RU2626240C1 - Method of processing sulfur-containing oil sludge with high water content - Google Patents
Method of processing sulfur-containing oil sludge with high water content Download PDFInfo
- Publication number
- RU2626240C1 RU2626240C1 RU2016127613A RU2016127613A RU2626240C1 RU 2626240 C1 RU2626240 C1 RU 2626240C1 RU 2016127613 A RU2016127613 A RU 2016127613A RU 2016127613 A RU2016127613 A RU 2016127613A RU 2626240 C1 RU2626240 C1 RU 2626240C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- product
- hydrocarbon
- oil sludge
- sludge
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G15/00—Cracking of hydrocarbon oils by electric means, electromagnetic or mechanical vibrations, by particle radiation or with gases superheated in electric arcs
- C10G15/08—Cracking of hydrocarbon oils by electric means, electromagnetic or mechanical vibrations, by particle radiation or with gases superheated in electric arcs by electric means or by electromagnetic or mechanical vibrations
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G32/00—Refining of hydrocarbon oils by electric or magnetic means, by irradiation, or by using microorganisms
- C10G32/02—Refining of hydrocarbon oils by electric or magnetic means, by irradiation, or by using microorganisms by electric or magnetic means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G33/00—Dewatering or demulsification of hydrocarbon oils
- C10G33/02—Dewatering or demulsification of hydrocarbon oils with electrical or magnetic means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G47/00—Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions
- C10G47/02—Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions characterised by the catalyst used
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G7/00—Distillation of hydrocarbon oils
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности к способам переработки серосодержаших нефтешламов с высоким содержанием воды с получением продуктов, имеющих низкое содержание серы, и может быть использовано в нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности.The invention relates to the field of oil refining and petrochemicals, in particular to methods for processing sulfur-containing oil sludge with a high water content to obtain products having a low sulfur content, and can be used in the oil and oil refining industry.
Нефтешламы являются сложными физико-химическими смесями, которые состоят, в основном, из нефтепродуктов, механических примесей (глины, окислов металлов, песка) и воды. Соотношение составляющих нефтешламов может быть самым различным. В частности, термин «нефтешлам» означает нефть с содержанием нефтепродуктов до 90% масс., воды до 90% масс., твердого вещества до 20% масс.Oil sludge are complex physicochemical mixtures, which consist mainly of oil products, solids (clay, metal oxides, sand) and water. The ratio of the components of oil sludge can be very different. In particular, the term "oil sludge" means oil with a petroleum product content of up to 90 wt%, water up to 90 wt%, and solid matter up to 20 wt%.
Серосодержащий нефтешлам - высокотоксичный продукт, загрязняющий все слои биосферы, является причиной серьезных экологических проблем.Sulfur-containing oil sludge - a highly toxic product that pollutes all layers of the biosphere, is the cause of serious environmental problems.
В этой связи проблема переработки и утилизации серосодержащих нефтешламов в настоящее время стоит весьма остро.In this regard, the problem of processing and disposal of sulfur-containing oil sludge is currently very acute.
Известны многочисленные способы переработки нефтешламов, основанные на разделении шлама на составляющие его компоненты и их последующую конверсию. Выбор той или иной схемы переработки диктуется характеристикой исходного шлама и требованиями, предъявляемыми к получаемым целевым продуктам.Numerous methods are known for the processing of oil sludge based on the separation of sludge into its constituent components and their subsequent conversion. The choice of a particular processing scheme is dictated by the characteristics of the initial sludge and the requirements for the resulting target products.
Известен способ переработки нефтешлама, в соответствии с которым нефтешлам обрабатывают деэмульгатором, нагревают до 40-50°C и отстаивают с разделением его на нефтепродуктовую и водную фазы, водно-иловую суспензию и замазученные механические примеси. Нефтепродуктовую фазу используют как котельное топливо, водную фазу выводят и направляют на размыв донного осадка в шламонакопитель, водно-иловую суспензию используют в качестве питательной среды для выращивания микроорганизмов, а замазученные механические примеси после отмывки их растворителем и водяным паром вводят в водно-иловую суспензию с выращенными микроорганизмами, при температуре 30-35°C в течение 2-3 суток обезвреживают в аэробных условиях и выводят очищенные механические примеси (RU 2116265, 1998). Недостатки известного способа заключаются в сложной технологии его проведения, в частности, наличии трудоемкой стадии выращивания микроорганизмов, в высоком содержании серы в целевых продуктах, необходимости регенерирования используемого растворителя.A known method of processing oil sludge, in accordance with which the oil sludge is treated with a demulsifier, heated to 40-50 ° C and defended with its separation into oil and water phases, water-sludge suspension and oiled mechanical impurities. The oil product phase is used as boiler fuel, the aqueous phase is removed and sent to the bottom sediment to be washed into the sludge collector, the water-sludge suspension is used as a nutrient medium for growing microorganisms, and the oiled mechanical impurities, after washing with solvent and water vapor, are introduced into the water-sludge suspension with grown by microorganisms, at a temperature of 30-35 ° C for 2–3 days they are neutralized under aerobic conditions and purified mechanical impurities are removed (RU 2116265, 1998). The disadvantages of this method are the complex technology of its implementation, in particular, the presence of a laborious stage of growing microorganisms, a high sulfur content in the target products, the need for regeneration of the solvent used.
