ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2215775

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ТЯЖЕЛЫХ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ФРАКЦИЙ И УСТАНОВКА
ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Имя заявителя: Общество с ограниченной ответственностью "Экотех"
Имя изобретателя: Вяткин А.В.; Иванов О.Ю.; Калин В.Л.; Миленин Ф.В.; Полудницин Д.Ю.; Шарипов М.А. 
Имя патентообладателя: Общество с ограниченной ответственностью "Экотех"
Адрес для переписки: 614094, г.Пермь, а/я 3263, Т.А. Юшкиной
Дата начала действия патента: 2002.08.07 

Изобретение предназначается для переработки мазута, отработанных моторных или смазочных масел, нефтешламов и т.п. Способ включает подачу сырья в зону обработки, обработку сырья волновым воздействием путем формирования широкого спектра частот от акустического до светового диапазона в обрабатываемой среде и последующий термический крекинг продуктов воздействия в режиме первичной переработки нефти с получением из парообразной фазы конечных продуктов. Термический крекинг ведут при атмосферном давлении и максимальной температуре нагрева 360oС. Установка включает сообщенные между собой устройство для обработки исходного сырья, выполненное в виде рабочей емкости генератора и излучателя акустических колебаний и генератора электромагнитных колебаний с излучающей антенной (ИА), и устройство выделения конечных продуктов. ИА конструктивно выполнена таким образом, что излучает в обрабатываемую среду широкий спектр частот. Устройство выделения конечных продуктов содержит крекинговый котел для продуктов воздействия, связанный с дефлегматором-дистиллятором и накопительные емкости для готового продукта и остаточных продуктов крекинга. Изобретение решает задачу упрощения технологического процесса переработки тяжелых фракций, повышения надежности установки и снижения энергозатрат при обеспечении глубины переработки и качества готовой продукции на уровне каталитического крекинга.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способу крекинга тяжелых нефтесодержащих фракций (мазута, отработанных моторных или смазочных масел, нефтешламов и т.п.) с использованием физических методов воздействия и установке для его осуществления.

Переработка нефти и нефтепродуктов включает проблему глубокой переработки нефтесодержащих фракций с целью максимального извлечения и эффективного использования полученных продуктов переработки.

Для переработки тяжелых нефтесодержащих фракций с целью получения дополнительного количества светлых нефтепродуктов широко известен способ каталитического крекинга нефтепродуктов - способ термического разложения тяжелых нефтяных фракций в присутствии катализатора (см. Рудин М.Г., Драбкин А.Е. Краткий справочник нефтепереработчика. Л. : Химия. 1980, с.70-73). Способ включает нагревание исходного сырья до температуры 470-500oС при статическом давлении 0,06-0,24 МПа, смешивание его с водяным паром, а затем с катализатором, обработку смеси в реакторе с последующим каталитическим разложением сырья и разделением его на фракции, а также выделение и регенерацию катализатора при температуре 590-670oС и давлении 0,06-0,24 МПа. В качестве катализатора преимущественно используют вакуумный дистиллят с температурой кипения 350-500oС.

Однако известный способ не позволяет увеличивать выход светлых нефтепродуктов (выше 54-78%), что объясняется ограниченной активностью и селективностью используемых катализаторов. Кроме того, способ является дорогим и сложным для реализации.

Известна установка для осуществления каталитического крекинга нефтепродуктов, которая содержит сообщенные между собой устройство для обработки исходного сырья, устройство для выделения конечных продуктов, сообщенное в свою очередь с устройством для охлаждения и конденсации конечного продукта, сообщенное с устройством для сепарации углеводородных газов (см. Рудин М.Г., Драбкин А.Е. Краткий справочник нефтепереработчика. Л.: Химия. 1980, с.70-73).

Указанная установка очень громоздка, сложна в обслуживании и не позволяет интенсифицировать химико-технологические процессы с перерабатываемым сырьем.

Нашли широкое применение способы переработки тяжелых нефтесодержащих фракций с использованием, наряду с термическими, физических методов воздействия для активирования перерабатываемого сырья.

