[go: up one dir, main page]

RU2530000C1 - Heavy oil stock processing method - Google Patents

Heavy oil stock processing method Download PDF

Info

Publication number
RU2530000C1
RU2530000C1 RU2013129949/04A RU2013129949A RU2530000C1 RU 2530000 C1 RU2530000 C1 RU 2530000C1 RU 2013129949/04 A RU2013129949/04 A RU 2013129949/04A RU 2013129949 A RU2013129949 A RU 2013129949A RU 2530000 C1 RU2530000 C1 RU 2530000C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
carrier
fuel oil
macropores
viscosity
Prior art date
Application number
RU2013129949/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Екатерина Васильевна Пархомчук
Алексей Григорьевич Окунев
Ксения Александровна Сашкина
Виктория Сергеевна Семейкина
Антон Игоревич Лысиков
Владимир Сергеевич Деревщиков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук
Priority to RU2013129949/04A priority Critical patent/RU2530000C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2530000C1 publication Critical patent/RU2530000C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: invention is related to heavy oil stock processing method, including fuel oils, by hydrotreatment in presence of catalyst at high temperature within the range from 300 up to 600°C, contact time with the catalyst 0.5-2 g of the stock/g-cat/h, in presence of hydrogen supplied under pressure of 4-6 MPa with rate of 16-80 mg H2/g of the stock/h. The process is carried out in presence of the catalyst applied to a carrier of sepiolite with well-ordered spatial layout of macropores, at that the share of macropores with size from 50 nm up to 15 mcm is not less than 30% in the total specific volume of pores for the above catalyst.
EFFECT: reducing viscosity of heavy oil stock.
4 cl, 1 dwg, 1 tbl, 5 ex

Description

Изобретение относится к способу переработки тяжелого нефтяного сырья в присутствии катализатора с целью понижения вязкости сырья.The invention relates to a method for processing heavy petroleum feedstocks in the presence of a catalyst in order to lower the viscosity of the feedstock.

Тяжелое нефтяное сырье, например различные марки мазутов, повсеместно используется в качестве котельного и моторного топлива. В условиях холодного климата остро стоит проблема разжижения нефтяного сырья перед его использованием, которая особенно актуальна в условиях России, где по всей территории температура часто опускается значительно ниже нуля. Даже в летний период использование мазута, например, в качестве моторного топлива представляет собой проблему вследствие его высокой вязкости и низкой текучести.Heavy petroleum feedstocks, such as various brands of fuel oil, are universally used as boiler and motor fuels. In cold climates, there is an acute problem of liquefying petroleum feedstock before its use, which is especially relevant in Russia, where throughout the territory the temperature often drops significantly below zero. Even in the summer, the use of fuel oil, for example, as a motor fuel is a problem due to its high viscosity and low fluidity.

Так ГОСТ 10585-99 разделяет мазуты по маркам, указывая в качестве ключевых параметров вязкость, температуру застывания, вспышки, коксуемость и др. При этом атмосферные остатки перегонки нефти, как правило, попадают в категорию топочных мазутов М-40 и М-100 с высокой вязкостью и температурой застывания. При использовании тяжелого нефтяного сырья в двигателях внутреннего сгорания топливная арматура не может перекачивать топливо с повышенной вязкостью. Это ограничивает использование прямогонных мазутов в качестве моторных топлив без понижающих вязкость депрессорных присадок. В то же время флотский мазут Ф-5, обладающий низкой вязкостью и температурой застывания, не может быть получен прямой перегонкой нефти и является продуктом блендирования атмосферных остатков с керосино-газойлевыми фракциями каталитического или термического крекинга [ГОСТ 10585-99].So GOST 10585-99 divides fuel oils into brands, indicating viscosity, pour point, flash point, coking ability, etc. as key parameters. At the same time, atmospheric residues of oil distillation, as a rule, fall into the category of heating oils M-40 and M-100 with high viscosity and pour point. When using heavy oil feedstock in internal combustion engines, fuel valves cannot pump fuel with high viscosity. This limits the use of straight-run fuel oils as motor fuels without reducing viscosity depressant additives. At the same time, F-5 naval fuel oil, which has a low viscosity and pour point, cannot be obtained by direct distillation of oil and is a product of blending atmospheric residues with kerosene-gas oil fractions of catalytic or thermal cracking [GOST 10585-99].

Использование тяжелого нефтяного сырья как котельного топлива в холодное время года также сопряжено со значительными трудностями. Распространенный способ разогрева мазута паром приводит к трудностям с последующим отделением воды от мазута и понижает калорийность топлива.The use of heavy crude oil as boiler fuel in the cold season is also fraught with significant difficulties. A common method of heating fuel oil with steam leads to difficulties with the subsequent separation of water from fuel oil and reduces the calorific value of fuel.