Известен способ переработки твердых нефтешламов путем раздельного отбора из накопительного амбара верхнего слоя шлама и донного слоя нефтешлама, при котором от донного слоя нефтешлама отделяют замазученный грунт, который отправляют на полигон для биоразложения или используют в качестве изоляционного материала на полигонах размещения бытовых и промышленных отходов. Донный слой нефтешлама объединяют с его верхним слоем или модифицируют путем разбавления фракцией светлых нефтепродуктов. Подготовленный таким образом нефтешлам направляют в теплообменник, перегреватель и затем под давлением в душ, при выходе из которого он распыляется. Противотоком к нефтешламу снизу вверх движутся дымовые газы. При этом нагрев шлама осуществляют от температуры 120-140°C при скорости нагрева от 143±15°C/с. Далее определенным образом осуществляют нагрев и на конечном этапе нагрева поддерживают температуру 340-350°C и скорость нагрева 10±2°C/с. Выделение нефтяных фракций осуществляют на конечном этапе нагрева. В результате выделения нефтяных фракций получают гудрон для дорожного битума, фракцию светлых нефтепродуктов, которую используют в качестве печного топлива или как добавку к сырью гидроочистки на нефтеперерабатывающих заводах (RU 2506303, 2014).There is a method of processing solid sludge by separate selection from the storage barn of the upper layer of sludge and the bottom layer of oil sludge, in which oiled soil is separated from the bottom layer of oil sludge, which is sent to a landfill for biodegradation or used as insulation material at landfills for household and industrial waste. The bottom layer of oil sludge is combined with its upper layer or modified by dilution with a fraction of light oil products. Oil sludge prepared in this way is sent to a heat exchanger, superheater and then under pressure into a shower, upon exiting which it is sprayed. Flue gases move upstream to the oil sludge from the bottom up. In this case, the sludge is heated from a temperature of 120-140 ° C at a heating rate of 143 ± 15 ° C / s. Then, heating is carried out in a certain way and, at the final heating stage, the temperature is maintained at 340-350 ° C and the heating rate is 10 ± 2 ° C / s. The selection of oil fractions is carried out at the final stage of heating. As a result of the separation of oil fractions, tar for road bitumen is obtained, a fraction of light oil products, which is used as heating oil or as an additive to hydrotreating raw materials at oil refineries (RU 2506303, 2014).
Недостаток способа заключается в его сложной технологической схеме, получении нефтепродуктов, имеющих высокое содержание серы.The disadvantage of this method lies in its complex technological scheme, obtaining petroleum products having a high sulfur content.
Известен способ переработки нефтешлама, описанный в RU 2550843, 20.05.2015. Согласно указанному способу исходный нефтешлам подвергают разделению на нефтеконцентрат, нефтезагрязненную воду и механические примеси. Нефтезагрязненную воду подвергают очистке с получением нормативно-чистой воды, механические примеси перерабатывают в дорожно-строительные материалы. Нефтеконцентрат в присутствии разбавителя и паров стабилизации доочищают с получением сырья, которое подвергают термической конверсии с получением разбавителя, светлых фракций, остаточной фракции и сероводородсодержащего газа. Разбавитель направляют на разбавление нефтеконцентрата. Светлые фракции подвергают гидростабилизации и стабилизации с получением светлых товарных продуктов, например технического бензина и дистиллятного судового топлива. Остаточную фракцию выводят в качестве тяжелого котельного топлива. Сероводородсодержащий углеводородный газ очищают от сероводорода, например, с получением серы и топливного газа, используемого на собственные нужды. При этом, в частности, блок доочистки нефтеконцентрата может представлять собой, например, сепарационную установку с узлами коалесцентного фильтрования и смешения нефтеконцентрата с разбавителем и парами стабилизации. Блок гидростабилизации и стабилизации светлых фракций представляет собой установку неглубокого каталитического гидрирования светлых фракций на никельсодержащем катализаторе, соединенную с насадочной или тарельчатой стабилизационной колонной. Блок очистки газа от сероводорода представляет собой, например, установку аминовой очистки, установку хелатной очистки, установку Клауса или одну из других известных установок, целесообразность применения которых определяется в зависимости от содержания сероводорода в газе, его массового расхода и требований к качеству очистки газа. Установка термической конверсии нефтеконцентрата, включающая оборудование для фракционирования, может представлять собой, например, установку термического крекинга, включающую в свой состав колонну ректификации паров термолиза.A known method of processing oil sludge described in RU 2550843, 05.20.2015. According to the specified method, the initial oil sludge is subjected to separation into oil concentrate, oil-contaminated water and mechanical impurities. Oil-contaminated water is subjected to purification with obtaining normatively pure water, mechanical impurities are processed into road-building materials. The oil concentrate in the presence of a diluent and stabilization vapors is refined to obtain a feed which is subjected to thermal conversion to obtain a diluent, light fractions, residual fraction and