×
21.11.2018
218.016.9eba

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА ИЗ ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ ОДНОЙ ФРАКЦИИ СУСПЕНЗИИ С УСТАНОВКИ КАТАЛИТИЧЕСКОГО КРЕКИНГА FCC, ВКЛЮЧАЮЩИЙ ОСОБУЮ ГИДРООЧИСТКУ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002672751
Дата охранного документа
19.11.2018
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение предназначено для лакокрасочной, резинотехнической, электротехнической, пищевой промышленности, а также может быть использовано при изготовлении адсорбентов. Фракцию С суспензии, полученную на установке каталитического крекинга (FCC или RFCC), направляют на стадию фильтрации (FILT) для отделения мелких твердых частиц - меньше 10 микрон. Полученную осветленную фракцию Сʺ суспензии, содержащую менее 300 ч/млн мелких частиц, направляют на стадию гидроочистки (RDS), осуществляемую при давлении 50-200 бар, температуре 300-420 °С, часовой объемной скорости (VVH) 0,1-2,5 ч. Затем поток Е со стадии RDS подвергают перегонке (DIST), получая «легкую» часть F и остаток G с содержанием серы менее 0,3%, имеющий плотность более 0,97 г/см, который вводят в установку получения технического углерода (CBU) с получением конечного продукта марки от 110 до 990. На стадии RDS последовательно используют катализаторы гидродеметаллирования и десульфирования. К осветленной фракции Сʺ можно добавить гидроочищенный вакуумный остаток из колонны вакуумной ректификации; а также предпочтительно не подвергавшиеся гидроочистке атмосферный остаток из колонны атмосферной ректификации или вакуумный дистиллят из колонны вакуумной ректификации. Изобретение позволяет получить печной технический углерод любой марки из продуктов нефтепереработки. 5 з.п. ф-лы, 1 ил., 26 табл., 5 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к области технологий получения технического углерода и использует в качестве сырья фракцию, называемую «суспензией», полученную из установки каталитического крекинга (обозначаемой далее в тексте FCC) или из установки крекинга остатков (обозначаемой далее в тексте RFCC). Далее по тексту для упрощения, когда речь будет идти об установке каталитического крекинга, это может быть как установка крекинга обычных тяжелых фракций (вакуумных дистиллятов), так и установка каталитического крекинга остатков перегонки.

В области переработки нефти установку каталитического крекинга с кипящим слоем, называемую далее FCC, обычно используют для превращения тяжелых нефтяных фракций, предварительно подвергнутых или не подвергавшихся гидроочистке (например, гидроочищенный вакуумный дистиллят или гидроочищенный остаток) в пригодные для переработки нефтяные фракции, такие как пропилен, бензин, сжиженный нефтяной газ GPL, а также масла типа «легкого рециклового газойля» (обозначено LCO, от Light Cycle Oil), которые позволяют получить газойль.

В кубе установки каталитического крекинга остается высокоароматический остаток, обычно именуемый «суспензией». Эта фракция имеет точку начала кипения, обычно близкую к 360°С.

Специалисты в данной области часто называют эту фракцию фракцией 360+, этого определения будем придерживаться в рамках настоящего изобретения.

Фракция «суспензия» содержит также мелкие частицы катализатора, которые образовались в результате истирания в установке каталитического крекинга.

Данная «суспензия» обычно мало пригодна для переработки, и ее часто сжигают в качестве горючего.

Термин «суспензия» хорошо известен специалисту в данной области техники и будет использоваться далее по ходу описания.

Авторы заявки неожиданно обнаружили, что было бы интересно использовать данный высокоароматический остаток, называемый «суспензией», полученный как эффлюент каталитического крекинга (RFCC или FCC), в качестве сырья для установки гидроочистки остатков (называемой RDS от «Resid Desulfurization Unit»), подбирая рабочие условия таким образом, чтобы максимально усилить протекание реакций гидродесульфирования (HDS) и одновременно свести к минимуму реакции гидродеароматизации (HAD), чтобы сохранить высокую степень содержания ароматических соединений.

Высокоароматический жидкий эффлюент с установки гидроочистки (RDS) можно при этом направить на специализированную установку получения технического углерода (далее по тексту именуемую CBU от «carbon-black unit»).

Технический углерод является коммерческим продуктом, который можно использовать в качестве пигмента для получения чернил типа туши, он также служит сырьем при получении некоторых материалов (в частности, каучука для шин) и некоторых красок, олиф, лаков, пластмасс, волокон, керамики, эмалей. В прошлом технический углерод широко использовался в качестве копировальной бумаги и лент для пишущих машинок, а в настоящее время он используется в черных электростатических порошках фотокопировальных устройств.

Технический углерод используется также в лаборатории для повышения точки плавления некоторых продуктов в растворе. Его часто используют в качестве адсорбирующего материала в процессах очистки, например, что касается тяжелых полиароматических соединений, или для удаления растворенных окрашенных примесей и фиксации вещества в суспензии, образуя в результате агрегаты примесей, которые легко разделить с помощью фильтрации.

Технический углерод применяют также в качестве пищевого красителя (Е152).

Технический углерод зарегистрирован в европейском инвентаризационном списке существующих коммерческих химических веществ (EINECS) под номером 215-609-9. Он подразделяется на множество марок в соответствии с нормой ASTM, которые приведены в разделе «Подробное описание».

Предлагаемый настоящим изобретением способ позволяет получить любую из марок технического углерода, называемого по классификации ASTM «furnace black carbon» («печная сажа»).

ОБСУЖДЕНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

Из документов предшествующего уровня техники, относящихся к получению технического углерода, можно назвать следующие документы:

Статья W.F. Minyard «Upgrade FCC «slurry» oil with chemical settling aids» («Улучшение качества фракции «суспензии» из FCC с помощью добавки осадителей», опубликована в журнале World Refining 01/01/1999 (v. 9, pp 35-38).