Таким образом, снижение вязкости тяжелого нефтяного сырья представляет важную практическую задачу.Thus, reducing the viscosity of heavy petroleum feedstocks is an important practical task.

Известны различные способы переработки тяжелого нефтяного сырья, в том числе прямогонных мазутов, с целью понижения его вязкости. Например, нагрев углеводородной жидкости приводит к снижению ее вязкости. В патенте [RU 2112733, B65G 69/20, 10.06.1998] раскрывается способ понижения вязкости мазута с помощью его разогрева предварительно подогретым мазутом. Патент [RU 2382933, F17D 1/16, 27.02.2010] описывает способ комбинированного микроволнового и ультразвукового воздействия на вязкие нефти и нефтепродукты с целью повышения их текучести. Эти способы имеют общие недостатки, которые заключаются в кратковременности получаемого эффекта, который исчезает через короткое время после прекращения внешнего воздействия, а также необходимости дополнительного оборудования, пожаро- и взрывоопасности. В патенте [RU 2022315, G05D 7/00, 30.10.1994] топочный мазут предлагают смешивать с дизельным топливом для снижения вязкости смеси. Аналогичное решение использовано и в патенте [RU 2139917, C10L 1/32, 20.10.1999], где в качестве присадок используют легкие фракции нефти, которые вводят с помощью кавитационной обработки исходных нефтепродуктов. Очевидно, что использование гораздо более дорогостоящего компонента приводит к значительному удорожанию маловязкого мазута. Патент [RU 1617948, C10G 9/00, 30.10.1994] раскрывает способ снижения вязкости целевого продукта с помощью висбрекинга в присутсвии высокоароматизированной добавки - экстракта селективной очистки масел или остатков каталитического крекинга, выкипающих в интервале 420°C к.к. (конец кипения), взятых в количестве 2-8 мас.%. Добавочная стадия висбрекинга снижает вязкость продукта в 1,2-6,3 раз по сравнению с вязкостью смеси, которую не подвергали висбрекингу. В то же время данный способ также требует использования депрессорных присадок.There are various methods of processing heavy oil feedstocks, including straight-run fuel oil, in order to reduce its viscosity. For example, heating a hydrocarbon liquid reduces its viscosity. The patent [RU 2112733, B65G 69/20, 06/10/1998] discloses a method for lowering the viscosity of fuel oil by heating it with preheated fuel oil. Patent [RU 2382933, F17D 1/16, 02/27/2010] describes a method of combined microwave and ultrasonic treatment of viscous oils and petroleum products in order to increase their fluidity. These methods have common disadvantages, which are the short duration of the effect, which disappears shortly after the cessation of external exposure, as well as the need for additional equipment, fire and explosion hazard. In the patent [RU 2022315, G05D 7/00, 10/30/1994] heating oil is proposed to be mixed with diesel fuel to reduce the viscosity of the mixture. A similar solution was used in the patent [RU 2139917, C10L 1/32, 10.20.1999], where light fractions of oil are used as additives, which are introduced by means of cavitation treatment of the initial oil products. Obviously, the use of a much more expensive component leads to a significant increase in the cost of low-viscosity fuel oil. Patent [RU 1617948, C10G 9/00, 10/30/1994] discloses a method for reducing the viscosity of the target product using visbreaking in the presence of a highly aromatic additive — an extract of selective oil purification or catalytic cracking residues boiling in the range of 420 ° C. K. (end of boiling) taken in an amount of 2-8 wt.%. The additional step of visbreaking reduces the viscosity of the product by 1.2-6.3 times compared with the viscosity of the mixture, which was not subjected to visbreaking. At the same time, this method also requires the use of depressant additives.

Прототипом изобретения является способ, изложенный в патенте [RU 2178451, C10G 47/18, 20.01.2002], сущность которого заключается в контакте перерабатываемого сырья с катализатором, содержащим цеолит NU-86 и по меньшей мере один гидрирующий компонент при температуре, которая находится в интервале от 170 до 500°C, давлении в диапазоне от 1 до 250 бар в присутствии водорода, подаваемого в соотношении от 50 до 2000 л на 1 кг сырья. Недостатком этого способа является высокая стоимость синтетических цеолитов, их повышенная склонность к коксованию и потере каталитической активности в присутствии содержащихся в мазуте металлов.The prototype of the invention is the method described in the patent [RU 2178451, C10G 47/18, 01/20/2002], the essence of which is the contact of the processed feed with a catalyst containing zeolite NU-86 and at least one hydrogenation component at a temperature that is in in the range from 170 to 500 ° C, a pressure in the range from 1 to 250 bar in the presence of hydrogen supplied in a ratio of from 50 to 2000 liters per 1 kg of raw material. The disadvantage of this method is the high cost of synthetic zeolites, their increased tendency to coking and loss of catalytic activity in the presence of metals contained in fuel oil.

