RU2751711C1 - Способ переработки нефтяного шлама (варианты) - Google Patents
Способ переработки нефтяного шлама (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2751711C1 RU2751711C1 RU2020136499A RU2020136499A RU2751711C1 RU 2751711 C1 RU2751711 C1 RU 2751711C1 RU 2020136499 A RU2020136499 A RU 2020136499A RU 2020136499 A RU2020136499 A RU 2020136499A RU 2751711 C1 RU2751711 C1 RU 2751711C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- propane
- oil sludge
- mpa
- pressure
- oil
- Prior art date
Links
- 239000010802 sludge Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 51
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 51
- HOWJQLVNDUGZBI-UHFFFAOYSA-N butane;propane Chemical compound CCC.CCCC HOWJQLVNDUGZBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000001273 butane Substances 0.000 claims abstract description 17
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 81
- 239000000047 product Substances 0.000 description 21
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 21
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 102200118166 rs16951438 Human genes 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 6
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 6
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 5
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 239000010747 number 6 fuel oil Substances 0.000 description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000010763 heavy fuel oil Substances 0.000 description 2
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 1
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000004058 oil shale Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 241001478887 unidentified soil bacteria Species 0.000 description 1
Images
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
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
- C10G1/04—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by extraction
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области нефтегазодобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано для переработки и утилизации застарелых нефтешламов и замазученных земель. Изобретение касается способа переработки нефтяного шлама путем экстракции углеводородов пропан-бутановой фракцией, содержащей 75 мас.% пропана и 25 мас.% бутана, в сверхкритическом флюидном состоянии при температуре 130°С и давлении 7-10 МПа, при соотношении экстрагент:нефтяной шлам 2-3:1 мас.% соответственно, с получением смеси углеводородов. Полученную смесь углеводородов разделяют на фракции в сепараторах от 1 до η при сверхкритическом флюидном состоянии пропан-бутановой фракции при температуре 150°С и давлении в первом сепараторе 6,5 МПа, а в n-м при давлении 4,5 МПа. После n-го сепаратора пропан-бутановую фракцию регенерируют и возвращают на стадию экстракции углеводородов из нефтяного шлама. Изобретение также касается вариантов способа переработки нефтяного шлама. Технический результат - упрощение переработки нефтяного шлама в товарные продукты. 3 н.п. ф-лы, 6 пр., 6 табл., 1 ил.
Description
Изобретение относится к области нефтегазодобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано для переработки и утилизации застарелых нефтешламов и замазученных земель.
Существуют различные способы утилизации и переработки нефтесодержащих шламов в зависимости от их состава, физико-химических свойств, конкретных условий и технических возможностей предприятия (термические, механические, химические, физико-химические, биологические и их комбинации). Для эффективного обезвреживания отходов интерес представляют технологии, наносящие минимальный экологический ущерб окружающей природной среде, имеющие низкие капитальные затраты и позволяющие получать прибыль. Наиболее рациональным способом утилизации отходов является использование их в качестве вторичных материальных ресурсов.
Известен способ микробиологического обезвреживания нефтяного шлама и грунта от загрязнений нефтяными продуктами. Данный способ включает последовательное внесение в грунт компонента, который состоит из трех частей: шунгитового порошка, солей гуминовых кислот и нативных почвенных бактерий. Далее обработанный участок поливают и вспахивают каждые два дня, см. RU Патент № 2596684, МПК В09С 1/10 (2006.01), 2015.
Недостатком указанного способа являются сложность осуществления процесса обезвреживания на объектах окружающей среды из-за чувствительности бактерий к климатическим условиям. Кроме того, данный способ подходит для обработки лишь небольших объемов нефтяных шламов. Данные недостатки характерны для всех видов микробиологического обезвреживания.
