RU2495085C1

RU2495085C1 - Method for hydrocarbon stock processing and device for its implementation

Info

Publication number: RU2495085C1
Application number: RU2012122393/04A
Authority: RU
Inventors: Валентин Филиппович Третьяков; Геннадий Алексеевич Носов; Наталья Алексеевна Французова; Вячеслав Артемьевич Будков; Татьяна Дмитриевна Ланина; Евгения Сергеевна Комиссарова
Priority date: 2012-05-31
Filing date: 2012-05-31
Publication date: 2013-10-10

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: invention is related to the sphere of raw hydrocarbons processing. Invention is referred to processing of hydrocarbon (oil containing) stock in two-region reactor using gaseous agent in which initial stock is fed to the upper region of the reactor where temperature of 250-350°C is maintained and gaseous agent is fed to the lower region of the reactor where temperature of 400-450°C is maintained; extraction of wax fraction is made from the lower region of the reactor and is fed to stage of its partial condensation; in result liquid hydrocarbon fraction and steam-gas mixture are obtained; after separation of highly volatile hydrocarbons from initial stock in the upper region of the reactor the resultant liquid mix of hydrocarbons is supplied to the lower region of the reactor through an overflow pipe. Invention is also referred to two-region reactor.

EFFECT: processing of hydrocarbon stock containing up to 50% of paraffin.

2 cl, 1 dwg, 3 ex

Description

Изобретение относится к области переработки углеводородного сырья, а именно твердых нефтесодержащих отходов.The invention relates to the field of processing of hydrocarbon raw materials, namely solid oily waste.

Известен способ переработки тяжелого углеводородного сырья [Патент РФ 2217472], включающий подачу нагретого сырья в реакционный объем и пропускание нагретого активирующего газа через объем сырья, в результате чего получаются легкие углеводородные фракции и тяжелые остатки в виде кокса.A known method of processing heavy hydrocarbon feeds [RF Patent 2217472], comprising supplying heated feedstock to the reaction volume and passing the heated activating gas through the feedstock volume, resulting in light hydrocarbon fractions and heavy coke residues.

Известный способ непригоден для пиролиза отходов, образующихся после периодической очистки магистральных нефтепроводов, содержащих до 50% парафинов. При такой переработке не обеспечивается четкость разделения на узкие фракции, так как сначала выделяются легкие углеводородные фракции, загрязненные парафинами, а потом выделяются парафины, содержащие легкое углеводороды.The known method is unsuitable for pyrolysis of waste generated after periodic cleaning of oil pipelines containing up to 50% paraffins. Such processing does not provide a clear separation into narrow fractions, since first light hydrocarbon fractions contaminated with paraffins are released, and then paraffins containing light hydrocarbons are released.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому эффекту является способ переработки углеводородсодержащего сырья [Патент РФ 2112008], включающий нагревание углеводородсодержащего сырья от температуры 80-375°C до температуры 580-620°C со скоростью нагрева 5-30°С в минуту при подаче газообразного (испаряющего) агента с расходом 0,3-1,2% от исходного веса сырья в минуту с последующим выделением образующихся газообразных, жидких и твердых продуктов.The closest in technical essence and the achieved effect is a method of processing a hydrocarbon-containing raw material [RF Patent 2112008], which includes heating a hydrocarbon-containing raw material from a temperature of 80-375 ° C to a temperature of 580-620 ° C with a heating rate of 5-30 ° C per minute while supplying gaseous (evaporating) agent with a flow rate of 0.3-1.2% of the initial weight of the raw materials per minute, followed by the release of the resulting gaseous, liquid and solid products.

В качестве испаряющего агента используют углеводороды С1-С4 или газы, образующиеся непосредственно в процессе термической обработки сырья. Причем зону реакции условно разделяют на две части. Подачу сырья осуществляют в первую часть зоны реакции, где его нагревают до температуры в диапазоне 360-430°C с отбором газообразных и жидких продуктов. Не прореагировавшее сырье поступает во вторую часть зоны реакции, где его нагревают до температуры 520-580°C. Испаряющий агент распределяют между первой и второй частями зоны реакции пропорционально массе сырья, находящегося в этих частях зоны реакции.As an evaporating agent, hydrocarbons C1-C4 or gases formed directly in the process of heat treatment of raw materials are used. Moreover, the reaction zone is conditionally divided into two parts. The supply of raw materials is carried out in the first part of the reaction zone, where it is heated to a temperature in the range of 360-430 ° C with the selection of gaseous and liquid products. Unreacted feed enters the second part of the reaction zone, where it is heated to a temperature of 520-580 ° C. The evaporating agent is distributed between the first and second parts of the reaction zone in proportion to the weight of the raw materials in these parts of the reaction zone.

