Способ снижения вязкости нефтей и нефтепродуктов. Снижение вязкости нефти присадки


ПРИСАДКА ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ВЯЗКОСТИ ТЯЖЕЛЫХ ФРАКЦИЙ НЕФТИ

Изобретение относится к нефтепереработке и позволяет улучшить качество тяжелых фракций нефти.

Известно котельное топливо (патент РФ №2139317), содержащее смесь нефтепродуктов и легкие фракции переработки нефти, в качестве присадок, снижающих вязкость, полученную смесь подвергают гидродинамической кавитационной обработке.

Недостатками этого состава являются высокая вязкость получаемого продукта, низкая стабильность и необходимость проведения кавитационной обработки.

Известно топливо для котельной (патент России №2459862) на основе тяжелой нефтяной фракции, нефтешлама и побочного продукта переработки сланцевого масла - полимеров молекулярной массы 5000-7000, содержащих не более 0,05% серы и растворимых в гудроне, при следующем соотношении компонентов, % масс.:

нефтешлам 30-70
полимеры 3-10
тяжелая нефтяная фракция остальное

В данном изобретении присадками, снижающими вязкость тяжелой нефтяной фракции, являются нефтешлам и полимеры молекулярной массы 5000-7000.

Получаемое топливо обладает высокой вязкостью, что усложняет его перекачку по трубопроводам, и низкой стабильностью.

Наиболее близким по технической сущности является котельное топливо (патент РФ №2500792, C10L 1/08, 2013 г.), содержащее тяжелую нефтяную фракцию и стабилизатор - отход производства растительных масел - карбоксилат натрия при следующем соотношении компонентов, % масс.:

карбоксилат натрия 20-30
тяжелая нефтяная фракция остальное

Недостатками получаемого топлива являются высокая вязкость, что усложняет его перекачку по трубопроводам, и низкая стабильность.

Такие тяжелые фракции нефти, как гудроны являются остатком после отгона из нефти топливных и масляных фракций и используются в основном для получения битумов. Из тяжелых гудронов при стандартных режимах окисления качественные дорожные битумы получить не удается. При окислении осерненных гудронов получается жесткий малопластичный битум.

Задачей изобретения является разработка присадки для снижения вязкости, тяжелых фракций нефти - гудронов, определение количества добавляемой присадки и достижение высокой стабильности полученной смеси.

Техническим результатом является снижение вязкости тяжелых фракций нефти - гудронов при добавлении к ним предлагаемой присадки и повышение стабильности полученной смеси.

Технический результат достигается тем, что присадка для снижения вязкости тяжелых фракций нефти - гудронов представляет собой карбоксилат натрия - отход производства растительных масел, добавляемый к тяжелым фракциям нефти - гудронам в количестве 20-50% масс.

Карбоксилат натрия представляет собой натриевые соли жирных кислот, получаемые при переработке щелочных отходов, которые образуются при обработке растительных масел едким натром. Это пастообразное вещество светло-коричневого или коричневого цвета, содержащее не менее 25% жиров, 9-28% мыл и 0,2-0,4% свободной щелочи.

Гудрон - густой смолистый остаток после отгона от нефти топливных и масляных фракций. В случае неглубокого отбора масляных фракций остаток называется гудроном масляным.

Добавление карбоксилата натрия к тяжелым фракциям нефти создает устойчивую эмульсию с низкой вязкостью и высокой стабильностью. Это позволяет получать качественный битум, а также утилизировать отходы производства растительных масел.

Таким образом, существенные признаки, изложенные в формуле изобретения, обеспечивают желаемый технический результат, а именно снижение вязкости тяжелых фракций нефти - гудронов и увеличение стабильности полученной смеси, что позволяет длительное хранение ее в резервуарах и легкую перекачку по трубопроводам.

Улучшенные тяжелые фракции нефти - гудроны получают путем смешения карбоксилата натрия и гудрона, или гудрона масляного. Компоненты предварительно нагревают: карбоксилат натрия до 35-40°C, а тяжелые фракции нефти - до 60-70°C, перемешивание проводят при температуре 60-70°C до устойчивой эмульсии в течение 30-40 минут.

Смеси карбоксилата натрия и тяжелых фракций нефти - гудронов могут применяться при получении битумов, а также улучшать свойства гудрона масляного, применяемого в качестве мягчителя резиновых смесей или в строительстве.

Качество получаемых смесей иллюстрируют нижеприведенные примеры. В качестве компонентов использовали: тяжелый осерненный гудрон из арланской нефти плотностью 0,986 г/см3, содержащий 3,1% серы, с температурой застывания 49°C и температурой вспышки в открытом тигле 302°C, гудрон западно-сибирской нефти плотностью 0,980 г/см3, содержащий 1,9% серы, с температурой застывания 34°C и температурой вспышки в открытом тигле 340°C, и гудрон масляный, имеющий вязкость ВУ100=30-45 и температуру вспышки в открытом тигле 260°C, карбоксилат натрия производства ОАО «Краснодармаслозавод».

Из смеси гудрона и карбоксилата натрия получают качественные дорожные и кровельные битумы, а смесь карбоксилата натрия и гудрона масляного является хорошим мягчителем резиновых смесей и добавкой к дорожным покрытиям.

Смеси получали на опытной установке ОАО «Краснодарэконефть», снабженной скоростной мешалкой (до 3000 об/мин), резервуарами и насосами. Смесям определяли вязкость условную при 100°C на вискозиметре марки ВЗ ВУМ 868, содержание серы, температуру размягчения и стабильность. Из смеси гудрона и карбоксилата натрия получали битум на установке ОАО «Краснодарэконефть» путем окисления воздухом при температуре 260-270°C, давлении 0,5 МПа и расходе воздуха 250 м3/т сырья. Битумам определяли глубину проникновения иглы по ГОСТ 11501, температуру размягчения по кольцу и шару по ГОСТ 11506, вязкость по ГОСТ 11503, температуру вспышки по ГОСТ 4333 и испытание на сцепление с мрамором или песком по ГОСТ 11508.

Пример №1

20% масс. карбоксилата натрия нагревают до 40°C и смешивают с 80% масс. гудрона западно-сибирской нефти, предварительно нагретого до 70°C, в резервуаре, снабженном скоростной мешалкой, и перемешивают при этой температуре в течение 40 минут. Полученную смесь анализируют и отправляют на битумную установку. Результаты анализов представлены в таблицах №1 и 2.

Пример №2

Получение смеси и битума осуществляют по примеру №1 с той разницей, что берут 40% масс. карбоксилата натрия и 60% масс. гудрона западно-сибирской нефти. Полученную смесь анализируют и отправляют на битумную установку. Результаты анализов представлены в таблицах №1 и 2.

Пример №3

Получение смеси и битума осуществляют по примеру №1 с той разницей, что берут 50% масс. карбоксилата натрия и 50% масс. гудрона арланской нефти. Полученную смесь анализируют и отправляют на битумную установку. Результаты анализов представлены в таблицах №1 и 2.

