×
25.08.2017
217.015.cabb

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОЙ СИНТЕТИЧЕСКОЙ НЕФТИ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к способу получения синтетической нефти из твердых горючих сланцев. Способ получения высококачественной синтетической нефти из горючих сланцев включает: предварительную подготовку горючего сланца путем его измельчения, удаления из него механических примесей через сита до фракций до 0,5 мм и сушку при температуре 80-150°C в течение 1-5 суток; смешивание полученного горючего сланца с вакуумным газойлем в массовых соотношениях от 1:10 до 10:1; введение каталитической добавки, включающей нафтенат кобальта и гексакарбонил молибдена из расчета 0,5-25 г каталитической добавки на 1 кг смеси газойля и горючего сланца, при этом содержание нафтената кобальта в каталитической добавке от 10 до 100 мас. %, а гексакарбонил молибдена - от 0 до 90 мас. %; гомогенизацию полученной смеси в перемешивающем устройстве при температуре не ниже 60°C до получения однородной смеси; гидрирование при температурах 300-550°C в течение 0,05-6 часов с избыточным давлением Н, при объемном соотношении Н: полученная смесь от 2:1 до 20:1; термоэкстракцию полученного продукта в течение 0,5-6 часов с использованием растворителя в количестве 1-10 л на 1 кг полученной смеси; отделение экстракта от сухого остатка и упаривание жидкой части. Технический результат - способ обеспечивает выход светлых фракций и уменьшение содержания сернистых соединений. 4 з.п. ф-лы, 3 пр.

Область техники

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности, к способам получения синтетической нефти из твердых горючих сланцев, которая обладает высоком качеством. 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. Повышение полноты превращения и увеличения качества получаемой нефти на данном этапе гидропереработки керогена материнских пород является очень важной задачей.

Из уровня техники - RU 2184763 (С2) (опубл. 10.07.2002, кл. С10В 53/06; C10G 11/04; C10G 49/06) известен способ переработки сланцев, заключающийся в их термическом разложении с получением парогазовой смеси жидких и газообразных компонентов, с использованием каталитической обработки, конденсации и фракционировании компонентов по температурам выкипания, при этом каталитической обработке подвергают суммарную парогазовую смесь в псевдоожиженном или стационарном слое катализатора, в качестве которого используют железосодержащий контакт кислотного типа - полифосфат железа ксерогельной структуры. Данный способ направлен на увеличение выхода синтетической нефти, при этом выход светлых фракций остается на низком уровне, содержание серы не уменьшается, что негативно отражается на качестве получаемой нефти.

Из уровня техники известен способ извлечения нефти из твердой материнской породы - прототип (RU 2572634 С2, кл. C10G 1/04, опубл. 20.01.2016). Способ извлечения нефти из твердой материнской породы включает: измельчение указанной твердой материнской породы с получением частиц размером не более 5 мм; денсиметрическое разделение указанных частиц, включающее: смешивание указанных частиц с водой и по меньшей мере одним дефлокулянтом с получением первой смеси твердое вещество-жидкость; разделение указанной первой смеси твердое вещество-жидкость с получением надосадочной жидкости, обогащенной указанной нефтью, и осажденного остатка, обедненного указанной нефтью; экстракцию указанной надосадочной жидкости путем смешивания ее по меньшей мере с одним органическим растворителем, имеющим температуру кипения не выше 160°С, при температуре от 5°С до 40°С и при атмосферном давлении 0,1 МПа (1 атм) с получением второй смеси твердое вещество-жидкость; разделение указанной второй смеси твердое вещество-жидкость с получением жидкой фазы, содержащей указанную нефть и указанный органический растворитель, и твердой фазы, содержащей остаток указанной твердой материнской породы; извлечение указанного органического растворителя из указанной жидкой фазы. Твердая материнская порода представляет собой нефтеносные пески или нефтеносные горные породы или битуминозные сланцы. Технический результат - повышение эффективности извлечения нефти. Однако важно отметить, что вышеуказанный способ не направлен на снижение общей серы и на повышение выходов светлых нефтепродуктов.

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретения является разработка способа получения высококачественной синтетической нефти.

Техническим результатом предлагаемого способа является увеличение выхода синтетической нефти и одновременное улучшение качества получаемого продукта за счет увеличения выхода светлых фракций и уменьшение содержания сернистых соединений.

