×
25.08.2017
217.015.ca66

СПОСОБ ОБЕССЕРИВАНИЯ СЛАНЦЕВОЙ НЕФТИ И КАТАЛИТИЧЕСКАЯ ОКИСЛИТЕЛЬНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ОБЕССЕРИВАНИЯ СЛАНЦЕВОЙ НЕФТИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002619946
Дата охранного документа
22.05.2017
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способу обессеривания сланцевой нефти и к каталитической окислительной композиции, используемой в данном способе. Способ включает смешивание сланцевой нефти в органическом растворителе, при этом на одну часть сланцевой нефти берут не менее 9 частей органического растворителя, окисление полученной смеси каталитической окислительной композицией, включающей пероксид водорода концентрацией не менее 50%, соль, выбранную из молибдата натрия, вольфрамата натрия, ванадила сульфата, и кислоту, для проведения реакции окисления при следующем соотношении в мольных долях: соль, выбранная из молибдата натрия, вольфрамата натрия, ванадила сульфата : сера в нефти = 1:500 до 1:50, пероксид водорода : сера в нефти = 2:1 до 6:1, кислота : сера в нефти = 1:5 до 5:1. При этом на одну часть каталитической окислительной композиции берут от 10 до 500 частей полученной смеси, причем полученную смесь обрабатывают при постоянном ультразвуковом воздействии мощностью не менее 300 Вт в течение 2-6 ч, после чего удаляют растворитель и проводят термокрекинг полученной смеси при 300-350°С от 3-х до 6 часов. Предлагаемые объекты позволяют достичь более высокой степени удаления серы. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Область техники

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности к способам обессеривания сланцевой нефти с получением синтетической нефти и последующим снижением содержания серы в полученной углеводородной фракции, а также к каталитической окислительной композиции для обессеривания сланцевой нефти. Изобретение может быть использовано в нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности.

Уровень техники

Для переработки горючих сланцев в жидкие продукты (сланцевая смола, сланцевая нефть) используют различные способы, к которым относятся пиролитические процессы, совместная термическая переработка с гудроном, полукоксование с последующим термокаталитическим крекингом образующейся сланцевой смолы или экстракция органических веществ из сланцев в сверхкритических условиях бензолом. Все получаемые из сланцев жидкие продукты подвергаются дальнейшей переработке в светлые углеводородные фракции. Обессеривание - одна из ключевых стадий такой переработки, т.к. сернистые соединения неблагоприятно воздействуют на качество нефтепродуктов, отравляют дорогостоящие катализаторы нефтепереработки и при сгорании загрязняют окружающую среду.

Из уровня техники - RU 2235112 (опубликовано 27.08.2004, кл. C10G 27/10, C10G 27/12, C10G 29/24) известны окислительные композиции, состоящие из соли переходного металла и кетона, которые позволяют окислять сернистые соединения в светлых нефтяных дистиллятах. Однако, сернистые соединения в сланцевой нефти представляют собой гетероароматические серосодержащие соединения, которые намного сложнее подвергаются окислению и не будут полностью окисляться в присутствии указанных катализаторов. Поэтому использование данных композиций ограничено только светлыми нефтяными фракциями (бензиновой и дизельной).

Из уровня техники известен способ обессеривания сланцевой нефти при использовании водяного пара - US 4431511 А (опубликовано 14.02.1984, кл. C01G 1/00). Использование водяного пара сопряжено с применением в процессе высоких температур, что с одной стороны требует высоких капиталовложений в сложное оборудование, а с другой стороны требует высоких энергозатрат на проведение процесса, что отражается на конечной стоимости продукта. Данный способ не позволяет достигать высоких степеней удаления серы (не более 40% удаления серы). Также в примерах указаны очень большие расходы воды (на 3 г нефти 150 грамм воды), что затрудняет применение данного способа в промышленных масштабах.

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретения является разработка способа обессеривания сланцевой нефти, позволяющего достичь более высоких степеней удаления серы.

Техническим результатом предлагаемого способа является высокая степень удаления серы из сланцевой нефти, окисление трудноокисляемых сернистых соединений, минимальные негативные влияния на состав нефти, более простое аппаратное оформление, протекание реакции в мягких условиях 20-70°С.

