Способ переработки нефти в ограниченном пространстве с расщеплением молекул углеводорода

(51) 10 15/10 (2006.01) 07 4/02 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ сортов и может использоваться как на нефтеперерабатывающих предприятиях, так и при добыче нефти и подготовке ее к транспортировке по трубопроводам к местам переработки. Технический результат при использовании предлагаемого изобретения заключается в повышении эффективности процесса расщепления углеводородов в нефти с достижением в составе преимущественно углеводородов,молекулы которых имеют меньшее число атомов. Воздействие ультрафиолетовым излучением осуществляют одновременно с наревом нефти,нагрев осуществляют многократным ступенчатым приращением температуры с шагом 5 С до температуры 40 С с временной выдержкой в десять минут на каждой достигнутой ступени нарева нефти,а длину волны воздействующего ультрафиолетового излучения выбирают в диапазоне 200280 нм.(76) Акчурин Анвар Гафурович Кадыров Жаннат Нургалиевич(56)20229 , 17.11.2008 Руденко М.Ф. и др. Некоторые результаты исследований по фотообработке углеводородного сырья // Вестник АГТУ. 2008. 6 (47). с.148-15218128 , 15.12.200616204 , 15.09.20054228960 1, 03.03.19942003141182 1, 31.07.20031726469 1, 15.04.1992(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ В ОГРАНИЧЕННОМ ПРОСТРАНСТВЕ С РАСЩЕПЛЕНИЕМ МОЛЕКУЛ УГЛЕВОДОРОДА Изобретение относится к способам переработки нефти, преимущественно тяжелых сортов и может использоваться как на нефтеперерабатывающих предприятиях, так и при добыче нефти и подготовке ее к транспортировке по трубопроводам к местам переработки. Глубина переработки нефти на действующих в Казахстане НПЗ составляет в среднем 64, а выход светлых нефтепродуктов не превышает 52-54. Это приводит к серьезным экономическим потерям,поскольку стоимость темных нефтепродуктов значительно ниже светлых. Одним из основных приемов переработки нефти и ее дистиллянтов является крекинг-процесс/////крекинг/ расщепления высших углеводородов с меньшим молекулярным весом, сопровождающийся процессами частичной полимеризации,дегидрирования,циклизации,изомеризации и т.п. Крекинг ведут при температуре 450550 С под давлением 735 атм, пропуская исходный нефтепродукт через обогреваемые снаружи трубы-термический крекинг. Известен также каталитический крекинг/////каталическийкрекинг/, где катализатором служит хлористый алюминий или различные алюмосиликаты. Главными преимуществами каталитического крекинга по сравнению с термическим являются большой выход бензинов с высоким октановым числом, попутное удаление серы из нефтепродуктов и более ценный состав газов крекинга (с большим содержанием пропана и бутана и с меньшим - метана и этана). При каталитическом крекинге требуется периодическая регенерация катализатора,загрязняемого отлагающимся на нем коксом. В термическом же крекинге для поддержания высокой температуры расходуется топливо. Для удовлетворения в потребности бензинов с высоким октановым числом разработаны процессы каталитического облагораживания/////каталитическийриформинг/ низкооктановых бензинов. Риформинг проводится с применением платиновых и окисных катализаторов. В процессе риформинга парафины изомеризуются в более разветвленные и частично крекируются. Циклогексаны дегидрируются в ароматические углеводороды,ациклопентаны сначала превращаются в циклогексаны и далее дегидрируются. Одновременно происходит обессеривание бензина. Среди процессов риформинга распространены гидроформинг ///1062./(в атмосфере водорода на окисных катализаторах) и платформинг с использованием катализаторов с содержанием платины до 1 на носителе,обладающем кислотными свойствами(окись алюминия, алюмосиликаты). Известен крекинг нефти, проводимый при высоких температурах - пиролиз /./////, который приводит к образованию большого количества ароматических углеводородов. Все эти известные способы переработки нефти с расщеплением молекул углеводорода очень энергозатратны,требуют сложного технологического оборудования. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является Способ снижения вязкости нефти по предв. патенту РК 20229,МПК С 01 15/10, С 07 С 4/02, опубл. В БИ 11,2008 г., /Автор-патентообладатель Акчурин А.Г./. Данный способ принят за прототип к предлагаемому. В соответствии с известным способом осуществляют нагрев нефти и дополнительное воздействие на уже нагретую нефть ультрафиолетовым излучением. Нагрев осуществляют до 36 С,воздействуют ультрафиолетовым излучением длиной волны 250 нм. Известный способ имеет недостатки. Расщепление углеводородов в нефти происходит как при ее нагреве, так и при воздействии на нее ультрафиолетовым излучением. Разветвление этих процессов по времени, как в известном способе,снижает эффективность расщепления углеводородов в нефти для образования углеводородов с меньшим числом атомов в молекуле. Технический результат при использовании предлагаемого изобретения заключается в повышении эффективности процесса расщепления углеводородов в нефти с достижением в составе преимущественно углеводородов,молекулы которых имеют меньшее число атомов. Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе переработки нефти в ограниченном пространстве с расщеплением молекул углеводорода, включающем натрев нефти и дополнительное воздействие на нефть ультрафиолетовым излучением,воздействие ультрафиолетовым излучением осуществляют одновременно с нагревом нефти,нагрев осуществляют многократным ступенчатым приращением температуры с шагом 5 С до температуры 40 С с временной выдержкой в десять минут на каждой достигнутой ступени нарева нефти,а длину волны воздействующего ультрафиолетового излучения выбирают в диапазоне 200280 нм. Сопоставительной анализ с прототипом показывает, что воздействие ультрафиолетовым излучением осуществляют одновременно с нагревом нефти,нагрев осуществляют многократным ступенчатым приращением температуры с шагом 5 С до температуры 40 С с временной выдержкой в десять минут на каждой достигнутой ступени нагрева нефти, а длину волны воздействующего ультрафиолетового излучения выбирают в диапазоне 200280 нм. В соответствии с предлагаемым способом на нефть, находящуюся в ограниченном, например,трубном, пространстве одновременно воздействуют тепловым и ультрафиолетовым излучением. При этом нагрев осуществляют многократным ступенчатым приращением температуры в 5 С до температуры 40 С с временной выдержкой в течении десяти минут на каждой достигнутой ступени нагрева нефти. Длину волны ультрафиолетового излучения выбирают в пределах 200280 нм. Ультрафиолетовое воздействие осуществляет поляризацию атомов в больших молекулах углеводорода, и при одновременном ступенчатом тепловом воздействии с временной (10-ти минутной) выдержкой на каждой достигнутой ступени нагрева нефти, большие молекулы углеводорода расщепляются на молекулы с меньшим числом атомов. При этом использован коротковолновой спектр ультрафиолетового излучения с самой сильной активностью волн (с длиной 280200 нм). Происходит интенсивное расщепление углеводородов с образованием более легких молекул (например, от молекулы н-бутилбензола отщепляется к-бутильный радикал и образуются бензол и бутилен). С повышением температуры скорость расщепления углеводородов сильно возрастает, при этом расщепление углеводорода происходит по связям, близким к середине цепи. Нефть приобретает более текучие свойства,осветляется (снижается ее вязкость). Достигнута значительная интенсификация и эффективность расщепления молекул углеводородов с большим числом атомов, содержащихся в темной тяжелой нефти с образованием в результате одновременного теплового и ультрафиолетового воздействия на нефть углеводородов с меньшим числом атомов углерода в молекуле. Нефть осветляется, а полученные из нее нефтепродукты (светлые нефтепродукты) по своим качественным показателям (октановому числу,степени возгорания и др.) соответствуют нормативным требованиям к товарным нефтепродуктам. Способ перспективен,неэнергоемок,экономически не затратен. Способ прошел лабораторные и предварительные промышленные испытания. Получены хорошие результаты. Примеры осуществления способа. Пример 1. На нефть, находящуюся в трубном пространстве одновременно воздействуют тепловым и ультрафиолетовым излучением. При этом температуру увеличивают пошагово на 5 С с выдержкой в течение 10 мин на каждой ступени нагрева нефти. Ультрафиолетовое излучение изменяют в пределах от 200 до 280 нм. Полученные результаты сведены в таблицу 1 Полученные результаты сведены в таблицу 2 Таблица 2 Принятые в таблицах 1 и 2 обозначения Т - температура нагрева нефти, град - длина волны ультрафиолетового излучения,нм н - вязкость нефти, мПас. Из примеров 1 и 2 видна эффективность предложенного способа, в частности, за счет воздействия на нефть ультрафиолетовым излучением в диапазоне от 190 до 280 нм, а также за счет одновременного с этим многократным ступенчатым нагревом нефти от 18 до 40 С с выдержкой на каждой ступени нагрева 10 мин,достигнуто снижение вязкости нефти с 340350 мПас до 90-120 мПас. Технический результат достигнут за счет интенсивного эффективного расщепления углеводородов в нефти с преимущественным содержанием в составе полученной нефти углеводородов, молекулы которых имеют меньшее число атомов (более легких молекул). При этом расщепление углеводородов происходит по связям, 30 230 140 близким к середине цепи (например, вместо молекул н-бутилбензола получаем молекулы бензола и бутилена). Полученная осветленная нефть имеет показатели,соответствующие нормативным требованиям к товарным нефтепродуктам. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ переработки нефти в ограниченном пространстве с расщеплением молекул углеводорода, включающий нагрев нефти и дополнительное воздействие на уже нагретую нефть ультрафиолетовым излучением, отличающийся тем, что воздействие ультрафиолетовым излучением осуществляют одновременно с нагревом нефти,нагрев осуществляют многократным ступенчатым приращением температуры с шагом 5 С до температуры 40 С с временной выдержкой в десять минут на каждой достигнутой ступени нагрева 3 нефти,а длину волны воздействующего ультрафиолетового излучения выбирают в