hydrogen sulfide-containing gas. The diluent is sent to dilute the oil concentrate. The light fractions are subjected to hydrostabilization and stabilization to obtain light marketable products, for example, technical gasoline and distillate marine fuel. The residual fraction is withdrawn as a heavy boiler fuel. Hydrogen sulfide-containing hydrocarbon gas is purified from hydrogen sulfide, for example, to produce sulfur and fuel gas used for own needs. In this case, in particular, the unit for the post-treatment of the oil concentrate can be, for example, a separation unit with units for coalescence filtering and mixing the oil concentrate with a diluent and stabilization vapors. The hydrostabilization and stabilization unit of the light fractions is a unit for the shallow catalytic hydrogenation of light fractions on a nickel-containing catalyst connected to a packed or plate-shaped stabilization column. The gas hydrogen sulfide purification unit is, for example, an amine purification unit, a chelate purification unit, a Klaus unit, or one of the other known plants, the appropriateness of which is determined depending on the content of hydrogen sulfide in the gas, its mass flow rate and the requirements for the quality of gas purification. A thermal conversion unit for oil concentrate, including equipment for fractionation, can be, for example, a thermal cracking unit, which includes a distillation column for thermolysis vapors.
Недостаток способа заключается в его сложной технологической схеме.The disadvantage of this method lies in its complex technological scheme.
Более близким к изобретению является способ переработки нефтешлама, выделенного из донных осадков буферных прудов биологических очистных сооружений (И.М. Колесников, В.И. Фролов, X.X. Борзаев, А.П. Глотов, С.В. Кардашев / Математическое моделирование каталитического крекинга нефтешлама, подвергнутого электромагнитной активации / ХТТМ, №6, 2015, стр. 16-20).Closer to the invention is a method of processing oil sludge isolated from bottom sediments of buffer ponds of biological treatment facilities (I.M. Kolesnikov, V.I. Frolov, XX Borzaev, A.P. Glotov, S.V. Kardashev / Mathematical modeling of catalytic cracking oil sludge subjected to electromagnetic activation / HTTM, No. 6, 2015, p. 16-20).
Нефтешлам ОАО АНК «Башнефть-Уфанефтехим», представляющий собой смесь нефтяного компонента (30,1% масс) воды (51,8% масс), и механических примесей (18,1% масс), смешивают с четыреххлористым углеродом в соотношении углерод:нефтешлам, равном 1:1. После перемешивания смесь отстаивают в течение 8 часов с образованием двух слоев: верхний раствор нефти в четыреххлористом углероде и нижний - вода и механические примеси. Верхний слой отделяют от воды и механических примесей, затем отфильтровывают от него остаточное количество механических примесей. От фильтрата отгоняют четыреххлористый углерод и остатки воды. Полученный нефтешлам с содержанием воды 1,8% масс, серы 2,03% масс, механических примесей 1,14% масс, нефтяная составляющая н.к. 83,5°C, к.к. 680,4°C - остальное подвергают активации действием высокочастотного излучения с частотой 40-55 МГц мощностью 0,2-0,6 кВт.The oil sludge of JSOC Bashneft-Ufaneftekhim, which is a mixture of the oil component (30.1% of the mass) of water (51.8% of the mass) and mechanical impurities (18.1% of the mass), is mixed with carbon tetrachloride in the ratio of carbon: oil sludge equal to 1: 1. After stirring, the mixture is left to stand for 8 hours with the formation of two layers: the upper solution of oil in carbon tetrachloride and the lower - water and mechanical impurities. The upper layer is separated from water and solids, then the residual amount of solids is filtered from it. Carbon tetrachloride and residual water are distilled off from the filtrate. The resulting oil sludge with a water content of 1.8% of the mass, sulfur 2.03% of the mass, solids 1.14% of the mass, oil component n.k. 83.5 ° C, c.k. 680.4 ° C - the rest is subjected to activation by the action of high-frequency radiation with a frequency of 40-55 MHz with a power of 0.2-0.6 kW.
Активированный нефтешлам подвергают каталитической переработке в присутствии высококремнеземных цеолиталюмосиликатных катализаторов крекинга.Activated oil sludge is subjected to catalytic processing in the presence of high-silica zeolite-aluminosilicate cracking catalysts.
Указанный способ позволяет увеличить выход светлых фракций на 11-16% масс. в зависимости от температуры крекинга. Недостатком данного способа переработки нефтешлама являются большие трудности разделения водной, углеводородной и твердой фаз до проведения активации сырья из-за образования эмульсий, которые требуют дополнительной обработки для их разрушения. Такая обработка приводит к большим затратам по времени и материальным затратам. Полученный при этом целевой продукт имеет содержание серы 0,7% масс.The specified method allows to increase the yield of light fractions by 11-16% of the mass. depending on cracking temperature. The disadvantage of this method of processing oil sludge is the great difficulty in separating the aqueous, hydrocarbon and solid phases before the activation of the feedstock due to the formation of emulsions, which require additional processing for their destruction. Such processing leads to large time and material costs. The resulting target product has a sulfur content of 0.7% by weight.