Поэтому данный способ рекомендуется к использованию в первую очередь для снижения вязкости парафинового сырья, содержащего линейные и/или слегка разветвленные длинноцепочечные парафины.Therefore, this method is recommended for use primarily to reduce the viscosity of paraffin raw materials containing linear and / or slightly branched long-chain paraffins.

Изобретение решает задачу получения мазутов с пониженной вязкостью из атмосферных остатков перегонки нефти путем каталитического воздействия на сырье в присутствии водорода при повышенном давлении и температуре.The invention solves the problem of producing fuel oils with reduced viscosity from atmospheric residues of oil distillation by catalytic action on raw materials in the presence of hydrogen at elevated pressure and temperature.

Для решения поставленной задачи предложен способ переработки тяжелого нефтяного сырья с целью понижения вязкости, в котором мазут или другое тяжелое нефтяное сырье пропускают через неподвижный слой катализатора при температуре 300-600°C, времени контакта мазута с катализатором 0,5-2 г-сырья /г-кат/ч, в присутствии водорода, подаваемого под давлением 4-6 МПа со скоростью 16-80 мг-H2/г-сырья/ч, при этом используют катализатор, который содержит макропоры, образующие регулярную пространственную структуру, причем доля макропор с размером в диапазоне от 50 нм до 15 мкм составляет не менее 30% в общем удельном объеме пор указанного катализатора, а в качестве в качестве носителя он содержит сепиолит - силикат магния.To solve this problem, a method for processing heavy crude oil to lower viscosity is proposed, in which fuel oil or other heavy crude oil is passed through a fixed catalyst bed at a temperature of 300-600 ° C, the contact time of the fuel oil with the catalyst is 0.5-2 g of feedstock / g-cat / h, in the presence of hydrogen supplied under a pressure of 4-6 MPa at a speed of 16-80 mg-H 2 / g-feed / h, using a catalyst that contains macropores forming a regular spatial structure, and the proportion of macropores with size in the range o 50 nm to 15 m is not less than 30% of the total pore volume of said catalyst, as well as as the carrier it contains sepiolite - magnesium silicate.

Содержание кобальта в указанном катализаторе составляет не более 20 мас.%, никеля - не более 20 мас.%, молибдена - не более 20 мас.%, вольфрама - не более 20 мас.%. Катализатор имеет удельную поверхность не менее 100 м2/г с долей внешней поверхности не менее 50% и удельным объемом пор не менее 0,1 см3/г.The cobalt content in the specified catalyst is not more than 20 wt.%, Nickel is not more than 20 wt.%, Molybdenum is not more than 20 wt.%, Tungsten is not more than 20 wt.%. The catalyst has a specific surface area of at least 100 m 2 / g with a fraction of the outer surface of at least 50% and a specific pore volume of at least 0.1 cm 3 / g.

В качестве носителя с упорядоченным пространственным расположением пор катализатор содержит сепиолит - силикат магния, который может иметь состав Mg4(Si6O15)(OH)2 · 6H2O, полученный с помощью темплатного синтеза, при этом размер макропор сепиолитного носителя лежит в диапазоне от 50 нм до 150 мкм.As a carrier with an ordered spatial arrangement of pores, the catalyst contains sepiolite — magnesium silicate, which may have the composition Mg 4 (Si 6 O 15 ) (OH) 2 · 6H 2 O obtained by template synthesis, while the macropore size of the sepiolite carrier lies in range from 50 nm to 150 microns.

Сущность изобретения состоит в использовании нового катализатора, который ранее не применяли в процессах нефтепереработки. Данный катализатор представляет собой активный гидрирующий компонент, нанесенный на носитель из сепиолита. Носитель отличается пористой структурой, которая имеет бимодальный характер, причем значительная доля пор представляет собой макропоры с размером от 50 нм до 15 мкм, расположенные в пространстве упорядоченным образом. На чертеже приведена микрограмма фрагмента носителя с регулярной пространственной структурой макропор, полученная с помощью сканирующего электронного микроскопа. Структуры подобного типа получаются при использовании монодисперсных частиц полимерного темплата, задающих пространственное расположение и размер пор.The essence of the invention consists in the use of a new catalyst, which has not previously been used in oil refining processes. This catalyst is an active hydrogenation component supported on a sepiolite carrier. The carrier is characterized by a porous structure, which has a bimodal character, with a significant proportion of pores being macropores with sizes from 50 nm to 15 μm, arranged in space in an ordered manner. The drawing shows a microgram of a carrier fragment with a regular spatial structure of macropores obtained using a scanning electron microscope. Structures of this type are obtained using monodisperse particles of a polymer template that specify the spatial location and pore size.