Известный способ также не позволяет перерабатывать нефтесодержащие отходы, образующиеся при очистке труб нефтепроводов от твердых отложений, с получением узких фракций. При пиролитическом разложении таких отходов с использованием испаряющихся агентов, нагретых до температуры 250-350°C, в первой зоне отделяются жидкие и газообразные продукты, а во второй зоне при температуре 580-620°C отделяются жидкие продукты широкого фракционного состава с большим содержанием парафина. Кроме этого, при таких температурных режимах наблюдается образование кокса.The known method also does not allow the processing of oily waste generated during the cleaning of oil pipes from solid deposits, with the receipt of narrow fractions. When pyrolytic decomposition of such wastes using evaporating agents heated to a temperature of 250-350 ° C, liquid and gaseous products are separated in the first zone, and liquid products of a large fraction composition with a high paraffin content are separated in the second zone at a temperature of 580-620 ° C. In addition, coke formation is observed at such temperature conditions.

Технический результат изобретения - переработка отходов, образующихся после периодической очистки магистральных нефтепроводов, содержащих до 50% парафинов.The technical result of the invention is the processing of waste generated after periodic cleaning of oil pipelines containing up to 50% paraffins.

Технический результат достигается разделением нефтесодержащих отходов с использованием газообразных агентов (например, метана, пропан-бутановой смеси или газов, образующихся в процессе термического пиролиза перерабатываемых отходов). При этом применяется двухзональный реактор (фиг.1), в верхней зоне которого поддерживается температура 250-350°C в зависимости от состава исходных отходов, а в нижней зоне 400-450°C. Газообразный агент А подается в нижнюю секцию реактора, а исходные отходы F в подогретом виде подаются в верхнюю зону реактора.The technical result is achieved by the separation of oily waste using gaseous agents (for example, methane, a propane-butane mixture or gases generated during the thermal pyrolysis of processed waste). In this case, a two-zone reactor is used (Fig. 1), in the upper zone of which a temperature of 250-350 ° C is maintained, depending on the composition of the initial waste, and in the lower zone of 400-450 ° C. Gaseous agent A is fed into the lower section of the reactor, and the initial waste F is fed into the upper zone of the reactor in a heated form.

Реактор 1 секционирован двумя непровальными тарелками 3 с колпачковыми, клапанными или ситчатыми газораспределительными устройствами. Зоны реактора снабжены внутренними или наружными нагревающими элементами 4, с помощью которых в зонах обеспечивается необходимый температурный режим.The reactor 1 is partitioned by two non-failure plates 3 with cap, valve or sieve gas distribution devices. The reactor zones are equipped with internal or external heating elements 4, with the help of which the necessary temperature conditions are provided in the zones.

При контакте газообразного агента А в нижней зоне реактора с жидкой углеводородной смесью происходит отделение легколетучих углеводородов от парафинов, которые в виде потока П отводятся из реактора. Поддержание температуры в нижней зоне реактора на уровне 400-460°C позволяет избежать образования кокса.Upon contact of the gaseous agent A in the lower zone of the reactor with a liquid hydrocarbon mixture, volatile hydrocarbons are separated from paraffins, which are discharged from the reactor in the form of a stream P. Maintaining the temperature in the lower zone of the reactor at a level of 400-460 ° C avoids the formation of coke.

Пары легколетучих углеводородов с потоком газообразного агента из нижней зоны поступают в верхнюю зону реактора, где происходит их термическое взаимодействие с исходным сырьем. Образующаяся парогазовая смесь отводится из реактора в виде потока D и направляется в конденсатор 2, где при охлаждении происходит ее частичная конденсация. В результате этого получается жидкая углеводородная фракция С, которая может быть использована в качестве моторного топлива, и газообразная фракция В. Последняя может быть направлена на утилизацию или же частично использована в качестве газообразного агента А.Vapors of volatile hydrocarbons with a gaseous agent stream from the lower zone enter the upper zone of the reactor, where they are thermally interacted with the feedstock. The resulting vapor-gas mixture is discharged from the reactor in the form of stream D and sent to condenser 2, where it partially condensates upon cooling. The result is a liquid hydrocarbon fraction C, which can be used as motor fuel, and a gaseous fraction B. The latter can be sent for disposal or partially used as a gaseous agent A.