Пример №4

Смешением 40% масс. карбоксилата натрия и 60% масс. гудрона масляного получают гудрон с низкой вязкостью (см. таблицу №1), применяемый в качестве мягчителя резиновых смесей и добавки к дорожным покрытиям.

Пример №5 (сравнительный)

Получение смеси и битума осуществляют по примеру №1 с той разницей, что берут 60% масс. карбоксилата натрия и 40% масс. гудрона западно-сибирской нефти. Полученную смесь анализируют и отправляют на битумную установку. Результаты анализов представлены в таблицах №1 и 2.

Представленные результаты показывают низкую вязкость и высокую стабильность получаемых смесей. Эти качества позволяют легко перекачивать смеси по трубопроводам и ускоряют процесс выпадения механических примесей. Смеси карбоксилата натрия с гудроном пригодны для получения битумов дорожных жидких и кровельных, качество которых выше требований ГОСТ. Нефтяные дорожные битумы марок СГ получают путем разжижения вязких битумов легкими нефтепродуктами. Предложенное изобретение исключает этот процесс и экономит нефтепродукты, предназначенные для разжижения. Кроме того, следует отметить, что применение данного изобретения позволяет использовать отход производства растительных масел, что решит вопрос с его утилизацией.

Однако увеличение количества добавляемого карбоксилата натрия выше заявленного (пр. №5) приводит к получению некачественного битума, а снижение его не улучшает свойств гудрона.

Кроме того, следует учесть, что в гудронах концентрируются металлы нефти, а добавка карбоксилата натрия позволяет снизить их содержание в получаемом битуме.

Присадка для снижения вязкости тяжелых фракций нефти - гудронов, представляющая собой карбоксилат натрия - отход производства растительных масел, добавляемый к тяжелым фракциям нефти - гудронам в количестве 20-50 мас.%.

edrid.ru

Присадка для снижения вязкости тяжелых фракций нефти

Изобретение описывает присадку для снижения вязкости тяжелых фракций нефти - гудронов, которая представляет собой карбоксилат натрия - отход производства растительных масел, добавляемую к тяжелым фракциям нефти - гудронам, в количестве 20-50 мас%. Техническим результатом является снижение вязкости тяжелых фракций нефти - гудронов при добавлении к ним карбоксилата натрия и повышение стабильности получаемой смеси.

3 табл., 10 пр.

Изобретение относится к нефтепереработке и позволяет улучшить качество тяжелых фракций нефти.

Известно котельное топливо (патент РФ №2139317), содержащее смесь нефтепродуктов и легкие фракции переработки нефти, в качестве присадок, снижающих вязкость, полученную смесь подвергают гидродинамической кавитационной обработке.

Недостатками этого состава являются высокая вязкость получаемого продукта, низкая стабильность и необходимость проведения кавитационной обработки.

Известно топливо для котельной (патент России №2459862) на основе тяжелой нефтяной фракции, нефтешлама и побочного продукта переработки сланцевого масла - полимеров молекулярной массы 5000-7000, содержащих не более 0,05% серы и растворимых в гудроне, при следующем соотношении компонентов, % масс.:

нефтешлам 30-70
полимеры 3-10
тяжелая нефтяная фракция остальное

В данном изобретении присадками, снижающими вязкость тяжелой нефтяной фракции, являются нефтешлам и полимеры молекулярной массы 5000-7000.

Получаемое топливо обладает высокой вязкостью, что усложняет его перекачку по трубопроводам, и низкой стабильностью.

Наиболее близким по технической сущности является котельное топливо (патент РФ №2500792, C10L 1/08, 2013 г.), содержащее тяжелую нефтяную фракцию и стабилизатор - отход производства растительных масел - карбоксилат натрия при следующем соотношении компонентов, % масс.:

карбоксилат натрия 20-30
тяжелая нефтяная фракция остальное

Недостатками получаемого топлива являются высокая вязкость, что усложняет его перекачку по трубопроводам, и низкая стабильность.

Такие тяжелые фракции нефти, как гудроны являются остатком после отгона из нефти топливных и масляных фракций и используются в основном для получения битумов. Из тяжелых гудронов при стандартных режимах окисления качественные дорожные битумы получить не удается. При окислении осерненных гудронов получается жесткий малопластичный битум.

Задачей изобретения является разработка присадки для снижения вязкости, тяжелых фракций нефти - гудронов, определение количества добавляемой присадки и достижение высокой стабильности полученной смеси.

Техническим результатом является снижение вязкости тяжелых фракций нефти - гудронов при добавлении к ним предлагаемой присадки и повышение стабильности полученной смеси.

Технический результат достигается тем, что присадка для снижения вязкости тяжелых фракций нефти - гудронов представляет собой карбоксилат натрия - отход производства растительных масел, добавляемый к тяжелым фракциям нефти - гудронам в количестве 20-50% масс.

Карбоксилат натрия представляет собой натриевые соли жирных кислот, получаемые при переработке щелочных отходов, которые образуются при обработке растительных масел едким натром. Это пастообразное вещество светло-коричневого или коричневого цвета, содержащее не менее 25% жиров, 9-28% мыл и 0,2-0,4% свободной щелочи.

Гудрон - густой смолистый остаток после отгона от нефти топливных и масляных фракций. В случае неглубокого отбора масляных фракций остаток называется гудроном масляным.

Добавление карбоксилата натрия к тяжелым фракциям нефти создает устойчивую эмульсию с низкой вязкостью и высокой стабильностью. Это позволяет получать качественный битум, а также утилизировать отходы производства растительных масел.

Таким образом, существенные признаки, изложенные в формуле изобретения, обеспечивают желаемый технический результат, а именно снижение вязкости тяжелых фракций нефти - гудронов и увеличение стабильности полученной смеси, что позволяет длительное хранение ее в резервуарах и легкую перекачку по трубопроводам.

Улучшенные тяжелые фракции нефти - гудроны получают путем смешения карбоксилата натрия и гудрона, или гудрона масляного. Компоненты предварительно нагревают: карбоксилат натрия до 35-40°C, а тяжелые фракции нефти - до 60-70°C, перемешивание проводят при температуре 60-70°C до устойчивой эмульсии в течение 30-40 минут.

Смеси карбоксилата натрия и тяжелых фракций нефти - гудронов могут применяться при получении битумов, а также улучшать свойства гудрона масляного, применяемого в качестве мягчителя резиновых смесей или в строительстве.

Качество получаемых смесей иллюстрируют нижеприведенные примеры. В качестве компонентов использовали: тяжелый осерненный гудрон из арланской нефти плотностью 0,986 г/см3, содержащий 3,1% серы, с температурой застывания 49°C и температурой вспышки в открытом тигле 302°C, гудрон западно-сибирской нефти плотностью 0,980 г/см3, содержащий 1,9% серы, с температурой застывания 34°C и температурой вспышки в открытом тигле 340°C, и гудрон масляный, имеющий вязкость ВУ100=30-45 и температуру вспышки в открытом тигле 260°C, карбоксилат натрия производства ОАО «Краснодармаслозавод».