В ранее известных и широко используемых способах мезо- и макропористая структура неорганических носителей создается с помощью дефектов структуры без изменения химического состава и свойств поверхности, например, путем гидротермальной обработки [Дзисько В.А., Карнаухов А.П., Тарасова Д.В. Физико-химические основы синтеза окисных катализаторов, -Новосибирск, 1978]. Однако в традиционных способах в конечном продукте образуются поры с неконтролируемым размером и широким распределением по размерам [Antonietti, M.; Berton, В.; Goltner, C.; Hentze, H.P., 1998. Synthesis of mesoporous silica with large pores and bimodal pore size distribution by templating of polymer latices. AdvancedMaterials10, p.154]. Синтез с использованием полистирольных темплатов с позволяет получать материалы с узким распределение пор по размерам и регулярной высокоупорядоченной трехмерной пористой структурой с размером пор от нескольких нанометров до нескольких микрон.In previously known and widely used methods, the mesoporous and macroporous structure of inorganic carriers is created using structural defects without changing the chemical composition and surface properties, for example, by hydrothermal treatment [Dzisko VA, Karnaukhov AP, Tarasova DV Physicochemical fundamentals of the synthesis of oxide catalysts, Novosibirsk, 1978]. However, in conventional methods, pores with an uncontrolled size and wide size distribution are formed in the final product [Antonietti, M .; Berton, B .; Goltner, C .; Hentze, H.P., 1998. Synthesis of mesoporous silica with large pores and bimodal pore size distribution by templating of polymer latices. AdvancedMaterials10, p.154]. Synthesis using polystyrene templates with allows you to get materials with a narrow pore size distribution and a regular highly ordered three-dimensional porous structure with pore sizes from a few nanometers to several microns.

Очевидно, что пористая структура катализатора играет решающую роль в эффективности переработки тяжелых нефтяных фракций. Крупные частицы асфальтенов не могут проникать в узкие поры катализатора, следовательно, любой каталитический носитель для переработки мазутов должен содержать поры размером 20 нм и более для эффективного взаимодействия с асфальтенами и другими высокомолекулярными фракциями [US 4328127, B01J 21/04, 14.05.1982]. Катализаторы на основе носителей со структурированным пространственным расположением пор представляют значительное преимущество, так как в регулярной пространственной структуре макропор заранее заданы все геометрические параметры, такие как размер пор и диаметр отверстий, соединяющих поры между собой. Более того, эти параметры могут варьироваться в зависимости от условий синтеза темплатного носителя. Таким образом, катализаторы на основе носителей регулярной пространственной структурой макропор обеспечивают высокую эффективность использования поверхности, а также значительно увеличивают срок службы катализатора во многих каталитических и адсорбционных процессах, особенно с участием высокомолекулярных труднопревращаемых соединений.Obviously, the porous structure of the catalyst plays a decisive role in the efficiency of processing heavy oil fractions. Large particles of asphaltenes cannot penetrate into the narrow pores of the catalyst, therefore, any catalytic carrier for the processing of fuel oils must contain pores of 20 nm or more for effective interaction with asphaltenes and other high molecular weight fractions [US 4328127, B01J 21/04, 05/14/1982]. Supported catalysts with a structured spatial arrangement of pores are a significant advantage, since all geometric parameters, such as the size of the pores and the diameter of the holes connecting the pores to each other, are predetermined in the regular spatial structure of the macropores. Moreover, these parameters may vary depending on the synthesis conditions of the template carrier. Thus, catalysts based on supports with a regular spatial structure of macropores provide high surface utilization and also significantly increase the life of the catalyst in many catalytic and adsorption processes, especially with the participation of high molecular weight hardly convertible compounds.

Данное изобретение использует уникальные свойства новых материалов для повышения эффективности каталитического процесса гидропереработки атмосферных остатков в мазуты с пониженной вязкостью. Гидропереработку исходного мазута по новому способу проводят при повышенной температуре в диапазоне от 300 до 600°C и повышенном давлении водорода от 4 до 6 МПа. Повышение температуры увеличивает скорость реакций гидрокрекинга, в ходе которых образуются низкомолекулярные углеводороды, снижающие вязкость перерабатываемого сырья. Повышение давления водорода препятствует образованию кокса на поверхности катализатора и продлевает срок его службы. Время контакта мазута с катализатором варьируют от 0,5 до 2 г-мазута/г-кат/ч, а расход водорода задают в диапазоне 16-80 мг-H2/г-мазута/ч. Процесс проводят в присутствии катализатора, нанесенного на носитель с регулярной пространственной структурой макропор.This invention uses the unique properties of new materials to increase the efficiency of the catalytic process for the hydroprocessing of atmospheric residues into fuel oils with reduced viscosity. The hydroprocessing of the original fuel oil according to the new method is carried out at an elevated temperature in the range from 300 to 600 ° C and an increased hydrogen pressure from 4 to 6 MPa. An increase in temperature increases the rate of hydrocracking reactions, during which low molecular weight hydrocarbons are formed, which reduce the viscosity of the processed raw materials. An increase in hydrogen pressure prevents the formation of coke on the surface of the catalyst and extends its life. The contact time of the fuel oil with the catalyst varies from 0.5 to 2 g of fuel oil / g-cat / h, and the hydrogen flow rate is set in the range of 16-80 mg-H 2 / g-fuel oil / h. The process is carried out in the presence of a catalyst supported on a carrier with a regular spatial structure of macropores.