Известен также способ переработки нефтяного шлама для промышленного использования, включающий фильтрацию нагретого нефтешлама, выделение трех фаз нефтепродукта, воды и механических примесей, обработку деэмульгатором и отстаивание, в котором обработку нефтяного шлама осуществляют ультразвуковым кавитационным устройством, при этом паром нагревают нефтяной шлам до температуры 60-90°С и с помощью насоса создают давление в ультразвуковом кавитационном устройстве до 6 кгС/см2, которое позволяет создавать ультразвук частотой 20-50 кГц, которым производят трехкратную обработку смеси нефтяного шлама с деэмульгатором в количестве 2000 г на тонну для использования в качестве топлива для котельных агрегатов, а также в количестве 4000 г на тонну для использования в качестве сырья для установки подготовки товарной нефти, кроме этого производят отстой нефтешлама в течение 24 ч для использования его в качестве топлива, где после отстоя образуется нефтяной шлам с содержанием воды не менее 10%, а после отстоя нефтяного шлама в течение 48 ч получают нефтепродукт с содержанием воды менее 1% и нефти до 500 мг/л, дополнительно частично обезвоженный нефтяной шлам с содержанием воды 10% используют как котельное топливо и трехкратно обрабатывают в ультразвуковой кавитационной установке с давлением 20 кгС/см и частотой 100-200 кГц, см. RU Патент № 2276658, МПК C02F 11/00 (2006.01), 2006.
Недостатками данного способа являются сложность технологического процесса, большой расход химических реагентов.
Известен способ деасфальтизации нефтяных остатков, включающий экстракцию нефтяных остатков легкими углеводородными растворителями, регенерацию растворителя из деасфальтизатного и асфальтового растворов, отпарку остатков растворителя в отпарных колоннах с последующим сжижением газообразной части растворителя, при этом регенерацию растворителя из деасфальтизатного раствора осуществляют в сепараторе при сверхкритических условиях по отношению к растворителю, а сжижение газообразной части растворителя осуществляют струйным компрессором, при этом в качестве рабочего тела используют поток растворителя, выведенный из сепаратора, см. RU Патент № 2136720, МПК C10G 21/14 (1995.01), C10G 21/28 (1995.01, 1999).
Недостатком способа, является то, что в качестве экстрагента используют углеводороды в жидком состоянии, не позволяющие обрабатывать высокопористые матрицы шламов.
Известен способ переработки нефтяных остатков путем деасфальтизации, включающий экстракцию нефтяных остатков пропаном, бутаном и их смесями, регенерацию растворителя из деасфальтизатного и асфальтового растворов, отпарку остатков растворителя в отпарных колоннах с последующим компремированием газообразной части растворителя в струйном компрессоре, в качестве рабочего тела струйного компрессора используют часть потока жидкого растворителя, подаваемого насосом из емкости жидкого растворителя в экстракционную колонну, включающий экстракцию нефтяных остатков пропаном, бутаном или их смесями, регенерацию растворителя из деасфальтизатного и асфальтового раствора, отпарку растворителя в отпарных колоннах с последующим компримированием газообразной части растворителя, см. RU Патент № 2176659, МПК C10G 21/14 (2000.01), 2000.
Недостатками указанного способа являются сложность осуществления процесса обработки высокопористых шламов и почвы в связи с неравномерной обработкой тяжелого остатка сжиженными углеводородами по всему объему. Сжиженные углеводороды, как и все жидкости, используемые в качестве экстрагентов, обладают высокой вязкостью и низкой диффузионностью, что приводит к недостаточному выходу углеводородов (нефти). Так же недостатком данного способа является высокие энергозатраты на этапе регенерации растворителя.
Альтернативой процессам жидкостной экстракции являются инновационные сверхкритические флюидные технологии, основанные на использовании рабочих сред в суб- и сверхкритическом флюидном состояниях. Сверхкритические флюиды (СКФ), одновременно сочетая в себе достоинства газообразного и жидкого состояний рабочих сред, существенным образом интенсифицируют процессы тепло- и массопереноса. В частности, сверхкритические флюидные среды обладают самыми низкими значениями кинематической вязкости, которые на 1-2 порядка уступают значениям, характерным для жидких органических растворителей. Присутствие кинематической вязкости в знаменателях чисел Грасгофа и Рейнольдса указывает на существенное увеличение интенсивности свободного и вынужденного форм движения в СКФ-средах. Диффузионность (бинарная диффузия, само диффузия) сверхкритических флюидных сред на 1-2 порядка превышает аналогичный показатель для тех же жидких органических растворителей, см. Ф.М. Гумеров. Сверхкритические флюидные технологии. Экономическая целесообразность. Казань: Издательство ООО "Инновационно-издательский дом "Бутлеровское наследие". 2019. - 440 с. ISBN 978-5-9902124-5-9.
