×
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 51-60 of 204 items.
26.08.2017
№217.015.e448

Перистальтический насос-смеситель для пастообразных веществ

Изобретение относится к перистальтическим насосам с электромагнитным приводом и может быть использовано при перекачивании пастообразных высоковязких веществ, а также хрупких жидкостей и гелей. Насос-смеситель содержит кольцевую полость вдоль шланга. Рабочая камера-канал выполнена из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626193
Дата охранного документа: 24.07.2017
26.08.2017
№217.015.e54a

Шихта для изготовления теплоизоляционного огнеупорного бетона

Изобретение относится к области получения безобжиговых теплоизоляционных огнеупорных изделий для металлургии и теплоэнергетики для футеровки тепловых агрегатов, металлоплавильных и металлоразливочных устройств, электролизеров в алюминиевом и других высокотемпературных производствах. Шихта для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626480
Дата охранного документа: 28.07.2017
26.08.2017
№217.015.ecfc

Способ переработки тяжелого нефтяного сырья

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к извлечению металлов из тяжелого нефтяного сырья, и может быть использовано при обогащении углеродсодержащего сырья различного происхождения. Способ кавитационно-экстракционного извлечения ценных металлов из тяжелого нефтяного сырья...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628611
Дата охранного документа: 21.08.2017
29.12.2017
№217.015.f0a1

Способ анкерного крепления горных выработок

Изобретение относится к горной промышленности и, в частности, к анкерному креплению горных пород в криолитозоне, а также может быть использовано в строительстве и, в частности, при сооружении тоннелей различного назначения, в том числе проходимых в предварительно замороженных дисперсных грунтах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639008
Дата охранного документа: 19.12.2017
29.12.2017
№217.015.f0fe

Способ получения гидроксида алюминия

Изобретение может быть использовано при переработке алюминийсодержащего сырья, в том числе бокситов, нефелинов. Способ получения гидроксида алюминия включает декомпозицию алюминатного раствора в присутствии затравки, фильтрацию гидроксида алюминия и его сушку. Декомпозицию выполняют при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638847
Дата охранного документа: 18.12.2017
29.12.2017
№217.015.f272

Способ биологической рекультивации почв

Способ биологической рекультивации почв заключается в нанесении измельченной глины, согласно изобретению, глина предварительно анализируется на токсичность, и по ее результатам глинистый отход равномерно смешивают с торфо-песчаной смесью в пропорции (40-60):(60-40)%, минеральными удобрениями и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636945
Дата охранного документа: 29.11.2017
29.12.2017
№217.015.f4a5

Состав для предотвращения солеотложений при добыче нефти

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Технический результат - снижение степени повреждения продуктивного пласта, увеличение степени защиты скважинного оборудования и призабойной зоны пласта от отложения неорганических солей при высокой минерализации пластовых вод. Состав для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637537
Дата охранного документа: 05.12.2017
29.12.2017
№217.015.f519

Способ разработки торфяных месторождений

Изобретение относится к способу добычи торфа в приконтурной водонасыщенной части месторождений с высоким уровнем грунтовых вод без вывода их из естественного процесса функционирования с восстановлением запасов. Технический результат направлен на снижение затрат на подготовку и освоение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637346
Дата охранного документа: 04.12.2017
29.12.2017
№217.015.fa3e

Профилактическое средство для предотвращения прилипания, примерзания и смерзания вскрышных горных пород

Изобретение относится к производству профилактических средств, которые предназначены для предотвращения прилипания и примерзания вскрышных горных пород к поверхностям горнотранспортного оборудования, а также смерзания вскрышных горных пород в своей массе. Профилактическое средство получают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639781
Дата охранного документа: 22.12.2017
29.12.2017
№217.015.fa82

Способ гидрохимической обработки нефелинового шлама

Изобретение относится к технологии производства портландцементного клинкера из нефелинового шлама, являющегося отходом производства глинозема при комплексной переработке алюминийсодержащего сырья. Способ заключается в гидрохимической обработке нефелинового шлама для производства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640071
Дата охранного документа: 26.12.2017
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