a batch autoclave at a temperature of 450 ° C in an inert gas environment for 2 hours. The process indicators are shown in the table.
Пример 5. К исходной нефти добавляют 1,0 мас.% нанопорошка никеля со средним размером частиц 10 нм. Процесс проводят в автоклаве периодического действия при температуре 450°С в среде инертного газа в течение 2 ч. Показатели процесса приведены в таблице.Example 5. To the starting oil add 1.0 wt.% Nanopowder of Nickel with an average particle size of 10 nm. The process is carried out in a batch autoclave at a temperature of 450 ° C in an inert gas environment for 2 hours. The process indicators are shown in the table.
Пример 6. К исходной нефти добавляют 0,5 мас.% нанопорошка никеля со средним размером частиц 20 нм. Процесс проводят в автоклаве периодического действия при температуре 450°С в среде инертного газа в течение 1 ч. Показатели процесса приведены в таблице.Example 6. To the starting oil add 0.5 wt.% Nanopowder of Nickel with an average particle size of 20 nm. The process is carried out in a batch autoclave at a temperature of 450 ° C in an inert gas atmosphere for 1 hour. The process indicators are shown in the table.
Пример 7. К исходной нефти добавляют 1,0 мас.% нанопорошка никеля со средним размером частиц 20 нм и в течение 30 сек подвергают воздействию ультразвуком для равномерного распределения нанопорошка в нефти. Процесс проводят в автоклаве периодического действия при температуре 430°С в среде инертного газа аргона в течение 2 ч. Состав исходного тяжелого нефтяного сырья представлен в табл.1, показатели процесса приведены в таблице 2.Example 7. To the initial oil add 1.0 wt.% Nickel nanopowder with an average particle size of 20 nm and is subjected to ultrasound for 30 seconds to evenly distribute the nanopowder in the oil. The process is carried out in a batch autoclave at a temperature of 430 ° C in an inert gas of argon for 2 hours. The composition of the initial heavy oil feed is presented in table 1, the process indicators are shown in table 2.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет увеличить выход дизельных фракций по сравнению с прототипом в 1,5 раза при полном отсутствии коксообразования.Thus, the proposed method allows to increase the yield of diesel fractions in comparison with the prototype by 1.5 times in the complete absence of coke formation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010135154/04A RU2445344C1 (en) | 2010-08-23 | 2010-08-23 | Heavy oil stock processing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010135154/04A RU2445344C1 (en) | 2010-08-23 | 2010-08-23 | Heavy oil stock processing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2445344C1 true RU2445344C1 (en) | 2012-03-20 |
Family
ID=46030114
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010135154/04A RU2445344C1 (en) | 2010-08-23 | 2010-08-23 | Heavy oil stock processing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2445344C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2624864C1 (en) * | 2016-09-21 | 2017-07-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (ИХН СО РАН) | Method for processing fuel oil and heavy petroleum feedstock in distillant fractions |
RU2636309C1 (en) * | 2017-03-10 | 2017-11-22 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук | Method for conversion of heavy oil raw material |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4521529A (en) * | 1984-09-04 | 1985-06-04 | Son Su Kung | Catalyst for cracking kerosene |
US4756819A (en) * | 1983-11-21 | 1988-07-12 | Elf France | Process for the thermal treatment of hydrocarbon charges in the presence of additives which reduce coke formation |
-
2010
- 2010-08-23 RU RU2010135154/04A patent/RU2445344C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4756819A (en) * | 1983-11-21 | 1988-07-12 | Elf France | Process for the thermal treatment of hydrocarbon charges in the presence of additives which reduce coke formation |
US4521529A (en) * | 1984-09-04 | 1985-06-04 | Son Su Kung | Catalyst for cracking kerosene |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Современная техника и технологии: сборник трудов XVI Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. В 3 т. Т.3 / Национальный исследовательский Томский политехнический университет.- Томск: Издательство Томского политехнического университета, 2010, с.353, подписан к печати: май 2010. Канашевич Д.А., Федущак Т.А., Восмериков А.В., Барбашин Я.Е., Мысик А.А., Сваровская Н.В. Нанодисперсный катализатор для процесса гидрообессеривания нефтяных фракций, Тезисы VIII Всероссийской научно-практической конференции студентов и аспирантов "Химия и химическая технология в XXI веке". - Томск, 14-15 мая 2007, с.308-309. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2624864C1 (en) * | 2016-09-21 | 2017-07-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (ИХН СО РАН) | Method for processing fuel oil and heavy petroleum feedstock in distillant fractions |
RU2636309C1 (en) * | 2017-03-10 | 2017-11-22 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук | Method for conversion of heavy oil raw material |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Reddy et al. | Mesoporous molecular sieve MCM-41 supported Co–Mo catalyst for hydrodesulfurization of petroleum resids | |
US8637424B2 (en) | Integrated interstitial metal hydride catalyst support systems and associated processes | |
US20160145503A1 (en) | Hydroprocessing for distillate production | |
JP6433434B2 (en) | Method for optimizing catalyst packing for hydrocracking processes | |
US10358608B2 (en) | Process for hydrocracking heavy oil and oil residue | |
CN109963925A (en) | Defective fraction and the co-feeding processing of cracking | |
US20170267937A1 (en) | Process for hydrocracking heavy oil and oil residue with a carbonaceouse additive | |
Budiman et al. | Ex-situ catalytic upgrading of Spirulina platensis residue oil using silica alumina catalyst | |
US20170260463A1 (en) | Process for hydrocracking heavy oil and oil residue with a non-metallised carbonaceous additive | |
RU2663902C1 (en) | Method for hydrofining hydrocarbon feedstock | |
WO2011066208A1 (en) | Oxidation resistant interstitial metal hydride catalysts and associated processes | |
RU2445344C1 (en) | Heavy oil stock processing method | |
RU2607925C1 (en) | Catalyst and method for hydroskimming diesel distillates | |
US20200270533A1 (en) | Hydroprocessing feedstocks having silicon content | |
JP6038708B2 (en) | Production method of petroleum products | |
JP4444690B2 (en) | Hydrotreating catalyst precursor, method for producing the same, and method for producing refined hydrocarbon oil | |
Kaminski et al. | Hydrocracking of athabasca vacuum residue using Ni-Mo-supported drill cuttings | |
Akimov et al. | Thermocatalytic transformation of heavy residual feedstock in the presence of polyoxomolybdate compounds | |
RU2773141C1 (en) | Method for processing heavy oil in the presence of an in situ catalyst | |
KR101804663B1 (en) | Method of Preparing Hydroprocessing Catalysts from in Waste Oil and Method of Converting Heavy oil using the same | |
RU2485168C1 (en) | Method for processing of hydrocarbon-containing raw material | |
KR102480353B1 (en) | upgrading method by pyrolysis of heavy oil using byproducts from manufacturing cokes | |
CN113930254B (en) | Method for producing chemical raw materials by hydrocracking crude oil | |
RU2459859C1 (en) | Method of producing jet fuel for supersonic aircraft | |
CN112877097B (en) | Processing method and device for poor-quality catalytic cracking raw material |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190824 |