Патент на изобретение №2165957

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕНЗИНА

(57) Реферат:

Изобретение относится к способам получения бензина и может быть использовано непосредственно на промыслах в нефтяной и газовой промышленности. Способ ведут использованием продукта, выделенного путем гидроциклонирования предварительно нагретой до 60-90°С нефти и последующего его конденсирования, или газового конденсата, выделенного при температуре и охлаждении газа в количестве 95-95 об. %, и 5-15 об.% метилальметанольной фракции производства изопрена диоксановым методом, содержащей следующие компоненты, об.%: 7,7 метанола; 46,35 метилаля; 23,73 третбутилового спирта; 7,0 н.бутана; 9,13 н. пентана; 6,09 изопентана. Способ позволяет интенсифицировать процесс за счет снижения металлоемкости, а также снижает токсичность продуктов сгорания бензина. 2 табл., 1 ил.

Изобретение может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности, а также в нефтяной и газовой промышленности непосредственно на промыслах при первичной подготовке и переработке нефти и конденсата.

Известен способ /1/, в котором с целью получения широкой бензиновой фракции, увеличения отбора и повышения производительности процесса нагретую нефть подвергают однократному испарению в сепараторе высокого давления с последующей подачей образовавшейся паровой фазы в колонну ректификации. За счет того, что на ректификацию направляют только паровую фазу уменьшаются нагрузки в колонне, что дает возможность повысить производительность способа. Как указывают авторы, этот способ позволяет увеличить отбор широкой бензиновой фракции на 0,4%, повысить качество готового продукта, а также повысить производительность способа путем снижения нагрузки на колонну ректификации. /Маринин Н.С. и др. Разгазирование и предварительное обезвоживание нефти в системе сбора. М.: Недра, 1982, с. 59/.

Известен способ /2/ путем нагрева нефти ректификации в колонне при повышенных давлении и температуре, конденсации полученной при ректификации газовой головки с получением газового конденсата, отвода части конденсата в виде готового продукта и подачи оставшейся части конденсата на орошение в ректификационную колонну, в которой нагретую нефть предварительно подвергают сепарации при повышенном давлении с получением парового потока, который направляют в ректификационную колонну в качестве исходного сырья и жидкого потока, который подают на испарение в емкость, и подачу сконденсированного парового потока в ректификационную колонну в виде холодного и горячего орошения, а кубовый остаток отводят в качестве бензина – растворителя или смешивают со стабильной нефтью.

Основным недостатком этих способов получения широкой бензиновой фракции является громоздкость процесса, заключающаяся в осуществлении его с помощью ректификационных колонн; энергоемкость, т.к. известно, что увеличение выхода легких углеводородов связано с повышением температуры в колонне (низа – 240 – 300^oC, верха – 140 – 160^oC). Кроме того, процесс осуществляется при повышенных давлениях в колонне. Все это приводит к низкой удельной производительности способа, а значит и малой эффективности и интенсивности /Тронов В. П. Промысловая подготовка нефти. М.: Недра, 1977, с. 287/.

Наиболее близким техническим решением к предполагаемому изобретению является способ (см. Лыков О.П. и др. Всесоюзная конференция по химии нефти. Тез. докладов, Томск, 1988, с. 243-244), заключающийся в использовании эфиров с различными добавками нефтехимических производств.

Недостаток – низкое качество целевого продукта и повышенный расход добавок.

Цель изобретения – повышение эффективности способа путем интенсификации процесса и снижение токсичности продуктов сгорания бензинов.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве бензиновой фракции используют продукт, выделенный гидроциклонированием предварительно нагретой до 60-90^oC нефти с последующим конденсированием выделенной при этом парогазовой смеси, или газовый конденсат, выделенный при транспорте и охлаждении газа, взятых в количестве 85-95 об.%, и в качестве кислородсодержащей добавки используют 5-15 об.% метилальметанольной фракции производства изопрена диоксановым методом, содержащей следующие компоненты, об.%:
Метанол – 7,7
Метилаль – 46,35
Третбутиловый спирт – 23,73
н.бутан – 7,0
н.пентан – 9,13
Изопентан – 6,09
На чертеже приведена технологическая схема, реализующая предлагаемый способ.

Схема включает нагреватель 1, гидроциклон 2, установленный на емкости-сборнике стабильной нефти; эта же емкость является и каплеуловителем; конденсатор-холодильник 3, бензосепаратор 4, емкость-накопитель 5.

Способ реализуется следующим образом.

Обезвоженную, обессоленную нефть подают в нагреватель и нагревают до 60-90^oC , нагрев нефти свыше 90^oC экономически нецелесообразен и в промышленных условиях является пожароопасным мероприятием. Нагрев нефти ниже 60^oC не дает желаемых результатов по интенсификации процесса получения бензина.