Из смеси гудрона и карбоксилата натрия получают качественные дорожные и кровельные битумы, а смесь карбоксилата натрия и гудрона масляного является хорошим мягчителем резиновых смесей и добавкой к дорожным покрытиям.

Смеси получали на опытной установке ОАО «Краснодарэконефть», снабженной скоростной мешалкой (до 3000 об/мин), резервуарами и насосами. Смесям определяли вязкость условную при 100°C на вискозиметре марки ВЗ ВУМ 868, содержание серы, температуру размягчения и стабильность. Из смеси гудрона и карбоксилата натрия получали битум на установке ОАО «Краснодарэконефть» путем окисления воздухом при температуре 260-270°C, давлении 0,5 МПа и расходе воздуха 250 м3/т сырья. Битумам определяли глубину проникновения иглы по ГОСТ 11501, температуру размягчения по кольцу и шару по ГОСТ 11506, вязкость по ГОСТ 11503, температуру вспышки по ГОСТ 4333 и испытание на сцепление с мрамором или песком по ГОСТ 11508.

Пример №1

20% масс. карбоксилата натрия нагревают до 40°C и смешивают с 80% масс. гудрона западно-сибирской нефти, предварительно нагретого до 70°C, в резервуаре, снабженном скоростной мешалкой, и перемешивают при этой температуре в течение 40 минут. Полученную смесь анализируют и отправляют на битумную установку. Результаты анализов представлены в таблицах №1 и 2.

Пример №2

Получение смеси и битума осуществляют по примеру №1 с той разницей, что берут 40% масс. карбоксилата натрия и 60% масс. гудрона западно-сибирской нефти. Полученную смесь анализируют и отправляют на битумную установку. Результаты анализов представлены в таблицах №1 и 2.

Пример №3

Получение смеси и битума осуществляют по примеру №1 с той разницей, что берут 50% масс. карбоксилата натрия и 50% масс. гудрона арланской нефти. Полученную смесь анализируют и отправляют на битумную установку. Результаты анализов представлены в таблицах №1 и 2.

Пример №4

Смешением 40% масс. карбоксилата натрия и 60% масс. гудрона масляного получают гудрон с низкой вязкостью (см. таблицу №1), применяемый в качестве мягчителя резиновых смесей и добавки к дорожным покрытиям.

Пример №5 (сравнительный)

Получение смеси и битума осуществляют по примеру №1 с той разницей, что берут 60% масс. карбоксилата натрия и 40% масс. гудрона западно-сибирской нефти. Полученную смесь анализируют и отправляют на битумную установку. Результаты анализов представлены в таблицах №1 и 2.

Представленные результаты показывают низкую вязкость и высокую стабильность получаемых смесей. Эти качества позволяют легко перекачивать смеси по трубопроводам и ускоряют процесс выпадения механических примесей. Смеси карбоксилата натрия с гудроном пригодны для получения битумов дорожных жидких и кровельных, качество которых выше требований ГОСТ. Нефтяные дорожные битумы марок СГ получают путем разжижения вязких битумов легкими нефтепродуктами. Предложенное изобретение исключает этот процесс и экономит нефтепродукты, предназначенные для разжижения. Кроме того, следует отметить, что применение данного изобретения позволяет использовать отход производства растительных масел, что решит вопрос с его утилизацией.

Однако увеличение количества добавляемого карбоксилата натрия выше заявленного (пр. №5) приводит к получению некачественного битума, а снижение его не улучшает свойств гудрона.

Кроме того, следует учесть, что в гудронах концентрируются металлы нефти, а добавка карбоксилата натрия позволяет снизить их содержание в получаемом битуме.

bankpatentov.ru

Способ снижения вязкости нефтей и нефтепродуктов

 

Класс 23с, 1

СССР № 71999

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Способ снижения вязкости нефтей и нефтепродуктов

Заявлено 5 сентября 1940 года в Народный комиссариат нефтяной промышленности за М 35238 (308216) Опубликовано 31 марта 1948 года

Предмет изобретения

1. Способ снижения вязкости нефтей и нефтепродуктов преимущественно при 60 и ниже при помощи мыла, отличающийся тем, что в указанные продукты вводят

135

Нафтеновые и сульфонафтеновые соли кальция, аммония или других трех- и четырехвалентных металлов, применяемые для понижения вязкости нефтей и нефтепродуктов, должны быть так приготовлены, чтобы они полностью растворялись в нефтепродуктах и не выпадали из растворов при разбавлении их, например, авиабензином до концентрации 0,1 — 0,01 о/о.

С целью повышения растворимости сульфонафтеновых солей в нефтепродукте их применяют совместно с нафтеновыми кислотами или растворимым в нефтепродукте спиртом.

Нафтенаты алюминия и сульфосоли, добавляемые к нефтям и нефтепродуктам, понижают вязкость их преимущественно при температурах 60 и ниже; чем ниже температура, тем более значительно понижение вязкости.

В зависимости от качества нефтепродукта, вязкость которого желательно понизить, применяются нафтенаты или сульфонафтенаты.

Нафтенаты алюминия менее эффективны. Для достаточно значительного понижения вязкости их необходимо дооавлять в количествах

0 1 — 0 2 о/о

Сульфонафтенат алюминия обеспечивает большев снижение вязкости при значительно меньших расходах, чем нафтенат алюминия. Так, при добавлении к артемовской нефти

0,0001 сульфонафтената алюминия достигалось снижение вязкости с

Эзо = 19,85 до Эзо —— 13,55 .

При увеличении расхода препарата до 0,0002 /о наблюдалось повышение вязкости, а при 0,0005% вязкость снижалась вновь. Таким образом действие препарата на снижение вязкости происходит при некоторых оптимальных добавках присадки.

В зависимости от качеств нефтепродуктов для понижения вязкости следует применять нафтенаты или сульфонафтенаты.

М 71999 сульфонафтенат кальция или на нат или сульфонафтенат трех- и. и четырехвалентного металла в- количестве менее 0,257о, 2. Прием выполнения способа по п. 1, отличающийся тем, что

Отв. редактор М, М. Акишин

136 сульфонафтенат алюминия применяют совместно с нафтеновыми кислотами или с растворимым в нефтепродукте спиртом с целью повыше-. ния растворимости сульфонафтената в нефтепродукте.