Технический результат достигается за счет того, что способ получения высококачественной синтетической нефти из горючих сланцев включает предварительную подготовку горючего сланца путем его измельчения, удаления из него механических примесей через сита до фракций до 0,5 мм и сушку при температуре 80-150°С в течение 1-5 суток; смешивание полученного горючего сланца с вакуумным газойлем в массовых соотношениях от 1:10 до 10:1; введение каталитической добавки, включающей нафтенат кобальта и гексакарбонил молибдена из расчета 0,5-25 г каталитической добавки на 1 кг смеси газойля и горючего сланца, при этом содержание нафтената кобальта в каталитической добавке от 10 до 100 мас. %, а гексакарбонил молибдена - от 0 до 90 мас. %; гомогенизацию полученной смеси в перемешивающем устройстве при температуре не ниже 60°С до получения однородной смеси; гидрирование при температурах 300-550°С в течение 0,05-6 часов с избыточным давлением Н2, при объемном соотношении Н2 : полученная смесь от 2:1 до 20:1; термоэкстракцию полученного продукта в течение 0,5-6 часов с использованием растворителя в количестве 1-10 л на 1 кг полученной смеси; отделение экстракта от сухого остатка и упаривание жидкой части.

Растворителем могут быть хлорированные алканы, такие как, хлороформ или дихлорметан или дихлорэтан.

Термоэкстракцию возможно провести в аппарате Сокслета или кипячением в реакторе.

Отделение экстракта от сухого остатка возможно провести путем фильтрования или центрифугирования или декантации.

В полученную смесь из горючего сланца, вакуумного газойля и каталитической добавки перед гомогенизацией дополнительно возможно ввести растворитель, представляющий собой толуол или тетралин или декалин, в количестве 1-10 л на 1 кг полученной смеси.

Осуществление изобретения

Способ синтеза синтетической нефти включает следующие основные этапы:

1. Предварительная подготовка горючего сланца.

2. Смешение горючего сланца с вакуумным газойлем.

3. Введение каталитической добавки и гомогенизация полученной смеси.

4. Гидрирование полученной смеси в присутствии каталитической добавки.

5. Проведение термоэкстракции с последующим удалением растворителей.

На первом этапе горючий сланец измельчают, избавляются от механических примесей через сита до фракций до 0,5 мм и высушивают при температурах 80-150°С в течение 1-5 суток.

На втором этапе полученный подготовленный горючий сланец смешивают с вакуумным газойлем в массовом соотношении от 1:10 до 10:1. Т.е. содержание горючего сланца в данной смеси варьируется от 9 до 91%. Уменьшение количества горючего сланца ниже 9% вызовет технологические трудности, связанные с необходимостью использования больших количеств вакуумного газойля, что в свою очередь приведет к увеличению аппаратного оформления и соответственно капитальных вложений. Увеличение количества горючего сланца более 91% горючего сланца затруднит переработку вследствие повышенной вязкости получаемой смеси.

На третьем этапе в смесь горючего сланца и вакуумного газойля вводят каталитическую добавку, которая включает нафтенат кобальта и гексакарбонил молибдена, причем на 1 кг смеси горючего сланца и вакуумного газойля берут 0,5-25 г каталитической добавки. При этом содержание нафтената кобальта в каталитической добавке от 10 до 100 мас. %, а гексакарбонил молибдена от 0 до 90 мас. %, соответственно. Таким образом, при содержании нафтената кобальта в каталитической добавке 100%, а гексакарбонил молибдена - 0% - заявляемый способ также будет осуществим, при этом будет достигаться заявляемый технический результат.

В полученную смесь из горючего сланца, вакуумного газойля и каталитической добавки дополнительно возможно ввести растворитель, предпочтительно содержащий ароматический фрагмент (например, толуол, тетралин) либо декалин, в количестве 1-10 л на 1 кг полученной смеси. Данный выбор диапазона (1-10 л) основан на том, что при количестве растворителя менее 1 л на 1 кг полученной смеси от растворителя не будет эффекта, а выбор количества растворителя более 10 л приведет к увеличению аппаратного оформления и соответственно капитальных вложений.

После этого полученную смесь в присутствии каталитической добавки гомогенизируют в перемешивающем устройстве при температуре не ниже 60°С до получения однородной смеси.