Данная статья сообщает об исследовании влияния мелких частиц катализатора на «суспензию» RFCC, включающем сравнение сепаратора циклонного типа и сепаратора, работающего по принципу осаждения химическим флокулянтом. В данной статье упоминается преимущество приготовления высокоароматической нефтяной «суспензии» (полученной глубокой конверсией в RFCC) для получения масла из технического углерода (обозначенного СВО далее по тексту), «needle coke» (игольчатого кокса), сырья для установки гидрокрекинга, или в качестве компонента коммерческого тяжелого мазутного топлива.

Статья «Research progress in purification of FCC «slurry» oil and its application to chemical industry» (Прогресс в исследовании очистки фракции «суспензии» из FCC и ее применение в химической промышленности» Bingcheng Cao, опубликованная в журнале Petrochemical Technology 01/01/2012 (v. 41, pp 364-369), описывает очистку «суспензии» из RFCC для получения СВО или игольчатого кокса.

Названные варианты очистки: фильтрация, электростатическое разделение, разделение центрифугированием, разделение с помощью керамической мембраны, предназначены главным образом для удаления мелких частиц катализатора.

Патент ЕР 2471895А1 описывает применение катализатора цеолитного типа без наполнения металлами для проведения селективного гидрокрекинга низкоароматических молекул с низким молекулярным весом.

Тяжелую и ароматическую часть отделяют от легкой части перегонкой.

Патент US 4267033 описывает гидроочистку (HDS, HDN, HDCCR) «суспензии» и сжиженных высокоароматических углеводородов на классических промышленных катализаторах, обычно типа NiMo.

Патент US 2012/0246999 А1 подробно описывает способ получения новых спецификаций жидкого топлива, ожидаемых на 2015 год в зонах эмиссионного контроля (ECA) (основная спецификация: 0,1% S), и ожидаемых на 2020-2025 годы для остальной акватории морей (основная спецификация: 0,5% S).

Идея, развиваемая в указанной заявке, состоит в использовании главным образом остаточных фракций (менее дорогих) вместо фракций дистиллятов.

Дистилляты являются единственными фракциями, которые на сегодняшний день идентифицированы как соответствующие уровню 0,1% S. Уровня 0,5% S можно достичь, исходя непосредственно из остатков, путем глубокого гидродесульфирования, или путем смешения с дистиллятами. Указанный патент описывает применение гидроочищенного VGO (аббревиатура от «vacuum gasoil», т.е. вакуумного газойля или вакуумного дистиллята, полученного из остатка атмосферной перегонки, перегнанного в вакууме).

Таким образом, речь идет об остаточной фракции, которая может быть мало крекированной при прохождении через HDT, но хорошо десульфированной, и которую можно смешивать с другими, более тяжелыми, фракциями для соответствия спецификации: атмосферным остатком, остатком с установки висбрекинга, DAO (деасфальтированная нефть) вакуумного остатка, «суспензией», НСО.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУРЫ

Фигура 1 показывает схему способа по изобретению, на которой имеются обозначения:

FCC или RFCC - установка каталитического крекинга, питаемая сырьем (А) и производящую фракцию «суспензии» (С),

PC (Pool Carburant) – резервуар топлива,

FILT - установка фильтрации фракции «суспензии», дающую осветленную фракцию «суспензии»,

RDS - установка гидроочистки, которая обрабатывает или осветленную фракцию «суспензии», или смесь упомянутой фракции осветленной «суспензии» и гидроочищенную фракцию вакуумного остатка (С'),

DIST - установка перегонки, размещенная за установкой гидроочистки (RDS), и

CBU - установка получения технического углерода, которая производит указанный технический углерод (Н).

Пунктиром, чтобы показать, что она является факультативной, обозначена установка гидроочистки (HYC), которая обрабатывает возможную фракцию вакуумного остатка А', причем выходящий из нее гидроочищенный поток С' можно обрабатывать в смеси с осветленной фракцией «суспензии» С'' в установке гидроочистки (RDS).

Фракцию «суспензии» (обозначенную С), полученную на установке FCC или RFCC, вводят в установку фильтрации (FILT), чтобы удалить основную часть частиц размером менее 20 микронов, содержащихся во фракции «суспензии». Полученная в результате фракция осветленной «суспензии» имеет содержание мелких частиц ниже 300 ч/млн, предпочтительно ниже 100 ч/млн.

Осветленную фракцию можно смешать с одной из следующих фракций (обозначено С'):

- вакуумный остаток, полученный в колонне вакуумной дистилляции, предпочтительно гидроочищенный на установке гидроочистки (HYC),

- атмосферный остаток, полученный в колонне атмосферной дистилляции, при необходимости предпочтительно гидроочищенный,

- вакуумный дистиллят, полученный в колонне вакуумной дистилляции, при необходимости предпочтительно гидроочищенный.

Таким образом, сырье, полученное после смешения, имеет перед гидроочисткой показатель BMCI выше 130, предпочтительно выше 135.

Сырье, полученное в результате смешения (С и С', обозначено С''), вводят в установку гидроочистки (RDS), которая работает в следующих условиях:

- давление от 50 до 200 бар, предпочтительно от 80 до 120 бар,

- температура от 300 до 420°С, предпочтительно от 340 до 390°С,

- VVH (часовая объемная скорость) от 0,1 до 2,5 час-1, предпочтительно от 0,4 до 1,0 час-1,

- используемый катализатор представляет собой последовательность по меньшей мере двух разных катализаторов гидроочистки, и указанная стадия гидроочистки позволяет получить поток со значением BMCI выше 110.

