Способ очистки остаточных нефтяных фракций

284242 ОПИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союз СоветокнхСоцналнстнческнх Реопублнн Зависимый от патентаКл. 23 Ь, 1/05МПК С 10 д 21(14УДК 665.637.86(088 явлено 07.111.1962 ( 768111/23-4) иоритетубликовано 14,Комитет по делам обретеннй н открытн рн Совете Мнннотров СССРвторыобретег Иностран ик Реман ,(Нидерл ан ностранная нале Рисе (Нидерл ан цыи Хенд ды) еррит Хен к рма,атсх явитель Яе пеи нтернаци СПОСОБ ОЧИСТКИ ОСТАТОЧНЫХ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙимеет следующие разцилиндрической частиилиндрической частиконической частивходного отверстия ,сливного отверстия ,икло диаметрвысота цвысотадиаметрдиаметр 30 Изобретение относится к области очистки нефтепродуктов, в частности, остаточных нефтяных фракций от асфальтенов и неорганических компонентов.Известен способ очистки нефтяных фракций от асфальтенов и неорганических компонентов путем смешивания исходной фракции с осадителем - парафиновыми углеводородами Са - С-например пентаном, гексаном, углеводородными фракциями, содержащими пентан и (или) гексан, при повышенной температуре с последующим отделением образовавшейся маслонерастворимой фазы путем фильтрации.При осуществлении этого процесса происходит преждевременная закупорка фильтров, что приводит к снижению эффективности отделения асфальтенов, особенно, в промышленных условиях.При отделении осажденных асфальтенов в сепараторах используются аппараты большого объема и веса, а эффективность процесса недостаточно высока.Целью предлагаемого изобретения является разработка способа очистки нефтяных фракций от асфальтенов и неорганических компонентов, обладающего большой эффективностью.дточных нефтян спользуют способ очистки остаых фракций от асфальтенов и неорганических компонентов путем смешивания нефтяной фракции с осадитечем с последующим отделением образовавшейся масло- нерастворимой фазы. Согласно изобретению, 5 отделение осуществляют путем пропусканиясмеси исходной фракции с осадителем через один или несколько гидроциклонов, или мультициклонов под давлением от 3 до 10 ат.1 г.Предпочтительно смешивать 1 часть исходо ной фракции с 3 - 6 частями осадптеля притемпературе 30 - 70 С.П р и м е р 1. 16,8 л остаточной нефтянойфракции, полученной прямой перегонкой венецуэльской сырой нефти, с начальной т, кип.350 С (1 атм), содержащей ванадий в количестве 520 мг(л и натрий в количестве 1 1 ггл., имеющей вязкость 30000 сст при температуре 36,8 С, смешивают с 82 л и-пентана в напорном баке, после чего перемешпванпе ведут еще о 1 О мии при температуре 35 С, Смесь масла спентаном, содержащую осажденные асфальтены и неорганические компоненты, прогоняли через гидроциклон под давлением азота 4 атм.5 10 15 20 25 3диаметр отверстия в вершине конуса 1,5длина вихреуловителя . . . , . . 4 В этих условиях поступающая смесь прогонялась через циклон со скоростью, соответст.вующей производительности устройства равной 150 л/час,Через сливное отверстие получено в общейсложности 80,8 л смеси масла с пентаном, ачерез отверстие в вершине конуса 18 л пентансодержащего концентрата асфальтенов,После испарения пентана осталось 12,7 лдеасфальтенизированного масла и 4,1 л концентрата асфальтенов, содержащих соответственно 0,4 и 40 вес. % осажденных компонентов, Вязкость деасфальтенизированногомасла составляла 8500 сст при температуре37,8 С, Содержание в масле ванадия снизи.лось до 200 мг/л, а натрия до 6 лг/л.П р и м е р 2. В качестве исходного материала употребляли нефтяную фракцию с начальной т, кип. 350 С (1 атм), содержащую ванадий в количестве 52 мг/л и натрий в количестве также 52 лг/л, полученную прямой перегонкой средневосточной сырой нефти, Вязкость исходной нефти составляла 1618 сстпри температуре 37,8 С.Через бак с полезной емкостью 25 л непрерывно пропускали указанную остаточнуюнефтяную фракцию со скоростью 20 л/час ии-пентан со скоростью 130 л/час, которые одновременно подавались насосами. Смесь масла с пентаном, содержащую осажденныеасфальтены и неорганические компоненты,среднее время пребывания которой в баке вбольшинстве случаев составляло 10 мин, не.