В случае сверхкритических флюидных сред отсутствует граница раздела фаз, поверхностное натяжение, а, соответственно, и капиллярный эффект. Что в совокупности определяет их высокую проникающую способность в пористые структуры.
Известен способ переработки тяжелого нефтяного сырья путем сольвентной деасфальтизации, в соответствии с которым процесс осадительной экстракции проводят с использованием растворителя тяжелого нефтяного сырья, представляющего собой смесь диоксида углерода и толуола с содержанием толуола от 10 до 40 мас.%, находящуюся в однофазном жидком, суб- или сверхкритическом состоянии. Процесс экстракции проводят в области температур от 50 до 150°С и давлений от 100 до 300 бар в противоточной экстракционной колонне гравитационного типа с последующей регенерацией основных количеств CO2 из раствора деасфальтизата в сверхкритических для СО2 условиях, см. RU Патент № 2694533, МПК C10G 21/00 (2006.01), C10G 21/06 (2006.01), C10G 21/12 (2006.01), C10G 21/28 (2006.01), С10С 3/08 (2006.01), 2019. Недостатками указанного способа являются недостаточная селективность неполярного диоксида углерода к углеводородам и высокое критическое давление диоксида углерода 75,2 атм. Кроме того, добавление при экстракции сорастворителей приводит к усложнению и удорожанию процесса регенерации экстрагента.
Известен способ переработки нефтяного шлама путем экстракции углеводородов из углеродсодержащего сырья, такого как угли, богхеды, горючие сланцы, нефтеносные песчаные породы, природные битумы, битуминозные породы, остаточные нефтепродукты диоксидом углерода, периодически меняя режимы сверхкритического и предкритического состояний СО2 Процесс экстракции ведут при давлении в диапазоне 55-90 атм при температуре в диапазоне 20-40°С, см. RU Патент № 2420558, МПК C10G 1/04(2006.01), 2011.
Недостатками указанного способа являются недостаточная селективность неполярного диоксида углерода к углеводородам и высокое критическое давление диоксида углерода 75,2 атм. Кроме того, добавление при экстракции сорастворителей приводит к усложнению и удорожанию процесса регенерации экстрагента.
Наиболее близким по технической сущности является способ переработки нефтяного шлама путем экстракции углеводородов пропан-бутановой фракцией, содержащей 75% пропана и 25% бутана, в сверхкритическом флюидном состоянии при температуре 130°С, 140°С, 160°С и давлении 5-50 МПа при соотношении экстрагент:нефтяной шлам 1-2:1 мас. ч. соответственно, полученные углеводороды в эксрагенте направляют в емкость и при атмосферном давлении и комнатной температуре его обезгаживают путем самопроизвольной десорбцией, см. Гумеров Ф.М., Ахметзянов Т.Р., Габитов Ф.Р., Зарипов З.И., Фарахов М.И., Мухутдинов А.В. Сверхкритическая флюидная пропан-бутановая экстракционная обработка нефтяных шламов // Сверхкритические флюиды: Теория и Практика». 2016, Т. 11, .№ 2, 75-83).
Недостатком указанного способа переработки нефтяного шлама является потеря экстрагента в атмосферу и необходимы дополнительные приготовления и затраты на разделение смеси углеводородов с целью получения товарных продуктов.
Технической проблемой является упрощение способа переработки нефтяного шлама в товарные продукты.
Техническая проблема упрощение способа переработки нефтяного шлама в товарные продукты по первому варианту решается способом переработки нефтяного шлама путем экстракции углеводородов пропан-бутановой фракцией, содержащей 75% пропана и 25% бутана, в сверхкритическом флюидном состоянии при температуре 130°С и давлении 7-10 МПа, согласно изобретению процесс экстракции углеводородов ведут при соотношении экстрагент:нефтяной шлам 2-3:1 соответственно, затем полученную смесь углеводородов разделяют на фракции в сепараторах от 1 до n при сверхкритическом флюидном состоянии пропан-бутановой фракции при температуре 150°С и давлении в первом сепараторе 6,5 МПа, а в n-ом при давлении 4,5 МПа, при этом после n-ого сепаратора пропан-бутановую фракцию регенерируют и возвращают на стадию экстракции углеводородов из нефтяного шлама.