Данная задача достигается за счет того, что способ обессеривания сланцевой нефти включает смешивание сланцевой нефти в органическом растворителе, при этом на одну часть сланцевой нефти берут не менее 9 частей органического растворителя, окисление полученной смеси каталитической окислительной композицией, включающей пероксид водорода концентрацией не менее 50%, соль, выбранную из молибдата натрия, вольфрамата натрия, ванадила сульфата, и кислоту, для проведения реакции окисления при следующем соотношении в мольных долях:

соль, выбранная из молибдата натрия, вольфрамата натрия, ванадила сульфата : сера в нефти = 1:500 до 1:50;

пероксид водорода : сера в нефти = 2:1 до 6:1;

кислота : сера в нефти = 1:5 до 5:1,

при этом на одну часть каталитической окислительной композиции берут от 10 до 500 частей полученной смеси, причем полученную смесь обрабатывают при постоянном ультразвуковом воздействии мощностью не менее 300 Вт в течение 2-6 ч, после чего удаляют растворитель и проводят термокрекинг полученной смеси при 300-350°С от 3-х до 6 часов.

Каталитическую окислительную композицию возможно получить путем растворения соли, выбранной из молибдата натрия, вольфрамата натрия, ванадила сульфата, и кислоты в пероксиде водорода.

Органическим растворителем может быть толуол.

Органическим растворителем может быть ксилол.

Органическим растворителем может быть бензол.

Кислота может быть серной.

Кислота может быть фосфорной.

Кислота может быть трифторуксусной.

Изобретение также касается каталитической окислительной композиции для обессеривания сланцевой нефти. Каталитическая окислительная композиция для обессеривания сланцевой нефти включает пероксид водорода концентрацией не менее 50%, соль, выбранную из молибдата натрия, вольфрамата натрия, ванадила сульфата и кислоту при следующем соотношении в мольных долях:

соль, выбранная из молибдата натрия, вольфрамата натрия, ванадила сульфата : сера в нефти = 1:500 до 1:50;

пероксид водорода : сера в нефти = 2:1 до 6:1;

кислота : сера в нефти = 1:5 до 5:1.

Кислота может быть серной.

Кислота может быть фосфорной.

Кислота может быть трифторуксусной.

Данная каталитическая окислительная композиция для обессеривания сланцевой нефти позволяет усилить окислительную способность образуемого пероксокомплекса и позволяет полностью окислять сернистые соединения до сульфонов, которые потом можно подвергать термокрекингу с выделением диоксида серы в газовую фазу.

Осуществление изобретения

Способ обессеривания сланцевой нефти включает следующие основные этапы:

1) Смешение сланцевой нефти в органическом растворителе;

2) Окисление полученной смеси пероксидом водорода в присутствии каталитической окислительной композиции;

3) Удаление растворителя и проведение термокрекинга.

На первом этапе смешивают сланцевую нефть в органическом растворителе. При этом на одну часть сланцевой нефти берут не менее 9 частей органического растворителя. Органическим растворителем может являться любой известный органический растворитель. Однако преимущественно органическим растворителем является толуол, ксилолы (орто-, мета- или пара) или бензол, которые при проведении опытов показали наибольшую эффективность.

На втором этапе полученную смесь подвергают окислению каталитической окислительной композицией для проведения реакции окисления. Каталитическая окислительная композиция включает пероксид водорода концентрацией не менее 50%, соль, выбранную из молибдата натрия, вольфрамата натрия, ванадила сульфата и кислоту.

Каталитическую окислительную композицию получают путем растворения соли, выбранной из молибдата натрия, вольфрамата натрия, ванадила сульфата и кислоты в пероксиде водорода при следующем соотношении в мольных долях:

соль, выбранная из молибдата натрия, вольфрамата натрия, ванадила сульфата : сера в нефти = 1:500 до 1:50 (по молям);

пероксид водорода : сера в нефти = 2:1 до 6:1 (по молям);

кислота : сера в нефти = 1:5 до 5:1 (по молям).

При этом на одну часть каталитической окислительной композиции берут от 10 до 500 частей полученной смеси.

Содержание серы в сланцевой нефти в мольных долях заранее определено любым известным из уровня техники методом (методом, основанным на окислении серы и анализе полученных оксидов; методом, основанным на восстановлении серы до сернистого водорода; спектральным методом и др.).

Соли, выбранные из молибдата натрия, вольфрамата натрия, ванадила сульфата при проведении опытов, показали наибольшую эффективность.

Кислотой может являться любая известная органическая или неорганическая кислота. Однако преимущественно кислота представляет собой серную кислоту или фосфорную кислоту или трифторуксусную кислоту. Данные кислоты при проведении опытов показали наибольшую эффективность.

Каталитическая окислительная композиция на основе соли, выбранной из молибдата натрия, вольфрамата натрия, ванадила сульфата, позволяет проводить окисление трудноокисляемых сернистых соединений благодаря образованию активных пероксокомплексов в присутствии пероксида водорода, которые являются более сильными окислителями, чем сам пероксид водорода.