Далее эту нефть подвергают гидроциклонированию, заключающуюся в направлении в камеру распределения гидроциклона, в которой эту нефть равномерно распределяют по всем гидроциклонным элементам за счет тангенциального ввода в камеру распределения. В каждом гидроциклонном элементе поток нефти закручивают с помощью вводного устройства, выполненного в виде постепенно сужающегося винтового прямоугольного канала, до скорости закрутки на каждом гидроциклонном элементе порядка 35 м/с путем подачи жидкости под давлением 4 кгс/см². Это позволяет организовать внутри каждого гидроциклонного элемента такую гидродинамическую обстановку, когда в центре вращения потока в каждом элементе образуется парогазовый шнур, давление в котором, заметно ниже давления жидкости при поступлении в аппарат. А это в свою очередь позволяет изменить коэффициент фазового равновесия “пар(газ)-жидкость” системы “нефть-газ” в сторону снижения температур. Поэтому в отличие от традиционных температур нагрева в 250-300^oC достаточно нагреть нефть до 60-90^oC, что заметно сокращает расход топлива. В то же время получение бензиновых фракций связано с методами ректификации в ректификационных колоннах. Предлагаемый метод получения бензиновых фракций по сравнению с этими методами позволяет сократить металлоемкость в 40-50 раз.

В емкости, на которой устанавливается мультигидроциклон, не только собирают стабильную нефть, но и улавливают капельную жидкость, унесенную вместе с парогазовой смесью через сливную трубку каждого гидроциклонного элемента. Для этого емкость на выходе парогазовой смеси снабжена каплеотбойником, представляющим собой гильзу с линзообразными тарелками из регулярных проволочных насадок, навитых по спирали Архимеда. Вогнутая часть этих тарелок обращена к парогазовому потоку. Парогазовую смесь направляют в конденсатор-холодильник, где производят интенсивный отбор тепла и конденсацию паров светлых углеводородов. Для этого поддерживают температуру в конденсаторе-холодильнике в пределах 15-20^oC. Применение более низких температур экономически нецелесообразно, а более высокие температуры не дают ожидаемой интенсификации процесса, далее смесь конденсата с газом подают в бензосепаратор, где отделяют под давлением не менее 1,3 кгс/см² сухой газ и жидкий бензиновый продукт. Понижение давления в бензосепараторе приводит к обеднению бензинового продукта бутан-бутиленовыми фракциями. Увеличение давления влечет за собой частичное повышенное растворение пропановых фракций, а значит и загазованность товарного парка. Сухой газ направляют на сжигание в топку нагревателя, а бензиновый продукт смешивают с кислородосодержащими компонентами, являющимися отходами нефтехимических производств.

В Уфимском нефтяном институте проводилась работа по поиску более дешевых и эффективных стабилизаторов бензинометанольных смесей, а также по получению производных метанола, хорошо растворимых в бензине и не требующих стабилизатора.

В качестве стабилизатора, бензинометанольных смесей были испытаны побочные продукты нефтехимических производств, характеристика которых приведена в табл.1
Эфирная головка и кубовый остаток производства бутиловых спиртов были отобраны в ПО “Салаватнефтеоргсинтез”. Метилальметанольнаяя фракция была отобрана на Волжском заводе СК (Волгоградская область).

Эффективными стабилизаторами оказались эфирная головка и кубовый остаток производства бутиловых спиртов, причем последний по стабилизирующей способности даже превосходит изобутиловый спирт.

Если при производстве БМ-15 использовать 50 тыс. тонн/год указанных отходов вместо изобутанола, то экономический эффект составит около 15 млн.руб. /год (при расчете эффекта принималось, что эти отходы будут отпускаться предприятиями по цене 150 руб./т).

Была также проверена возможность использования указанных в табл. 1 отходов, как высокооктановых добавок к бензину.

Из табл. 2 видно, что октановое число смешения исследованных кислородсодержащих соединений выше, чем у всех известных чисто углеводородных высокооктановых добавок.

Предварительная технико-экономическая оценка показывает, то отходы бутиловых спиртов более эффективно использовать, как стабилизаторы бензино-метанольных смесей, а не как высокооктановые компоненты. Метилальметанольная фракция как стабилизатор бензино-метанольных смесей малоэффективна и может быть использована как высокооктановой компонент. Компаунндированием с низкооктановыми газовыми конденсатами можно получать топлива А-76 и АИ-93 непосредственно в пунктах добычи конденсатов и удовлетворять потребности труднодоступных районов в карбюраторном топливе без дорогостоящего их завоза с НПЗ.

Формула изобретения

Способ получения бензина, включающий смешивание бензиновых фракций с кислородсодержащими добавками, отличающийся тем, что в качестве бензиновых фракций используют продукт, выделенный гидроциклонированием предварительно нагретой до 60 – 90^oC нефти с последующим его конденсированием, или газовый конденсат, выделенный при транспорте и охлаждении газа, взятых в количестве 85 – 95 об.%, и в качестве кислородсодержащей добавки используют 5 – 15 об.% метилальметанольной фракции производства изопрена диоксановым методом, содержащей следующие компоненты, об.%:
Метанол – 7,7
Метилаль – 46,35
Трет-бутиловый спирт – 23,73
н.бутан – 7,0
н.пентан – 9,13
Изопентан – 6,09

РИСУНКИ

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 17.05.2002

Номер и год публикации бюллетеня: 32-2003

Извещение опубликовано: 20.11.2003