Редактор В, ф. Смирнов

  

www.findpatent.ru

пути и методы снижения вязкости нефти

Documents войти Загрузить ×
  1. Бизнес
  2. Менеджмент
  3. Управление проектами
advertisement advertisement
Related documents
Вопросы вступительных испытаний по программе 131000.41
КОНЦЕНТРАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА И ПУТИ СНИЖЕНИЯ ИЗДЕРЖЕК ПРОИЗВОДСТВА. Матвеева А.О.
Tezisy_Gayfutdinov_Kamyshevax
Изучение реакций поверхностно-активных
Презентация по воде и нефти
DOCX, 146 КБ
Опросный лист ООО НПФ «ДЕПРАН»
Опросный лист по переработке нефти и газа
Document 2055118
Общество с ограниченной ответственностью «База по ремонту погружного оборудования» (ООО «БРПО»)
Скачать advertisement StudyDoc © 2018 DMCA / GDPR Пожаловаться

studydoc.ru

присадка для снижения вязкости тяжелых фракций нефти - патент РФ 2537843

Изобретение описывает присадку для снижения вязкости тяжелых фракций нефти - гудронов, которая представляет собой карбоксилат натрия - отход производства растительных масел, добавляемую к тяжелым фракциям нефти - гудронам, в количестве 20-50 мас%. Техническим результатом является снижение вязкости тяжелых фракций нефти - гудронов при добавлении к ним карбоксилата натрия и повышение стабильности получаемой смеси.

3 табл., 10 пр.

Изобретение относится к нефтепереработке и позволяет улучшить качество тяжелых фракций нефти.

Известно котельное топливо (патент РФ № 2139317), содержащее смесь нефтепродуктов и легкие фракции переработки нефти, в качестве присадок, снижающих вязкость, полученную смесь подвергают гидродинамической кавитационной обработке.

Недостатками этого состава являются высокая вязкость получаемого продукта, низкая стабильность и необходимость проведения кавитационной обработки.

Известно топливо для котельной (патент России № 2459862) на основе тяжелой нефтяной фракции, нефтешлама и побочного продукта переработки сланцевого масла - полимеров молекулярной массы 5000-7000, содержащих не более 0,05% серы и растворимых в гудроне, при следующем соотношении компонентов, % масс.:

нефтешлам30-70
полимеры3-10
тяжелая нефтяная фракция остальное

В данном изобретении присадками, снижающими вязкость тяжелой нефтяной фракции, являются нефтешлам и полимеры молекулярной массы 5000-7000.

Получаемое топливо обладает высокой вязкостью, что усложняет его перекачку по трубопроводам, и низкой стабильностью.

Наиболее близким по технической сущности является котельное топливо (патент РФ № 2500792, C10L 1/08, 2013 г.), содержащее тяжелую нефтяную фракцию и стабилизатор - отход производства растительных масел - карбоксилат натрия при следующем соотношении компонентов, % масс.:

карбоксилат натрия 20-30
тяжелая нефтяная фракция остальное

Недостатками получаемого топлива являются высокая вязкость, что усложняет его перекачку по трубопроводам, и низкая стабильность.

Такие тяжелые фракции нефти, как гудроны являются остатком после отгона из нефти топливных и масляных фракций и используются в основном для получения битумов. Из тяжелых гудронов при стандартных режимах окисления качественные дорожные битумы получить не удается. При окислении осерненных гудронов получается жесткий малопластичный битум.

Задачей изобретения является разработка присадки для снижения вязкости, тяжелых фракций нефти - гудронов, определение количества добавляемой присадки и достижение высокой стабильности полученной смеси.

Техническим результатом является снижение вязкости тяжелых фракций нефти - гудронов при добавлении к ним предлагаемой присадки и повышение стабильности полученной смеси.

Технический результат достигается тем, что присадка для снижения вязкости тяжелых фракций нефти - гудронов представляет собой карбоксилат натрия - отход производства растительных масел, добавляемый к тяжелым фракциям нефти - гудронам в количестве 20-50% масс.

Карбоксилат натрия представляет собой натриевые соли жирных кислот, получаемые при переработке щелочных отходов, которые образуются при обработке растительных масел едким натром. Это пастообразное вещество светло-коричневого или коричневого цвета, содержащее не менее 25% жиров, 9-28% мыл и 0,2-0,4% свободной щелочи.

Гудрон - густой смолистый остаток после отгона от нефти топливных и масляных фракций. В случае неглубокого отбора масляных фракций остаток называется гудроном масляным.

Добавление карбоксилата натрия к тяжелым фракциям нефти создает устойчивую эмульсию с низкой вязкостью и высокой стабильностью. Это позволяет получать качественный битум, а также утилизировать отходы производства растительных масел.

Таким образом, существенные признаки, изложенные в формуле изобретения, обеспечивают желаемый технический результат, а именно снижение вязкости тяжелых фракций нефти - гудронов и увеличение стабильности полученной смеси, что позволяет длительное хранение ее в резервуарах и легкую перекачку по трубопроводам.

Улучшенные тяжелые фракции нефти - гудроны получают путем смешения карбоксилата натрия и гудрона, или гудрона масляного. Компоненты предварительно нагревают: карбоксилат натрия до 35-40°C, а тяжелые фракции нефти - до 60-70°C, перемешивание проводят при температуре 60-70°C до устойчивой эмульсии в течение 30-40 минут.

Смеси карбоксилата натрия и тяжелых фракций нефти - гудронов могут применяться при получении битумов, а также улучшать свойства гудрона масляного, применяемого в качестве мягчителя резиновых смесей или в строительстве.

Качество получаемых смесей иллюстрируют нижеприведенные примеры. В качестве компонентов использовали: тяжелый осерненный гудрон из арланской нефти плотностью 0,986 г/см3, содержащий 3,1% серы, с температурой застывания 49°C и температурой вспышки в открытом тигле 302°C, гудрон западно-сибирской нефти плотностью 0,980 г/см3, содержащий 1,9% серы, с температурой застывания 34°C и температурой вспышки в открытом тигле 340°C, и гудрон масляный, имеющий вязкость ВУ100 =30-45 и температуру вспышки в открытом тигле 260°C, карбоксилат натрия производства ОАО «Краснодармаслозавод».

Из смеси гудрона и карбоксилата натрия получают качественные дорожные и кровельные битумы, а смесь карбоксилата натрия и гудрона масляного является хорошим мягчителем резиновых смесей и добавкой к дорожным покрытиям.

Смеси получали на опытной установке ОАО «Краснодарэконефть», снабженной скоростной мешалкой (до 3000 об/мин), резервуарами и насосами. Смесям определяли вязкость условную при 100°C на вискозиметре марки ВЗ ВУМ 868, содержание серы, температуру размягчения и стабильность. Из смеси гудрона и карбоксилата натрия получали битум на установке ОАО «Краснодарэконефть» путем окисления воздухом при температуре 260-270°C, давлении 0,5 МПа и расходе воздуха 250 м3/т сырья. Битумам определяли глубину проникновения иглы по ГОСТ 11501, температуру размягчения по кольцу и шару по ГОСТ 11506, вязкость по ГОСТ 11503, температуру вспышки по ГОСТ 4333 и испытание на сцепление с мрамором или песком по ГОСТ 11508.

Пример № 1

20% масс. карбоксилата натрия нагревают до 40°C и смешивают с 80% масс. гудрона западно-сибирской нефти, предварительно нагретого до 70°C, в резервуаре, снабженном скоростной мешалкой, и перемешивают при этой температуре в течение 40 минут. Полученную смесь анализируют и отправляют на битумную установку. Результаты анализов представлены в таблицах № 1 и 2.