Техническая проблема по второму варианту решается способом переработки нефтяного шлама путем экстракции углеводородов пропан-бутановой фракцией в сверхкритическом флюидном состоянии при соотношении экстрагент:нефтяной шлам 2:1 соответственно, согласно изобретению процесс экстракции ведут пропан-бутановой фракцией, содержащей 82,62% пропана и 17,38% бутана, в сверхкритическом флюидном состоянии при температуре 108°С и давлении 10 МПа, затем полученную смесь углеводородов разделяют в сепараторах на фракции от 1 до n при сверхкритическом флюидном состоянии пропан-бутановой фракции при температуре 150°С и давлении в первом сепараторе 6,5 МПа, а в n-ом при давлении 4,5 МПа, при этом после n-ого сепаратора пропан-бутановую фракцию регенерируют и возвращают на стадию экстракции углеводородов из нефтяного шлама.
Техническая проблема по третьему варианту решается способом переработки нефтяного шлама путем экстракции углеводородов пропан-бутановой фракцией в сверхкритическом флюидном состоянии при соотношении экстрагент:нефтяной шлам 2:1 соответственно, согласно изобретению процесс экстракции ведут пропан-бутановой фракцией, содержащей 30,85% пропана и 69,15% бутана, в сверхкритическом флюидном состоянии при температуре 140°С и давлении 10 МПа, затем полученную смесь углеводородов разделяют в сепараторах на фракции от 1 до n при сверхкритическом флюидном состоянии пропан-бутановой фракции при температуре 150°С и давлении в первом сепараторе 6,5 МПа, а в n-ом при давлении 4,5 МПа, при этом после n-ого сепаратора пропан-бутановую фракцию регенерируют и возвращают на стадию экстракции углеводородов из нефтяного шлама.
Решение технической задачи позволяет упростить способ переработки нефтяного шлама в товарные продукты.
Характеристика веществ, используемых в способе:
В качестве исходного сырья используют нефтяной шлам с высоким содержанием воды и механических примесей, показатели нефтяного шлама приведены в Таблице 1.
В качестве экстрагента по первому варианту используют пропан-бутановую фракцию, содержащую 75% пропана и 25% бутана, критические параметры которой характеризуются Ткр (критической температурой), равной 386Д5К (113°С), Ркр (критическим давлением), равным 4,31 МПа.
В качестве экстрагента по второму варианту используют пропан-бутановую фракцию, содержащую 82,62% пропана и 17,38% бутана, критические параметры которой характеризуются Ткр, (критической температурой), равной 380,15К (107°С), Ркр (критическим давлением), равным 4,36 МПа.
В качестве экстрагента по третьему варианту используют пропан-бутановую фракцию, содержащую- 30,85% пропана и 69,15% бутана, критические параметры которой характеризуются Ткр, (критической температурой), равной 413,15К (140°С), Ркр (критическим давлением), равным 4,01 МПа.
Для переработки нефтяных шламов по первому варианту в экстрактор 1, см. Фиг. 1, снабженный нагревательной рубашкой, загружают нефтяной шлам (поток I), который предварительно нагревают, в качестве экстрагента используют пропан - бутановую фракцию, содержащую 75% пропана и 25% бутана, в сверхкритическом флюидном состоянии при температуре 130°С и давлении 7-10 МПа, экстрагент с помощью насоса 2 подают в нижнюю часть экстрактора (поток II), а из верхней его части выводят смесь углеводородов (нефть) (поток III), полученную смесь углеводородов в экстрагенте подогревают в теплообменнике 3 до температуры 150°С.Далее в сепараторах от 1 до n (C1, С2, С3), где n равно 3, постадийно осаждают углеводороды (нефть) из смеси при сверхкритическом флюидном состоянии пропан-бутановой фракции, при температуре 150°С и давлении 6,5 МПа в первом сепараторе, при температуре 150°С и давлении 5 МПа во втором сепараторе и при температуре 150°С и давлении 4,5 МПа в третьем сепараторе. В сепараторах от 1 до n (C1, С2, С3, С4, С5), где n равно 5, постадийно осаждают углеводороды (нефть) из смеси при сверхкритическом флюидном состоянии пропан-бутановой фракции при температуре 150°С и давлении 6,5 МПа в первом сепараторе, при температуре 150°С и давлении 6,0 МПа во втором сепараторе, при температуре 150°С и давлении 5,5 МПа в третьем сепараторе, при температуре 150°С и давлении 5,0 МПа в четвертом сепараторе и при температуре 150°С и давлении 4,5 МПа в пятом сепараторе. Постадийное снижение давления в сепараторах обеспечивают регуляторами давления 4. Регенерированную пропан-бутановую фракцию (поток IV) из последнего сепаратора С3 или С5 при температуре 150°С и давлении 4,5 МПа после охлаждения в холодильнике 3 до 80°С возвращают на стадию экстракции углеводородов из нефтяного шлама.