Поток, выходящий из установки гидроочистки (RDS), вводят в дистилляционную колонну (DIST), которая позволяет разделить:

- «легкую» часть (обозначенную F), используемую в качестве части топливного пула, включающего также крекинг-бензин, полученный на установке FCC или RFCC (обозначен В), и

- кубовый остаток (обозначен G) с содержанием серы менее 0,3%, предпочтительно менее 0,1%, имеющий BMCI выше 80, предпочтительно выше 100, плотностью более 0,97 г/см3, предпочтительно более 1,0 г/см3.

Кубовый остаток (G) вводят в установку получения технического углерода (CBU)), из которой отбирают конечный продукт, то есть технический углерод со спецификацией, соответствующей норме ASTM (марки от 110 до 990).

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение описывает способ получения технического углерода из по меньшей мере одной фракции «суспензии» установки FCC, где аббревиатура FCC означает как стандартную установку каталитического крекинга, так и установку каталитического крекинга остатков.

Фракция «суспензии» определяется как фракция с интервалом кипения, начинающимся при 360°С, и обозначается 360+. Эта фракция содержит мелкие частицы катализатора, используемого в установке каталитического крекинга (FCC или RFCC).

В некоторых случаях эту фракцию нужно очищать от мелких твердых частиц на установке фильтрации, которая не будет здесь описываться в деталях, так как она является частью уровня техники.

Задача установки фильтрации заключается в достижении содержания мелких частиц ниже 300 ч/млн, предпочтительно ниже 100 ч/млн.

В рамках настоящего изобретения к фракции «суспензии» можно добавить вторую фракцию, которая предпочтительно является гидроочищенным вакуумным остатком (RSV), причем указанный гидроочищенный вакуумный остаток смешивают с фракцией осветленной «суспензии» до установки гидроочистки (RDS).

В случае, когда в способе по изобретению кроме фракции «суспензии» используется также вторая фракция вакуумного остатка (RSV), стадию гидроочистки (HYC) упомянутого вакуумного остатка (RSV) проводят в установке гидроочистки с кипящим слоем (HYC), работающей в следующих условиях:

- давление от 50 до 250 бар, предпочтительно от 60 до 200 бар,

- температура от 300 до 550°С, предпочтительно от 350 до 500°С,

- VVH от 0,1 до 10 час-1, предпочтительно от 0,15 до 5,0 час-1.

Катализаторы установки гидроочистки вакуумного остатка (HYC) выбирают из катализаторов, содержащих подложку из оксида алюминия и по меньшей мере один металл группы VIII, выбранный из никеля и кобальта, причем указанный элемент группы VIII используют вместе с по меньшей мере одним металлом группы VIB, выбранным из молибдена и вольфрама.

Фракцию «суспензии», предпочтительно очищенную от мелких частиц, называемую осветленной «суспензией», направляют в установку гидроочистки, обозначенную (RDC), которая работает в следующих условиях:

- давление от 50 до 200 бар,

- температура от 300 до 420°С,

- VVH от 0,1 до 2,5 час-1.

Используемый катализатор представляет собой последовательность катализаторов гидроочистки в том смысле, что установка гидроочистки (RDS) по настоящему изобретению содержит по меньшей мере два слоя разных катализаторов гидроочистки.

Катализатор первого слоя является катализатором гидродеметаллирования, например, типа HF 858, выпускаемого в продажу компанией AXENS.

Катализатор второго слоя является катализатором десульфирования, например, типа НТ 438, выпускаемого в продажу компанией AXENS.

В рамках настоящего изобретения предпочтительны следующие условия работы установки гидроочистки (RDS):

- давление от 80 до 120 бар,

- температура от 340 до 390°С,

- VVH от 0,4 до 1,0 час-1.

В одном предпочтительном варианте способа получения технического углерода по настоящему изобретению эти два катализатора, используемые в установке гидроочистки (RDS), являются последовательно (то есть, по ходу движения обрабатываемого сырья):

- катализатором, обеспечивающим главным образом гидродеметаллирование (обозначено HDM),

- катализатором, обеспечивающий главным образом десульфирование (обозначено HDS), причем объемное отношение катализатора HDM к катализатору HDS составляет от 0,05 до 1, предпочтительно от 0,1 до 0,5.

В другом варианте способа по настоящему изобретению к фракции осветленной «суспензии» до установки гидроочистки (RDS) добавляют фракцию, выбранную из следующего:

- вакуумный остаток, полученный в колонне вакуумной ректификации, предпочтительно не подвергавшийся гидроочистке,

- атмосферный остаток, полученный в колонне атмосферной ректификации, предпочтительно не подвергавшийся гидроочистке,

- вакуумный дистиллят, полученный в колонне вакуумной ректификации, предпочтительно не подвергавшийся гидроочистке.

Сырье, полученное в результате смешения, имеет перед гидроочисткой BMCI выше 130, предпочтительно выше 135.

В некоторых случаях можно также добавлять к основной фракции осветленной «суспензии» некоторое количество фракции 360+, полученной при ожижении угля, или фракцию, именуемую «steam cracking tars» (смолы парового крекинга), которая представляет собой топливные остатки, полученные в установке парового крекинга (по-английски «steam cracking unit»).

Гидроочищенный поток, выходящий из установки RDS, перегоняют затем в дистилляционной колонне (DIST). Фракцию 360+ направляют в установку получения технического углерода (CBU), а фракцию 360- добавляют в топливный пул нефтеперерабатывающего завода. Точку отсечения 360+ при необходимости можно подогнать к другой температуре, чтобы получить ВМСI>110.

