Способ получения ароматическихуглеводородов и смол

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 289378 (21) 2595449/23-04 (23) Приоритет - (32) 2903.77 (31) 34016/77 (33) ЯпонияОпубликовано 070381.Бюллетень М 9 9 Дата опубликования описания 070381(51)М. Кл. С 10 6 9/36 Государственный комитет СССР по делам изобретениИ и открытий(088,8) Иностранцы ф"ОВ-,; Такааки Ьибаl Хисацугу Кодзи Томизо Эндои Такао Исихара"Куреха Катаку Когио Кабусики Кайся","Сумитоьр МезЖ%Д;.;д:;-;,;Индастриз ЛТД"и"Сумикин.Коук Ко, ЛТД "= (Япония)(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЬРОМЬТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ И СМОЛ Изобретение относится К способаМ термической переработки тяжелого нефтяного сырья.Известен способ получения непредельных и ароматических углеводоро" дов и смол термической переработкой . распыленного тяжелого. углеводородного сырья в присоутствии перегретого до, 1600-2300 С водяного пара 1 Ц 1 Однако в известном способе аромати ческие углеводороды и смолы получаются с недостаточным выходом.Более близким к предложенному способу .по сущности и достигаемому результату является способ получения.ароматических. углеводородов и смол термической переработкой тяжелого нефтяного сырья в присутствии перегретого до 400-2000 фС газообразного .теплоносителя; например водя ного пара 23Однако, недостаток этого способа состоит в том, что полученные арома- тические углеводородные смолы в результате чрезмерного. термического крвкинга сырья взаимодействуют со средой, представляющей собой исходный материал и гранулированный кокс, при этом их качество ухудшается, Что нежелательно. Целью изобретения является повышение качества получаемых продуктовПоставленная цель достигаетсятем, что в способе получения .ароматических углеводородов и смол путемтермического крекинга тяжелого нефтяного сырья в присутствии перегретого до 400-2000 оС газообразного теп-,лоносителя, исходное сырье подаютпоследовательно в 2-5 реакторов. приснижении температуры в каждом последующем реакторе на 3-50 ОС,В качестве сырья для термическойпереработки могут быть использованыследующие продукты: остатки, получаемые при атмосферной перегонке, вакуумной перегонке, термическом крекинге, масляный шлам, получаемыйпри каталитическом крекинге, а такжеразличные остатки на нефтеперегонных заводах. Эти тяжелые нефтянывмасла состоят иэ компонентов, точкакипения которых не ниже 350 С. К газу, который используется. для контактирования с тяжелым нефтяным маслом внутри емкостей, реакторов,предъявляется только одно требование,чтобы он нв разлагался при температуре реагирования, исключая еговступление в реакцию с перерабатвваемым тяжелым нефтяным маслом, газ выполняет роль эффективного теплоносителя для тяжелого нефтяного масла, ускоряющего термический крекинг масла, Примерами газов, предназначенных для этой цели, могут служить инертные газы, такие как азот и аргон, пар, а также сочетание газов, не содержащих кислорода.Согласно данному изобретению, термический .крекинг тяжелого нефтяного масла можно провести путем подогрева его в печи до температуры 450- 520 С, после чего тяжелое нефтяное масло подают в первую емкость-реактор и подвергают его термическому крекингу при последовательно снижаемых температурах реакции, находящих ся 350-450 С, и при давлениях в диапазоне от 300 мм рт.ст. (абс.) до 15 кг/см (изб.) в течение общего времени, составляющего 1-10 ч. Температуры внутри этих емкостей-реакторов можно регулировать, например, путем регулирования расхода газа с температурой 400-2000 С, подаваеомого в соответствующие емкости-реакторы. Также необходимо, чтобы температуры внутри этих реакторов постепенно снижались, но не менее, чем на ЗоСДанное изобретение осуществляется следующим образом.Тяжелое. нефтяное сырье непрерывно подается из емкости для сырья при помощи насоса в трубчатую нагревательную печь. Масло нагревается в печи до температуры 450-520 ОС и затем подается непрерывно в первую емкость-реактор. Жидкость из первого реактора далее поступает непрерывно во вторую емкость-реактор и далее в третий реактор, В процессе движения через последовательные емкости-реакторы жидкость постепенно превращается в смолистую массу вследствие протекания реакции термического крекинга. Смолистая масса собирается в емкость для охлаждения смолы до температуры 300-350 ОС, благодаря чему реакция термического крекинга завершается. Смолистая масса в емкости находится в жидком состоянии, она непрерывно подается. через донную часть емкости в хранилище с помощью насоса.фраз-теплоноситель, нагретый заранее в газовом подогревателе, непрерывно поступает в емкости-реак,торы через их нижние части, он является источником тепла для осуществления реакции крекинга и перегонки крекированных масел, полученных в результате реакции.Рабочие условий в емкостях-реакторах следующие. температура 350-450 С, давление от 300 мм рт.ст,(абс.) до 15 кг/см (изб.),общее время удерживания составляет 1-10 ч. Предпочтительные рабочие условияследующие: температура 380-440 С,давление 0-2 кг/см(изб.) и общеевремя удержания 1-5 ч.,Регулированиеобщего времени пребывания можно з осуществить путем поддержания скорости жидкости, подлежащей переработке,,при ее течении из одного реактора вдругой, и тем самым обеспечиваютсяпостоянные уровни жидкости в соот-. 