Известен способ переработки путем последовательного извлечения фракций из углеводородного сырья с использованием электромагнитной энергии частотой 300 МГц-300 ГГц (US, патент 5055180, кл. С 10 G 1/00, 1991 г.).

Недостатком способа является невозможность более полного использования сырья в процессе переработки из-за зависимости от напряженности электромагнитного поля.

Известны способы переработки нефтепродуктов путем воздействия на последние ионизирующим излучением (потоком нейтронов или -излучением) с последующим каталитическим крекингом продуктов воздействия (см., например, патент РФ 2100404, кл. С 10 G 15/10, 1995).

Однако применение способа затруднено в промышленном производстве из-за сложности, трудностей управлением процессом. К тому же способ небезопасен при использовании.

Известны способы переработки тяжелых нефтесодержащих фракций с использованием волнового воздействия широкого спектра частот.

В известном способе переработки мазута путем вакуумной ректификации с получением дистиллятных фракций на жидкую фазу кубового остатка воздействуют акустическими колебаниями частотой 0,1-200 КГц и мощностью 0,2-3 Вт/см2 при остаточном давлении 20-200 мм рт.ст. (см. авт. св. СССР 1377281, кл. С 10 G 7/06, 1988 г.).

Однако известный способ характеризуется высокими энергетическими затратами на создание глубокого вакуума, и применение только акустического диапазона частот не обеспечивает надежного разрушения высоковязких сред, требуется длительный промежуток времени для переработки мазута. Кроме того, этот способ предназначен для переработки только мазута и не позволяет вести переработку, например, отработанных моторных или смазочных масел.

Известен также способ крекинга нефтепродуктов с использованием ультразвукового спектра частот. Согласно этому способу, сырье (нефтесодержащий продукт) и диспергирующее вещество подают в зону обработки, ультразвуковую обработку ведут с интенсивностью излучения 1-10 МВт/м2 в замкнутом циркуляционном контуре при статическом давлении в диапазоне от 0,2 до 5 МПа, и осуществляют последующее разделение обработанного сырья на жидкую и парообразные фазы и получение из парообразной фазы конечного продукта (см. патент РФ 2078116, С 10 G 15/00, 1995 г.).

Хотя данный способ позволяет увеличить выход светлых нефтепродуктов, однако он не позволяет контролировать процесс получения конечных продуктов по причине замкнутого цикла и имеет целый ряд технологических недостатков: ведется при высоких температурах и давлениях, сложен при реализации, энергоемок.

Установка для осуществления указанного способа крекинга нефтепродуктов содержит сообщенные между собой устройство для обработки сырья, являющееся одновременно ультразвуковым генератором, разделительную камеру для разделения отработанного сырья и приспособление для конденсации парообразной фазы. Устройство для обработки сырья представляет собой корпус, в котором образованы сообщенные между собой камеры, в каждой из которых установлен ротор, закрепленный на приводном валу, и статор. Последняя камера сообщена с первой, образуя замкнутый контур. За последней камерой размещена разделительная камера, имеющая канал для отвода образовавшейся парообразной фазы на конденсацию в холодильную камеру. Излучателем ультразвуковых частот служат механические узлы системы (ротор, статор, подшипники).

Недостатком данной установки является использование сложной механической системы (ротор, статор, подшипники) в работе установки, что резко снижает ее надежность. Кроме того, использование механических узлов в качестве излучателей с интенсивностью более 100 кВт/м2 приводит к интенсивному разрушению их поверхности за счет возникновения кавитационных процессов.

Известный из данного источника информации способ термической переработки тяжелых нефтесодержащих фракций включает:

  • нагревание исходного сырья до 470-500oС при статическом давлении 0,06-0,24 МПа;

  • смешивание его с водяным паром, а затем с катализатором;

  • термический каталитический крекинг (разложение) сырья после обработки в реакторе смеси сырья, водяного пара и катализатора;

  • разделение на жидкую и парообразную фазы;

  • получение из парообразной фазы охлаждением и конденсацией конечных продуктов;

  • выделение катализатора;

  • регенерация катализатора при температуре 590-67ОoС и давлении 0,2-0,24 МПа.