Показатель BMCI (Bureau of Mines Correlation Index, индекс корреляции Горного Бюро) определяют по следующей формуле, в которой аббревиатура VABP обозначает «среднеобъемную» температуру, выраженную в градусах Ранкина, а аббревиатура «Sp.Gr» обозначает плотность:

Таким образом, сырье подвергается реакциям термоокисления (пиролиз и разложение сырья в газе, насыщенном СО2), которые останавливают охлаждением водой.

Частицы технического углерода далее отфильтровывают от охлаждающей воды, и хвостовой газ обрабатывают на выходе установки.

Чем в большей степени ароматическим является сырье, направляемое в установку получения технического углерода (CBU), тем выше выход технического углерода.

Установка получения технического углерода (CBU) не будет подробно описываться в настоящей заявке, так как ее описание можно найти, например, в документе IARC Monographs (v 93, pp. 56-59).

Неполное сжигание углеводородов типа гудрона или ароматических масел (частью которых является фракция «суспензии») дает технический углерод, относящийся к классу «furnace black» (печная сажа), который составляет 95% мировой продукции (см. таблицу A в конце настоящего раздела).

Первая стадия состоит в распылении предварительно нагретого сырья любым способом распыления, известным специалисту.

Вторая стадия состоит в сжигании распыленного сырья при недостатке окислителя в газообразных продуктах сгорания, температуру обычно устанавливают от 1400 до 1800°С.

Технический углерод получают в форме суспензии твердых частиц в газе, причем размер образующихся частиц может варьироваться от 20 до 300 микронов в зависимости от рабочих условий установки получения технического углерода.

Суспензию твердых частиц в газе резко охлаждают водой и фильтруют через мешочный фильтр, чтобы отделить газы (окислы S, окислы N, Н2O) от частиц. Осуществляют операцию сушки, за которой идет фасовка.

В таблице 1 ниже приведены основные категории технического углерода, обозначенные марками от N110 до N990.

Способ по настоящему изобретению позволяет получить по желанию любую категорию технического углерода, соответствующую норме ASTM согласно таблице А ниже.

Таблица А
Полное название Аббревиатура Стандарт ASTM Размер частиц, нм Предел прочности, МПа Относительное истирание в лабораторных условиях Относительный абразивный износ дорожного покрытия
Super Abrasion Furnace
Сверхизносостойкая печная сажа
SAF N110 20-25 25,2 1,35 1,25
Intermediate SAF
Печная сажа средней износостойкости
ISAF N220 24-33 23,1 1,25 1,15
High Abrasion Furnace
Высокоизносостойкая печная сажа
HAF N330 28-36 22,4 1,00 1,00
Easy Processing Channel
Легко обрабатываемая канальная сажа
ЕРС N300 30-35 21,7 0,80 0,90
Fast Extruding Furnace
Быстро экструдируемая печная сажа
FEF N550 39-55 18,2 0,64 0,72
High Modulus Furnace Высокомодульная печная сажа HMF N683 49-73 16,1 0,56 0,66
Semi-Reinforcing Furnace
Полуусиливающая печная сажа
SRF N770 70-96 14,7 0,48 0,60
Fine Thermal
Высокодисперсная термическая сажа
FT N880 180-200 12,6 0,22 -
Medium Thermal
Среднедисперсная термическая сажа
МТ N990 250-350 9,8 0,18

Примечание: Различные термины для разных типов технического углерода не переводились на французский язык, так как считаются наименованиями, известными специалисту в данной области техники.

ПРИМЕРЫ ПО ИЗОБРЕТЕНИЮ

Примеры 1 и 2 не соответствуют изобретению, но позволяют проиллюстрировать преимущества последнего путем сравнения с примерами 3, 4, 5 и 6, которые соответствуют изобретению.

- Пример 1: не по изобретению, без установки гидроочистки RDS с сырьем типа VGO, направляемым в FCC (сравнительный).

- Пример 2: не по изобретению, с установкой гидроочистки RDS в неблагоприятных рабочих условиях, с сырьем типа VGO, направляемым в FCC (сравнительный).

- Пример 3: с установкой гидроочистки RDS в благоприятных рабочих условиях, с сырьем типа VGO, в сочетании с установкой FCC.

- Пример 4: с установкой гидроочистки RDS в благоприятных рабочих условиях, с сырьем типа гидроочищенного RSV, направляемого в RFCC.

- Пример 5: с установкой гидроочистки RDS в благоприятных рабочих условиях, с сырьем типа VGO, в сочетании с FCC, смешанным с вакуумным остатком (RSV).

- Пример 6: с RDS в благоприятных рабочих условиях, с сырьем типа гидроочищенного VR (остатка вакуумной перегонки), направляемого в RFCC, с смеси с вакуумным остатком (RSV).

Следующие примеры осуществляют с углеводородной фракцией типа вакуумного дистиллята (DSV) A, полученной на установке вакуумной дистилляции. Источником этой фракции является неочищенная нефть типа Urals. Данная фракция используется для следующих трех примеров. Ее основные характеристики приведены в таблице 1 ниже.

Таблица 1
Характеристики фракции А
Плотность 15/4 0,918
Сера (вес.%) 1,76
Коксовый остаток по Конрадсону (%) 0,4
Вязкость при 100°С (сСт) 9
Ni+V (ч/млн) <1
Ароматические углеводороды (%) 21,8

Пример 1 (не по изобретению): использование FCC для получения сырья, предназначенного для снабжения установки получения технического углерода, без использования установки RDS

Пример 1 соответствует получению сырья, предназначенного для снабжения установки получения технического углерода, исходя из фракции А, без проведения этой фракции через установку гидроочистки остатков (RDS) после каталитического крекинга в кипящем слое FCC (таблица 2).

Таблица 2
Рабочие условия в установке FCC
Катализатор Алюмосиликат
С/О 6,4
ROT (в °С) 540
TRG (в °С) 720

Выходы различных фракций, полученных в FCC, выраженные в весовых процентах, приведены в таблице 3 ниже.