Пример № 2

Получение смеси и битума осуществляют по примеру № 1 с той разницей, что берут 40% масс. карбоксилата натрия и 60% масс. гудрона западно-сибирской нефти. Полученную смесь анализируют и отправляют на битумную установку. Результаты анализов представлены в таблицах № 1 и 2.

Пример № 3

Получение смеси и битума осуществляют по примеру № 1 с той разницей, что берут 50% масс. карбоксилата натрия и 50% масс. гудрона арланской нефти. Полученную смесь анализируют и отправляют на битумную установку. Результаты анализов представлены в таблицах № 1 и 2.

Пример № 4

Смешением 40% масс. карбоксилата натрия и 60% масс. гудрона масляного получают гудрон с низкой вязкостью (см. таблицу № 1), применяемый в качестве мягчителя резиновых смесей и добавки к дорожным покрытиям.

Пример № 5 (сравнительный)

Получение смеси и битума осуществляют по примеру № 1 с той разницей, что берут 60% масс. карбоксилата натрия и 40% масс. гудрона западно-сибирской нефти. Полученную смесь анализируют и отправляют на битумную установку. Результаты анализов представлены в таблицах № 1 и 2.

Представленные результаты показывают низкую вязкость и высокую стабильность получаемых смесей. Эти качества позволяют легко перекачивать смеси по трубопроводам и ускоряют процесс выпадения механических примесей. Смеси карбоксилата натрия с гудроном пригодны для получения битумов дорожных жидких и кровельных, качество которых выше требований ГОСТ. Нефтяные дорожные битумы марок СГ получают путем разжижения вязких битумов легкими нефтепродуктами. Предложенное изобретение исключает этот процесс и экономит нефтепродукты, предназначенные для разжижения. Кроме того, следует отметить, что применение данного изобретения позволяет использовать отход производства растительных масел, что решит вопрос с его утилизацией.

Однако увеличение количества добавляемого карбоксилата натрия выше заявленного (пр. № 5) приводит к получению некачественного битума, а снижение его не улучшает свойств гудрона.

Кроме того, следует учесть, что в гудронах концентрируются металлы нефти, а добавка карбоксилата натрия позволяет снизить их содержание в получаемом битуме.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Присадка для снижения вязкости тяжелых фракций нефти - гудронов, представляющая собой карбоксилат натрия - отход производства растительных масел, добавляемый к тяжелым фракциям нефти - гудронам в количестве 20-50 мас.%.

www.freepatent.ru

Институт проблем нефти и газа РАН - Статьи конференций

Конференция: III Ежегодная Конференция молодых специалистов ИПНГ РАН

Дата проведения: 8 ноября 2013 года

Место проведения: г. Москва, ИПНГ РАН

Авторы:Воробьев А ЕАгхамохаммадигалехджуги М  Хабаров Д Н

Просмотреть PDF

Абстракт:

Добываемая на промыслах нефть содержит разное количество примесей и является сырым, высоковязким продуктом. С целью понижения вязкости нефти (которая должна быть ниже 150 сСт при 100 ° F), применяют разные методы переработки нефти (эффект полярности, эффект добавки (толуол, ксилол, и др).

В ближайшем будущем, достижения в области технологий разведки и добычи нефти, позволят получить новые нефтяные источники в районах, которые ранее были недоступны по различным причинам (география расположения, несовершенство технологий, политические решения и другие). Новые проекты по добыче нефти будут играть ключевую роль на рынках США, Канады, и странах Латинской Америки (особенно в Венесуэле) (рис. 1) [1]. При увеличении добычи тяжелой нефти, необходимо в ближайшее время использовать новейшие технологии и решения для понижения вязкости нефти. Добытая сырая нефть может иметь вязкость более 15 000 сантистокс (сСт), при температуре 100°F (37,78°С). Для транспортировки нефти по нефтепроводу, вязкость должна быть ниже 150 сСт при 100 °F. Для этого, сырую нефть подвергают процессам обработки (крекинг, пластификация, дистилляция) [2].

С экономической точки зрения, любое улучшение эффективности разбавления полезно для процесса и позволяет сократить количество растворителя, необходимого для получения приемлемого уровня вязкости, что позволит транспортировать большие количества тяжелой нефти [3]. По этой причине проводятся многие исследования, для нахождения более эффективных растворителей [4]. Применение под давлением диметилового эфира (ДМЭ), в качестве растворителя, позволяет получить необходимую вязкость и сократить перепад давления в трубопроводе. Кроме того, получение ДМЭ на нефтеперерабатывающем заводе проще в отличие от других растворителей.

Рис. 1. Распределение запасов тяжелой нефти по странам

Другими растворителями, над которыми проводятся исследования – это спирты. При этом, чем выше полярность или параметр водородной связи растворителя, тем выше снижение вязкости сырой нефти. Тем не менее, только полярные растворители с небольшим количеством водородных связей позволяют, в значительной мере, снизить вязкость сырой нефти [5]. Вязкость нефти может быть снижена путем добавления некоторых химических соединений, а также при использовании керосина, который является эффективным растворителем (рис. 2).

Рис. 2. Химическая структура и полярность добавок [6]

Вязкость является важным физическим параметром сырой нефти, и она тесно связана со всеми процессами производства и транспортировки, особенно для тяжелой нефти. Снижение вязкости тяжелой нефти является эффективным способом увеличения производства и облегчения транспортировки.

Тяжелые и сверхтяжелые нефти могут иметь высокое содержание серы, солей и металлов (рис. 3), что создает проблемы, которые могут привести к закупориванию нефтепровода и остановок производства [7].

Рис. 3. График зависимости вязкости от доли добавок в сырой нефти

В проведенном исследовании использовались компоненты химической компании Aldrich, а также Marathon Oil's Texas City. В таблице 1 отмечены характеристики испытуемого образца тяжелой нефти. Эксперименты проводились с использованием 70 мл образца сверхтяжелой нефти в специальном реакторе. К известному количеству нефти добавляли присадки, закрыли и продули азотом. Реакторы помещали в нагретую ванну на 2 часа при температуре 200 °C. Затем полученные смеси извлекали из реактора и хранили в герметичных контейнерах в атмосфере азота.

Таблица 1. Характеристики образца тяжелой нефти
Характеристики образца
Содержание углерода76.6%
Содержание водорода10.5%
Содержание азота0.7%
Средняя молекулярная масса548
Плотность жидкости (г / мл)1.013
Плотность по API8
Точка кипения / WT%>200°C/99.8%
Вязкость (сП при 140 ° F)7800

Измерения вязкости проводили с использованием программируемого вискозиметра – Brookfield DV-III, оснащенным системой (Thermosel) для измерения вязкости при повышенных температурах. Вязкость измеряли при температуре 140°F (60°С). Измерения проводились, когда образец был в равновесином состоянии.