Исходным сырьем может быть взят, например, мазут. Данный способ позволяет получать выход светлых нефтепродуктов на уровне 54-78%.

Способ термического каталитического крекинга широко применяется в промышленных условиях с использованием стандартных широко известных установок.

Однако известный способ энергоемок из-за:

  • необходимости для разложения тяжелых молекул поддерживать высокие температуры и давления;

  • ограниченных возможностей для интенсификации процесса термического разложения тяжелых нефтесодержащих фракций, т.к. катализатор хотя и повышает выход светлых продуктов, но обладает ограниченной активностью и селективностью;

  • необходимости выделения катализатора на конечном этапе термической переработки и регенерации его при высоких температурах и давлении;

  • длительности процесса разложения.

Известна установка для термической переработки тяжелых нефтесодержащих фракций, включающая сообщенные между собой:

  • устройство для обработки исходного сырья в виде емкостного аппарата (здесь происходит обработка исходного сырья катализатором);

  • устройство выделения конечных продуктов, состоящее из устройства для разделения обработанного (катализатором) сырья в виде колонного аппарата с разделительными тарелками и устройства для охлаждения и конденсации конечного продукта в виде теплообменного аппарата; - накопительные емкости для конечного продукта и нерасщепленных продуктов термического крекинга (см. Краткий справочник нефтепереработчика, Рудин М.Г., Драбкин А.Е. - Л.: Химия, 1980 г., с.70-73).

Недостатками известной установки для термического каталитического крекинга тяжелых нефтесодержащих фракций являются:

  • недостаточная производительность установки из-за ограниченных возможностей для интенсификации процесса термического разложения тяжелых нефтесодержащих фракций, особенно в промышленных условиях, поскольку катализатор, хотя и повышает выход светлых продуктов (по сравнению с просто термическим крекингом), но обладает ограниченной активностью и селективностью, поэтому невозможно интенсифицировать химико-технологические процессы в обрабатываемом сырье;

  • в установке необходимо устройство для выделения катализатора на конечном этапе термического крекинга и для его регенерации при высоких температурах и давлении;

  • для термического крекинга в присутствии катализатора необходимо поддерживать высокие температуры и давления, что делает установку энергоемкой.

Задачей настоящего изобретения является:

  • повышение производительности при промышленной переработке тяжелых нефтесодержащих фракций в больших объемах;

  • снижение энергетических затрат и упрощение технологического процесса кретинга тяжелых нефтесодержащих фракций при сохранении качества полученных конечных продуктов.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе переработки тяжелых нефтесодержащих фракций, включающем подачу сырья в зону обработки, обработку сырья волновым воздействием спектра частот с последующим термическим крекингом продуктов воздействия и получением из парообразной фазы конечных продуктов, новым является то, что волновое воздействие осуществляют путем формирования широкого спектра частот от акустического до светового диапазона в обрабатываемой среде, а термический крекинг продуктов воздействия осуществляют в режиме первичной переработки нефти.

Термический крекинг в режиме первичной переработки нефти ведут при атмосферном давлении и максимальной температуре нагрева 360oС.

Обработка сырья - тяжелых нефтесодержащих фракций предлагаемым нами воздействием сформированных частот широкого спектра (от акустических до светового диапазона) оказывает одновременно механическое и химическое воздействие на молекулы обрабатываемого сырья, в результате чего происходит их активация или переход в сенглетное состояние. Как следствие - значительно ослабляются межмолекулярные связи, и происходит эффективная подготовка обрабатываемой среды к последующему разложению ее на более легкие фракции. Благодаря этому создаются условия для значительного упрощения последующего технологического процесса - термического крекинга сырья после такого воздействия, а именно снижаются критические параметры температуры кипения, испарения, разложения активированного сырья по причине ослабления молекулярных связей. В результате разложение обработанных волновым воздействием широкого спектра частот тяжелых нефтесодержащих фракций на более легкие стало возможно проводить при стандартных режимах первичной переработки нефти, а именно при атмосферном давлении и максимальной температуре нагрева нефти 360oС (вместо 540oС для тяжелых неактивированных фракций и при наличии высокого давления до 5 МПа). Предлагаемый режим переработки значительно упрощает способ разложения тяжелых фракций на более легкие, не требует больших энергозатрат, при этом обеспечивается глубина переработки на уровне каталитического крекинга.