Полученные фракции углеводородов (нефть) (потоки Фр.1, Фр. 2, Фр. 3, Фр. 4, и Фр. 5, где n равно 5, направляют как товарный продукт.
Механические примеси и асфальтены из нижней части экстрактора (поток V) поступают в приемную емкость, который является гидрофобным сырьем для дорожного полотна.
Вода отбирается отдельно (поток VI) в приемную емкость для технической воды.
Режимные условия осуществления способа переработки нефтяного шлама приведены в примерах конкретного выполнении 1-6.
Пример 1. В экстрактор, снабженный нагревательной рубашкой, загружают нефтяной шлам, который предварительно нагревают.
Экстрагент - пропан - бутановую фракцию, содержащую 75% пропана и 25% бутана, в сверхкритическом флюидном состоянии при температуре 130°С и давлении 10 МПа, подают в нижнюю часть экстрактора в соотношении экстрагент:нефтяной шлам, равном 2:1 мас.% соответственно, из верхней части экстрактора выводят смесь углеводородов (нефть) в экстрагенте. Полученную смесь углеводородов в экстрагенте подогревают в теплообменнике до температуры 150°С.
Далее в сепараторах от 1 до n, где n равно 3, постадийно осаждают углеводороды (нефть) из смеси при сверхкритическом флюидном состоянии пропан-бутановой фракции при температуре 150°С и давлении 6,5 МПа в первом сепараторе, при температуре 150°С и давлении 5 МПа во втором сепараторе и при температуре 150°С и давлении 4,5 МПа в третьем сепараторе. Процесс экстракции углеводородов (нефти) из нефтяного шлама ведут в течение 120 минут.
Регенерированную пропан-бутановую фракцию из последнего сепаратора С3 при температуре 150°С и давлении 4,5 МПа после охлаждения до 80°С возвращают на стадию экстракции углеводородов из нефтяного шлама.
Пример 2. Способ переработки нефтяного шлама аналогичен примеру 1, углеводороды постадийно осаждают в сепараторах от 1 до n, где n равно 2, при давлении 6,5 и 4,5 МПа соответственно.
Пример 3. Способ переработки нефтяного шлама аналогичен примеру 1, но экстракцию введут при давлении 7 МПа и соотношении экстрагент:нефтяной шлам 3:1 мас.% соответственно.
Пример 4. Способ переработки нефтяного шлама аналогичен примеру 1, но экстракцию введут пропан-бутановой фракцией, содержащей 82,62% пропана и 17,38% при температуре 108°С.
Пример 5. Способ переработки нефтяного шлама аналогичен примеру 1, но экстракцию введут пропан - бутановой фракцией, содержащей 30,85% пропана и 69,15% бутана при температуре 140°С.
Пример 6. Способ переработки нефтяного шлама аналогичен примеру 1, углеводороды постадийно осаждают в сепараторах от 1 до n, где n равно 5, при давлениях 6,5; 6,0; 5,5; 5,0 и 4,5 МПа соответственно.
Данные по примерам конкретного выполнения 1-5 сведены в Таблицу 2. Данные по примеру конкретного выполнения 6 сведены в Таблицу 3.
В таблице 4 приведены характеристики продукта, полученного в сепараторе С1 при условиях примера 1 (Таблица 2). По результатам испытаний показатели качества продукта соответствуют нормам, указанным в ТУ(0255-016-48120848-2004) ООО "Новокуйбышевский завод масел и присадок" на ГАЧ марки Г4 «гач дистиллятный».
В таблице 5 приведены характеристики продукта, полученного в сепараторе С2 при условиях примера 1 (Таблица 2). По результатам испытаний показатели качества продукта соответствуют нормам, указанным в ТУ 19.20.26-016-79198169-201 ООО "Томскнефтепереработка" на «Газойль особо тяжелое HCO-F-D4».