В качестве сырья может быть использовано тяжелое нефтяное сырье, например остатки атмосферной перегонки нефти, которые широко представлены в виде мазута марки M-100. Как показывают проведенные испытания, новый способ позволяет получать из топочного мазута M-100 мазуты, кинематическая вязкость которых может быть снижена до значений, установленных ГОСТ 10585-99 для флотского мазута Ф-5. При определенном соотношении условий проведения нового способа можно получать продукты, которые будут соответствовать флотскому мазуту Ф-5 и по другим параметрам: массовая доля серы, коксуемость, температура вспышки и температура застывания продукта.As a raw material can be used heavy petroleum feedstocks, for example, the remains of atmospheric distillation of oil, which are widely presented in the form of fuel oil brand M-100. As the tests show, the new method allows to obtain fuel oils from fuel oil M-100, the kinematic viscosity of which can be reduced to the values established by GOST 10585-99 for naval fuel oil F-5. With a certain ratio of conditions for the new method, it is possible to obtain products that will correspond to naval fuel oil F-5 and for other parameters: mass fraction of sulfur, coking ability, flash point and pour point of the product.

В качестве пористого носителя с регулярной пространственной структурой макропор предпочтительно использование сепиолита. Для повышения активности катализатор готовят нанесением на указанный носитель активного компонента, который содержит соединения кобальта, молибдена и их комбинации. Катализатор может содержать до 0-10 мас.% кобальта и до 0-20 мас.% молибдена, или их композиции в указанных диапазонах значений.As a porous carrier with a regular spatial structure of macropores, it is preferable to use sepiolite. To increase the activity, the catalyst is prepared by applying to the indicated carrier an active component that contains cobalt, molybdenum compounds and combinations thereof. The catalyst may contain up to 0-10 wt.% Cobalt and up to 0-20 wt.% Molybdenum, or their composition in the indicated ranges of values.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами, таблицей и чертежом.The invention is illustrated by the following examples, table and drawing.

Пример 1Example 1

Для приготовления образцов катализаторов используют полистирольные темплаты с размером частиц 300 нм. Для получения носителя готовят пасту из подкисленного сепиолита (мелкодисперсный порошок сепиолита 80 г, ортофосфорная кислота - 2 г, дистиллированная вода - 25 г) и полистирольного темплата (100 г). Продукт высушивают на воздухе в течение суток. Выход полученного композита составляет 180 г. Порошок композита гранулируют, полученные гранулы сушат на воздухе в течение суток, затем отжигают полистирол на воздухе при 950°C. Полученный материал обладает регулярной пространственной структурой макропор, имеющих средний размер 146 нм, измеренный с помощью низкотемпературной адсорбции азота. Пористая структура носителя показана на Фиг. (Фотография катализатора с регулярной пространственной структурой макропор, полученная с помощью сканирующего электронного микроскопа). Структурированность пористой системы проявляется в заданном пространственном расположении макропор, которые образуют гексагональную плотнейшую упаковку, копирующую упаковку полистирольных темплатов.Polystyrene templates with a particle size of 300 nm are used to prepare catalyst samples. To obtain a carrier, a paste is prepared from acidified sepiolite (finely divided sepiolite powder 80 g, phosphoric acid 2 g, distilled water 25 g) and polystyrene template (100 g). The product is dried in air for a day. The yield of the obtained composite is 180 g. The composite powder is granulated, the obtained granules are dried in air for 24 hours, then polystyrene is annealed in air at 950 ° C. The resulting material has a regular spatial structure of macropores having an average size of 146 nm, measured using low-temperature nitrogen adsorption. The porous structure of the carrier is shown in FIG. (Photograph of a catalyst with a regular spatial structure of macropores obtained using a scanning electron microscope). The structure of the porous system is manifested in a given spatial arrangement of macropores, which form a hexagonal dense package that copies the package of polystyrene templates.

Полученный носитель пропитывают раствором предшественника активного компонента из (NH4)6(Mo7O24)·4H2O (20,8 г), затем высушивают катализатор.The resulting carrier is impregnated with a solution of the active ingredient precursor from (NH 4 ) 6 (Mo 7 O 24 ) · 4H 2 O (20.8 g), then the catalyst is dried.

Полученный катализатор представляет собой цилиндрические гранулы диаметром 2,5 мм. Общий объем пор катализатора составляет 0,61 см3/г при удельной поверхности 105,4 м2/г и среднем размере пор 146 нм. Катализатор содержит 4,5 мас.% кобальта; 10,8 мас.% молибдена.The resulting catalyst is a cylindrical granule with a diameter of 2.5 mm The total pore volume of the catalyst is 0.61 cm 3 / g with a specific surface area of 105.4 m 2 / g and an average pore size of 146 nm. The catalyst contains 4.5 wt.% Cobalt; 10.8 wt.% Molybdenum.

