×
19.06.2019
219.017.83c5

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОНЦЕНТРАТОВ МЕТАЛЛОВ ИЗ НЕФТИ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Предложен способ извлечения концентратов металлов из нефти, включающий контактирование углеводородной среды с водной средой для образования эмульсии и ее разделения. В качестве углеводородной среды используют тяжелую нефть и воду в объемном соотношении 1:1, которую помещают в камеру реактора окисления, где производят нагревание смеси до температуры от 15 до 25°С, доводят значание Ph водным раствором серной кислоты HSO до значения от 2,8 до 3,2, с продувкой воздухом, под давлением 1 атм в течение не менее двух минут, образовавшуюся эмульсию подвергают разделению в центрифуге с образованием твердой фазы, в виде концентрата металлов, который отправляется на дальнейшую переработку, водный раствор кислоты, направляют обратно в производственный цикл, и органической фазы - нефти, которая направляется на дальнейшую переработку на НПЗ. Технический результат – создание способа извлечения концентратов цветных металлов из сырой нефти. 3 табл., 1 ил.

Изобретение относится к способу переработки нефтяного сырья с предварительным извлечением металлов. Способ может быть использован на нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятиях, с последующим участием предприятий вторичной металлургии.

Известен способ деасфальтизации и деметаллизации тяжелого нефтяного сырья (патент RU №2610525, опубл. 13.02.2017) включающий ультразвуковую обработку исходной нефти с выделением легкой и тяжелой фракций с последующим извлечением из тяжелой фракции соединений металлов, отличающийся тем, что исходную нефть смешивают с водой и керосином, полученную смесь обрабатывают ультразвуком с частотой в пределах от 22 до 44 кГц от 5 до 10 минут, затем легкую фракцию отправляют на переработку, а тяжелую фракцию смешивают с водой и химическим экстрагентом, полученную суспензию обрабатывают ультразвуком с частотой в пределах от 22 до 44 кГц от 10 до 20 минут, затем тяжелую фракцию отправляют на кавитационную обработку, где осуществляют выделение асфальтеновой фракции и легкой фракции, легкая фракция после кавитационной обработки объединяется с легкой фракцией после ультразвуковой обработки, а асфальтеновая фракция, ассоциированная с металлами, поступает на обогатительный передел для дальнейшего извлечения металлов.

Недостатком данного способа является низкая величина извлечения тяжелых металлов, заявляемая автором в пределах 60%. На выделение металлов на обогатительные предприятия поступают органические соединения, что увеличивает стоимость конечного продукта, когда проще и удобнее получать металлы из их водных растворов.

Известен способ деметаллизации тяжелого нефтяного сырья (патент RU №2611416, опубл. 22.02.2017), по которому тяжелую нефть или мазут пропускают через неподвижный слой адсорбента при температуре 300-600°С, скорости подачи сырья через адсорбент 0,5-2 г-сырья/г-адсорбента/ч, в присутствии водорода, подаваемого под давлением 4-7 МПа, отличающийся тем, что используют адсорбент, состоящий из гамма-оксида алюминия, полученного с помощью темплатного синтеза, содержащего макропоры, образующие регулярную пространственную структуру, причем доля макропор с размером в диапазоне от 50 нм до 500 нм составляет не менее 30% в общем удельном объеме пор.

Недостатками данного способа является использование водорода под давлением, что повышает риски и опасности в технологии, так же подобный сорбент трудно и дорого подвергать процессу регенерации.

Известен способ удаления металлов из потока углеводородов (патент RU №2245354, опубл. 27.01.2005), заключающийся в контакте потока углеводородов с адсорбентом, содержащим от 50 до 97 вес.% оксида алюминия и от 50 до 3 вес.% щелочноземельных оксидов, выбранных из оксидов кальция и магния, с весовым отношением оксидов от 10:1 до 50:50, причем адсорбент имеет величину поверхности по БЭТ не менее 100 м2/г.

Недостатками данного способа являются высокие температуры, необходимые для проведения процесса сорбции и продолжительное время контакта с активным веществом, что замедляет полный цикл переработки углеводородного сырья.

Известен способ выделения концентрата ценных металлов из тяжелого нефтяного сырья (патент RU №2631702, опубл. 26.09.2017), включающий экстракцию тяжелого нефтяного сырья растворителем - сверхкритическим диоксидом углерода с добавлением от 10 до 30% мае. от массы растворителя жидкого органического модификатора, выбираемого из ряда метанол, этанол, ацетон, ацетонитрил, этилацетат, н-гептан, толуол, о-ксилол, при температуре от 40 до 70°С и давлении от 150 до 400 бар, выбираемых таким образом, чтобы плотность диоксида углерода была не ниже 0,8 г/мл, с получением смолисто-асфальтенового остатка, отгонку растворителя, сжигание смолисто-асфальтенового остатка при температуре от 900 до 1300°С с коэффициентом избытка воздуха от 1,1 до 1,3 и выведение золошлаковый остатка как концентрата ценных металлов.