Таким образом, известный способ недостаточно эффективен.Thus, the known method is not effective enough.
Задача описываемого изобретения заключается в повышении эффективности способа переработки серосодержащего нефтешлама с высоким содержанием воды.The objective of the described invention is to increase the efficiency of the method of processing sulfur-containing oil sludge with a high water content.
Поставленная задача достигается описываемым способом переработки серосодержащего нефтешлама с высоким содержанием воды, включающим предварительное смешение нефтешлама с углеводородным растворителем, активирование полученного продукта воздействием на последний электромагнитным излучением с частотой 40-55 МГц, мощностью 0,2-0,6 кВт, при продолжительности активации 1-8 ч и температуре 40-70°С, отделение от активированного продукта углеводородной, водной и твердой фаз, отгонку из углеводородной фазы углеводородного растворителя и проведение гидрокрекинга, полученного при отгонке углеводородного компонента в присутствии цеолитсодержащего катализатора при температуре 400-500°С, давлении водорода 50-100 атм, в течение 2,0-3,0 часов с получением целевого нефтепродукта.The problem is achieved by the described method of processing sulfur-containing oil sludge with a high water content, including preliminary mixing of the oil sludge with a hydrocarbon solvent, activation of the resulting product by exposure to the latter with electromagnetic radiation with a frequency of 40-55 MHz, power 0.2-0.6 kW, with activation duration 1 -8 h and a temperature of 40-70 ° C, separation of the hydrocarbon, aqueous and solid phases from the activated product, distillation of the hydrocarbon solvent from the hydrocarbon phase and conducting hydrocracking obtained by distillation of a hydrocarbon component in the presence of a zeolite-containing catalyst at a temperature of 400-500 ° C, a hydrogen pressure of 50-100 atm, for 2.0-3.0 hours to obtain the target oil product.
Достигаемый технический результат заключается в получении целевого продукта с низким содержанием серы.Achievable technical result is to obtain the target product with a low sulfur content.
Сущность описываемого способа заключается в следующем.The essence of the described method is as follows.
В качестве исходного сырья в описываемом способе возможно, в частности, использовать серосодержащие нефтяные шламы из накопительных амбаров, нефтесодержащие донные осадки буферных прудов биологических очистных сооружений и другое аналогичное сырье с высоким содержанием воды. В рамках данной заявки термин «высокое» означает содержание воды в исходном шламе более 10%масс.As a feedstock in the described method, it is possible, in particular, to use sulfur-containing oil sludge from storage barns, oil-containing bottom sediments of buffer ponds of biological treatment plants and other similar raw materials with a high water content. In the framework of this application, the term "high" means the water content in the original sludge more than 10% of the mass.
Исходное сырье смешивают с органическим растворителем, предпочтительно, в массовом соотношении сырье:органический растворитель, равном 1:1-10:1. В качестве органического растворителя возможно использовать, в частности, толуол, гексан, четыреххлористый углерод.The feedstock is mixed with an organic solvent, preferably in a weight ratio of raw material: organic solvent, equal to 1: 1-10: 1. As an organic solvent, it is possible to use, in particular, toluene, hexane, carbon tetrachloride.
Образованный при смешении продукт активируют воздействием на последний электромагнитным излучением с частотой 40-55 МГц, мощностью 0,2-0,6 кВт в течение 1-8 ч. и температуре 40-70°C. От активированного продукта отделяют углеводородную, водную и твердую фазы. Затем из углеводородной фазы отгоняют органический растворитель и полученный при отгонке углеводородный компонент подвергают гидрокрекингу в присутствии цеолитсодержащего катализатора. Органический растворитель направляют на рецикл. Гидрокрекинг проводят при температуре 400-500°C, давлении водорода 50-100 атм, при объемном соотношении сырье:водород 1:400-2000, в течение 2,0-3,0 часов. Для получения целевого нефтепродукта от продукта гидрокрекинга отделяют водород и углеводородные газы. Выделенный при этом остаток представляет собой целевой нефтепродукт - жидкую широкую фракцию углеводородов (н.к. 44-60°C , к.к. - 360-420°C).The product formed by mixing is activated by exposure to the latter with electromagnetic radiation at a frequency of 40-55 MHz, a power of 0.2-0.6 kW for 1-8 hours and a temperature of 40-70 ° C. The hydrocarbon, aqueous and solid phases are separated from the activated product. Then the organic solvent is distilled off from the hydrocarbon phase and the hydrocarbon component obtained by distillation is subjected to hydrocracking in the presence of a zeolite-containing catalyst. The organic solvent is recycled. Hydrocracking is carried out at a temperature of 400-500 ° C, a hydrogen pressure of 50-100 atm, with a volume ratio of raw materials: hydrogen of 1: 400-2000, for 2.0-3.0 hours. To obtain the target oil from the hydrocracking product, hydrogen and hydrocarbon gases are separated. The residue highlighted in this case is the target oil product - a wide liquid fraction of hydrocarbons (NK 44-60 ° C, KK - 360-420 ° C).