Катализатор в количестве 10 г загружают в реактор Берти и испытывают в реакции гидрокрекинга тяжелого нефтяного сырья при температуре 600°C, давлении 6 МПа. В качестве тяжелого нефтяного сырья используют мазут М-100. Скорость подачи мазута составляет 2 г-мазута/г-кат/ч, скорость подачи водорода 80 мг-Н2г/г-кат/ч. Условия проведения испытаний и некоторые параметры продуктов каталитической реакции приведены в таблице.The catalyst in an amount of 10 g is loaded into a Bertie reactor and tested in the hydrocracking reaction of heavy crude oil at a temperature of 600 ° C, a pressure of 6 MPa. M-100 fuel oil is used as heavy crude oil. The feed rate of fuel oil is 2 g of fuel oil / g-cat / h, the feed rate of hydrogen is 80 mg-N 2 g / g-cat / h. Test conditions and some parameters of the catalytic reaction products are shown in the table.

Кинематическая вязкость продуктов реакции, измеренная при 100°C составляет 11 мм2/с, при исходной вязкости необработанного мазута 84,6 мм2/с. Таким образом, пример демонстрирует возможность многократного снижения вязкости мазута с помощью изложенного в патенте способа обработки.The kinematic viscosity of the reaction products, measured at 100 ° C, is 11 mm 2 / s, with an initial viscosity of untreated fuel oil of 84.6 mm 2 / s. Thus, the example demonstrates the possibility of repeatedly reducing the viscosity of fuel oil using the processing method described in the patent.

Пример 2Example 2

Приготовление катализатора осуществляют аналогично примера 1, однако при получении носителя не используют полистирольный темплат.The preparation of the catalyst is carried out analogously to example 1, however, when receiving the media do not use a polystyrene template.

Полученный катализатор представляет собой цилиндрические гранулы диаметром 2,5 мм. Общий объем пор катализатора составляет 0,34 см3/г при удельной поверхности 98 м2/г и среднем размере пор 7,5 нм. Катализатор содержит 5 мас.% кобальта; 10,1 мас.% молибдена.The resulting catalyst is a cylindrical granule with a diameter of 2.5 mm The total pore volume of the catalyst is 0.34 cm 3 / g with a specific surface area of 98 m 2 / g and an average pore size of 7.5 nm. The catalyst contains 5 wt.% Cobalt; 10.1 wt.% Molybdenum.

Условия испытаний катализатора были аналогичны примеру 1. Параметры продуктов каталитической реакции приведены в таблице. Кинематическая вязкость продуктов реакции, измеренная при 100°C, составляет 17 мм2/с, при исходной вязкости необработанного мазута 84,6 мм2/с. Таким образом, вязкость продуктов обработки мазута на традиционном катализаторе, не содержащем структурированных макропор, в полтора раза выше, чем на структурированном катализаторе.The test conditions of the catalyst were similar to example 1. The parameters of the products of the catalytic reaction are shown in the table. The kinematic viscosity of the reaction products, measured at 100 ° C, is 17 mm 2 / s, with an initial viscosity of untreated fuel oil of 84.6 mm 2 / s. Thus, the viscosity of fuel oil treatment products on a traditional catalyst that does not contain structured macropores is one and a half times higher than on a structured catalyst.

Пример 3Example 3

В этом примере применяют катализатор из примера 1 при температуре 300°C и давлении водорода 4 МПа. Для конечного продукта контролировали вязкость кинематическую, массовую долю серы, коксуемость, температуру вспышки и температуру застывания. Результаты приведены в таблице вместе с параметрами исходного мазута.In this example, the catalyst of Example 1 is used at a temperature of 300 ° C. and a hydrogen pressure of 4 MPa. For the final product, kinematic viscosity, mass fraction of sulfur, coking ability, flash point and pour point were controlled. The results are shown in the table together with the parameters of the original fuel oil.

Сравнение характеристик обработанного и необработанного мазутов показывает значительное снижение вязкости и температуры застывания при сохранении других параметров на уровне, допустимом требованиями ГОСТ 10585-99 к флотскому мазуту Ф-5.Comparison of the characteristics of processed and untreated fuel oil shows a significant decrease in viscosity and pour point while maintaining other parameters at a level acceptable by the requirements of GOST 10585-99 for naval fuel oil F-5.

Пример 4Example 4

Аналогично примеру 3, за исключением температуры испытаний, которая составляут 600°C, 0,5 г-мазута/г-кат/ч, скорость подачи водорода 16 мг-H2/г-кат/ч. Результаты испытаний приведены в таблице.Analogously to example 3, with the exception of the test temperature, which is 600 ° C, 0.5 g of fuel oil / g-cat / h, the feed rate of hydrogen is 16 mg-H 2 / g-cat / h. The test results are shown in the table.