На четвертом этапе проводят гидрирование полученной смеси с каталитической добавкой при температурах 300-550°С в течение 0,05-6 часов с избыточным давлением Н2, при объемном соотношении Н2: полученная смесь от 2:1 до 20:1. Данный выбор диапазона (от 2:1 до 20:1) основан на том, что при соотношении Н2 : полученная смесь <2:1 не приводит к должному эффекту, а при соотношении >20:1 ведет к нетехнологичности процесса.

На пятом этапе проводят термоэкстракцию полученного продукта в течение 0,5-6 часов с использованием растворителя в количестве 1-10 л на 1 кг полученной смеси. В качестве растворителя предпочтительно используют хлорированные алканы, такие как: хлороформ, или дихлорметан, или дихлорэтан. Данный выбор диапазона (1-10 л) основан на том, что при количестве растворителя менее 1 л на 1 кг полученной смеси от растворителя не будет эффекта, а выбор количества растворителя более 10 л приведет к увеличению аппаратного оформления и соответственно капитальных вложений.

Термоэкстракцию проводят в аппарате Сокслета или кипячением в реакторе. Затем отделяют экстракт от сухого остатка. Далее упаривают жидкую часть (например, на роторном испарителе и масляном насосе), тем самым избавляясь от растворителей, введенных на пятом и третьем этапе (если они были введены соответственно). Отделение экстракта от сухого остатка (осадка) возможно провести путем фильтрования, или центрифугирования, или декантации.

Возможность осуществления изобретения подтверждается примерами. Приведенные ниже примеры конкретного осуществления изобретения приведены для предоставления специалистам в данной области техники полного описания проведения анализа по изобретению и подразумевают, что приведенные примеры не ограничивают предполагаемый авторами изобретения объем изобретения.

Пример 1

Горючий сланец предварительно измельчали, очищали от неорганических/механических примесей путем просеивания через сита до фракций до 0,5 мм и просушивали при температуре 95°С в течение суток. Далее 1,5 г сланца, 0,5 г вакуумного газойля смешивали с 25 мг нафтената кобальта - (полученная смесь). Полученную смесь вместе с металлическим якорьком погружали в стальной автоклав, снабженный магнитной мешалкой, и объемом 50 мл. Смесь перемешивали до получения однородной смеси в течение 30 минут при температуре не ниже 60°C. Далее автоклав закручивался и в него подавали 70 атм. Н2, при объемном соотношении Н2 : полученная смесь 20:1. После чего автоклав ставили в печь на 1 час до достижения температуры 450°С. Процесс проводился при постоянном перемешивании. По окончании реакции автоклав остужали, спускали водород и газообразные продукты и открывали автоклав. Далее смесь выгружали и отправляли в аппарат Сокслета для экстракции хлороформом 10 мл (из расчета 5 л на 1 кг полученной смеси) в течение 6 часов. Отделяли экстракт от сухого остатка центрифугированием (скорость центрифугирования до 40000 об/мин). После чего из экстракта отгоняли растворитель на роторном испарителе. Полученный продукт массой 0,76 г содержал 4700 ppm общей серы. Методом имитированной дистилляции был определен фракционный состав смеси. Процент светлых нефтепродуктов составлял 31%.

Пример 2

Горючий сланец предварительно измельчали, очищали от неорганических/механических примесей путем просеивания через сита до фракций до 0,5 мм и просушивали при температуре 95°С в течение суток. Далее 3 г сланца и 1 г вакуумного газойля смешивали с 50 мг нафтената кобальта и 4 мл толуола - (полученная смесь). Полученную смесь вместе с металлическим якорьком погружали в стальной автоклав, снабженный магнитной мешалкой, и объемом 50 мл. Смесь перемешивали до получения однородной смеси в течение 30 минут при температуре не ниже 60°C. Далее автоклав закручивался и в него подавали 70 атм H2, при объемном соотношении Н2 : полученная смесь 20:1. После чего автоклав ставили в печь на 1 час до достижения температуры 500°С. Процесс проводили при постоянном перемешивании. По окончании реакции автоклав остужали, спускали водород и газообразные продукты, и автоклав открывали. Далее смесь выгружали и отправляли в аппарат Сокслета для экстракции хлороформом 10 мл (в количестве 5 л на 1 кг полученной смеси) в течение 6 часов. Отделяли экстракт от сухого остатка декантацией. После чего из экстракта отгоняли растворитель на роторном испарителе. Полученный продукт массой 0,95 г содержал 5895 ppm общей серы. Методом имитированной дистилляции был определен фракционный состав смеси. Процент светлых нефтепродуктов составлял 20%.

