RU2619699C1 - Heavy crude oil and/or natural bitumen refining method - Google Patents
Heavy crude oil and/or natural bitumen refining method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2619699C1 RU2619699C1 RU2016100709A RU2016100709A RU2619699C1 RU 2619699 C1 RU2619699 C1 RU 2619699C1 RU 2016100709 A RU2016100709 A RU 2016100709A RU 2016100709 A RU2016100709 A RU 2016100709A RU 2619699 C1 RU2619699 C1 RU 2619699C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- evaporator
- natural bitumen
- heavy oil
- emulsion
- raw materials
- Prior art date
Links
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000007670 refining Methods 0.000 title abstract description 3
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 title abstract 2
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 16
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 15
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- -1 nickel metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 abstract description 4
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 102200118166 rs16951438 Human genes 0.000 description 3
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 2
- 239000002569 water oil cream Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10C—WORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
- C10C3/00—Working-up pitch, asphalt, bitumen
- C10C3/06—Working-up pitch, asphalt, bitumen by distillation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D1/00—Evaporating
- B01D1/16—Evaporating by spraying
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к способам переработки тяжелых нефтей и природных битумов.The invention relates to the oil industry, in particular to methods for processing heavy oils and natural bitumen.
Известен способ переработки нефти, где исходное сырье после предварительного нагрева подвергают однократному частичному испарению. Полученный газ направляют в укрепляющую секцию первой ректификационной колонны, а полученную жидкость - в зону питания первой ректификационной колонны, см. RU Патент №2493897, B01D 3/14 (2006.01), C10G 7/00 (2006.01), 2012.A known method of oil refining, where the feedstock after preheating is subjected to a single partial evaporation. The obtained gas is sent to the strengthening section of the first distillation column, and the obtained liquid is sent to the feed zone of the first distillation column, see RU Patent No. 2493897,
Недостатком указанного способа является необходимость большого габаритного размера ректификационной колонны.The disadvantage of this method is the need for a large overall size of the distillation column.
Известен также способ переработки тяжелого углеводородного сырья, включающий стадию термической обработки с получением одной или более фракций и/или стадию разделения сырья на фракции с получением одной или более фракций, компаундирование фракций с сырьем индивидуально или в смеси. В сырье вводят либо металлорганическую соль, либо наночастицы металлов, см. RU Патент №2495087, C10G 9/00 (2006.01), C10G 11/02 (2006.01), 2012.There is also known a method of processing heavy hydrocarbon feedstocks, comprising the step of heat treatment to produce one or more fractions and / or the step of dividing the feedstock into fractions to produce one or more fractions, compounding the fractions with the feedstock individually or in a mixture. Either organometallic salt or metal nanoparticles are introduced into the feed, see RU Patent No. 2495087, C10G 9/00 (2006.01), C10G 11/02 (2006.01), 2012.
Недостатком указанного способа является сложность технологического процесса получения синтетической нефти.The disadvantage of this method is the complexity of the process for producing synthetic oil.
Наиболее близким является способ переработки тяжелой нефти и/или природного битума, включающий разделение сырья на дистиллят и остаточные фракции, в котором разделение осуществляют подачей нагретого сырья в испаритель под давлением 10÷45 атм и распыливанием его через форсунку по направлению снизу вверх, см. RU Патент №2542308, B01D 1/16 (2006.01), С10С 3/06 (2006.01), 2014.The closest is the method of processing heavy oil and / or natural bitumen, including the separation of raw materials into distillate and residual fractions, in which the separation is carried out by supplying heated raw materials to the evaporator at a pressure of 10 ÷ 45 atm and spraying it through the nozzle in the direction from the bottom up, see RU Patent No. 2542308,
Недостатком указанного способа является недостаточный выход дистиллятной фракции «н.к. - 360°C».The disadvantage of this method is the insufficient yield of the distillate fraction "N. to. - 360 ° C. "
Задачей изобретения является увеличение выхода дистиллятной фракции «н.к. - 360°С» на 13-14%.The objective of the invention is to increase the yield of distillate fraction "N. to. - 360 ° С ”by 13-14%.