Поставленная задача решена также созданием установки для переработки тяжелых нефтесодержащих продуктов, включающей сообщенные между собой устройство для обработки исходного сырья, выполненное в виде рабочей емкости, генератора и излучателя колебаний и устройство выделения конечных продуктов, в которой новым является то, что генератор и излучатель колебаний выполнен в виде генератора и излучателя акустических колебаний и в виде дополнительного генератора электромагнитных колебаний, связанного электрически с размещенной в рабочей емкости излучающей антенной, выполненной в виде размещенных в цилиндрическом корпусе двух излучающих контуров, каждый из которых состоит из ряда поперечных, параллельных перфорированных металлических пластин, жестко закрепленных на стенке корпуса, при этом контуры выполнены из металла с разной электроотрицательностью, а пластины одного из контуров размещены между пластинами другого контура, причем корпус указанного излучателя выполнен из диэлектрического материала со свойством пьезоэффекта, устройство выделения конечных продуктов содержит крекинговый котел для продуктов переработки, связанный с дефлегматором-дистиллятором, и накопительные емкости для готового продукта и остаточных продуктов крекинга.

Генератор электромагнитных колебаний может быть выполнен в виде электроискрового разрядника.

Генератор акустических колебаний представляет собой электроцентробежный насос, установленный на трубопроводе на входе емкости, а излучателем акустических колебаний выступает трубопровод подачи сырья в емкость и стенки емкости.

Благодаря предложенному конструктивному выполнению в установке устройства для обработки исходного сырья, в частности наличию узлов, обеспечивающих, наряду с гидроакустическим воздействием на обрабатываемую среду, одновременно воздействие широким спектром модулированных частот, излучаемых в обрабатываемую среду излучателями, позволило эффективно осуществлять физико-механические преобразования молекул тяжелых нефтесодержащих фракций. Это объясняется следующим. Электромагнитные волны, излучаемые электромагнитным генератором, передаются на размещенную в рабочей емкости с обрабатываемой средой излучающую антенну в виде двух контуров предлагаемой конструкции, благодаря чему на данной излучающей антенне формируется область широкого спектра излучений частот, а именно на металлических пластинах излучающих контуров электромагнитные волны преобразуются в спектр волн инфракрасного диапазона. А из-за разности электрохимических потенциалов металлов пластин и их чередования друг над другом обеспечивается их каталитическое влияние на формирование инфракрасных волн. При этом одновременно диэлектрический корпус излучающей антенны преобразует электромагнитные волны инфракрасного спектра в спектр волн сверхвысокой частоты (за счет свойств диэлектрика и пьезоэффекта). Электромагнитные волны, проходя через пластины контуров излучающей антенны, модулируются со спектром инфракрасных частот, что сопровождается образованием из фронта упругой акустической волны (от генератора акустических колебаний) дополнительного фронта упругопластической волны сжатия. При прохождении этой волны сжатия через излучающую антенну происходит присоединение к фронту упругопластической волны части волн из спектра сверхвысоких частот, формируемых на диэлектрическом корпусе антенны, что приводит к образованию избыточной энергии. При этом частотные характеристики участков контакта с антенной формируются и удерживаются не только частотными параметрами и длительностью искрового разряда генератора электромагнитных волн, но и параметрами взаимодействия всей совокупности волн, что обеспечивает частичную локализацию волны сжатия на антенне до полного поглощения сверхвысокочастотных волн. А поскольку скорость распространения волны сжатия и, следовательно, углы наклона фронта волны зависят от фракционного состава обрабатываемой среды, то посредством подбора материала пластин антенны и диэлектрического корпуса достигается выборочность воздействия устройства для обработки исходного сырья для обеспечения эффективной его активации.