В качестве цеолитсодержащего катализатора при проведении гидрокрекинга возможно использовать такие цеолитсодержащие катализаторы гидрокрекинга, как, например, СГК-5, Ni-W/SBA-15/beta, Ni-W/TUD/beta, Ni-W/SBA-15/MFI.As a zeolite-containing catalyst during hydrocracking, it is possible to use such zeolite-containing hydrocracking catalysts as, for example, SGK-5, Ni-W / SBA-15 / beta, Ni-W / TUD / beta, Ni-W / SBA-15 / MFI.
Целевой продукт имеет низкое содержание серы и может быть использован при получении бензина и дизтоплива в соответствии с требованиями Технического регламента Таможенного Союза (TP ТС 013/2011). Полученная твердая фаза представляет из себя механические примеси, которые возможно использовать в производстве дорожно-строительных материалов. Отделенная водная фаза представляет собой воду с незначительным содержанием примесей и может быть использована в качестве технической.The target product has a low sulfur content and can be used to produce gasoline and diesel fuel in accordance with the requirements of the Technical Regulations of the Customs Union (TP TS 013/2011). The resulting solid phase is a mechanical impurity that can be used in the production of road-building materials. The separated aqueous phase is water with a low content of impurities and can be used as technical.
Возможность получения целевого продукта с пониженным содержанием серы достигают благодаря проведению процесса активации серосодержащего исходного сырья с высоким содержанием воды. Предварительная электромагнитная обработка исходного сырья в вышеуказанных условиях приводит к более эффективной активации сырья благодаря присутствию воды. Вода в отличие от других жидкостей представляет собой систему, которой свойственны сильные межмолекулярные связи (водородные связи) с образованием конгломератов из сотен молекул и бесконечным количеством возможных форм. Эти конгломераты имеют очень много различных колебаний и образуют большое число собственных частот. Такой частотный спектр является физической копией геометрической структуры воды и претерпевает характерные изменения во время внешнего волнового воздействия. Особенности физических свойств воды и многочисленные короткоживущие водородные связи между соседними атомами водорода и кислорода в молекуле воды создают благоприятные возможности для образования особых структур-ассоциатов кластеров), которые более эффективно воспринимают, хранят и передают энергию волнового воздействия на углеводороды нефтешламов.The ability to obtain the target product with low sulfur content is achieved through the activation process of sulfur-containing feedstock with a high water content. Preliminary electromagnetic processing of the feedstock under the above conditions leads to more efficient activation of the feedstock due to the presence of water. Water, unlike other liquids, is a system characterized by strong intermolecular bonds (hydrogen bonds) with the formation of conglomerates of hundreds of molecules and an infinite number of possible forms. These conglomerates have a lot of different vibrations and form a large number of natural frequencies. Such a frequency spectrum is a physical copy of the geometric structure of water and undergoes characteristic changes during the external wave action. The features of the physical properties of water and the numerous short-lived hydrogen bonds between adjacent hydrogen and oxygen atoms in a water molecule create favorable opportunities for the formation of special structure-associates of clusters), which more effectively perceive, store and transmit wave energy to oil sludge hydrocarbons.
Изобретение иллюстрируется ниже представленными примерами, не ограничивающими последнее.The invention is illustrated below by non-limiting examples.