Пример демонстрирует значительное снижение вязкости мазута при повышении температуры обработки с 300 до 600°C. В тоже время наблюдается значительное снижение температуры вспышки и выход этого параметра за значения, определенные ГОСТ 10585-99 для флотского мазута Ф-5.The example demonstrates a significant decrease in the viscosity of fuel oil with increasing processing temperature from 300 to 600 ° C. At the same time, there is a significant decrease in flash point and this parameter goes beyond the values defined by GOST 10585-99 for naval fuel oil F-5.

Пример 5Example 5

Аналогичен примеру 1, за исключением температуры испытаний, которая составляет 420°C. Результаты испытаний приведены в таблице.Similar to example 1, except for the test temperature, which is 420 ° C. The test results are shown in the table.

Пример демонстрирует возможность получения раскрываемым в патенте способом продуктов, удовлетворяющих требованиями ГОСТ 10585-99 к флотскому мазуту Ф-5 по таким параметрам, как коксуемость, кинематическая вязкость, температура вспышки, температура застывания, Кроме того, наблюдается двукратное снижение содержание серы в продуктах обработки по сравнению с исходным мазутом.The example demonstrates the possibility of obtaining products disclosed in the patent method that meet the requirements of GOST 10585-99 for naval fuel oil F-5 in such parameters as coking ability, kinematic viscosity, flash point, pour point. In addition, there is a twofold decrease in the sulfur content in the processed products compared with the original fuel oil.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (4)

1. Способ переработки тяжелого нефтяного сырья, в котором мазут или другое тяжелое нефтяное сырье пропускают через неподвижный слой катализатора при температуре 300-600°C, времени контакта с катализатором 0,5-2 г-сырья/г-кат/ч, в присутствии водорода, подаваемого под давлением 4-6 МПа со скоростью 16-80 мг-H2/г сырья/ч, отличающийся тем, что используют катализатор, который содержит макропоры, образующие регулярную пространственную структуру, причем доля макропор с размером в диапазоне от 50 нм до 15 мкм составляет не менее 30% в общем удельном объеме пор указанного катализатора, а в качестве в качестве носителя он содержит сепиолит-силикат магния.1. A method of processing heavy petroleum feedstock, in which fuel oil or other heavy petroleum feedstock is passed through a fixed catalyst bed at a temperature of 300-600 ° C, contact time with a catalyst of 0.5-2 g of feedstock / g-cat / h, in the presence of hydrogen supplied at a pressure of 4-6 MPa at a speed of 16-80 mg-H 2 / g of feed / h, characterized in that they use a catalyst that contains macropores forming a regular spatial structure, and the proportion of macropores with a size in the range from 50 nm up to 15 microns is at least 30% of the total specific pore volume the specified catalyst, and as a carrier, it contains sepiolite-magnesium silicate. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержание кобальта в указанном катализаторе составляет не более 20 мас.%, никеля - не более 20 мас.%, молибдена - не более 20 мас.%, вольфрама - не более 20 мас.%.2. The method according to claim 1, characterized in that the cobalt content in the specified catalyst is not more than 20 wt.%, Nickel - not more than 20 wt.%, Molybdenum - not more than 20 wt.%, Tungsten - not more than 20 wt. % 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что катализатор имеет удельную поверхность не менее 100 м2/г с долей внешней поверхности не менее 50% и удельным объемом пор не менее 0,1 см3/г.3. The method according to claim 1, characterized in that the catalyst has a specific surface area of at least 100 m 2 / g with a fraction of the outer surface of at least 50% and a specific pore volume of at least 0.1 cm 3 / g. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве носителя с упорядоченным пространственным расположением пор катализатор содержит сепиолит-силикат магния, который может иметь состав Mg4(Si6O15)(OH)2·6H2O, полученный с помощью темплатного синтеза, при этом размер макропор сепиолитного носителя лежит в диапазоне от 50 нм до 150 мкм. 4. The method according to claim 1, characterized in that, as a carrier with an ordered spatial arrangement of pores, the catalyst contains magnesium sepiolite-silicate, which may have the composition Mg 4 (Si 6 O 15 ) (OH) 2 · 6H 2 O obtained with using template synthesis, while the macropore size of the sepiolite carrier lies in the range from 50 nm to 150 μm.
RU2013129949/04A 2013-07-01 2013-07-01 Heavy oil stock processing method RU2530000C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013129949/04A RU2530000C1 (en) 2013-07-01 2013-07-01 Heavy oil stock processing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013129949/04A RU2530000C1 (en) 2013-07-01 2013-07-01 Heavy oil stock processing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2530000C1 true RU2530000C1 (en) 2014-10-10