Как следствие - образующаяся энергия оказывает на среду химическое и механическое воздействие. Происходит ослабление ковалентных связей в молекулах тяжелых нефтяных фракций за счет выталкивания электронов на внешние орбитали. При этом образующиеся радикалы в еще большей степени интенсифицируют процесс активации обрабатываемого сырья. А так как все указанные выше воздействия накладываются друг на друга, процесс ослабления межмолекулярных связей идет интенсивно, быстро, что снижает энергозатраты. Использование в качестве генератора акустических колебаний электронасоса для подачи обрабатываемого сырья в емкость, а в качестве излучателя акустических колебаний - стенок емкости, патрубков, трубопроводов, также значительно снижает энергозатраты.

Для осуществления термического крекинга тяжелых нефтесодержащих фракций в установке применяют стандартное широко известное устройство выделения конечных продуктов при первичной переработке нефти, которое сообщено трубопроводом с устройством для обработки исходного сырья. Обработанное (активированное) предложенным образом исходное сырье имеет такое состояние межмолекулярных связей, что для полного разложения активированного частотным воздействием сырья достаточно использовать простое устройство первичной переработки нефти, которое значительно упрощает процесс переработки, не требуя больших энергозатрат (наличие узлов, создающих высокие температуры и давление).

Используя предлагаемые способ и установку, можно обеспечить глубокую переработку тяжелых нефтесодержащих фракций более просто, быстро и без больших энергозатрат.

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ТЯЖЕЛЫХ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ФРАКЦИЙ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Фиг. 1 изображена схема установки для переработки тяжелых нефтесодержащих фракций

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ТЯЖЕЛЫХ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ФРАКЦИЙ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Фиг.2 - общий вид генератора электромагнитных колебаний и излучающей антенны

Установка, выполненная согласно изобретению, содержит устройство 1 для обработки исходного сырья и сообщенное с ним посредством трубопровода 2 устройство 3 выделения конечных продуктов. Устройство 1 для обработки исходного сырья содержит рабочую вертикальную емкость 4 с патрубком 5 ввода обрабатываемой нефтесодержащей среды из буферной емкости 6, генератор акустических колебаний, в качестве которого служит электронасос 7, закачивающий исходное сырье в рабочую емкость 4 из буферной емкости 6, при этом стенки емкости 4, патрубок 5 ввода и трубопроводы выступают в качестве излучателя акустических колебаний в обрабатываемую среду. Устройство 1 также содержит генератор 8 электромагнитных колебаний, выполненный, например, в виде электроискрового разрядника, и излучающей антенны 9, установленной внутри рабочей емкости 4 (фиг.2).

Излучающая антенна 9 состоит из цилиндрического корпуса 10, внутри которого размещены два излучающих контура 11 и 12. Каждый контур 11 и 12 состоит из ряда поперечных параллельных пластин 13 и 14 (до 10 штук в каждом контуре). Пластины могут быть выполнены любой формы: круглой, прямоугольной и т.д. Пластины имеют перфорационные отверстия для обеспечения лучшего контакта обрабатываемой нефтесодержащей среды с поверхностью пластин антенны. Пластины 13 и 14 в контурах выполнены из металла с различной электроотрицательностью, например, пластины 13 контура 11 выполнены из никеля, а пластины 14 контура 12 - из меди. Такими парами могут быть металлы: цинк-свинец, кремний-германий и т.д. При этом пластины 13 контура 11 размещены между пластинами 14 контура 12, контуры 11 и 12 закреплены на внутренней стенке корпуса 10, при этом свободные, незакрепленные концы пластин 13 и 14 расположены с перекрытием друг друга. Корпус 10 излучающей антенны 9 выполнен из диэлектрического материала, обладающего свойствами пьезоэффекта, например из керамики. Контуры 11 и 12 связаны электрически с генератором 8 электромагнитных колебаний.