В таблице 6 приведены характеристики продукта, полученного в сепараторе СЗ при условиях примера 1 (Таблица 2). По результатам испытаний показатели качества продукта соответствуют нормам, указанным в СТО 85778267-001-2014 "Топлива судовые остаточные" как бункерное топливо марки RMG380.
Бункерное топливо - это специализированный нефтепродукт, предназначенный для судовых силовых установок. В общем объеме потребления мазута на рынке России доля бункерного топлива достигает 70%. Для мировой бункерной отрасли в настоящий момент наибольшее значение имеет Приложение VI MARPOL 73/78 по вопросу ограничения выбросов продуктов сгорания в атмосферу. В нем определены морские бассейны и районы SECA (SOx Emission Control Areas - зоны контроля за выбросами соединений серы), где строго контролируется выброс оксидов серы и установлены ограничения на ее содержание в судовом топливе.
Продукты, полученные в сепараторе С1 и С2 при условиях примера 6 (Таблица 3), соответствуют нормам, указанным в ТУ(0255-016-48120848-2004) ООО "Новокуйбышевский завод масел и присадок" на ГАЧ марки Г4 «гач дистиллятный».
Продукт, полученный в сепараторе СЗ при условиях примера 6 (Таблица 3), соответствуют нормам, указанным в ТУ 19.20.26-016-79198169-2017 ООО "Томскнефтепереработка" на «Газойль особо тяжелое HCO-F-D4».
Продукты, полученные в сепараторах С4 и С5 при условиях примера 6 (Таблица 3), соответствуют нормам, указанным в СТО 85778267-001-2014 "Топлива судовые остаточные" как бункерное топливо марки RMG 380.
Полученные фракции углеводородов после переработки нефтяного шлама находят применение в качестве товарного продукта в нефтеперерабатывающей промышленности.
В воде, отделенной в экстракторе (поток VI) при условиях примера 1 (Таблица 2), содержание углеводородов не превышает 5,87 мг/дм, что позволяет использовать ее в качестве технической воды.
Содержание нефтепродуктов в механических примесях из нижней части экстрактора (поток V), отобранных при условиях примера 1 (Таблица 2), составляет 990 мг/кг. Согласно классификации показателей уровня загрязнения по концентрации нефтепродуктов в почве по документу министерства охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ «О порядке определения размеров ущерба от загрязнения земель химическими веществами» от 27 декабря 1993 года № 04-25 данный уровень загрязнения является самой наименьшей и классфицируется как «допустимый уровень загрязнения».
Как видно из примеров конкретного выполнения, заявляемый объект по сравнению с прототипом позволяет:
- упростить способ переработки нефтяного шлама в товарные продукты.
- повторно использовать отрегенерированный экстрагент в замкнутом цикле процесса переработки нефтяного шлама, что позволяет уменьшить затраты на приобретение пропан-бутановой смеси и снизить себестоимость переработки нефтяного шлама.
- увеличить выход углеводородов (нефти) из нефтяного шлама до 99,05 мас.%;
- исключить выделение в атмосферу вредных веществ и отходов, требующих захоронения на полигонах, что в свою очередь исключает экологические сборы и расходы на захоронение особо опасных отходов.
Claims (3)
1. Способ переработки нефтяного шлама путем экстракции углеводородов пропан-бутановой фракцией, содержащей 75 мас.% пропана и 25 мас.% бутана, в сверхкритическом флюидном состоянии при температуре 130°С и давлении 7-10 МПа, отличающийся тем, что процесс экстракции углеводородов ведут при соотношении экстрагент:нефтяной шлам 2-3:1 мас.% соответственно, затем полученную смесь углеводородов разделяют на фракции в сепараторах от 1 до n при сверхкритическом флюидном состоянии пропан-бутановой фракции при температуре 150°С и давлении в первом сепараторе 6,5 МПа, а в n-м при давлении 4,5 МПа, при этом после n-го сепаратора пропан-бутановую фракцию регенерируют и возвращают на стадию экстракции углеводородов из нефтяного шлама.