Пример 1Example 1
В качестве исходного сырья используют нефтяной компонент (н.к. - 83,5°C , к.к. - 680,4°C , содержание общей серы - 2,03% масс., воды - 1,8% масс., мех. примесей - 1,14% масс.), выделенный из нефтешлама - донных осадков буферных прудов биологических очистных сооружений (содержание насыщенных углеводородов - 20,9% масс., воды 69% масс., мех. примесей - 10,1% масс.). Нефтяной компонент нефтешлама подвергают гидрокрекингу в автоклаве на промышленном катализаторе СГК-5 (ТУ 2177-006-46693103-2004 с изм.1). Указанный катализатор представляет собой гранулы, состоящие из высококремнеземного цеолита группы пентасилов, оксида алюминия и гидрирующих компонентов (массовая доля гидрирующих компонентов в пересчете на прокаленный при 550°C , % масс составляет: триоксид молибдена 10-12, оксид никеля 5-6). Процесс гидрокрекинга проводят при температуре 400°C и давлении водорода 70 атм (объемное соотношение сырье:водород составляет 1:2000) в течение трех часов. От продукта гидрокрекинга отделяют целевой нефтепродукт. Целевой нефтепродукт охлаждают, методом имитированной дистилляции определяют фракционный состав на газовом хроматографе «Кристалюкс 4000М» с пламенно-ионизационным детектором и анализируют продукт на содержание общей серы рентгенофлуоресцентным методом на приборе «Спектроскан SL». Целевой нефтепродукт содержит 0,1% масс. серы.As the feedstock, the oil component is used (bp - 83.5 ° C, bp - 680.4 ° C, total sulfur content - 2.03% wt., Water - 1.8% wt., mechanical impurities - 1.14% by mass), isolated from oil sludge - bottom sediments of buffer ponds of biological treatment facilities (saturated hydrocarbons - 20.9% by mass, water 69% by mass, mechanical impurities - 10.1% by mass .). The oil component of the sludge is subjected to hydrocracking in an autoclave on an industrial catalyst SGK-5 (TU 2177-006-46693103-2004 with amendment 1). The specified catalyst is a granule consisting of high-silica zeolite of the pentasil group, aluminum oxide and hydrogenating components (mass fraction of hydrogenating components in terms of calcined at 550 ° C,% of the mass is: molybdenum trioxide 10-12, nickel oxide 5-6). The hydrocracking process is carried out at a temperature of 400 ° C and a hydrogen pressure of 70 atm (volume ratio of feed: hydrogen is 1: 2000) for three hours. The desired petroleum product is separated from the hydrocracking product. The target oil product is cooled, the fractional composition is determined by the method of simulated distillation using a Kristalyuks 4000M gas chromatograph with a flame ionization detector, and the product is analyzed for the total sulfur content by X-ray fluorescence method on a Spectroscan SL instrument. The target oil contains 0.1% of the mass. sulfur.
Пример 2Example 2
В качестве исходного сырья используют нефтяной компонент (н.к. - 83,5°C, к.к. - 680,4°C, содержание общей серы - 2,03% масс., воды - 1,8% масс., мех. примесей - 1,14% масс.), выделенный из донных осадков буферных прудов биологических очистных сооружений (содержание насыщенных углеводородов - 20,9% масс, воды 69% масс., мех. примесей - 10,1% масс.). Нефтяной компонент нефтешлама активируют воздействием на последний электромагнитным излучением с частотой 45 МГц, мощностью 0,3 кВт, при температуре 60°C, атмосферном давлении и времени обработки 3 ч и подвергают гидрокрекингу в автоклаве на катализаторе СГК-5, при температуре 400°C и давлении водорода 70 атм (объемное соотношение сырье:водород 1:2000) в течение трех часов. После отделения водорода и углеводородных газов от продтукта гидрокрекинга получают целевой нефтепродукт. Целевой нефтепродукт охлаждают, методом имитированной дистилляции определяют фракционный состав на газовом хроматографе «Кристалюкс 4000М» с пламенно-ионизационным детектором и анализируют продукт на содержание общей серы рентгенофлуоресцентным методом на приборе «Спектроскан SL». Целевой нефтепродукт имеет содержание серы 0,06% масс.As the feedstock, the oil component is used (bp - 83.5 ° C, bp - 680.4 ° C, total sulfur content - 2.03% wt., Water - 1.8% wt., mechanical impurities - 1.14% mass.), isolated from bottom sediments of buffer ponds of biological treatment facilities (saturated hydrocarbons - 20.9% mass, water 69% mass., mechanical impurities - 10.1% mass). The oil component of the oil sludge is activated by exposure to the latter with electromagnetic radiation at a frequency of 45 MHz, power 0.3 kW, at a temperature of 60 ° C, atmospheric pressure and a treatment time of 3 hours and subjected to hydrocracking in an autoclave on an SGK-5 catalyst, at a temperature of 400 ° C and a hydrogen pressure of 70 atm (volume ratio of feed: hydrogen 1: 2000) for three hours. After the separation of hydrogen and hydrocarbon gases from the hydrocracking product, the target oil product is obtained. The target oil product is cooled, the fractional composition is determined by the method of simulated distillation using a Kristalyuks 4000M gas chromatograph with a flame ionization detector, and the product is analyzed for the total sulfur content by X-ray fluorescence method on a Spectroscan SL instrument. The target oil product has a sulfur content of 0.06% of the mass.