прерывно прогоняли насосами через циклон,описанный в примере 1, под давлением 4 атяс той же скоростью, с которой смесь маслас пентаном проходила через бак,Через сливное отверстие получали смесьмасла с пентаном (130 л/час), а через отверстие в вершине конуса пентансодержащийконцентрат асфальтенов (20 л/час). Послеиспарения пентана остались деасфальтированное масло и концентрат асфальтенов, содержащие соответственно 0,3 и 28 вес. % осажденных компонентов. Вязкость деасфальтенизированного масла составляла 833 сст притемпературе 37,8 С. Содержание в масле ванадия снизилось до 23 мг/л, а содержаниенатрия до 2,4 яг/л.П р и м е р 3. Концентрат асфальтенов, полученный, как описано в примере 2, еще разпрогоняли через гидроциклон таких же размеров, как указано в предыдущих примерах,для дальнейшего концентрирования. Для этого 19,9 л концентрата асфальтенов сначаларазбавляли 69 л н-пентана, а затем прогоняличерез гидроциклон под давлением 4 атл. Через сливное отверстие было получено 70,4 лсмеси масла с пентаном, а через отверстие ввершине конуса 18,5 л пентансодержащегоконцентрата асфальтенов. После испаренияпентана остались 1,96 масла и 1,44 л концент 30 35 40 45 50 55 60 65 4содержащего 66 вес. % рата асфальтенов,асфальтенов,П р и м е р 4. В качестве исходного материала для одновременного получения деасфальтенизированного масла и асфальтенов, содержащих неорганические компоненты, использована та же остаточная фракция, что и,в примере 2,Указанную остаточную фракцию (1000 кг/час), нагретую до температуры 100 С, непрерывно пропускали через трубопровод и смешивали с осадителем (5000 кг/час), нагретым до температуры 52 С, представляющим собой раствор относительно небольшого количества деасфальтенизированного масла в н-пентане, поступающий из сливного трубопровода, отходящего от мульти- циклона. Полученную смесь, температура которой установилась на уровне 60 С, подавали в условиях турбулентного течения по труоопроводу в мультициклон, состоящий из 10-ти параллельно сосединенных циклонов.Каждый из этих циклонов имел следующие размеры, ля:диаметр цилиндрической части ., 25 диаметр входного отверстия7 диаметр сливного отверстия8,5 диаметр отверстия в вершине конуса 4,Длина трубопровода была такой, что время пребывания в нем смеси составляло 1 чин. Этого было достаточно для осаждения асфальтенов, присутствовавших в исходном масле, а также для агломерации первоначально осажденных частиц асфальтенов до более крупных скоплений. Через сливное отверстие циклона в трубопровод поступал раствор масла (5557 кг/час), который после этого нагревали в подогревателе и подавали в дистилляционную колонну. Из нижней части этой колонны в трубопровод поступало деасфальтенизированное масло (950 кг/час), содержащее 0,5 вес. о/о асфальенов. Содержание ванадия в деасфальтенизированном масле снизилось до 23 лг/л, а содержание натрия до 2,4 мг/л. Удалявшийся из верхней части дистилляционной колонны по трубопроводу пентан (460 кг/час) возвращали в цикл по трубопроводу, причем температура пентана составляла 20 С. Пентан смешивали в трубопроводе с концентратом асфальтенов (с температурой 60 С), поступившим по трубопроводу из отверстия в вершине конуса циклона со скоростью 442 кг/час. Смесь пентана и концентрата асфальтенов, ииевшую температуру 20 С, подавал ив условиях турбулентного течения по трубопроводу в мультициклон, состоявший из 10 параллельно соединенных циклонов, каждый из которых имел такие же размеры, что и первый. Через сливной трубопровод циклона удалялся пентан (5000 кг/час), содержащий 1,2 вес. % масла и употребляемый в качестве осадителя для исходного масла, подаваемого по трубопроводу. Концентрат асфальтенов (442 кг/час) направляется по284742 5 Предмет изобретения Концентрацияасфальтеиов в потоке, выходягцем из сливного отверстия,Время пребывания