2. Способ переработки нефтяного шлама путем экстракции углеводородов пропан-бутановой фракцией в сверхкритическом флюидном состоянии при соотношении экстрагент:нефтяной шлам 2:1 мас.% соответственно, отличающийся тем, что процесс экстракции ведут пропан-бутановой фракцией, содержащей 82,62 мас.% пропана и 17,38 мас.% бутана, в сверхкритическом флюидном состоянии при температуре 108°С и давлении 10 МПа, затем полученную смесь углеводородов разделяют в сепараторах на фракции от 1 до n при сверхкритическом флюидном состоянии пропан-бутановой фракции при температуре 150°С и давлении в первом сепараторе 6,5 МПа, а в n-м при давлении 4,5 МПа, при этом после n-го сепаратора пропан-бутановую фракцию регенерируют и возвращают на стадию экстракции углеводородов из нефтяного шлама.
3. Способ переработки нефтяного шлама путем экстракции углеводородов пропан-бутановой фракцией в сверхкритическом флюидном состоянии при соотношении экстрагент:нефтяной шлам 2:1 мас.% соответственно, отличающийся тем, что процесс экстракции ведут пропан-бутановой фракцией, содержащей 30,85 мас.% пропана и 69,15 мас.% бутана, в сверхкритическом флюидном состоянии при температуре 140°С и давлении 10 МПа, затем полученную смесь углеводородов разделяют в сепараторах на фракции от 1 до n при сверхкритическом флюидном состоянии пропан-бутановой фракции при температуре 150°С и давлении в первом сепараторе 6,5 МПа, а в n-м при давлении 4,5 МПа, при этом после n-го сепаратора пропан-бутановую фракцию регенерируют и возвращают на стадию экстракции углеводородов из нефтяного шлама.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020136499A RU2751711C1 (ru) | 2020-11-06 | 2020-11-06 | Способ переработки нефтяного шлама (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020136499A RU2751711C1 (ru) | 2020-11-06 | 2020-11-06 | Способ переработки нефтяного шлама (варианты) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2751711C1 true RU2751711C1 (ru) | 2021-07-16 |
Family
ID=77019710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020136499A RU2751711C1 (ru) | 2020-11-06 | 2020-11-06 | Способ переработки нефтяного шлама (варианты) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2751711C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2802020C1 (ru) * | 2022-12-25 | 2023-08-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Управляющая компания Акмаль-Холдинг" | Способ извлечения углеводородов из нефтешламов |
| WO2024144426A1 (ru) * | 2022-12-25 | 2024-07-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Управляющая компания Акмаль-Холдинг" | Способ извлечения углеводородов из нефтешламов |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001066214A1 (en) * | 2000-03-03 | 2001-09-13 | Boehringer Ingelheim Pharmaceuticals, Inc. | Methods for extraction and reaction using supercritical fluids |
| RU2420558C1 (ru) * | 2010-03-09 | 2011-06-10 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения Российской академии наук | Способ извлечения углеводородов и углеродсодержащего сырья диоксидом углерода |
| CN105836835A (zh) * | 2016-05-26 | 2016-08-10 | 陕西省石油化工研究设计院 | 亚临界流体多级萃取处理难降解高有机物含盐废水的方法 |
-
2020
- 2020-11-06 RU RU2020136499A patent/RU2751711C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001066214A1 (en) * | 2000-03-03 | 2001-09-13 | Boehringer Ingelheim Pharmaceuticals, Inc. | Methods for extraction and reaction using supercritical fluids |
| RU2271850C2 (ru) * | 2000-03-03 | 2006-03-20 | Бёрингер Ингельхайм Фармасьютиклз, Инк. | Способ экстракции и способ проведения реакции с использованием сверхкритических флюидов |
| RU2420558C1 (ru) * | 2010-03-09 | 2011-06-10 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения Российской академии наук | Способ извлечения углеводородов и углеродсодержащего сырья диоксидом углерода |
| CN105836835A (zh) * | 2016-05-26 | 2016-08-10 | 陕西省石油化工研究设计院 | 亚临界流体多级萃取处理难降解高有机物含盐废水的方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| Ахметзянов Талгат Рафинатович, Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Термодинамические основы процессов экстракции нефтяных шламов и импрегнации пористых материалов с использованием сред в сверхкритическом флюидном состоянии, Казань, 2018, 168 c. * |