Пример 3Example 3
В качестве исходного сырья используют нефтешлам - донный осадок буферных прудов биологических очистных сооружений, содержащий нефтяной компонент с содержанием серы 2,0% масс - 30,1% масс, воды - 51,8% масс и механических примесей - 18,1% масс. Исходный нефтяной нефтешлам смешивают с толуолом в массовом соотношении шлам:толуол, равном 1:1, и перемешивают в течение 1 ч при 8000 об/мин. Полученный продукт подвергают активированию воздействием на последний электромагнитным излучением с частотой 45 МГц, мощностью 0,3 кВт, при температуре 60°C, атмосферном давлении и времени обработки 3 ч. Активированный продукт затем выдерживают в течение 1 ч и разделяют на углеводородную, водную и твердую фазы. Затем из углеводородной фазы отгоняют толуол, возвращаемый в технологический цикл. Полученный при отгонке углеводородный компонент подвергают гидрокрекингу на катализаторе СГК-5 при температуре 400°C и давлении водорода 70 атм (объемное соотношение сырье:водород составляет 1:2000) в течение трех часов с получением, после отделения водорода и углеводородных газов, целевого нефтепродукта. Выделенный целевой нефтепродукт охлаждают, методом имитированной дистилляции определяют фракционный состав на газовом хроматографе «Кристалюкс 4000М» с пламенно-ионизационным детектором и анализируют продукт на содержание общей серы рентгенофлуоресцентным методом на приборе «Спектроскан SL». Целевой нефтепродукт (н.к. 44°C, к.к. 420°C) имеет содержание серы 0,03% масс.Oil sludge is used as a feedstock - bottom sediment of buffer ponds of biological treatment facilities containing an oil component with a sulfur content of 2.0% by mass - 30.1% by mass, water - 51.8% by mass and mechanical impurities - 18.1% by mass. The original petroleum sludge is mixed with toluene in a mass ratio of sludge: toluene equal to 1: 1, and stirred for 1 h at 8000 rpm. The resulting product is subjected to activation by applying electromagnetic radiation at a frequency of 45 MHz, power 0.3 kW, at a temperature of 60 ° C, atmospheric pressure and a processing time of 3 hours. The activated product is then incubated for 1 hour and separated into hydrocarbon, water and solid. phase. Then, toluene is returned from the hydrocarbon phase, which is returned to the process cycle. The hydrocarbon component obtained by distillation is subjected to hydrocracking on an SGK-5 catalyst at a temperature of 400 ° C and a hydrogen pressure of 70 atm (volume ratio of feed: hydrogen is 1: 2000) for three hours to obtain, after separation of hydrogen and hydrocarbon gases, the target oil product. The selected target oil product is cooled, the fractional composition is determined by simulated distillation on a Kristallux 4000M gas chromatograph with a flame ionization detector, and the product is analyzed for total sulfur content by X-ray fluorescence method on a Spectroscan SL instrument. The target oil product (NK 44 ° C, KK 420 ° C) has a sulfur content of 0.03% of the mass.
Из приведенных примеров следует, что проведение способа с использованием процесса гидрокрекинга неактивированного нефтяного шлама с низким содержанием воды позволяет снизить содержание серы в целевом продукте до 0,1% масс. (пример 1), проведение способа с использованием процесса гидрокрекинга нефтяного шлама с низким содержанием воды, подвергнутого предварительно активации, позволяет снизить содержание серы до 0,06% масс. (пример 2), проведение способа с использованием процесса гидрокрекинга активированного нефтяного шлама с высоким содержанием воды позволяет снизить содержание серы в целевом продукте до 0,03% масс (пример 3).From the above examples, it follows that the method using the hydrocracking process of inactive oil sludge with a low water content can reduce the sulfur content in the target product to 0.1% of the mass. (example 1), carrying out the method using the hydrocracking process of oil sludge with a low water content, subjected to pre-activation, can reduce the sulfur content to 0.06% of the mass. (example 2), the method using the hydrocracking process of activated oil sludge with a high water content can reduce the sulfur content in the target product to 0.03% of the mass (example 3).
Таким образом, проведение способа с использованием активации исходного сырья - серосодержащего нефтешлама с высоким содержанием воды и последующего гидрокрекинга активированного углеводородного компонента в вышеуказанных условиях позволяет значительно снизить содержание серы в целевом продукте (в два раза) в сравнении с проведением способа с использованием активации исходного сырья - серосодержащего нефтешлама с низким содержанием воды и последующего гидрокрекинга, что является неожиданным результатом. Кроме того, активация исходного сырья электромагнитным излучением с частотой 40-55 МГц, мощностью 0,2-0,6 кВт, при температуре 40-70°C, атмосферном давлении и времени обработки 1-8 ч приводит также к более эффективному разделению вышеуказанного активированного продукта на водную, углеводородную и твердую фазы и, как следствие, к снижению материальных, энергетических и временных затрат на проведение разделения.Thus, the implementation of the method using the activation of the feedstock - sulfur-containing oil sludge with a high water content and subsequent hydrocracking of the activated hydrocarbon component under the above conditions can significantly reduce the sulfur content in the target product (two times) in comparison with the method using the activation of the feedstock - sulfur-containing oil sludge with a low water content and subsequent hydrocracking, which is an unexpected result. In addition, the activation of the feedstock by electromagnetic radiation with a frequency of 40-55 MHz, power 0.2-0.6 kW, at a temperature of 40-70 ° C, atmospheric pressure and a processing time of 1-8 hours also leads to a more efficient separation of the above activated product into the aqueous, hydrocarbon and solid phases and, as a result, to reduce material, energy and time costs for separation.