0 ветствующих емкостях-реакторах,Регулирование рабочих температурв емкостях-реакторах можно осущест. -вить путем соответствующего поддержания температурымасла на выходеиз трубчатого подогревателя 450-520 С, з а также температуры газа-теплоноси -теля, который вдувают в емкости-реакторы, 400-2000 С.Следует отметить, что в направлении перемещения загрузки температу ры внутри емкостей-реакторов должныпостепенно снижаться не менее, чемна 3 С предпочтительно, чтобы этоФоснижение составляло 5-50 С.Из продуктов, получаемых в резуль тате реакции крекинга, легкие погонывыводят через верхние торцы емкостей-реакторов в виде пара вместе сгазом-теплоносителем, который вдувают в реакторы снизу вверх. ВыведенЗ 0 ные легкие погоны направляют в узелфракционированной перегонки, где происходит разделение погона на крекиро.ванный газ и крекированное масло.Один из существенных отличительных признаков данного изобретения ф состоит в том, что температура внутри второго реактора должка быть ниже температуры внутри первого реактора. Это существенно,поскольку смолистая масса во втором реакторе бо лее склонна к коксованию, чем в первом, и для того, чтобы предотвратитьэто нежелательное коксование, температуру внутри второго реакторанеобходимо понизить по сравнению с 4 темпеРатуРой в первом реактореПоэтому очевидно, что температура внутри третьего реактора должна быть ниже, чем во втором по тем же самымпричинам. В этом смысле важно, если 0 имеется несколько емкостей-реакторов, установленных друг за, другом,то температуры внутри отдельных реакторов необходимо снижать в направлении подачи загрузки не менее, чемна 3 С, предпочтительно, чтобы этопонижение составляло 5-50 СС.Согласно данному, изобретению, получаются смолы с высокой ароматичностью и высокого качества, и одновременно получаются погоны высокого 60 качества. Кроме того, с эксплуатационной точки зрения данное изобретение обладает тем преимуществом, чтоэффективная работа осуществляется вемкостях-реакторах, имеющих относи- Я тельно небольшие объемы, а газ-тепл812187 носитель эффективно выполняет свою функцию при малых расходах. Помимо этого, поскольку термический крекинг, согласно данному изобретению, можно производить при нормальных условиях, то процесс хорошо подцается управлению.П р и м е р . Тяжелое нефтяное масло, указанное ниже, подвергают термическому.крекингу, исполЬзуя один два и три реактора, соответственно. Рабочие условия, выходы продуктов и свойства полученных смол в сравнении приведены далее в табл. 1-3 соответ- ственно Как видно из табл. 1-3, смолы, полученные при работе одной емкости- реактора имеют большее содержание нерастворимого хинолина, чем при работе трех емкостей-реакторов, содержание нерастворимого хинолина при работе двух емкостей-реакторов имеет промежуточное значение. Из этого Таблица 1 Показатель при числе емкостейреакторовРабочие условия Вид масла (сырья) Остаток от вакуумной перегонки нефти месторождения Хафи 300 300 300 Расход масла, кг/ч 480 480 480 421 415 412 395 397 392 Таблица 2 выход, вес.Ф 3,412,8 г.аз 3,5 3,3легкое масло 11,712,1 Крекированный КрекированноеКрекйрованноемасло тяжелое 53,5 30,3 53,8 30,8 54,2 30,б Температура на выходеиз топки подогревателя, ОС Рабочая температура впервой емкости-реакторе, С Рабочая температураво второй емкости-реакторе, ОС Рабочая температура втретьей емкости-реакторе, ОС следует, что применение несколькихемкостей-реакторов,. установленныхдруг за другом, приводит к улучшению однородности получаемых смол.Относительно эффективности работы следует отметить, что при произ-водстве смол с точкой размягчениявыше 160 С один реактор не можетработать непрерывно. более 10 ч, поскольку в реакторе откладываетсякокс и увеличивается опасность меха нических повреждений, в то времякак при работе трех емкостей-реакторов можно легко увеличить продолжительность работы до 5 дней, поскольку внутренние температуры второго 15 и третьего реакторов последовательно снижаются. После использованиятрех емкостей, нигде не обнаружено. признаков выхода из строя.При экспериментальных проверках, 2 О проведенных при различных услови, ях, установлено, что система реагирования работает без выхода из строя. 1 2 3 Показатель при числе реак- торов812187 Таблица 3 Свойства смол Показатель при числе%)Точка размягчения - это температура, при которой проба массой 1 г, помещенная в прибор испытания течений типа КОКА, имеющий сопло диаметром 1 мм, приводит в состояние покоя опускающийся поршень, причем прибор подогревают со скоростью роста температуры 6 С/мин, а приложенная нагрузка составляла около 10 кг/см подают последовательно в 2-5 реакторов при снижении температуры в каждом последующем реакторе на 3-50 С.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СССР В 281293,кл. С 10 6 9/36, 1967.2. Патент ФРГ 9 2215 432,кл. С 10 С 1/16, опублик1977 (прототип). Формула изобретения Составитель Н. БогдановаРедактор Н. Потапова Техред М.Рейвес Корректор В. Синицкая Эаказ 518/4 Тираж 548 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5)оНелетучий углерод, вес.ВНерастворимый гептан, вес.ВНерастворимый бензол, вес,ЪНерастворимый хинолин, вес,% Способ получения ароматических углеводородов и смол путем термического кракинга тяжелого нефтяного сырья в присутствии перегретого .до 400-2000 С газообразного теплоносителя о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества получаемых йродуктов, исходное сырье 58,0 75,7 55,1 25,3 57,2 75,7 51,1 18,56,1 76,0 48,9 16,8