Патрубок 15 вывода продуктов обработки трубопроводом 2 связан с устройством 3 выделения конечных продуктов. Для этого на трубопроводе 2 установлен электронасос 16 и запорный вентиль 17.

Устройство 3 выделения конечных продуктов переработки содержит крекинговый котел 18, связанный с дефлегматором-дистиллятором 19 и емкостью 20 для воды для охлаждения (холодильником). Нижняя часть дефлегматора-дистиллятора 19 связана с накопительными емкостями 21 и 22 легких фракций продукта переработки, нижняя часть котла 19 связана с блоком коксования 23.

Для управления технологическим процессом и его защиты установка может быть снабжена блоком 24 программного управления.

Предлагаемый способ переработки тяжелых нефтесодержащих фракций осуществляют следующим образом.

Из буферной емкости 6 исходное сырье - тяжелые нефтесодержащие фракции (например, мазут, отработанные моторные или смазочные масла, гидравлические жидкости и т.п.) - насосом 7 через патрубок ввода 5 подается в рабочую емкость 4. Возникающие при работе насоса 4 акустические колебания передаются от стенок трубопровода, патрубка 5 ввода и стенок емкости 4 сырью. Одновременно при этом включают электрический разрядник 8 - генератор электромагнитных колебаний; возникает искровой разряд с частотой порядка 300-400 Гц. Образующиеся электромагнитные колебания передаются на металлические пластины 13 и 14 контуров 11, 12 излучающей антенны 9. Пластины преобразуют эти колебания в спектр инфракрасного диапазона частот, а корпус 10 излучателя 9 преобразует электромагнитные волны в спектр сверхвысоких частот. Электромагнитные колебания модулируются спектром сверхвысоких частот, что сопровождается образованием фронта упругой акустической волны дополнительного фронта упругопластической волны и способствует диссипации энергии сжатия. При прохождении волны сжатия через те же участки контакта с контурами 11 и 12 антенны 9 происходит присоединение к фронту упругопластической волны части волн из спектра сверхвысоких частот, формируемых на корпусе 10, что приводит к дополнительной диссипации энергии волны сжатия. Этот вид энергии и воздействует на находящееся в зоне излучающей антенны 9 обрабатываемое сырье. Фронт гидроакустической волны, образованный от генератора акустических колебаний, проходя через антенну 9, которая, в свою очередь, излучает свой широкий спектр (от средних до светового диапазона) и является своеобразным катализатором частотного воздействия, получает дополнительный импульс. Таким образом, в рабочей емкости 4 на обрабатываемую нефтесодержащую среду оказывается одновременно механическое и химическое воздействие, которое приводит к ослаблению межмолекулярных связей. При этом, чем тяжелее фракции, тем сильнее межмолекулярные связи, тем большее значение имеет расшатывание внутримолекулярных связей на этом этапе переработки сырья, чтобы получить активированный промежуточный продукт переработки тяжелых фракций для дальнейшего его разложения в более легких условиях.

Активированное частотным воздействием сырье направляют в устройство 3 выделения конечных продуктов для проведения термического крекинга продуктов разложения исходного сырья на более легкие фракции. Для этого активированное сырье насосом 16 из рабочей емкости 4 при открытом вентиле 17 перекачивают в крекинговый котел 18 до рабочего уровня, где задается температура и давление, необходимые для первичной перегонки нефти, а не тяжелых фракций, а именно стандартные режимы разложения обычной нефти (максимальная температура составляет 360oС, давление - атмосферное). Активированное сырье в крекинговом котле 18 начинает разлагаться при указанном режиме на более легкие фракции, которые начинают испаряться и в парообразном состоянии поступают в дефлегматор-дистиллятор 19, где происходит конденсация паров с помощью холодильника 20. Конденсированные легкие фракции, выделившиеся в результате разложения, сливаются в накопительные емкости 21 и 22. То, что не испарилось в результате термической обработки активированного сырья, из котла 18 сливается в блок коксования до 15%, имеет консистенцию товарных битумов от строительных до дорожных.