Таблица 3
Характеристики фракций, полученных на установке FCC
Выход сухого газа (вес.%) Выход LPG (вес.%) Выход нафты-180 (вес.%) Выход керосина 180-220 (вес.%) Выход LCO
220-360 (вес.%)
Выход кокса (вес.%) Выход НСО + «суспензия» 360+ (вес.%)
3,2 17,0 45,6 6,5 2,3 5,7 7,2

В таблице 4 ниже приведены свойства ароматического остатка типа «суспензии» 360+, выходящей из FCC, в частности, содержание серы (S, выражено в весовых процентах), плотность при 15°С (г/см3) и содержание ароматических углеводородов (СА, выражено в весовых процентах).

Таблица 4
Характеристики фракции 360+, полученной на установке FCC
Сера (вес.%) 3,70
Ароматические углеводороды (вес.%) 70
D15/4 (г/см3) 1,117
BMCI 144

Полученная фракция 360+ служит основным сырьем для установки получения технического углерода. Данная фракция будет обозначаться С.

Фракция С имеет высокое содержание серы и имеет высокое содержание ароматических углеводородов.

Пример 2 (не по изобретению): применение установки RDS в неоптимизированных рабочих условиях

В примере 2 используют то же сырье А и ту же установку FCC, что и в примере 1. Установку RDS подсоединяют за установкой FCC. Таким образом, полученную фракцию С в данном случае обрабатывают в установке RDS, рабочие условия в которой приведены ниже в таблице 5.

Таблица 5
Условия работы установки RDS на сырье С
VVH (час-1) 0,3
Давление (бар) 180
Температура (°С) 370
Объемное отношение
катализатор HDM/катализатор HDS
1/5

Таблица 6
Характеристики фракции 360+ в выходящем потоке
Сера (вес.%) 0,04
Ароматические углеводороды (вес.%) 29
Ni+V (ч/млн) <1
BMCI 80

Поток, полученный на выходе из установки RDS, хорошо десульфирован, что позволяет получить технический углерод высокой чистоты, однако содержание в нем ароматических углеводородов существенно снижено, что по логике отрицательно сказывается на выходе технического углерода в установке получения технического углерода.

Пример 3 (по изобретению): применение установки RDS с оптимизированными рабочими условиями

В примере 3 используют то же сырье А и ту же установку FCC, что и в примере 2. Установка RDS подсоединена за установкой FCC, как в примере 2.

Полученную фракцию С обрабатывают в установке RDS в рабочих условиях, оптимизированных для установки получения технического углерода.

Рабочие условия в установке RDS, выходы и характеристики потоков, полученных на выходе установки RDS, указаны в таблице 7 ниже.

Таблица 7
Условия работы установки RDS на сырье C
VVH (час-1) 0,5
Давление (бар) 80
Температура (°С) 370
Объемное отношение
катализатор HDM/катализатор HDS
1/5

Характеристики потока, выходящего из установки гидроочистки, приведены в таблице 8.

Таблица 8
Характеристики фракции 360+ в полученном выходящем потоке
Сера (вес.%) 0,09
Ароматические углеводороды (вес.%) 54
Ni+V (ч/млн) <1
BMCI 123

Поток, полученный на выходе установки RDS, хорошо десульфирован (содержание серы такое же, как в примере 2), и содержание ароматических углеводородов остается высоким (выше 50%).

Таким образом, данный поток является прекрасным сырьем для установки получения технического углерода в целях получения высокочистого технического углерода с очень хорошим выходом.

Пример 4 (по изобретению): применение последовательности RFCC+RDS+BCU(установка получения углерода) для сырья типа гидроочищенного вакуумного остатка

В данном примере используют другую фракцию из установки RFCC. Эта фракция, обозначенная А', является гидроочищенным остатком, полученным на установке типа RDS.

Характеристики данной фракции приведены ниже в таблице 9.

Таблица 9
Характеристики фракции А'
Плотность 15/4 0,923
Сера (вес.%) 0,30
Коксовый остаток по Конрадсону (%) 3,2
Вязкость при 100°С (сСт) 18
Ni+V (ч/млн) 6
Ароматические углеводороды (вес.%) 70

Таким образом, фракцию А' направляют в установку RFCC. В таблицах 10 и 11 ниже приведены рабочие условия в RFCC, а также выходы фракций, полученных на установке RFCC, соответственно.

Таблица 10
Рабочие условия в установке RFCC
Катализатор Алюмосиликат
С/О 6,72
ROT (в °С) 525
TRG1 (в °С) 614
TRG2 (в °С) 727

Таблица 11
Характеристики фракций, полученных на установке RFCC
Выход сухого газа (вес.%) Выход LPG (вес.%) Выход нафты-160 (вес.%) Выход керосина 180-220 (вес.%) Выход LCO
220-360 (вес.%)
Выход кокса (вес.%) Выход НСО + «суспензия» 360+ (вес.%)
3,6 16,9 39,0 10,1 14,1 7,6 8,6

В таблице 12 ниже приводятся характеристики сырьевой фракции 360+ на выходе из RFCC. Таким образом, данный поток служит сырьем для следующей установки RDS.

Таблица 12
Характеристики фракции 360+
Сера (вес.%) 0,70
Ароматические углеводороды (вес.%) 70
Ni+V (ч/млн) 5
ВМСI 138
D (плотность) 15/4 (г/см3) 1,107

Фракцию 360+, полученную на выходе из RFCC, направляют в установку RDS. Рабочие условия в установке RDS, а также характеристики образующегося потока указаны ниже в таблицах 13 и 14, соответственно.