в аппа- ратуре Температура,"С Тип аппаратуры Трубчатого типа 20 сен 25 40 60 66 32 40 56 2 1,5 1,0 0,8 1,0 0,8 0,1 4 мин Бак с мешалкой Составитель В. Нвхрина Редактор Т. Рыбалова Корректер Л. Л. Евдонов Заказ 3648 6 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Коптега по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, 5 К, Раушская наб., д. 45 Типография, пр, Сапунова, 2 трубопроводу в систему регенерации, в то время как по трубопроводу удаляется пентан (400 кг/час), используемый вместе с пентаном из дистилляционной колонны для смешения с концентратом асфальтенов, стекающим из трубопровода в вершине конуса циклона. Из трубопровода выгружают асфальтены в пор ошкообр азном состоянии (52 кгlчас), содержащие масло в количестве 10 вес.П р и м е р 5. Для определения влияния температуры на процесс удаления асфальтенов проведены две серии опытов в различных рабочих условиях. В первой серии опытов контакт с осадителем осуществлялся в трубопроводе, а во второй - в баке с мешалкой. При каждой серии опытов температуру устанавливали в соответствии с данными, приведенными в таблице. В каждом случае асфальтены отделяли после указанного времени пребывания смеси в аппаратуре, в различных условиях контакта и при различных указанных температурах, причем остаточную нефтяную фракцию разбаляли н-пентаном из расчета 5 частей (по объему) н-пентана на 1 часть остаточной нефтяной фракции.На основании данных, приведенных в таблице, можно сделать вывод, что частицы асфальтенов, пригодные для отделения их при помощи гидроциклонов, образуются быстрее при относительно более высоких температурахах. Непрерывная деасфальтенизация широкой остаточной фракции, полученной при перегонке нефти из КувейтаЕсли суммировать некоторые преимущества, достигаемые при использовании настоящего изобретения, то можно сделать вывод, что описанный метод обеспечивает экономичное отделение асфальтенов от масляных компо 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 нентов остаточных нефтяных фракций и в то жв время существенное уменьшение содержания неорганических компонентов, в частности, ванадия и натрия, причем эти компоненты концентрируются в асфальтенах. Полученное масло обладает значительно улучшенными свойствами с точки зрения его использования, так как в нем снижается содержание золы и, следовательно, уменьшается способность вызывать коррозию. Кроме того, найдено, что в связи с уменьшением содержания компонентов каталитическая обработка полученных масел является более эффективной, так как активность катализатора снижается в этом случае значительно медленнее, чем при использовании его при обработке неочищенной остаточной нефтяной фракции. Это имеет особо большое значение при процессах гидрирования, включая гидросульфирование,Асфальтены, выделенные по данному методу, являются весьма ценными компонентами различных битумов и могут сочетаться с рядом известных масел, таких как ароматические экстракты или тяжелые фракции, с целью получения битуминозных композиций, обладающих характеристиками окисленного битума. Отсюда следует, что использование выделенных описанным способом асфальтенов уменьшает или исключает необходимость продувки таких композиций с целью придания им свойств окисленного битума. 1. Способ очистки остаточных нефтяных фракций от асфальтенов и неорганических компонентов путем смешивания исходной фракции с осадителем, например пентаном, гексаном, углеводородными фракциями, содержащими пентан и (или) гексан, при повышенной температуре с последующим отделением образовавшейся маслонерастворимой фазы, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, отделение маслонерастворимой фазы осуществляют путем пропускания смеси исходной фракции с осадителем через один или несколько гидро- циклонов, или мультициклонов под давлением от 3 до 10 атм,2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что 1 часть исходной фракции смешивают с 3 - 6 частями осадителя при температуре 30 70 С.