| Гумеров Ф.М., Ахметзянов Т.Р., Габитов Ф.Р., Зарипов З.И., Фарахов М.И., Мухутдинов А.В. Сверхкритическая флюидная пропан-бутановая экстракционная обработка нефтяных шламов, Сверхкритические флюиды: Теория и Практика, 2016, Т. 11.N2, 75-83. * |
| Гумеров Ф.М., Ахметзянов Т.Р., Габитов Ф.Р., Зарипов З.И., Фарахов М.И., Мухутдинов А.В. Сверхкритическая флюидная пропан-бутановая экстракционная обработка нефтяных шламов, Сверхкритические флюиды: Теория и Практика, 2016, Т. 11.N2, 75-83. Т. Р. Ахметзянов, В. А. Каюмова, В. Ф. Хайрутдинов, Ф. Р. Габитов, Ф. М. Гумеров, Сверхкритическая флюидная технология по переработке нефтяных шламов, Вестник технологического университета. 2016. Т.19, N15, с.70-73. Ахметзянов Талгат Рафинатович, Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Термодинамические основы процессов экстракции нефтяных шламов и импрегнации пористых материалов с использованием сред в сверхкритическом флюидном состоянии, Казань, 2018, 168 c. * |
| Т. Р. Ахметзянов, В. А. Каюмова, В. Ф. Хайрутдинов, Ф. Р. Габитов, Ф. М. Гумеров, Сверхкритическая флюидная технология по переработке нефтяных шламов, Вестник технологического университета. 2016. Т.19, N15, с.70-73. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2802020C1 (ru) * | 2022-12-25 | 2023-08-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Управляющая компания Акмаль-Холдинг" | Способ извлечения углеводородов из нефтешламов |
| WO2024144426A1 (ru) * | 2022-12-25 | 2024-07-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Управляющая компания Акмаль-Холдинг" | Способ извлечения углеводородов из нефтешламов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Islam | Petroleum sludge, its treatment and disposal: A review | |
| US5092983A (en) | Process for separating extractable organic material from compositions comprising said extractable organic material intermixed with solids and water using a solvent mixture | |
| US5236577A (en) | Process for separation of hydrocarbon from tar sands froth | |
| US4014780A (en) | Recovery of oil from refinery sludges by steam distillation | |
| MX2007009259A (es) | Elevacion de calidad en la produccion de betun con solventes comunes o diferentes. | |
| Rudyk et al. | Supercritical carbon dioxide extraction of oil sand enhanced by water and alcohols as Co-solvents | |
| CA2404586C (en) | Integrated process for bitumen recovery, separation and emulsification for steam generation | |
| Khairutdinov et al. | Supercritical fluid propane–butane extraction treatment of oil-bearing sands | |
| Aljamali et al. | Review on chemical separation of crude oil and analysis of its components | |
| WO2020233510A1 (zh) | 一种常年污染深度含油和水的污泥、废渣或自然油矿中的油砂的处理方法及其处理系统 | |
| RU2751711C1 (ru) | Способ переработки нефтяного шлама (варианты) | |
| CA2021185C (en) | Process for separation of hydrocarbon from tar sands froth | |
| US9540569B2 (en) | Propane process for producing crude oil and bitumen products | |
| RU2611416C1 (ru) | Способ деметаллизации тяжелого нефтяного сырья | |
| RU2362794C2 (ru) | Способ улучшения и рекуперации отходов, тяжелых и сверхтяжелых углеводородов | |
| Tertyshna et al. | The utilization of asphalt-resin-paraffin deposits as a component of raw material for visbreaking | |
| US8562816B1 (en) | Tank cleaning system and apparatus | |
| Spirov et al. | The bitumen extraction from Nigerian tar sand using dense carbon dioxide | |
| RU2550843C1 (ru) | Нефтешламоперерабатывающий комплекс | |
| RU2172764C1 (ru) | Способ утилизации нефтяного шлама | |
| Speight | Solvent Processes in Refining Technology | |
| Ren et al. | Physical treatment of oily wastewater by absorption and filtration techniques | |
| Hardorodee et al. | Solvent extraction and supercritical water oxidation; A hybrid method for oil sludge remediation | |
| Imanbayev et al. | Supercritical solvent extraction of oil sand bitumen | |
| RU2732242C1 (ru) | Способ получения мазута из пропарочно-промывочных смесей нефтепродуктов |