Таблица 13
Рабочие условия в установке RDS
VVH (час-1) 0,5
Давление (бар) 80
Температура (°С) 380
Объемное отношение
катализатор HDM/катализатор HDS
1/5

Таблица 14
Характеристики потока, выходящего из RDS
Сера (вес.%) 0,10
Ароматические углеводороды (вес.%) 54
Ni+V (ч/млн) <1
BMCI 110

Поток, выходящий из RDS, содержит очень мало серы и служит сырьем для установки получения технического углерода в целях получения высокочистого технического углерода с высоким выходом.

Пример 5 (по изобретению): применение последовательности FCC+RDS+BCU для сырья типа VGO с добавкой вакуумного остатка на входе в секцию гидроочистки

В примере 5 используют ту же фракцию А и ту же установку FCC, что и в примере 2. Установка RDS добавлена за установкой FCC, как и в примере 2.

Полученную фракцию С смешивают с вакуумным остатком С', получая фракцию С''. Фракцию С'' обрабатывают затем в установке RDS в рабочих условиях, оптимизированных для установки получения технического углерода.

В данном примере, С' соответствует 10% сырья.

В таблице 15 внизу приведены характеристики фракций С, С' и С''.

Таблица 15
Характеристики фракций С, С' и С''
С С' С"
Плотность (кг/м3) 1,117 1,003 1,104
Т50 (в °С) 400 600 414
Сера (вес.%) 3,7 2,56 3,59
[Ni+V] (в ч/млн) <1 259,8 26,0
BMCI 145 74 137

Рабочие условия в установке RDS, выходы и характеристики потоков, полученных на выходе из RDS, приведены ниже в таблицах 16 и 17.

Таблица 16
Условия работы установки RDS на сырье С
VVH (час-1) 0,5
Давление (бар) 80
Температура (°С) 380
Объемное отношение
катализатор HDM/катализатор HDS
1/5

Таблица 17
Характеристики фракции 360+ полученного потока
Сера (вес.%) 0,13
Ароматические углеводороды (вес.%) 53
Ni+V (ч/млн) 22
BMCI 127

Поток, полученный на выходе установки RDS, хорошо десульфирован (содержание серы близко к содержанию в примере 3), а процентное содержание ароматических углеводородов остается высоким (ВМСI>120). Таким образом, этот полученный поток является прекрасным сырьем для установки получения технического углерода в целях получения высокочистого технического углерода с очень хорошим выходом.

Пример 6 (по изобретению): применение последовательности RFCC+RDS+BCU для сырья типа гидроочищенного остатка с добавкой вакуумного остатка на входе в секцию гидроочистки

В примере 6 используют такое же сырье А' и такую же установку RFCC, что и в примере 4. Установка RDS добавлена за установкой RFCC, как и в примере 2.

Полученную фракцию С смешивают с вакуумным остатком С', получая фракцию С''.

Затем фракцию С'' обрабатывают в установке RDS в рабочих условиях, оптимизированных для установки получения технического углерода. В данном примере С' соответствует 10% фракции С''.

В следующей таблице 18 приводятся характеристики фракций С, С' и С''.

Таблица 18
Характеристики фракций С, С' и С''
С С' С''
Плотность (кг/м3) 1,107 1,003 1,096
Т50 (в °С) 410 600 423
Сера (в вес.%) 0,7 2,56 0,89
[Ni+V] (в ч/млн) 5 25,8 25,5
BMCI 138 74 132

Рабочие условия установки RDS, выходы и характеристики потоков, полученных на выходе установки RDS, приведены ниже в таблицах 19 и 20.

Таблица 19
Условия работы установки RDS на сырье С
VVH (час-1) 0,5
Давление (бар) 80
Температура (°С) 380
Объемное отношение
катализатор HDM/катализатор HDS
1/5

Таблица 20
Характеристики фракции 360+ полученного эффлюента
Сера (вес.%) 0,10
Ароматические углеводороды (вес.%) 55
Ni+V (ч/млн) 23
ВМСI 114

Поток, полученный на выходе установки RDS, хорошо десульфирован (содержание серы близко к примеру 3), и содержание ароматических углеводородов остается высоким (ВМСI>120). Таким образом, этот поток является прекрасным сырьем для установки получения технического углерода в целях получения высокочистого технического углерода с очень хорошим выходом.

Пример 7 (по изобретению): применение последовательности RFCC+RDS+BCU для сырья типа остатка прямой перегонки (не подвергавшегося гидроочистке)

В данном примере используется другое сырье. Это сырье, обозначенное А'', является не подвергавшимся гидроочистке остатком прямой перегонки. Его характеристики даны в таблице 21 ниже.

Таблица 21
Характеристики сырья А''
Плотность 15/4 0,998
Сера (вес.%) 0,5
Коксовый остаток по Конрадсону (%) 4,2
Вязкость при 100°С (сСт) 25
Ni+V (ч/млн) 12
Ароматические углеводороды (вес.%) 17

Ниже в таблицах 22 и 23 приведены, соответственно, рабочие условия в установке RFCC, а также выходы фракций, полученных в RFCC.

Таблица 22
Рабочие условия в RFCC
Катализатор Алюмосиликат
С/О 6,72
ROT (в °С)
(температура
функционирования)
525
TRG1 (в °С)
(температура
Регенерации)
614
TRG2 (в °С) 727

Таблица 23
Выходы фракций, полученных на установке RFCC
Выход сухого газа (вес.%) Выход LPG (вес.%) Выход нафты-160 (вес.%) Выход керосина 180-220 (вес.%) Выход LCO
220-360 (вес.%)
Выход кокса (вес.%) Выход НСО + «суспензия» 360+ (вес.%)
3,4 16,2 38,0 10,1 15,2 8,1 9,0

Ниже в таблице 24 указаны характеристики сырьевой фракции 360+ на выходе из RFCC. Таким образом, данный поток служит сырьем для следующей установки VRDS.