Недостатком способа является необходимость в использовании дополнительных топочных систем и многокомпонентность смеси экстрагента, что затрудняет его регенерацию и восполнение в системе.

Известен способ деметаллизации тяжелого нефтяного сырья (патент РФ №2611416, опубл. 22.02.2017), в соответствии с которым исходное тяжелое нефтяное сырье смешивают с органическим растворителем, обеспечивающим полное растворение всех компонентов исходного нефтяного сырья и образование однородного гомогенного раствора, при этом соотношение органического растворителя с исходным нефтяным сырьем и температуру смешивания выбирают из условия обеспечения полного смешивания компонентов, предотвращения испарения органического растворителя и отсутствия эффектов расслоения фаз полученной смеси и затем осуществляют противоточное контактирование полученной смеси с диоксидом углерода в условиях, обеспечивающих нахождение диоксида углерода в сверхкритическом состоянии, а именно при температуре 50-100°С, давлении 100-350 бар и массовом соотношении диоксид углерода : тяжелое нефтяное сырье от 13:1 до 35:1 с последующим отделением легких экстрагированных углеводородных компонентов с пониженным содержанием металлов от тяжелых компонентов исходного нефтяного сырья.

Недостатком данного способа является его многоступенчатость, высокая температура нагревания смеси, большой расход растворителя, который не регенерируется в процессе производства. Техническим результатом является создание способа извлечения концентратов цветных металлов из сырой нефти.

Известен способ удаления кальция из сырой нефти (патент РФ №2379330, опубл. 20.01.2010 г.), принятый за прототип, согласно которому производят контактирование упомянутой жидкой углеводородной среды с водной средой для образования эмульсии, в которой после разделения упомянутой эмульсии, по меньшей мере часть упомянутого отделенного содержащего кальций комплекса остается в упомянутой водной среде; и с. контактирование упомянутой водной среды с водорастворимым или вододиспергируемым полимером.

Недостаток данного способа заключается в том, что технология предусматривает получение только одного целевого продукта, не является универсальной или адаптируемой для других металлов.

Техническим результатом является создание способа извлечения концентратов цветных металлов из сырой нефти.

Технический результат достигается тем, что в качестве углеводородной среды используют тяжелую нефть и воду в объемном соотношении 1:1, которую помещают в камеру реактора окисления, где производят нагревание смеси до температуры от 15 до 25°С, доводят значение Ph водным раствором серной кислоты H2SO4 до значения от 2,8 до 3,2, с продувкой воздухом, под давлением 1 атм. в течение не менее двух минут, образовавшуюся эмульсию подвергают разделению в центрифуге с образованием твердой фазы, в виде концентрата металлов, который отправляется на дальнейшую переработку, водный раствор кислоты, направляют обратно в производственный цикл и органической фазы - нефти, которая направляется на дальнейшую переработку на НПЗ.

Способ поясняется следующей фигурой:

фиг. 1 - технологическая схема извлечения металлов из нефти.

Способ реализуется следующим образом. Нефть предварительно подвергается качественному и количественному анализу на наличие цветных металлов, определяется суммарное содержание металлов. Далее нефть и равное по объему количество воды помещается в камеру реактора окисления, снабженную соплами для подачи воздуха в критическом режиме и возможностью его подогревания извне. Нагреваем смесь до диапазона температур от 15 до 25°С, доводим с помощью серной кислоты (H2SO4) до значения Ph от 2,8 до 3,2. Продуваем воздухом, находящимся под давлением 1 атм. (избыточная), причем скорость истечения из отверстия составляет критическую величину. Продувка проводится в течение двух минут. Образующаяся эмульсия подвергается разделению в центрифуге. В результате образуется твердая фаза - пульпа, которая является концентратом металлов, таких как железо, никель, алюминий, цинк и др., которая идет на дальнейшие обогатительные или металлургические процессы; водный раствор кислоты (для дальнейшей переработки возвращению в цикл и органическая фаза (нефть для дальнейшей переработки). Извлечение составляет 85%.

Способ поясняется следующими примерами. Образец тяжелой сырой нефти подвергли качественному и количественному анализу на предмет обнаружения металлов, данные представлены в Таблице 1.

Технология проведение эксперимента остается неизменной, согласно описанному способу. Для получения данных и возможности определения оптимальных параметров извлечения был проведен ряд экспериментов по подбору условий, согласно параметрам в Таблице 2.

Исходя из данных в таблицы 2 выводится оптимальный режим, с минимальными затратами на нагревание системы и расходом кислоты. После установления оптимальных параметров, полученный концентрат анализируется на наличие и количество извлеченных металлов, результат в Таблице 3.

Благодаря предлагаемому способу достигаются следующие эффекты: выделение концентратов цветных металлов, готовых для дальнейшего металлургического передела. Улучшение качества нефтяного сырья, поступающего на нефтеперерабатывающие предприятия.