На рисунке 4 показана вязкость сырья на сегодняшний день. На графике видно, что добавка используемых соединений, может по-разному влиять на вязкость. Следует отметить следующую зависимость, с увеличением полярности диспергатора увеличивается измеряемая вязкость. Чем выше полярность добавки, тем сильнее взаимодействий между дипольными соединениями и следовательно выше вязкость [8,9]. Однако, снижение вязкости, не может быть вызвано только расщеплением агломератов. Более простой ответ может быть связан с теорией вязкости жидкости Айринга [10]. Из теории Айринга, можно вывести отношения между эффектами разбавления и вязкости. Необходимо получить более точные расчеты по относительной плотности, теплоте испарения, молярных объемов и молекулярной массе полученных соединений и их смесей. Но, эти расчеты не учитывают в полной мере эффект дипольных взаимодействий, которые являются существенными. Это не единственные факторы, которые стоит учитывать. Растворимость диспергатора играет важную роль в снижение вязкости тяжелой нефти. Когда происходит разделение фаз, то чем больше флюидная фаза добавки, то тем ниже вязкость.

Рис. 4. Зависимость вязкости от массовой доли добавок в тяжелой нефти

Образец нефти растворим в толуоле, ксилоле и N-метилполидиноне. Кривая линия расположена низко, там где присутствует циклогексанон и ацетофенон. Вязкость должна выравниваться при использовании добавок, и смешивается с полярностью между 1 и 3 DU. Таким образом, частичное растворимость должна быть причиной снижения вязкости. Однако, чтобы доказать эту гипотезу необходимо произвести эксперименты. Предполагая, что тяжелые нефти растворимы в диспергаторах, размер молекул добавок играет ключевую роль в снижения вязкости.

Меньшие молекулы или молекулы с правильными физическими и химическими характеристиками, могут снизить вязкость в большей степени. Это связано с более глубоким внедрением, которое вызывает больший распад агломератов. Одна из целей проводимых исследований, исследования влияния добавок в керосин с целью понижения вязкости. Для вступления в реакцию достаточно небольшого количества добавок. К примеру, если одного процента добавки достаточно для начала распада асфальтенового агломерата, то потребуется меньше керосина, чтобы снизить уровень вязкости до уровня, приемлемого для трубопроводного транспорта.

На рисунке 4 представлена зависимость вязкости от массовой доли добавок тяжелой нефти. Можно предположить, что при низких концентрациях добавок тяжелой нефти, соединение с полярностью около 0.6-0.7 единиц Дебая, могло бы эффективнее снизить вязкость из-за лучших дисперсионных свойств. Но, этот вывод нуждается в проверке путем детального исследования добавок с полярностью, а также исследования с использованием смеси керосина.

Выводы

На рисунке 3 видно, что при использовании толуола или ксилола вязкость снижается на 50%, в отличие от керосина. В области добычи тяжелой нефти использования толуола или ксилола, смеси из фракции BTX, может быть жизнеспособной альтернативой керосина. При этом потребуется меньший объем дистиллята. Дополнительное преимущество в том, толуол и ксилол имеют достаточно низкую температуру кипения, и могут быть удалены из сырой нефти до обработки.

В период начального исследования было показано, что вязкость особо тяжелой нефти можно снизить в большей степени, используя некоторые добавки, по сравнению с использованием обычного разбавителя – керосина. Интересные взаимодействия, связанные с полярностью, наблюдались между добавкой соединения и сырой нефти. Здесь возможно компьютерное моделирования взаимодействий, а также изучение механизма распада асфальтеновых агломератов.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Butler, R.M., in “Thermal Recovery of Oil and Bitumen” Prentice-Hall, New Jersey. 19914. Argillier, J.F.
  2. I Hermes, R.A., Oil and Gas Journal 96.3, 16, (Jan. 19th 1998).
  3. Viscosity Reduction in Heavy Crude OilsMark W. Badger and Harold H. Schobert The Laboratory for Hydrocarbon Process Chemistry The Energy Institute. 2009.
  4. Henaut, I., Gateau, P., 2006. Method of Transporting Heavy Crude Oils in Dispersion. US Patent Application 20060118467.
  5. Yu Y, Li K. Method for calculating temperature profile in heavy oil wells with injection of light oil diluent. J Pet Sci Technol; 2012. accepted for publication.
  6. Transportation of heavy and extra-heavy crude oil by pipeline: A review Rafael Martínez-Palou a, María de Lourdes Mosqueira a, Beatriz Zapata-Rendón b, Elizabeth Mar-Juárez c, César Bernal-Huicochea d, Juan de la Cruz Clavel-López e, Jorge Aburto.
  7. Reichardt, C., in ’‘ Solvent Effects in Organic Chemistry” Verlag Chemie-Weinheim, NewYork. 1979.
  8. Glasstone, S., Laidler, K.J., Eyring, H., in “The Theory of Rate Processes - The Kinetics of Chemical Reactions, Viscosity, Diffusion and Electrochemical Phenomena” McGraw-Hill, New York. 1941.
  9. Temperley, H.N.V, Trevena, D.H., in “Liquids and Their Properties - A Molecular and Macroscopic Treatise with Applications” Wiley, New York. 1978.
  10. Basic principles and calculation in chemical engineering-1923-David M.Himmelblau-1923-p723-728

devel.center.ru

Способ уменьшения вязкости мазута

Изобретение относится к способу снижения вязкости мазута путем его гидропереработки в присутствии катализатора при температуре 300-600°С, времени контакта мазута с катализатором 0,5-2 г-мазута/г-кат/ч в присутствии водорода, подаваемого под давлением 4-6 МПа со скоростью 16-80 мг-Н2/г-мазута/ч. Используют катализатор, нанесенный на носитель с регулярной пространственной структурой макропор, при этом в качестве носителя катализатор содержит оксид алюминия, полученный с помощью темплатного синтеза, а в качестве активного компонента катализатор содержит соединения кобальта и молибдена. Технический результат - получение мазутов с пониженной вязкостью. 1 ил., 1 табл., 5 пр.

 

Изобретение относится к способу снижения вязкости мазута путем его гидропереработки в присутствии катализатора.

Мазуты используются повсеместно в качестве котельного и моторного топлива. В условиях холодного климата остро стоит проблема разжижения мазута перед его использованием, которая особенно актуальна в условиях России, где по всей территории температура часто опускается значительно ниже нуля. Даже в летний период использование мазута, например, в качестве моторного топлива представляет собой проблему вследствие его высокой вязкости и низкой текучести.

Так, ГОСТ10585-99 разделяет мазуты по маркам, указывая в качестве ключевых параметров вязкость, температуру застывания, вспышки, коксуемость и др. При этом атмосферные остатки перегонки нефти, как правило, попадают в категорию топочных мазутов М-40 и М-100 с высокой вязкостью и температурой застывания. При использовании прямогонных мазутов в двигателях внутреннего сгорания топливная арматура не может перекачивать топливо с повышенной вязкостью. Это ограничивает использование прямогонных мазутов в качестве моторных топлив без понижающих вязкость депрессорных присадок. В то же время флотский мазут Ф-5, обладающий низкой вязкостью и температурой застывания, не может быть получен прямой перегонкой нефти и является продуктом блендирования атмосферных остатков с керосино-газойлевыми фракциями каталитического или термического крекинга [ГОСТ 1058599].