Family

ID=53381512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013129949/04A RU2530000C1 (en) 2013-07-01 2013-07-01 Heavy oil stock processing method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2530000C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2699354C1 (en) * 2018-11-27 2019-09-05 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук" (ИК СО РАН) Catalyst for protective layer for processing of heavy oil stock and method of its preparation
RU2825944C1 (en) * 2023-03-29 2024-09-02 Алексей Алексеевич Татаринов Method of processing organic and inorganic wastes using liquid-phase multicomponent catalyst consisting of organic and inorganic compounds (embodiments)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU1617948C (en) * 1988-08-16 1994-10-30 ГрозНИИ Method for producing furnace fuel oil component
US6175046B1 (en) * 1995-02-14 2001-01-16 Nippon Oil Company, Limited Method of hydrogenating aromatic hydrocarbons in hydrocarbon oil
RU2178451C2 (en) * 1996-11-27 2002-01-20 Энститю Франсэ Дю Петроль Method for improving flowability loss temperature for paraffin raw material utilizing zeolite nu-86-based catalyst
CN101134915A (en) * 2006-08-31 2008-03-05 中国石油化工股份有限公司 A method for catalytic adsorption and desulfurization of hydrocarbon oil in moving bed reactor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU1617948C (en) * 1988-08-16 1994-10-30 ГрозНИИ Method for producing furnace fuel oil component
US6175046B1 (en) * 1995-02-14 2001-01-16 Nippon Oil Company, Limited Method of hydrogenating aromatic hydrocarbons in hydrocarbon oil
RU2178451C2 (en) * 1996-11-27 2002-01-20 Энститю Франсэ Дю Петроль Method for improving flowability loss temperature for paraffin raw material utilizing zeolite nu-86-based catalyst
CN101134915A (en) * 2006-08-31 2008-03-05 中国石油化工股份有限公司 A method for catalytic adsorption and desulfurization of hydrocarbon oil in moving bed reactor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2699354C1 (en) * 2018-11-27 2019-09-05 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук" (ИК СО РАН) Catalyst for protective layer for processing of heavy oil stock and method of its preparation
WO2020130875A3 (en) * 2018-11-27 2020-09-10 Акционерное Общество "Газпромнефть - Московский Нпз" (Ао "Газпромнефть - Мнпз") Guard bed catalyst for processing heavy oil feedstock
RU2825944C1 (en) * 2023-03-29 2024-09-02 Алексей Алексеевич Татаринов Method of processing organic and inorganic wastes using liquid-phase multicomponent catalyst consisting of organic and inorganic compounds (embodiments)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107922858A (en) Method for producing lubricating base oil
EP2821462B1 (en) Additives for the maximization of light olefins in fluid catalytic cracking units, and process
Ishihara et al. Catalytic cracking of soybean oil by hierarchical zeolite containing mesoporous silica-aluminas using a Curie point pyrolyzer
TW201412397A (en) Improved catalyst and method for hydrogen conversion of heavy feed
CN110892044A (en) System and method for processing heavy oil by steam cracking after oil upgrading
KR102678624B1 (en) Hydroisomerization catalyst manufactured using a high nanopore volume alumina supports
JP2010110698A (en) Fluid catalytic cracking catalyst for hydrocarbon oil
RU2629355C1 (en) Production method of low sulfur diesel fuel
CN104334271A (en) Method for producing hydroisomerization catalyst and method for producing lubricant base oil
RU2502787C1 (en) Fuel oil viscosity reduction method
RU2610525C1 (en) Method for deasphalting and demetallizing heavy oil stock
RU2530000C1 (en) Heavy oil stock processing method
JP4658491B2 (en) Production method of environment-friendly diesel oil
US11111443B2 (en) Process and zeolitic catalyst for the catalytic cracking of unconventional light crude oil type shale/tight oil and its blends with vacuum gas oil
JP7046763B2 (en) Fluid cracking catalyst for hydrocarbon oil
CN101410488A (en) Method for producing liquid fuel base material
CN120322531A (en) Process for hydrotreating and cracking crude oil
JP2005238128A (en) Hydrotreating catalyst precursor, method for producing the same, and method for producing refined hydrocarbon oil
JP4848191B2 (en) Method for hydrotreating synthetic oil
EP2055760A1 (en) Catalytic system and additive for maximisation of light olefins in fluid catalytic cracking units in operations of low severity
Glotov et al. Catalytic cracking of petroleum feedstock in the presence of additives derived from cross–linked mesoporous oxides for reduction of the sulfur content in liquid products
JP2015168688A (en) Production method of light oil base
RU2620813C1 (en) Catalyst for hydroizomerization of diesel fuel
Yuzmukhametova et al. Coarsely Granulated Macroporous Adsorbent for Adsorption Cleaning of Heavy Oil Stock
CN104302740B (en) Method for producing lubricating base oil

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20220126