Причем проведение реакции окисления осуществляют при постоянном ультразвуковом воздействии мощностью не менее 300 Вт в течение 2-6 ч.

После проведенной реакции нижний отработанный слой, содержащий каталитическую композицию, удаляют.

На третьем этапе удаляют растворитель, например, путем упаривания. Далее проводят термокрекинг полученной смеси при 300-350°С от 3-х до 6 часов для удаления серы из продуктов окисления в виде сернистого ангидрида. Использование процесса термокрекинга для удаления продуктов окисления сернистых соединений вместо традиционных методов экстракции и адсорбции позволяет избежать потерь продукта.

Пример 1.

Окислительное обессеривание полученной сланцевой нефти в виде раствора в толуоле (содержащего 10% масс. сланцевой нефти) с содержанием общей серы 980 ppm (или 9800 ppm для сланцевой нефти) проводили в

присутствии каталитической окислительной композиции, которую готовили добавлением двуводного молибдата натрия и серной кислоты к 50% водному раствору пероксида водорода из расчета:

двуводный молибдат натрия : сера в нефти = 1:100 (мольн.),

серная кислота : сера в нефти = 1:1 (мольн.),

пероксид водорода : сера в нефти = 3:1 (мольн.).

Далее к 3 мл раствора сланцевой нефти добавляли 12 мкл каталитической окислительной композиции и колбу опускали в ультразвуковую баню мощностью 300 Вт на 2 часа.

По окончании реакции органический растворитель удаляли (упаривали), а оставшуюся полученную смесь нагревали до 300°С с обратным холодильником для крекинга продуктов окисления сернистых соединений. Очищенное сырье анализировали на содержание общей серы рентгенофлуоресцентным методом на приборе «Спектроскан SL». Содержание серы составило 2400 ppm, что соответствует степени удаления серы 75,5%.

Пример 2.

Окислительное обессеривание полученной сланцевой нефти в виде раствора в толуоле (содержащего 10% масс. сланцевой нефти) с содержанием общей серы 980 ppm (или 9800 ppm для сланцевой нефти) проводили в присутствии каталитической окислительной композиции, которую готовили добавлением двуводного вольфрамата натрия и трифторуксусной кислоты к 50% водному раствору пероксида водорода из расчета:

двуводный вольфрамат натрия : сера в нефти = 1:100 (мольн.),

трифторуксусная кислота : сера в нефти = 1:1 (мольн.) и

пероксид водорода : сера в нефти = 3:1 (мольн.).

Далее к 3 мл раствора сланцевой нефти добавляли 12 мкл каталитической окислительной композиции и колбу опускали в ультразвуковую баню мощностью 300 Вт на 2 часа. По окончании реакции органический растворитель удаляли (упаривали), а оставшуюся сланцевую нефть нагревали до 300°С с обратным холодильником для крекинга продуктов окисления сернистых соединений. Очищенное сырье анализировали на содержание общей серы рентгенофлуоресцентным методом на приборе «Спектроскан SL». Содержание общей серы в очищенном сырье составило 2950 ppm, что соответствует степени удаления серы 69,9%.

Пример 3.

Окислительное обессеривание полученной сланцевой нефти в виде раствора в толуоле (содержащего 10% масс. сланцевой нефти) с содержанием общей серы 980 ppm (или 9800 ppm для сланцевой нефти) проводили в присутствии каталитической окислительной композиции, которую готовили добавлением ванадил сульфата и фосфорной кислоты к 50% водному раствору пероксида водорода из расчета:

ванадил сульфата : сера в нефти = 1:100 (мольн.),

фосфорная кислота : сера в нефти = 1:1 (мольн.) и

пероксид водорода : сера в нефти = 3:1 (мольн.).

Далее к 3 мл раствора сланцевой нефти добавляли 12 мкл каталитической окислительной композиции и колбу опускали в ультразвуковую баню мощностью 300 Вт на 2 часа. По окончании реакции органический растворитель упаривали, а оставшуюся сланцевую нефть нагревали до 300°С с обратным холодильником для крекинга продуктов окисления сернистых соединений. Очищенное сырье анализировали на содержание общей серы рентгенофлуоресцентным методом на приборе «Спектроскан SL».

Содержание общей серы в очищенном сырье составило 5470 ppm, что соответствует степени удаления серы 44,2%.