Проведение процесса в иных условиях активирования и гидрокрекинга, входящих в заявленные интервалы режимных условий, приводит к аналогичным результатам, нарушение указанных условий не позволяет достичь желаемого результата.Carrying out the process under other conditions of activation and hydrocracking included in the declared intervals of operating conditions leads to similar results, violation of these conditions does not allow to achieve the desired result.
Таким образом, описываемый способ позволяет получить целевой продукт, имеющий низкое содержание серы, что предопределяет возможность проведения дальнейшей переработки указанного продукта до товарных бензина и дизтоплива высокого качества в более мягких технологических условиях.Thus, the described method allows to obtain the target product having a low sulfur content, which determines the possibility of further processing of the specified product to commercial gasoline and diesel fuel of high quality in milder technological conditions.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016127613A RU2626240C1 (en) | 2016-07-08 | 2016-07-08 | Method of processing sulfur-containing oil sludge with high water content |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016127613A RU2626240C1 (en) | 2016-07-08 | 2016-07-08 | Method of processing sulfur-containing oil sludge with high water content |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2626240C1 true RU2626240C1 (en) | 2017-07-25 |
Family
ID=59495778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016127613A RU2626240C1 (en) | 2016-07-08 | 2016-07-08 | Method of processing sulfur-containing oil sludge with high water content |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2626240C1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2116265C1 (en) * | 1996-04-03 | 1998-07-27 | Владимир Алексеевич Зоркин | Method for cleaning oil slimes and grounds |
| RU2550843C1 (en) * | 2014-03-03 | 2015-05-20 | Андрей Владиславович Курочкин | Oil sludge processing facility |
-
2016
- 2016-07-08 RU RU2016127613A patent/RU2626240C1/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2116265C1 (en) * | 1996-04-03 | 1998-07-27 | Владимир Алексеевич Зоркин | Method for cleaning oil slimes and grounds |
| RU2550843C1 (en) * | 2014-03-03 | 2015-05-20 | Андрей Владиславович Курочкин | Oil sludge processing facility |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| E. A. Karakhanov et al. "Catalytic Cracking of Vacuum Gas Oil with Wave-Induced Feedstock Preactivation" Theoretical Foundations of Chemical Engineering, 2015, Vol. 49, No. 5, pp. 756-762. * |
| И.М. Колесников и др. "Математическое моделирование каталитического крекинга нефтешлама, подвергнутого электромагнитной активации", ХТТМ, 6, 2015, с. 16-20. * |
| И.М. Колесников и др. "Математическое моделирование каталитического крекинга нефтешлама, подвергнутого электромагнитной активации", ХТТМ, 6, 2015, с. 16-20. E. A. Karakhanov et al. "Catalytic Cracking of Vacuum Gas Oil with Wave-Induced Feedstock Preactivation" Theoretical Foundations of Chemical Engineering, 2015, Vol. 49, No. 5, pp. 756-762. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Belbessai et al. | Recent advances in the decontamination and upgrading of waste plastic pyrolysis products: an overview | |
| FI127333B (en) | Process involves the production of hydrocarbon | |
| RU2569681C2 (en) | Method and system for producing fuel components | |
| JP6666437B2 (en) | How to remove metals from petroleum | |
| FI126029B (en) | Hydrocarbon production process | |
| EP3019577B1 (en) | Process for producing hydrocarbons | |
| DK181062B1 (en) | Method for co-processing | |
| KR20070116074A (en) | How to produce lubricating base oil from waste oil | |
| Liandi et al. | Pyrolysis of PP and HDPE from plastic packaging waste into liquid hydrocarbons using natural zeolite Lampung as a catalyst | |
| CN1261396A (en) | Production of distilled fuel | |
| RU2626240C1 (en) | Method of processing sulfur-containing oil sludge with high water content | |
| US1881534A (en) | Process of refining hydrocarbon oils | |
| Kadiev et al. | Hydrogenation processing of oil wastes in the presence of ultrafine catalysts | |
| RU2550843C1 (en) | Oil sludge processing facility | |
| EP1452576B1 (en) | Method for recycling mixed oil waste and device for carrying out said method | |
| RU2608036C1 (en) | Method of processing sulphur-containing oil sludge | |
| RU2544649C1 (en) | Method of oily wastes processing | |
| Za’bar et al. | Effect of Activated Carbon and Catalyst on Physical and Chemical Properties of Pyrolytic Oil from Microwave Assisted Pyrolysis of Automotive Paint Sludge (APS) | |
| RU2713649C2 (en) | Method of processing liquid hydrocarbon slurries | |
| JP2000282069A (en) | Production of gas turbine fuel oil and gas turbine fuel oil | |
| JP2019537659A (en) | One-step low-temperature process for refining crude oil | |
| CN103771677B (en) | Method for treating oil sludge by thermal conversion of hydrogen donor | |
| RU2622650C1 (en) | Heavy feedstock refining method | |
| Siregar | Case Studies in Chemical and Environmental Engineering | |
| WO2023275429A1 (en) | A method and feed for producing ethylene |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180220 Effective date: 20180220 |