Использование мазута как котельного топлива в холодное время года также сопряжено со значительными трудностями. Распространенный способ разогрева мазута паром приводит к трудностям с последующим отделением воды от мазута и понижает калорийность топлива.

Таким образом, снижение вязкости мазутов представляет важную практическую задачу. Известны различные способы понижения вязкости нефти и нефтепродуктов, в том числе прямогонных мазутов. Например, нагрев углеводородной жидкости приводит к снижению ее вязкости. В патенте [RU 2112733, B65G 69/20, 10.06.1998] раскрывается способ понижения вязкости мазута с помощью его разогрева предварительно подогретым мазутом. Патент [RU 2382933, F17D 1/16, 27.02.2010] описывает способ комбинированного микроволнового и ультразвукового воздействия на вязкие нефти и нефтепродукты с целью повышения их текучести. Эти способы имеют общие недостатки, которые заключаются в кратковременности получаемого эффекта, который исчезает через короткое время после прекращения внешнего воздействия, а также необходимости дополнительного оборудования, пожаро- и взрывоопасное. В патенте [RU 2022315, G05D 7/00, 30.10.1994] топочный мазут предлагают смешивать с дизельным топливом для снижения вязкости смеси. Аналогичное решение использовано и в патенте [RU 2139917, C10L 1/32, 20.10.1999], где в качестве присадок используют легкие фракции нефти, которые вводят с помощью кавитационной обработки исходных нефтепродуктов. Очевидно, что использование гораздо более дорогостоящего компонента приводит к значительному удорожанию маловязкого мазута. Патент [RU 1617948, C10G 9/00, 30.10.1994] раскрывает способ снижения вязкости целевого продукта с помощью висбрекинга в присутсвии высокоароматизированной добавки - экстракта селективной очистки масел или остатков каталитического крекинга, выкипающих в интервале 420°С к.к. (конец кипения), взятых в количестве 2-8 мас.%. Добавочная стадия висбрекинга снижает вязкость продукта в 1,2-6,3 раз по сравнению с вязкостью смеси, которую не подвергали висбрекингу. В то же время данный способ также требует использования депрессорных присадок.

Прототипом изобретения является способ, изложенный в патенте [RU 2178451, C10G 47/18, 20.01.2002], сущность которого заключается в контакте перерабатываемого сырья с катализатором, содержащим цеолит NU-86 и по меньшей мере один гидродегидрирующий компонент при температуре, которая находится в интервале от 170 до 500°С, давлении в диапазоне от 1 до 250 бар в присутствии водорода, подаваемого в соотношении от 50 до 2000 Л на 1 кг сырья. Недостатком этого способа является высокая стоимость синтетических цеолитов, их повышенная склонность к коксованию и потере каталитической активности в присутствии содержащихся в мазуте металлов. Поэтому данный способ рекомендуется к использованию в первую очередь для снижения вязкости парафинового сырья, содержащего линейные и/или слегка разветвленные длинноцепочечные парафины.

Изобретение решает задачу получения мазутов с пониженной вязкостью из атмосферных остатков перегонки нефти путем каталитического воздействия на сырье в присутствии водорода при повышенном давлении и температуре.

Для решение поставленной задачи предложен способ понижения вязкости мазута, в котором мазут пропускают через неподвижный слой катализатора при температуре 300-600°С, времени контакта мазута с катализатором 0,5-2 г-мазута/г-кат/ч, в присутствии водорода, подаваемого под давлением 4-6 МПа со скоростью 16-80 мг-Н2/г-мазута/ч, при этом используют катализатор, в котором активный компонент нанесен на носитель с регулярной пространственной структурой макропор. В качестве носителя с регулярной пространственной структурой макропор катализатор содержит оксид алюминия, полученный с помощью темплатного синтеза. В качестве активного компонента катализатор содержит соединения кобальта и молибдена, нанесенные на носитель с упорядоченным пространственным расположением пор.

Сущность изобретения состоит в использовании нового катализатора, который ранее не применяли в процессах нефтепереработки. Данный катализатор представляет собой активный гидрирующий компонент, нанесенный на носитель из оксида алюминия. Носитель отличается пористой структурой, которая имеет бимодальный характер, причем значительная доля пор представляет собой макропоры со средним размером от 50 до 500 нм, расположенные в пространстве упорядоченным образом. На Фиг. приведена микрограмма фрагмента носителя с регулярной пространственной структурой макропор, полученная с помощью сканирующего электронного микроскопа. Структуры подобного типа получаются при использовании монодисперсных частиц полимерного темплата, задающих пространственное расположение и размер пор.

В ранее известных и широко используемых способах мезо- и макропористая структура неорганических носителей создается с помощью дефектов структуры без изменения химического состава и свойств поверхности, например, путем гидротермальной обработки [Дзисько В.А., Карнаухов А.П., Тарасова Д.В., Физико-химические основы синтеза окисных катализаторов, Новосиб., 1978.]. Однако в традиционных способах в конечном продукте образуются поры с неконтролируемым размером и широким распределением по размерам [Antonietti, М.; Berton, В.; Goltner, С; Hentze, Н.Р., 1998. Synthesis of mesoporous silica with large pores and bimodal pore size distribution by templating of polymer latices. Advanced Materials 10, p.154.]. Синтез с использованием полистирольных темплатов с позволяет получать материалы с узким распределение пор по размерам и регулярной высокоупорядоченной трехмерной пористой структурой с размером пор от нескольких нанометров до нескольких микрон.

Очевидно, что пористая структура катализатора играет решающую роль в эффективности переработки тяжелых нефтяных фракций. Крупные частицы асфальтенов не могут проникать в узкие поры катализатора, следовательно, любой каталитический носитель для переработки мазутов должен содержать поры размером 20 нм и более для эффективного взаимодействия с асфальтенами и другими высокомолекулярными фракциями [US 4328127, B01J 21/04, 14.05.1982]. Катализаторы на основе носителей со структурированным пространственным расположением пор представляют значительное преимущество, так как в регулярной пространственной структуре макропор заранее заданы все геометрические параметры, такие как размер пор и диаметр отверстий, соединяющих поры между собой. Более того, эти параметры могут варьироваться в зависимости от условий синтеза темплатного носителя. Таким образом, катализаторы на основе носителей регулярной пространственной структурой макропор обеспечивают высокую эффективность использования поверхности, а также значительно увеличивают срок службы катализатора во многих каталитических и адсорбционных процессах, особенно с участием высокомолекулярных трудно превращаемых соединений.