После отделения в верхней зоне реактора легколетучих углеводородов от исходного сырья образующаяся жидкая смесь углеводородов Н через переливную трубу подается в нижнюю зону реактора.After separation in the upper zone of the reactor of volatile hydrocarbons from the feedstock, the resulting liquid mixture of hydrocarbons H is fed through an overflow pipe to the lower zone of the reactor.

Изобретение найдет применение при переработке отходов, образующихся после периодической очистки магистральных нефтепроводов, содержащих до 50% парафинов.The invention will find application in the processing of waste generated after periodic cleaning of oil pipelines containing up to 50% paraffins.

Пример 1. В реактор подаются расплавленные отходы, полученные после чистки трубопроводов ООО «Северные магистральные нефтепроводы», содержащие 45% парафина при температуре 150°C. В верхней зоне поддерживается температура 250°C, а в нижней 420°C. В качестве газообразного агента используется метан. В результате термической переработки получается 20% газообразных продуктов, 30% жидких углеводородов и 50% высококипящих углеводородов, содержащих основную массу парафинов.Example 1. The reactor is fed with molten waste obtained after cleaning the pipelines of LLC Northern Trunk Oil Pipelines, containing 45% paraffin at a temperature of 150 ° C. In the upper zone, the temperature is kept at 250 ° C, and in the lower zone 420 ° C. Methane is used as a gaseous agent. As a result of thermal processing, 20% of gaseous products, 30% of liquid hydrocarbons and 50% of high-boiling hydrocarbons containing the bulk of paraffins are obtained.

Пример 2. В реактор подаются те же отходы при температуре 150°C. В верхней зоне поддерживается температура 350°C, а в нижней 450°C. В качестве газообразного агента используется пропан-бутановая смесь, содержащая 65% пропана. В результате термической переработки получается 12% газообразных продуктов, 40% жидких углеводородов и 48% высококипящих углеводородов, содержащих основную массу парафинов.Example 2. The same waste is fed to the reactor at a temperature of 150 ° C. In the upper zone, the temperature is maintained at 350 ° C, and in the lower 450 ° C. As a gaseous agent, a propane-butane mixture containing 65% propane is used. As a result of thermal processing, 12% of gaseous products, 40% of liquid hydrocarbons and 48% of high-boiling hydrocarbons containing the bulk of paraffins are obtained.

Пример 3. В реактор подаются те же отходы при температуре 150°C. В верхней зоне поддерживается температура 350°C, а в нижней 460°C. В качестве газообразного агента используются газы, образующиеся в процессе термического пиролиза перерабатываемых отходов. В результате термической переработки получается 12% газообразных продуктов, 39% жидких углеводородов и 46% высококипящих углеводородов, содержащих основную массу парафинов, и выделилось 3% кокса.Example 3. The same waste is fed to the reactor at a temperature of 150 ° C. A temperature of 350 ° C is maintained in the upper zone and 460 ° C in the lower zone. As a gaseous agent, gases generated during the thermal pyrolysis of recyclable waste are used. As a result of thermal processing, 12% of gaseous products, 39% of liquid hydrocarbons and 46% of high-boiling hydrocarbons containing the bulk of paraffins are obtained, and 3% of coke is released.

Claims

1. A method of processing a hydrocarbon-containing (oil-containing) raw material in a two-zone reactor using a gaseous agent, the feedstock is fed into the upper zone of the reactor, where the temperature is maintained at 250-350 ° C, and the gaseous agent is fed into the lower zone of the reactor, where the temperature is maintained at 400-450 ° C, the selection of the paraffin fraction is carried out from the lower zone of the reactor, and the gas-vapor fraction is removed from the upper zone of the reactor and fed to the stage of its partial condensation, as a result of which a liquid hydrocarbon fraction is obtained gas and steam-gas mixture, after separation of volatile hydrocarbons in the upper zone of the reactor from the feedstock, the resulting liquid hydrocarbon mixture is fed through the overflow pipe to the lower zone of the reactor.

2. A two-zone reactor designed for the processing of hydrocarbon-containing raw materials, height-partitioned by two double-plate plates with cap, valve or sieve gas distribution devices, sections of the reactor are equipped with internal or external heating elements, by means of which the necessary temperature conditions are provided in the zones, the lower zone is intended for supply gaseous agent, the upper one for supplying hydrocarbon-containing raw materials, the sections are connected by a pipe for the flow of liquid carbohydrates hordes from the upper to the lower zone of the reactor.