Таким образом, содержание серы в получаемых продуктах существенно более низкое, чем в ближайшем аналоге. Т.е. предложенный способ позволяет: достигать более высокую степень удаления серы из сланцевой нефти, окислять трудно окисляемые сернистые соединения, достигать минимальных негативных влияний на состав нефти, иметь более простое аппаратное оформление, протекать реакции в мягких условиях 20-70°С.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 18 items.
27.08.2013
№216.012.638f

Шелушильно-сушильная машина

Изобретение относится к устройствам для обработки зерна и может быть использовано в зерноперерабатывающей промышленности, в частности для шелушения пшеницы и ячменя, а также шлифования и полирования при выработке крупы. Шелушильно-сушильная машина содержит корпус 1 с загрузочным 2 и выпускным 3...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491124
Дата охранного документа: 27.08.2013
10.06.2014
№216.012.d216

Лекарственный препарат комплексного действия и способ его производства

Группа изобретений относится к области фармакологии и касается лекарственного препарата комплексного действия, который содержит в качестве активных компонентов комплекс иммуноглобулинов классов G, М, А, интерферон альфа-2b человеческий рекомбинантный, цинка глюконат, а также вспомогательные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519553
Дата охранного документа: 10.06.2014
20.07.2014
№216.012.de92

Способ получения оксигенатов, повышающих эксплуатационные свойства топлив для двигателей внутреннего сгорания (варианты)

Изобретение относится к способу получения оксигенатов, повышающих эксплуатационные свойства топлив для двигателей внутреннего сгорания, в котором взаимодействие глицерина с ацетоном происходит на кислотном катализаторе, причем процесс происходит на гетерогенном катализаторе в одну стадию в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522764
Дата охранного документа: 20.07.2014
10.12.2014
№216.013.0df1

Способ переработки тяжелого углеводородного сырья

Изобретение относится к нефтепереработке. Изобретение касается обработки тяжелого углеводородного сырья электромагнитным излучением с частотой 40-55 МГц, мощностью 0,2-0,5 кВт, при температуре 50-70°C, атмосферном давлении и времени обработки 1-24 ч, с последующим каталитическим крекингом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534986
Дата охранного документа: 10.12.2014
10.02.2015
№216.013.25a5

Модифицированные гадопентетатом производные бета-циклодекстрина

Изобретение относится к медицине. Модифицированные гадопентетатом производные бета-циклодекстрина, отличающиеся тем, что в качестве контрастного средства используют бета-циклодекстрин, содержащий один, два, три остатка гадопентетата или их смесь с общей формулой (CHO)(CHNO)Gd, где n=1-3. 2 н.п....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541090
Дата охранного документа: 10.02.2015
20.11.2015
№216.013.8f60

Способ кодирования информации отрезками линейных рекуррентных последовательностей

Изобретение относится к области кодирования дискретной информации и может быть использовано для передачи информации. Техническим результатом является повышение достоверности передачи информации. Способ основан на преобразовании кодируемой информации в фазовые соотношения двух отрезков...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568320
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.12.2015
№216.013.9d0e

Катализатор получения алкадиенов (варианты) и способ получения алкадиенов с его применением (варианты)

Изобретение относится к синтезу основных мономеров синтетического каучука, в частности бутадиена-1,3 и изопрена каталитическим превращением низших спиртов. Описан катализатор получения алкадиенов из низших спиртов состава, мас.%: NaO - 0,1÷0,3, MgO - 30÷40, SiO - остальное и другой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571831
Дата охранного документа: 20.12.2015
13.01.2017
№217.015.6b76

Способ переработки тяжелого углеводородного сырья

Изобретение относится к способу переработки тяжелого углеводородного сырья путем его обработки электромагнитным излучением с частотой 57-65 МГц, мощностью 0,2-1,0 кВт при температуре 50-70°С, давлении 0,2-0,6 МПа и времени обработки 3-7 часов, с последующим каталитическим крекингом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592548
Дата охранного документа: 27.07.2016
25.08.2017
№217.015.a706

Способ переработки серосодержащего нефтешлама

Настоящее изобретение относится к способу переработки серосодержащего нефтешлама, который может быть использован в нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности. Способ включает отделение нефтешлама воды и механических примесей, контактирование подготовленного шлама с каталитической системой,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608036
Дата охранного документа: 12.01.2017
25.08.2017
№217.015.a835

Средство для использования в фотон-захватной терапии злокачественных солидных новообразований

Изобретение относится к медицине. Средство для использования в фотон-захватной терапии злокачественных солидных новообразований представляет собой фармацевтическую субстанцию, включающую в своем составе диэтилентриаминопентауксусную кислоту в виде ее динатриевой соли, отличающееся тем, что в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611379
Дата охранного документа: 21.02.2017
Showing 1-10 of 214 items.
10.06.2014
№216.012.d216