Способ извлечения концентратов металлов из нефти, включающий контактирование углеводородной среды с водной средой для образования эмульсии и ее разделения, отличающийся тем, что в качестве углеводородной среды используют тяжелую нефть и воду в объемном соотношении 1:1, которую помещают в камеру реактора окисления, где производят нагревание смеси до температуры от 15 до 25°С, доводят значание Ph водным раствором серной кислоты HSO до значения от 2,8 до 3,2, с продувкой воздухом, под давлением 1 атм в течение не менее двух минут, образовавшуюся эмульсию подвергают разделению в центрифуге с образованием твердой фазы, в виде концентрата металлов, который отправляется на дальнейшую переработку, водный раствор кислоты направляют обратно в производственный цикл, и органической фазы - нефти, которая направляется на дальнейшую переработку на НПЗ.
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОНЦЕНТРАТОВ МЕТАЛЛОВ ИЗ НЕФТИ
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОНЦЕНТРАТОВ МЕТАЛЛОВ ИЗ НЕФТИ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 11-20 of 204 items.
13.01.2017
№217.015.815c

Устройство для бурения горных пород

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для бурения скважин в рыхлых, слабо-связных и средне-твердых горных породах, а также для посадки свай при строительстве. Устройство содержит желонку, механизм ударного действия, элемент подвеса, выполненный в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601877
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.8179

Способ обогащения и переработки железных руд

Изобретение относится к обогащению и переработке железных руд и может быть использовано в горнорудной и металлургической промышленности. Способ обогащения и переработки железных руд включает измельчение руды, магнитную сепарацию. Исходную руду измельчают и подвергают низкоинтенсивной магнитной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601884
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.81a0

Шагающее устройство для подводной добычи полезных ископаемых

Изобретение относится к горному делу, в частности к устройствам для подводной добычи твердых полезных ископаемых. Устройство может быть использовано также для геологоразведочных изысканий, прокладки газо- и нефтепроводов, освоения торфяных месторождений. Технический результат заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601880
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.830f

Способ получения топливных брикетов

Изобретение раскрывает способ получения топливных брикетов, включающий смешение углеродсодержащих материалов и их формование, при этом смешивают отходы деревообработки, продукты пылеулавливания процессов деревообработки и сланцепереработки. Технический результат заключается в получении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601743
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.8391

Комбинированный способ получения судовых высоковязких топлив и нефтяного кокса

Изобретение раскрывает комбинированный способ получения судовых высоковязких топлив и нефтяного кокса, включающий использование легкого и тяжелого газойлей коксования, характеризующийся тем, что при перегонке нефти выделяют фракцию вакуумного газойля, 95% которого выкипает в пределах от 350 до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601744
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.83f4

Способ подготовки тяжелой нефти к переработке

Изобретение относится к способу подготовки тяжелой нефти к переработке, включающему эмульгирование нефтепродукта путем интенсивного кавитационного воздействия. Причем до эмульгирования тяжелую нефть обрабатывают в магнитном поле с помощью неодимовых магнитов до снижения вязкости, а затем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601747
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.88ea

Способ подготовки шихты в глиноземном производстве

Изобретение может быть использовано в цветной металлургии для приготовления шихты при производстве глинозема из низкокачественного алюмосиликатного сырья. Способ подготовки шихты включает измельчение алюмосиликатного сырья на содовом растворе в мельнице, гидроциклонирование пульпы по классу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602564
Дата охранного документа: 20.11.2016
13.01.2017
№217.015.899a

Способ возведения закладочного массива

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке полезных ископаемых преимущественно в условиях криолитозоны (в многолетнемерзлых породах) системами с закладкой выработанного пространства при формировании закладочного массива. Техническим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602565
Дата охранного документа: 20.11.2016
25.08.2017
№217.015.96a2

Стенд для исследования энергообмена при сдвиге

Изобретение относится к испытательной технике, к устройствам для испытания материалов, в частности горных пород, при исследовании энергообмена в массиве горных пород с целью прогноза и предотвращения опасных динамических явлений. Стенд содержит опорную раму, размещенные в ней захват для образца...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608695
Дата охранного документа: 23.01.2017
25.08.2017
№217.015.a54d

Способ переработки железомарганцевых конкреций

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к переработке железомарганцевых конкреций для получения кобальта, меди, никеля, марганца, других металлов и их соединений. Способ включает операции измельчения, сульфатизирующего обжига и выщелачивания огарка. При этом обжиг осуществляют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002607873
Дата охранного документа: 20.01.2017
Showing 1-2 of 2 items.
25.08.2017
№217.015.a54d

Способ переработки железомарганцевых конкреций

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к переработке железомарганцевых конкреций для получения кобальта, меди, никеля, марганца, других металлов и их соединений. Способ включает операции измельчения, сульфатизирующего обжига и выщелачивания огарка. При этом обжиг осуществляют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002607873
Дата охранного документа: 20.01.2017
10.04.2019
№219.017.0826

Способ переработки сульфидных медно-никелевых концентратов

Изобретение относится к способу переработки сульфидного медно-никелевого концентрата. Способ включает сушку концентрата и плавку в печи. При этом плавку ведут в цилиндрической реакционной камере печи при барботировании и вращении расплава кислородсодержащими струями в соотношении серы и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002400544
Дата охранного документа: 27.09.2010
+ добавить свой РИД