Данное изобретение использует уникальные свойства новых материалов для повышения эффективности каталитического процесса гидропереработки атмосферных остатков в мазуты с пониженной вязкостью. Гидропереработку исходного мазута по новому способу проводят при повышенной температуре в диапазоне от 300 до 600°С и повышенном давлении водорода от 4 до 6 МПа. Повышение температуры увеличивает скорость реакций гидрокрекинга, в ходе которых образуются низкомолекулярные углеводороды, снижающие вязкость перерабатываемого сырья. Повышение давления водорода препятствует образованию кокса на поверхности катализатора и продляет срок его службы. Время контакта мазута с катализатором варьируют от 0,5 до 2 г-мазута/г-кат/ч, а расход водорода задают в диапазоне 16-80 мг-Н2/г-мазута/ч. Процесс проводят в присутствии катализатора, нанесенного на носитель с регулярной пространственной структурой макропор.

В качестве сырья могут быть использованы остатки атмосферной перегонки нефти, которые широко представлены в виде мазута марки М-100. Как показывают проведенные испытания, новый способ позволяет получать из топочного мазута М-100 мазуты, кинематическая вязкость которых может быть снижена до значений, установленных ГОСТ 10585-99 для флотского мазута Ф-5. При определенном соотношении условий проведения нового способа можно получать продукты, которые будут соответствовать флотскому мазуту Ф-5 и по другим параметрам: массовая доля серы, коксуемость, температура вспышки и температура застывания продукта.

В качестве пористого носителя с регулярной пространственной структурой макропор предпочтительно использование оксида алюминия. Для повышения активности катализатор готовят нанесением на указанный носитель активного компонента, который содержит соединения кобальта, молибдена и их комбинации. Катализатор может содержать до 0-10 мас.% кобальта и до 0-20 мас.% молибдена, или их композиции в указанных диапазонах значений.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами, таблицей и Фиг.

Пример 1

Для приготовления образцов катализаторов используют полистирольные темплаты с размером частиц 300 нм. Для получения носителя готовят пасту из водного раствора тетраэтоксисилана (тетраэтоксисилан - 140 г, дистиллированная вода - 25 г, аммиак водный - 4 г), пептизованного гидроксида алюминия (гидроксид алюминия - 93 г, азотная кислота - 4 г, дистиллированная вода - 25 г) и полистирольного темплата (100 г). Продукт высушивают на воздухе в течение суток. Выход полученного полимерно-оксидного композита составляет 200 г. Порошок полимерно-оксидного композита гранулируют, полученные гранулы сушат на воздухе в течение суток, затем отжигают полистирол на воздухе при 950°С. Полученный материал обладает регулярной пространственной структурой макропор, имеющих средний размер 146 нм, измеренный с помощью низкотемпературной адсорбции азота. Пористая структура носителя показана на Фиг. (Фотография катализатора с регулярной пространственной структурой макропор, полученная с помощью сканирующего электронного микроскопа). Структурированность пористой структуры проявляется в заданном пространственном расположении макропор, которые образуют гексагональную плотнейшую упаковку, копирующую упаковку полистирольных темплатов.

Полученный носитель пропитывают раствором предшественника активного компонента из (Nh5)6(Mo7O24)·4h3O (20,8 г), затем высушивают катализатор.

Полученный катализатор представляет собой цилиндрические гранулы диаметром 2,5 мм. Общий объем пор катализатора составляет 0,61 см3/г при удельной поверхности 78,4 м2/г и среднем размере пор 146 нм. Катализатор содержит 4,4 мас.% кобальта; 10,7 мас.% молибдена.

Катализатор в количестве 10 г загружают в реактор Берти и испытывают в реакции гидрокрекинга мазута при температуре 600°С, давлении 6 МПа. Скорость подачи мазута М-100 составляет 2 г-мазута/г-кат/ч, скорость подачи водорода 80 мг-Н2/г-кат/ч. Условия проведения испытаний и некоторые параметры продуктов каталитической реакции приведены в таблице.

Кинематическая вязкость продуктов реакции, измеренная при 50°С, составляет 10 мм2/с, при исходной вязкости необработанного мазута 84,6 мм2/с. Таким образом, пример демонстрирует возможность многократного снижения вязкости мазута с помощью изложенного в патенте способа обработки.

Пример 2

Приготовление катализатора осуществляют аналогично примера 1, однако при получении носителя не используют полистирольный темплат.

Полученный катализатор представляет собой цилиндрические гранулы диаметром 2,5 мм. Общий объем пор катализатора составляет 0,34 см3/г при удельной поверхности 168 м2/г и среднем размере пор 7,5 нм. Катализатор содержит 4,4 мас.% кобальта; 10,7 мас.% молибдена.

Условия испытаний катализатора были аналогичны примеру 1. Параметры продуктов каталитической реакции приведены в таблице. Кинематическая вязкость продуктов реакции, измеренная при 50°С, составляет 15 мм2/с, при исходной вязкости необработанного мазута 84,6 мм2/с. Таким образом, вязкость продуктов обработки мазута на традиционном катализаторе, не содержащем структурированных макропор, в полтора раза выше, чем на структурированном катализаторе.

Пример 3

В этом примере применяют катализатор из примера 1 при температуре 300°С и давлении водорода 4 МПа. Для конечного продукта контролировали вязкость кинематическую, массовую долю серы, коксуемость, температуру вспышки и температуру застывания. Результаты приведены в таблице вместе с параметрами исходного мазута.

Сравнение характеристик обработанного и необработанного мазутов показывает значительное снижение вязкости и температуры застывания при сохранении других параметров на уровне, допустимом требованиями ГОСТ10585-99 к флотскому мазуту Ф-5.

Пример 4

Аналогично примеру 3, за исключением температуры испытаний, которая составляут 600°С, 0,5 г-мазута/г-кат/ч, скорость подачи водорода 16 мг-Н2/г-кат/ч. Результаты испытаний приведены в таблице.

Пример демонстрирует значительное снижение вязкости мазута при повышении температуры обработки с 300 до 600°С. В тоже время наблюдается значительное снижение температуры вспышки и выход этого параметра за значения, определенные ГОСТ 10585-99 для флотского мазута Ф-5.

Пример 5

Аналогичен примеру 1, за исключением температуры испытаний, которая составляет 420°С. Результаты испытаний приведены в таблице.

Пример демонстрирует возможность получения раскрываемым в патенте способом продуктов, удовлетворяющих требованиями ГОСТ 10585-99 к флотскому мазуту Ф-5 по таким параметрам как коксуемость, кинематическая вязкость, температура вспышки, температура застывания, Кроме того, наблюдается двукратное снижение содержание серы в продуктах обработки по сравнению с исходным мазутом.

1. Способ уменьшения вязкости мазута, в котором мазут пропускают через неподвижный слой катализатора при температуре 300-600°С, времени контакта мазута с катализатором 0,5-2 г-мазута/г-кат/ч, в присутствии водорода, подаваемого под давлением 4-6 МПа со скоростью 16-80 мг-Н2/г-мазута/ч, отличающийся тем, что используют катализатор, в котором активный компонент нанесен на носитель с регулярной пространственной структурой макропор, при этом в качестве носителя катализатор содержит оксид алюминия, полученный с помощью темплатного синтеза, а в качестве активного компонента катализатор содержит соединения кобальта и молибдена.

www.findpatent.ru