Пример 3

Горючий сланец предварительно измельчали, очищали от неорганических/механических примесей путем просеивания через сита до фракций до 0,5 мм и просушивали при температуре 105°С в течение суток. Далее 1,5 г сланца и 1 г вакуумного газойля смешивали с 25 мг нафтената кобальта, 25 мг гексакарбонил молибдена, 2 мл толуола - (полученная смесь). Полученную смесь вместе с металлическим якорьком погружали в стальной автоклав, снабженный магнитной мешалкой, и объемом 50 мл. Смесь перемешивали до получения однородной смеси в течение 30 минут при температуре не ниже 60°C. Далее автоклав закручивали и в него подавали 70 атм Н2, при объемном соотношении Н2 : полученная смесь 20:1. После чего автоклав ставили в печь на 1 час до достижения температуры 450°С. Процесс проводился при постоянном перемешивании. По окончании реакции автоклав остужали, спускали водород и газообразные продукты, автоклав открывали. Далее в смесь дополнительно добавляли 20 мл хлороформа. После чего автоклав закручивали и погружали в печь для кипячения при 110°С на 1 час. Далее автоклав снова остужали, после чего открывали, а все содержимое отфильтровывали на пористом фильтре. В конце из жидкой части удаляли растворители путем отгонки на роторном испарителе. Масса полученного продукта 0,99 г. Процент светлых нефтепродуктов составил 20%. Содержание общей серы 3255 ppm.

Из вышеприведенных примеров следует, что данный способ позволяет увеличить выход синтетической нефти и одновременно снизить содержание общей серы и увеличить процент светлых нефтепродуктов.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 11-16 of 16 items.
26.08.2017
№217.015.e3a4

Способ переработки серосодержащего нефтешлама с высоким содержанием воды

Изобретение относится к способу переработки серосодержащего нефтешлама с высоким содержанием воды, включающему предварительное смешение нефтешлама с углеводородным растворителем, активирование полученного продукта воздействием на последний электромагнитным излучением с частотой 40-55 МГц,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626240
Дата охранного документа: 25.07.2017
26.08.2017
№217.015.ed74

Способ получения альдегидов гидроформилированием с модификацией лигандов ацетализацией

Изобретение относится к способу получения альдегидов гидроформилированием с модификацией лигандов ацетализацией. Предлагаемый способ включает следующие стадии: - смешивание в автоклаве этилового спирта (А), ацетилацетоната дикарбонила родия Rh(acac)(CO) (Б), при соотношении Б:А от 1:6000 до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628609
Дата охранного документа: 21.08.2017
29.12.2017
№217.015.fb29

Катализатор гидропереработки нефтяных фракций (варианты)

Изобретение относится к производству катализаторов для гидропереработки нефтяных фракций, в том числе обессеривания, гидрогенизации и гидродеароматизации. Предложен катализатор гидропереработки нефтяных фракций, полученный in situ путем термического разложения в углеводородном сырье - нефтяных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640210
Дата охранного документа: 27.12.2017
29.12.2017
№217.015.fde4

Способ нанофильтрационного разделения жидких органических смесей

Изобретение относится к способу нанофильтрационного разделения жидких органических смесей, в частности к отделению крупных молекул органических веществ от органических растворителей с использованием мембран, и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности, в частности в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638661
Дата охранного документа: 15.12.2017
13.02.2018
№218.016.22c8

Способ получения углеводородных продуктов из керогенсодержащих пород

Изобретение относится к способу получения синтетической нефти из твердых горючих сланцев. Способ получения высококачественной синтетической нефти из горючих сланцев включает: предварительную подготовку горючего сланца путем его измельчения, удаления из него механических примесей до фракций до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641914
Дата охранного документа: 23.01.2018
13.02.2018
№218.016.230b

Процесс очистки углеводородных сред от hs и/или меркаптанов

Изобретение относится к процессам нейтрализации сероводорода и меркаптанов в разнообразных углеводородных средах для целей уменьшения коррозии оборудования и трубопроводов, повышения безопасности работ и экологической безопасности на месторождениях, а также при очистке нефтепродуктов на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641910
Дата охранного документа: 23.01.2018
Showing 161-170 of 212 items.
17.02.2018
№218.016.2d50