Техническая задача решается способом переработки тяжелой нефти и/или природного битума, включающим разделение сырья на дистиллят и остаточные фракции путем подачи нагретого до 360°С сырья в испаритель под давлением и распыливанием его через форсунку по направлению снизу вверх, перед подачей в испаритель в ультразвуковом диспергаторе с частотой волн 22 кГц и плотностью энергии 5 Вт/см2 при температуре 80-100°С готовят эмульсию сырья, содержащую тяжелую нефть и/или природный битум, воду и наноразмерные частицы оксидов металлов железа и никеля при массовом соотношении 4:1 соответственно, при следующем соотношении компонентов, мас. %:The technical problem is solved by a method of processing heavy oil and / or natural bitumen, including the separation of raw materials into distillate and residual fractions by feeding the raw material heated to 360 ° C to the evaporator under pressure and spraying it through the nozzle from the bottom up, before feeding it to the evaporator in an ultrasonic disperser with a wave frequency of 22 kHz and an energy density of 5 W / cm 2 at a temperature of 80-100 ° C, an emulsion of raw materials is prepared containing heavy oil and / or natural bitumen, water and nanosized particles of iron and nickel metal oxides with a mass ratio of 4: 1, respectively, in the following ratio of components, wt. %:
затем эмульсию подают в испаритель на распыливание под давлением 20-150 атм.then the emulsion is fed to the evaporator for spraying under a pressure of 20-150 atm.
Решение технической задачи позволяет увеличить выход дистиллятной фракции «н.к. - 360°С» на 13-14%.The solution to the technical problem allows to increase the yield of distillate fraction "N. to. - 360 ° С ”by 13-14%.
Для приготовления сырья используют следующие компоненты:For the preparation of raw materials use the following components:
- тяжелая нефть плотностью 930 кг/м3 или природный битум плотностью 960 кг/м3,- heavy oil with a density of 930 kg / m 3 or natural bitumen with a density of 960 kg / m 3 ,
- вода по ГОСТ 6709-72,- water according to GOST 6709-72,
- частицы оксидов металлов: четырехвалентного железа (Fe3O4) и двухвалентного никеля (NiO), имеющие размеры от 40 до 100 нм, в массовом соотношении 4:1 соответственно.- particles of metal oxides: ferrous iron (Fe 3 O 4 ) and divalent nickel (NiO), having sizes from 40 to 100 nm, in a mass ratio of 4: 1, respectively.
Способ переработки тяжелой нефти и/или природного битума осуществляют в цилиндрическом вертикальном аппарате - испарителе, оснащенном патрубками: для подачи сырья 1, вывода парожидкостной смеси 2 и отвода остаточных фракций 3. Внутри испарителя по его центру установлена форсунка 4, которая снабжена направляющими для подачи жидкости снизу вверх и расположена в выходной части патрубка подачи сырья в испаритель, см. Фиг. 1.A method of processing heavy oil and / or natural bitumen is carried out in a cylindrical vertical apparatus — an evaporator equipped with nozzles: for supplying
Приготовление водонефтяной эмульсии, см. Фиг. 2.Preparation of an oil-water emulsion, see FIG. 2.
Заданное количество воды из емкости Е-1 и раствора наночастиц в водной среде из емкости Е-2 подают в емкость подготовки водной фазы Е-4. Далее подготовленную водную фазу подают в емкость Е-5, где нагревают до 80°С, после чего направляют в ультразвуковой диспергатор М-1 с частотой волн 22 кГц и плотностью энергии 5 Вт/см2. Тяжелую нефть и/или природный битум, в свою очередь, подают в емкость Е-9, где нагревают до 80-100°С и направляют в ультразвуковой диспергатор М-1 с частотой волн 22 кГц и плотностью энергии 5 Вт/см2. Полученную эмульсию в дальнейшем направляют в емкость Е-10.A predetermined amount of water from a vessel E-1 and a solution of nanoparticles in an aqueous medium from a vessel E-2 is supplied to a preparation vessel for the aqueous phase E-4. Next, the prepared aqueous phase is fed into the tank E-5, where it is heated to 80 ° C, and then sent to an ultrasonic disperser M-1 with a wave frequency of 22 kHz and an energy density of 5 W / cm 2 . Heavy oil and / or natural bitumen, in turn, is fed into a container E-9, where it is heated to 80-100 ° C and sent to an ultrasonic disperser M-1 with a wave frequency of 22 kHz and an energy density of 5 W / cm 2 . The resulting emulsion is then sent to the tank E-10.
Распыливание через форсунку полученной эмульсии, см. Фиг. 3.Spraying through the nozzle of the emulsion obtained, see FIG. 3.
