168328. lajstromszámú szabadalom • Eljárás aszfaltén tartalmú szénhidrogén-nyersanyag konvertálására
9 168328 10 forrási hőmérsékletű benzinfrakciók is használhatók. Az oldószerben dús, közönséges körülményeiközött folyékony fázist oldószervisszanyerő rendszerbe vezetjük, amelynek szerkezetét és működtetését az irodalom részletesen ismerteti. Az oldószerben szegény aszfalténes fázist pedig az iszapfázisú reaktorba vezetjük. Ez független attól, hogy az aszfaltmentesítő zónát az iszapfázisú reaktor előtt vagy után működtetjük. Úgy látszik, hogy a feketeolaj átalakulását előnyösen befolyásolja, ha a műveletet kénhidrogén jelenlétében végezzük. Ezért a találmány körébe tartozik az iszapfázisú reaktorba 2,5-25,0 mól% kénhidrogént tartalmazó hidrogén bevezetése. A csatolt egyszerűsített folyamatábra segítségével bemutatjuk a találmány szerinti eljárás egyik megvalósítását. A folyamatábra a találmány szerinti eljárás olyan megvalósítását mutatja, amelyben az aszfaltmentesítő zóna az iszapfázisú reaktor után van kapcsolva. Az 1 vezetéken belépő nyersanyaghoz hozzákeverjük a 2 vezetéken érkező recirkulált hidrogént és a 3 vezetéken érintkező kiegészítő hidrogént. Az aszfalténekkel összekevert nem sztöchiometrikus vanádiumszulfid katalizátort a 4 és 1 vezetéken át az 5 reaktor alsó részébe vezetjük. A vanádium-szulfid katalizátort és a nem reagált aszfalténeket tartalmazó összes kilépő terméket a 6 vezetéken át vesszük el az 5 reaktorból, és egy alkalmas 7 hidrogénelválasztó rendszerbe vezetjük. A 7 hidrogénelválasztó rendszer több berendezésből álló elválasztó rendszer lehet, amelyből a hidrogént a 2 vezetéken keresztül visszakeringetjük, míg az egyéb gáz alakú komponenseket eltávolíthatjuk a rendszerből. A reaktorból kilépő vanádium-szulfid katalizátort és a nem reagált aszfalténeket tartalmazó közönséges körülmények között folyékony terméket, például a hexánt és nehezebb szénhidrogéneket, a 7 hidrogénelválasztó rendszerből a 8 vezetéken át vesszük el, és bevezetjük a 9 aszfaltmentesítő zóna felső részébe. A 9 aszfaltmentesítő zóna alsó részébe a 10 vezetéken megfelelő szelektív oldószert, például n-butánt vezetünk be. A 11 vezetéken kiegészítő oldószer juttatható a 10 vezetékbe. A 9 aszfaltmentesítő zóna felső részéből a 12 vezetéken át elvett, közönséges körülmények között folyékony oldószerben dús anyagot a 13 oldószerkinyerő rendszerbe vezetjük, amelyben az oldószert visszanyerjük, és a 10 vezetéken keresztül visszakeringetjük. A közönséges körülmények között folyékony kilépő terméket a 14 vezetéken keresztül vezetjük el a rendszerből. A 9 aszfaltmentesítő zónából a kicsapódott vanádiumszulfid katalizátort és a nem reagált aszfalténeket a 4 vezetéken át vesszük el, és visszakeringetve a nyersanyaggal és a hidrogénnel egyesítjük. Minthogy a legtöbb feketeolaj nyersanyag jelentős mennyiségű fémet, főleg fémporfirinek formájában jelenlevő nikkelt, továbbá vanádiumot tartalmaz, előnyösen mellékáramot veszünk el a 15 vezetéken át, és azt megfelelő fémkinyerő egységbe vezetjük. Ezzel a módszerrel megakadályozható a fémek nemkívánatos feldúsulása a rendszerben. Az ezekben a példákan használt szénhidrogén nyersanyag 1,028 fajsúlyú, 286 °C kezdeti forráspontú vákuumtorony-fenéktermék volt, .amelynek 10,0 tf%-a 514 C°-ig 24,0 tf%-a 566 C°-ig desztillált át. A nyersanyag 13,3 s% aszfaltént, 4,88 s% ként, 0,48 s% nitrogént, 400 mg/kg vanádiumot és 70 mg/kg nikkelt tartalmazott, az utóbbit fémporfirinek formájában. 5 1. példa Ebben a példában 200 g/h nyersanyaghoz 0,535 m3 /h (15 °C fatt.) vagyis körülbelül 2680 tf/tf hidrogént kevertünk. A recirkuláló gáz 17,0 mól% 10 kénhidrogént tartalmazott. A reakciózónában a nyomás 205 att. és a maximális hőmérséklet 443 °C volt. A kilépő termék közönséges körülmények között folyékony részét 67 C° hőmérsékleten és a folyadékfázisú művelet fenntartásához megfelelő 15 nyomáson propánnal aszfaltmentesítettük. A stabilizált, 1,008 fajsúlyú nyersolaj átalakításához kb. 3,2 s% katalizátort használtunk. A nyersolaj 10,53 s% aszfaltént, 2,80 s% ként és 578 mg/kg fémet tartalmazott. A vanádium-szulfid katalizátorról eltá-20 volítottuk az összes benzolban oldható anyagot és az aszfalténeket, és az aszfalténmentes katalizátort kétszer újra felhasználtuk. Az eredményeket az 1. táblázatban foglaltuk össze. 1. táblázat 25 Stabilizált nyersolaj feldolgozása — termékjellemzők Kísérlet száma Fajsúly Aszfaltének, s% Kén, s% 1. 0,937 0,19 0,95 30 2. 0,948 2,01 1,49 3. 0,955 2,40 1,81 Az adatokból jól látható a katalizátor dezaktiválódása. A 3. kísérletben a fajsúly 0,955-re, a maradék aszfalténtartalom 2,40 s%-ra nőtt, és 1,81 s% kén 35 maradt a termékben. Ezután átváltottunk az előzőkben ismertetett vákuum torony-fenéktermék nyersanyagra. A felhasznált 7,9 s% vanádium-szulfid katalizátort a benzolban oldható anyag és a maradék aszfaltének eltávolítása 40 után négy ízben visszakeringettük. A 2. táblázatban az utolsó három visszavezetéses művelet eredményeit adjuk meg: 2. táblázat Vákuum fenéktermék feldolgozása - termékjel-45 lemzők Kísérlet száma Fajsúly Aszfaltének, s% Kén, s% 4. 0,947 1,74 1,62 5. 0,942 1,74 1,73 50 6. 0,937 1,70 1,79 A katalizátor aktivitásának csökkenése különösen a maradék aszfaltén koncentráció- alapján észlelhető. Friss katalizátorral az eredeti aszfalténtartalom 99%-nál nagyobb részét konvertáltuk, míg a fenti adatok kb. 87%-os aszfaltén konverziót mutatnak. 2. példa A következő kísérletsorozatban a katalizátor koncentrációját elemi vanádiumként számítva 2,8—3,5 60 s%-ra és a hőmérsékletet 425—430 C°-ra csökkentettük. Egyetlen további műveleti változtatás az volt, hogy a találmány szerinti eljárásnak megfelelően az aszfaltmentesítőből kilépő vanádium-szulfid katalizátort a nem reagált aszfalténekkel együtt közvetlenül 65 visszakeringettük. 5