Способ формирования тепловой кумулятивной струи, плавящей металл, и образованного ею канала необходимой длины

Изобретение относится к области исследования физических свойств вещества, в частности к исследованию процессов в плазме и в газоразрядных приборах. Технический результат - обеспечение возможности формирования тепловой кумулятивной струи, плавящей металл, и образованного ею канала на поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643530
Дата охранного документа: 02.02.2018
04.04.2018
№218.016.2f70

Способ восстановления кожного покрова

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для восстановления кожного покрова у субъекта. Для этого в область повреждения кожи вводят суспензию, содержащую биорезорбируемый носитель с композицией клеток фибробластов и кераноцитов на поверхности. При этом носитель представляет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644633
Дата охранного документа: 13.02.2018
04.04.2018
№218.016.302a

Детонационный двигатель

Изобретение относится к конструкции детонационного двигателя, использующего твердое топливо. Техническим результатом, достигаемым при использовании заявляемого изобретения, является увеличение КПД детонационного двигателя за счет использования многократного отражения детонационной волны от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645099
Дата охранного документа: 15.02.2018
04.04.2018
№218.016.3123

Массажное устройство на основе магнитной жидкости

Изобретение относится к области медицинской техники, в частности к массажному устройству на основе магнитной жидкости, и предназначено для физиотерапии, лечения и предотвращения пролежней у лежачих больных. Массажное устройство включает массажный блок и блок управления. Массажный блок содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644931
Дата охранного документа: 14.02.2018
04.04.2018
№218.016.3196

Способ формирования биорезорбируемых фиброиновых пленок с использованием метакрилированного желатина

Изобретение относится к биотехнологии и медицине, а точнее к созданию биорезорбируемых, биосовместимых, фотоотверждаемых композитных пленок. Способ получения биорезорбируемых фиброиновых пленок включает стадии: метакрилирования желатина путем растворения навески сухого желатина в К-фосфатном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645200
Дата охранного документа: 16.02.2018
04.04.2018
№218.016.31e9

Перовскитная солнечная ячейка и способ ее изготовления

Изобретение относится к технологиям преобразования солнечной энергии в электрическую. Перовскитная солнечная ячейка представляет собой слоистую структуру, включающую, по меньшей мере, три слоя: два проводящих слоя - р-проводящий и n-проводящий, а также размещенный между ними светопоглощающий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645221
Дата охранного документа: 19.02.2018
04.04.2018
№218.016.3388

Производные полигетероарил-бис[карбонилнитрилоди(метилен)]тетракис(фосфоновых кислот) и способ их получения

Изобретение относится к производному полигетероарил-бис[карбонилнитрилоди(метилен)]тетракис(фосфоновой кислоты), которое может применяться для флуоресцентного анализа, формулы где, когда X и Z образуют фрагмент -СН=СН-, R представляет собой Cl; когда X и Z представляют собой Н, R представляет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645670
Дата охранного документа: 27.02.2018
10.05.2018
№218.016.3809

Фосфинсодержащие каликсареновые лиганды, способ их получения и применения

Изобретение относится к получению и использованию для каталитического гидроформилирования олефинов фосфинсодержащих лигандов общей формулы: где R выбран из групп COOH, CONHC(CHOH) или солюбилизирующих групп, содержащих от 4 до 12 гидроксильных групп. Указанные лиганды получают путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646763
Дата охранного документа: 07.03.2018
18.05.2018
№218.016.5088

Катализатор и способ получения компонентов транспортного топлива углеводородного состава при помощи такого катализатора

Изобретение относится к способу получения компонентов транспортных топлив углеводородного состава из сырья биологического происхождения. Способ одностадийного получения компонентов транспортного топлива углеводородного состава из липидных фракций базидиальных грибов включает пропускание смеси...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002652990
Дата охранного документа: 04.05.2018
09.06.2018
№218.016.5d2f

Штамм базидиомицета laetiporus sulphureus вкпм f-1286 - продуцент липидов

Изобретение относится к биотехнологии. Штамм базидиомицета Laetiporus sulphureus МТ-11.01, обладающий способностью продуцировать липиды в условиях погруженного культивирования, депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов ГосНИИгенетика под номером ВКПМ F-1286. Штамм...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656143
Дата охранного документа: 31.05.2018
+ добавить свой РИД