Приготовленную эмульсия из емкости Е-1 насосом Н-1 прокачивают через печь П-1, где ее нагревают до температуры 360°С и под давлением 20÷150 атм направляют в аппарат - испаритель И-2. Паровая фаза из испарителя И-1 проходит водяной холодильник Х-1, где конденсируется и собирается в сборнике Е-2, а остаточные фракции проходят через водяной холодильник Х-2, где их охлаждают и собирают в сборнике Е-3.The prepared emulsion from the E-1 tank is pumped through the N-1 pump through the P-1 furnace, where it is heated to a temperature of 360 ° C and sent under pressure of 20 ÷ 150 atm to the I-2 evaporator. The vapor phase from the I-1 evaporator passes through a water cooler X-1, where it condenses and collects in a collector E-2, and the residual fractions pass through a water cooler X-2, where they are cooled and collected in a collector E-3.
Данное изобретение иллюстрируют следующие примеры конкретного выполнения.The invention is illustrated by the following examples of specific performance.
Пример 1. По заявленному способу, с использованием указанной на Фиг. 2 установки, осуществляют переработку тяжелой нефти разделением сырья на дистиллят и остаточные фракции путем подачи нагретой до 360°С водонефтяной эмульсии в испаритель под давлением 20 атм и распыливания ее через форсунку по направлению снизу вверх.Example 1. According to the claimed method, using the one indicated in FIG. 2 plants, they process heavy oil by separating the raw materials into distillate and residual fractions by feeding a water-oil emulsion heated to 360 ° С to the evaporator under a pressure of 20 atm and spraying it through the nozzle in the direction from the bottom up.
Перед распиливанием сырья при температуре 80°С готовят его эмульсию в ультразвуковом диспергаторе М-1 с частотой волн 22 кГц и плотностью энергии 5 Вт/см2 при следующем соотношении компонентов, мас. %:Before sawing the raw material at a temperature of 80 ° C, prepare its emulsion in an ultrasonic disperser M-1 with a wave frequency of 22 kHz and an energy density of 5 W / cm 2 in the following ratio of components, wt. %:
Пример 2 аналогичен примеру 1, отличие состоит в том, что вместо тяжелой нефти берут природный битум, а эмульсию подают в испаритель под давлением 20 атм.Example 2 is similar to example 1, the difference is that instead of heavy oil they take natural bitumen, and the emulsion is fed to the evaporator under a pressure of 20 atm.
Пример 3 аналогичен примеру 1, отличие заключается в соотношении компонентов эмульсии и в подаче эмульсии в испаритель под давлением 150 атм.Example 3 is similar to example 1, the difference lies in the ratio of the components of the emulsion and in the supply of the emulsion to the evaporator under a pressure of 150 atm.
Пример 4 аналогичен примеру 2, отличие заключается в соотношении компонентов эмульсии и в подаче эмульсии в испаритель под давлением 150 атм.Example 4 is similar to example 2, the difference lies in the ratio of the components of the emulsion and in the supply of the emulsion to the evaporator under a pressure of 150 atm.
Пример 5. Осуществляют переработку смеси тяжелой нефти и природного битума при условиях, аналогичных примерам 3 и 4, но подачу эмульсии в испаритель осуществляют под давлением 75 атм.Example 5. Carry out the processing of a mixture of heavy oil and natural bitumen under conditions similar to examples 3 and 4, but the emulsion is fed to the evaporator under a pressure of 75 atm.
Данные по примерам конкретного выполнения и полученные результаты сведены в таблицу.Data on examples of specific performance and the results are summarized in table.