Таблица 24
Характеристики фракции 360+
Сера (вес.%) 0,90
Ароматические углеводороды (вес.%) 65
Ni+V (ч/млн) 11
BMCI 142
D15/4 (г/см3) 1,107

Фракцию 360+, полученную на выходе из RFCC, направляют в установку RDS.

Рабочие условия в установке RDS, а также характеристики образованных потоков приведены ниже в таблицах 25 и 26, соответственно.

Таблица 25
Рабочие условия в установке RDS
VVH (час-1) 0,70
Давление (бар) 80
Температура (°С) 370
Объемное отношение
катализатор HDM/катализатор HDS
1/5

Таблица 26
Характеристики потока, выходящего из RDS
Сера (вес.%) 0,20
Ароматические углеводороды (вес.%) 54
Ni+V (ч/млн) <1
BMCI 123

Поток на выходе из RDS содержит очень мало серы и служит сырьем для установки получения технического углерода в целях получения высокочистого технического углерода с высоким выходом.


СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА ИЗ ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ ОДНОЙ ФРАКЦИИ СУСПЕНЗИИ С УСТАНОВКИ КАТАЛИТИЧЕСКОГО КРЕКИНГА FCC, ВКЛЮЧАЮЩИЙ ОСОБУЮ ГИДРООЧИСТКУ
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА ИЗ ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ ОДНОЙ ФРАКЦИИ СУСПЕНЗИИ С УСТАНОВКИ КАТАЛИТИЧЕСКОГО КРЕКИНГА FCC, ВКЛЮЧАЮЩИЙ ОСОБУЮ ГИДРООЧИСТКУ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 159 items.
27.02.2013
№216.012.2c54

Способ и устройство для быстрого качественного и количественного определения серы в осадочных породах и в нефтепродуктах

Группа изобретений относится к определению серы в различных материалах. В способе качественного и количественного определения серы в образце осадочных пород или нефтепродуктов, в котором осуществляют следующие этапы: - нагревание указанного образца в пиролизной печи в неокисляющей атмосфере,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476875
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.07.2013
№216.012.5683

Катализатор на основе цеолита izm-2 и способ гидроконверсии/гидрокрекинга углеводородного сырья

Изобретение относится к катализатору, который включает в себя: - подложку, содержащую по меньшей мере один твердый кристаллический IZM-2, в рентгенограмме которого имеются по меньшей мере спектральные линии, записанные в таблице ниже, где FF = очень интенсивная; F = интенсивная; m = средняя;...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487755
Дата охранного документа: 20.07.2013
27.07.2013
№216.012.5925

Катализатор, содержащий цеолит izm-2 и, по меньшей мере, один металл, и его применение в способах превращения углеводородов

Описан катализатор, содержащий, по меньшей мере, один цеолит IZM-2, по меньшей мере, одну матрицу и, по меньшей мере, один металл, выбранный из металлов групп VIII, VIB и VIIB, причем указанный цеолит демонстрирует дифракционную картину на рентгенограмме, включающую, по меньшей мере, полосы,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488442
Дата охранного документа: 27.07.2013
20.08.2013
№216.012.5f6c

Катализатор селективного гидрирования и способ его получения

Изобретение относится к катализатору и способу селективного гидрирования полиненасыщенных углеводородных соединений, присутствующих в нефтяных фракциях, преимущественно происходящих из парового или каталитического крекинга, в соответствующие алкены. Описан катализатор, включающий никель на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490060
Дата охранного документа: 20.08.2013
10.10.2013
№216.012.72f5

Избирательный рецикл тяжелого газойля для оптимальной интеграции перегонки тяжелой нефти и переработки вакуумного газойля

Изобретение относится к способу перегонки тяжелого вакуумного остатка и переработки вакуумного газойля, где сырье вакуумного остатка сначала подвергают перегонке тяжелой нефти. Способ включает в себя вакуумное разделение выходящего потока указанной перегонки для получения потока тяжелого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495086
Дата охранного документа: 10.10.2013
20.10.2013
№216.012.76ba

Оптимизированные способ и устройство сжигания в химическом контуре жидких углеводородов

Изобретение относится к сжиганию в химическом контуре жидких углеводородов. Объектами настоящего изобретения являются устройство и усовершенствованный способ сжигания в химическом контуре, по меньшей мере, одной жидкой углеводородной загрузки, в котором жидкую загрузку распыляют при помощи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496054
Дата охранного документа: 20.10.2013
10.11.2013
№216.012.7c9e

Способ удаления серо-, азот- и галогенсодержащих примесей, присутствующих в синтез-газе

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ удаления серо-, азот- и галогенсодержащих примесей, присутствующих в синтез-газе, таких как HS, COS, CS, HCN, NH, HF, HCl, HBr и HI, содержит: а) этап совместного гидролиза COS и HCN и улавливания галогенированных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497575
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.12.2013
№216.012.8924

Устройство регулирования рабочих условий в установке каталитического крекинга с двумя системами подъема

Изобретение относится к области каталитического крекинга нефтяных фракций. Изобретение касается способа получения бензина и совместного получения пропилена, в котором используется установка каталитического крекинга, содержащая зону регенерации катализатора и реакционную зону с двумя системами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500790
Дата охранного документа: 10.12.2013
20.12.2013
№216.012.8cd5

Способ получения средних дистиллятов гидрокрекингом сырья, полученного в процессе фишера-тропша, в присутствии катализатора, содержащего твердый izm-2