Лекарственный препарат комплексного действия и способ его производства

Группа изобретений относится к области фармакологии и касается лекарственного препарата комплексного действия, который содержит в качестве активных компонентов комплекс иммуноглобулинов классов G, М, А, интерферон альфа-2b человеческий рекомбинантный, цинка глюконат, а также вспомогательные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519553
Дата охранного документа: 10.06.2014
20.07.2014
№216.012.de92

Способ получения оксигенатов, повышающих эксплуатационные свойства топлив для двигателей внутреннего сгорания (варианты)

Изобретение относится к способу получения оксигенатов, повышающих эксплуатационные свойства топлив для двигателей внутреннего сгорания, в котором взаимодействие глицерина с ацетоном происходит на кислотном катализаторе, причем процесс происходит на гетерогенном катализаторе в одну стадию в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522764
Дата охранного документа: 20.07.2014
10.12.2014
№216.013.0df1

Способ переработки тяжелого углеводородного сырья

Изобретение относится к нефтепереработке. Изобретение касается обработки тяжелого углеводородного сырья электромагнитным излучением с частотой 40-55 МГц, мощностью 0,2-0,5 кВт, при температуре 50-70°C, атмосферном давлении и времени обработки 1-24 ч, с последующим каталитическим крекингом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534986
Дата охранного документа: 10.12.2014
10.02.2015
№216.013.25a5

Модифицированные гадопентетатом производные бета-циклодекстрина

Изобретение относится к медицине. Модифицированные гадопентетатом производные бета-циклодекстрина, отличающиеся тем, что в качестве контрастного средства используют бета-циклодекстрин, содержащий один, два, три остатка гадопентетата или их смесь с общей формулой (CHO)(CHNO)Gd, где n=1-3. 2 н.п....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541090
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.05.2015
№216.013.4a8b

Способ определения следовых компонентов методом лазерно-искровой эмиссионной спектроскопии

Изобретение относится к аналитической атомной спектрометрии и может быть использовано в спектральном анализе для экспрессного способа определения элементного состава вещества. Способ основан на действии двух последовательных коллинеарных лазерных импульсов, направленных в одну точку поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550590
Дата охранного документа: 10.05.2015
20.05.2015
№216.013.4b9f

Способ синтеза сополимеров акрилонитрила с акриловой кислотой

Изобретение относится к получению сополимеров акрилонитрила, которые широко используются в производстве углеродного волокна. Способ синтеза сополимеров, содержащих мономерные звенья акрилонитрила и акриловой кислоты, включает смешение мономеров в среде растворителя с добавлением инициатора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550873
Дата охранного документа: 20.05.2015
10.06.2015
№216.013.5153

Наночастицы антиоксидантного фермента супероксиддисмутазы в виде полиэлектролитного комплекса состава фермент-поликатион-полианион и способ их получения

Изобретение относится к химической энзимологии, в частности к созданию наночастиц антиоксидантного фермента супероксиддисмутазы для медицинского применения в виде полиэлектролитного комплекса типа фермент/поликатион/полианион, характеризующихся тем, что фермент покрыт внутренней оболочкой из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552340
Дата охранного документа: 10.06.2015
20.06.2015
№216.013.55a7

Катализатор паровой конверсии углеводородов и способ его получения

Изобретение относится к области химии и химической технологии, а именно, к процессам переработки газообразного углеводородного сырья и получения технического водорода для химической, металлургической, автомобильной, авиационной и прочих отраслей промышленности, научных исследований, точного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553457
Дата охранного документа: 20.06.2015
20.06.2015
№216.013.55aa

Катодные материалы для твердооксидных топливных элементов на основе никельсодержащих слоистых перовскитоподобных оксидов

Изобретение относится к катодному материалу для твердооксидного топливного элемента (ТОТЭ) на основе никельсодержащих перовскитоподобных слоистых оксидов. При этом в качестве перовскитоподобного оксида взято соединение с общей формулой PrSrNiCoO, где 0.0
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553460
Дата охранного документа: 20.06.2015
27.06.2015
№216.013.5810

Способ нагрева электродов и создания самостоятельного дугового разряда с поджигом от тонкой металлической проволочки в свободном пространстве в магнитном поле

Изобретение относится к области исследования физических свойств вещества, в частности к исследованию процессов в газоразрядных приборах и плазме. Технический результат - возможность зажигания самостоятельного дугового разряда в открытом свободном пространстве. Между электродами при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554085
Дата охранного документа: 27.06.2015
+ добавить свой РИД