Осуществление предлагаемого способа иллюстрируется конкретными примерами.

Пример 1
Мазут марки М-100, полученный после отгонки из нефти светлых фракций, выкипающих при 350oС, обрабатывают частотным воздействием предлагаемым способом. После чего активированный мазут разлагают термическим крекингом при атмосферном давлении и температуре нагрева 360oС. Выход конечного продукта по составу: дизельная фракция - 60% с температурой кипения 140-360oС; остаток - в виде 40% битума дорожных марок.

Пример 2
Перерабатывают отработанные моторные или смазочные масла. Выход конечных продуктов по составу: бензиновая фракция с температурой кипения до 180oС - 20%, дизельная фракция с температурой кипения 180-360oС - 65%, битумы дорожных марок - до 15%.

Таким образом, из примеров следует, что предлагаемый способ переработки тяжелых нефтесодержащих фракций позволяет провести эту переработку с глубиной не ниже каталитического крекинга, однако энергозатраты при этом снижаются в 2-2,5 раза. Значительно снижаются в предлагаемом способе требования к оборудованию по термической стойкости. В большой степени упрощается технологический процесс переработки: отсутствует химический катализатор, не нужно проводить операции по его регенерации; не требуется создание и поддерживание высоких температур и давления. Обеспечивается надежность и высокое качество полученной готовой продукции.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

  1. Способ термической переработки тяжелых нефтесодержащих фракций, включающий термический крекинг тяжелых нефтесодержащих фракций на фазы и получение из парообразной фазы конечных продуктов, отличающийся тем, что перед термическим крекингом исходное сырье предварительно в отдельной зоне обработки подвергают волновому воздействию путем формирования в обрабатываемой среде широкого спектра частот от акустического до светового диапазона, после чего продукты воздействия подают на термический крекинг, который осуществляют в режиме первичной переработки нефти при атмосферном давлении и максимальной температуре нагрева 360oС.

  2. Установка для термической переработки тяжелых нефтесодержащих фракций, включающая сообщенные между собой устройство для обработки исходного сырья, включающее рабочую емкость для исходного сырья, устройство выделения конечных продуктов, состоящее из устройства для разделения обработанного сырья и устройства для охлаждения и конденсации конечного продукта, а также накопительные емкости для конечного продукта и нерасщепленных продуктов термического крекинга, отличающаяся тем, что устройство для обработки исходного сырья дополнительно содержит связанные с рабочей емкостью генератор и излучатель акустических колебаний и генератор электромагнитных колебаний, который электрически связан с размещенной в рабочей емкости для исходного сырья излучающей антенной, выполненной в виде размещенных в цилиндрическом корпусе двух излучающих контуров, каждый из которых состоит из ряда поперечных, параллельных перфорированных металлических пластин, жестко закрепленных на стенке корпуса, при этом контуры выполнены из металла с разной электроотрицательностью, а пластины одного из контуров размещены между пластинами другого контура, причем корпус указанного излучателя выполнен из диэлектрического материала со свойством пьезоэффекта, а устройство выделения конечных продуктов выполнено в виде крекингового котла для продуктов воздействия, связанного с дефлегматором-дистиллятором, выход которого сообщен с накопительными емкостями для готового продукта и нерасщепленных продуктов крекинга.

  3. Установка по п. 2, отличающаяся тем, что генератор электромагнитных колебаний выполнен в виде электроискрового разрядника.

  4. Установка по п. 2, отличающаяся тем, что генератор акустических колебаний представляет собой электроцентробежный насос, установленный на трубопроводе на входе емкости, а излучателем акустических колебаний выступает трубопровод подачи сырья в емкость и стенки емкости.

Версия для печати
Дата публикации 01.01.2007гг


вверх