Изобретение относится к способу получения средних дистиллятов из парафинового сырья, полученного синтезом Фишера-Тропша. В способе используют катализатор гидрокрекинга/гидроизомеризации, содержащий гидрирующий-дегидрирующий металл, выбранный из группы, образованной из металлов группы VIB и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501736
Дата охранного документа: 20.12.2013
20.12.2013
№216.012.8cff

Способ конверсии тяжелого сырья в бензин и пропилен с регулируемым выходом

Изобретение относится к способу конверсии тяжелого углеводородного сырья. Изобретение касается способа совместного получения бензина и пропилена из тяжелого углеводородного сырья с начальной точкой кипения выше 340°C на установке каталитического крекинга (FCC), за которой следует установка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501778
Дата охранного документа: 20.12.2013
Showing 1-10 of 12 items.
10.11.2015
№216.013.8b29

Способ гидроконверсии нефтяных фракций по slurry-технологии, обеспечивающий извлечение металлов катализатора и сырья, включающий стадию промывки

Изобретение относится к способу гидроконверсии тяжелых нефтяных фракций, включающему стадию гидроконверсии сырья по меньшей мере в одном реакторе, содержащем суспендированный катализатор. Способ включает стадию гидроконверсии, стадию разделения газ/жидкость, стадию экстракции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567232
Дата охранного документа: 10.11.2015
27.11.2015
№216.013.9556

Способ гидроконверсии нефтяных фракций по slurry-технологии, обеспечивающий извлечение металлов катализатора и сырья, включающий стадию экстракции

Изобретение относится к способу гидроконверсии тяжелых нефтяных фракций, включающему стадию гидроконверсии сырья по меньшей мере в одном реакторе, содержащем суспендированный катализатор, дающий возможность рекуперировать из остаточной неконвертированной фракции металлы, в частности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569849
Дата охранного документа: 27.11.2015
10.12.2015
№216.013.96b4

Способ гидроконверсии нефтяных фракций по slurry-технологии, обеспечивающий извлечение металлов катализатора и сырья, включающий стадию коксования

Изобретение относится к способу гидроконверсии тяжелых нефтяных фракций, включающему стадию гидроконверсии сырья по меньшей мере в одном реакторе, содержащем суспендированный катализатор, и дающему возможность рекуперировать металлы из неконвертированной остаточной фракции, в частности металлы,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570200
Дата охранного документа: 10.12.2015
13.01.2017
№217.015.6b7c

Способ конверсии углеводородного сырья, содержащего сланцевое масло, путем гидроконверсии в кипящем слое, фракционирования с помощью атмосферной дистилляции и экстракции жидкость/жидкость в тяжелой фракции

Настоящее изобретение относится к способу конверсии сланцевого масла или смеси сланцевых масел, имеющих содержание азота по меньшей мере 1 мас. %. Способ содержит следующие стадии: a) сырье обрабатывается в части для гидроконверсии в присутствии водорода, причем указанная часть содержит по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592690
Дата охранного документа: 27.07.2016
13.01.2017
№217.015.6c6a

Способ конверсии углеводородного сырья, содержащего сланцевое масло, путем гидроконверсии в кипящем слое, фракционирования с помощью атмосферной дистилляции и гидрокрекинга

Изобретение относится к способу конверсии сланцевого масла или смеси сланцевых масел, имеющих содержание азота по меньшей мере 0.1 мас. %, содержащему следующие стадии: a) сырье вводится в часть для гидроконверсии в присутствии водорода, причем указанная часть содержит, по меньшей мере,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592688
Дата охранного документа: 27.07.2016
10.05.2018
№218.016.42cd

Способ селективной деасфальтизации тяжелого сырья

Настоящее изобретение относится к способу селективной деасфальтизации тяжелого сырья посредством одностадийной жидкостной экстракции в экстракционной среде. При этом экстракция осуществляется с помощью смеси по меньшей мере одного полярного растворителя и по меньшей мере одного аполярного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649387
Дата охранного документа: 03.04.2018
20.06.2018
№218.016.63c4

Комплексный способ обработки нефтяного сырья для производства жидкого топлива с низким содержанием серы

Изобретение относится к способу обработки тяжелого нефтяного сырья для производства жидкого топлива и базисов жидкого топлива с низким содержанием серы, предпочтительно бункерного топлива и базисов бункерного топлива. Описан способ обработки углеводородного сырья, в котором содержание серы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657898
Дата охранного документа: 18.06.2018
08.07.2018
№218.016.6e16

Способ раздельной обработки нефтяного сырья для производства жидкого топлива с низким содержанием серы

Изобретение относится к способу обработки тяжелого нефтяного сырья для получения жидкого топлива и базисов жидкого топлива с низким содержанием серы, предпочтительно бункерного топлива и базисов бункерного топлива. Способ обработки углеводородного сырья, в котором содержание серы составляет по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002660426
Дата охранного документа: 06.07.2018
28.07.2018
№218.016.75e0

Способ переработки тяжелого углеводородного сырья, включающий селективную деасфальтизацию с повторным использованием деасфальтированного масла

Настоящее изобретение относится к способу переработки тяжелого углеводородного сырья, в частности, полученного после атмосферной перегонки или вакуумной перегонки сырой нефти. Описан способ переработки тяжелого углеводородного сырья, имеющего начальную температуру кипения по меньшей мере 300°C,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002662437
Дата охранного документа: 26.07.2018
02.03.2019
№219.016.d1ad

Способ фракционирования углеводородного сырья с применением устройства, содержащего взаимозаменяемые донные зоны

Предложен способ фракционирования углеводородного сырья с применением по меньшей мере одной зоны фракционирования, снабженной внутренними разделительными элементами, и по меньшей мере двух взаимозаменяемых донных зон, которые могут быть соединены с дном зоны фракционирования таким образом, что...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680847
Дата охранного документа: 28.02.2019
+ добавить свой РИД