Таким образом, заявленный способ переработки тяжелой нефти и/или природного битума позволяет увеличить выход дистиллятных фракций «н.к. - 360°С», в сравнении с прототипом, на 13-14%Thus, the claimed method of processing heavy oil and / or natural bitumen allows to increase the yield of distillate fractions "N. to. - 360 ° C ", compared with the prototype, 13-14%
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016100709A RU2619699C1 (en) | 2016-01-11 | 2016-01-11 | Heavy crude oil and/or natural bitumen refining method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016100709A RU2619699C1 (en) | 2016-01-11 | 2016-01-11 | Heavy crude oil and/or natural bitumen refining method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2619699C1 true RU2619699C1 (en) | 2017-05-17 |
Family
ID=58715733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016100709A RU2619699C1 (en) | 2016-01-11 | 2016-01-11 | Heavy crude oil and/or natural bitumen refining method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2619699C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2692756C1 (en) * | 2019-02-14 | 2019-06-27 | Дмитрий Сергеевич Корнеев | Natural bitumen conversion method |
| RU2749590C1 (en) * | 2020-07-26 | 2021-06-15 | Владимир Петрович Сизов | Method for separating motor fuels from oil and a device for its implementation |
| RU2826743C1 (en) * | 2024-03-15 | 2024-09-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") | Method of processing heavy oil or tar |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU128851A1 (en) * | 1959-07-27 | 1959-11-30 | В.А. Быстров | Method for distilling off solvent from oil-gasoline solutions |
| SU458571A1 (en) * | 1970-12-11 | 1975-01-30 | Белорусский технологический институт им.С.М.Кирова | Residual oil oxidizer |
| US5415764A (en) * | 1992-11-30 | 1995-05-16 | Buss Ag | Process for the further processing of a vacuum residue in a crude oil refinery |
| RU2232181C1 (en) * | 2000-11-03 | 2004-07-10 | Сэнфорд П. БРАСС | Method of separating petroleum feedstock for production of asphalt and apparatus for implementation of the method |
| RU2542308C2 (en) * | 2013-04-30 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КНИТУ") | Heavy crude oil and/or natural bitumen refining method |
-
2016
- 2016-01-11 RU RU2016100709A patent/RU2619699C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU128851A1 (en) * | 1959-07-27 | 1959-11-30 | В.А. Быстров | Method for distilling off solvent from oil-gasoline solutions |
| SU458571A1 (en) * | 1970-12-11 | 1975-01-30 | Белорусский технологический институт им.С.М.Кирова | Residual oil oxidizer |
| US5415764A (en) * | 1992-11-30 | 1995-05-16 | Buss Ag | Process for the further processing of a vacuum residue in a crude oil refinery |
| RU2232181C1 (en) * | 2000-11-03 | 2004-07-10 | Сэнфорд П. БРАСС | Method of separating petroleum feedstock for production of asphalt and apparatus for implementation of the method |
| RU2542308C2 (en) * | 2013-04-30 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КНИТУ") | Heavy crude oil and/or natural bitumen refining method |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2692756C1 (en) * | 2019-02-14 | 2019-06-27 | Дмитрий Сергеевич Корнеев | Natural bitumen conversion method |
| RU2749590C1 (en) * | 2020-07-26 | 2021-06-15 | Владимир Петрович Сизов | Method for separating motor fuels from oil and a device for its implementation |
| RU2826743C1 (en) * | 2024-03-15 | 2024-09-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") | Method of processing heavy oil or tar |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5202644B2 (en) | A method to improve the quality of heavy oils with hot pressurized water and ultrasonic generation premixers. | |
| CA2784295C (en) | Process mixing water, oxidant and heavy oil under supercritical temperature and pressure conditions and eventually submitting the mixture to microwave treating | |
| CN107916128A (en) | Integrated slurries hydrotreating and steam pyrolysis are carried out to crude oil to produce petroleum chemicals | |
| KR20140001193A (en) | Removal of sulfur compounds from petroleum stream | |
| WO2009085461A1 (en) | Upgrading heavy hydrocarbon oils | |
| US9969944B2 (en) | Dissolved oil removal from quench water of gas cracker ethylene plants | |
| RU2619699C1 (en) | Heavy crude oil and/or natural bitumen refining method | |
| US20100276375A1 (en) | Treatment of Interface Rag Produced during Heavy Crude Oil Processing | |
| KR20130033356A (en) | Process for upgrading hydrocarbons and device for use therein | |
| RU2359992C2 (en) | Preparation method of liquid hydrocarbon raw materials | |
| RU2542308C2 (en) | Heavy crude oil and/or natural bitumen refining method | |
| US20150315478A1 (en) | Systems and methods for field treating heavy or otherwise challenging crude oils | |
| DE202011103295U1 (en) | Plant for combined processing of petroleum-containing raw materials | |
| US2167339A (en) | Hydrogenation of cyclic hydrocarbons | |
| RU2628611C1 (en) | Method for heavy oil feedstock processing | |
| US1252401A (en) | Art of distilling hydrocarbons. | |
| RU2363721C1 (en) | Method for preparation of liquid hydrocarbon raw materials | |
| US2961398A (en) | Distillation method and apparatus | |
| RU74916U1 (en) | SCHEME OF OIL REFINING PRODUCTION WITH A DEEP-TREATMENT UNIT | |
| US1712187A (en) | Pressure distillation of heavy hydrocarbon oils | |
| US20090000940A1 (en) | Method and Apparatus for Oil and/or Oil Product Treatment | |
| US2110845A (en) | Treatment of heavy hydrocarbon oils with light hydrocarbons | |
| US1920140A (en) | Process for hydrogenation of hydrocarbon oils | |
| RU2330060C1 (en) | Method of processing high-viscosity oil | |
| US1796507A (en) | Process and apparatus for converting petroleum oil |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180112 |