Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
HYDROCARBON RAW MATERIAL DISTILLATION METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/084205
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to the field of petroleum refining and petrochemistry, and specifically to a hydrocarbon raw material distillation method including at least two distillation stages and involving heating hydrocarbon raw material to the lower boiling point limit of a first fraction, feeding the resulting vapor-liquid mixture to a first distillation stage, separating the vapor-liquid mixture, during each distillation stage, into a vapor phase and a liquid phase, removing the liquid phase as a target product, and cooling the vapor phase to the lower boiling point limit of the next fraction. Separation into the vapor and liquid phases during each stage of distillation is carried out in an ultrasonic catalytic synthesis reactor, where the vapor-liquid mixture is processed at the same time as a catalyst, using ultrasound at the inlet to and inside the reactor, and the separated vapor phase is processed in the same way during the next stage, producing a given substance at the output of each distillation stage. At each stage of distillation, the liquid phase of the resultant mixture is fully removed from the ultrasonic catalytic synthesis reactor and fed into a corresponding evaporator where, at the inlet thereof, the liquid phase undergoes ultrasonic processing, and the vapor phase is returned from the evaporator into the reactor separation zone of the same stage of distillation.

Inventors:
GLINYASTIKOV IGOR IVANOVICH (RU)
KAMYSHNIKOV VLADIMIR ALEXANDROVICH (RU)
PETRIKEEV VLADIMIR NIKOLAYEVICH (RU)
RACHINSKIY VITALIY MIKHAYLOVICH (RU)
ROMANENKOV VALENTIN VALENTINOVICH (RU)
Application Number:
PCT/RU2013/001079
Publication Date:
June 11, 2015
Filing Date:
December 02, 2013
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
GLINYASTIKOV IGOR IVANOVICH (RU)
KAMYSHNIKOV VLADIMIR ALEXANDROVICH (RU)
PETRIKEEV VLADIMIR NIKOLAYEVICH (RU)
RACHINSKIY VITALIY MIKHAYLOVICH (RU)
ROMANENKOV VALENTIN VALENTINOVICH (RU)
International Classes:
C10G7/00; C10G15/08; C10G51/04
Foreign References:
RU2301250C12007-06-20
RU114955U12012-04-20
RU2078116C11997-04-27
Attorney, Agent or Firm:
PILISHKINA, Lyudmila Stanislavovna (RU)
ПИЛИШКИНА, Людмила Станиславовна (RU)
Download PDF:
Claims:
Формула изобретения

1. Способ перегонки углеводородного сырья, включающий не 5 менее двух ступеней перегонки, при котором углеводородное сырье подогревают до нижнего предела температуры кипения первой фракции, образовавшуюся парожидкостную смесь подают на первую ступень перегонки, на каждой из ступеней перегонки парожидкостную смесь разделяют на паровую и жидкую фазы, отводят жидкую фракцию ю как целевой продукт, а паровую фазу охлаждают до нижнего предела температуры кипения следующей фракции, отличающийся тем, что разделение на паровую и жидкую фазы на каждой ступени перегонки осуществляют в ультразвуковом каталитическом реакторе синтеза, где парожидкостную смесь на входе и внутри ультразвукового

15 каталитического реактора синтеза одновременно с катализатором подвергают ультразвуковой обработке, при этом обработанную парожидкостную смесь в присутствии активированного ультразвуком катализатора подвергают направленной реакции синтеза и каталитическим процессам вторичной переработки с получением в

20 результате заданного вещества на выходе каждой ступени перегонки.

2. Способ по п.1. отличающийся тем, что на каждой ступени перегонки жидкую фазу полученной смеси углеводородов и продуктов синтеза полностью выводят из ультразвукового каталитического реактора синтеза в соответствующий выпарной аппарат, где на входе в

25 выпарной аппарат её подвергают ультразвуковой обработке, при этом паровую фазу из выпарного аппарата возвращают в зону сепарации ультразвукового каталитического реактора синтеза той же ступени перегонки.

3. Способ по п.1. отличающийся тем, что на каждой ступени перегонки, паровую фазу полученной смеси углеводородов и продуктов синтеза выводят из ультразвукового каталитического

5 реактора синтеза на следующую ступень перегонки через зону ректификации.

4. Способ по п.1. отличающийся тем, что на каждой ступени перегонки, кроме последней, паровую фазу полученной смеси углеводородов и продуктов синтеза выводят из ультразвукового ю каталитического реактора синтеза на следующую ступень перегонки без охлаждения.

5. Способ по п.1. отличающийся тем, что подогрев углеводородного сырья осуществляют выше нижнего предела температуры кипения первой фракции, а подачу образовавшейся парожидкостной смеси на

15 первую ступень перегонки осуществляют через выпарной аппарат первой ступени.

20

25

Description:
Способ перегонки углеводородного сырья

Область техники

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, предназначено для получения нефтепродуктов, прежде всего различных видов топлив: автомобильного, авиационного, судового, котельного и других, сырья для последующей химической переработки и продуктов используемых в химической промышленности.

Уровень техники

Известные способы переработки углеводородного сырья разделяются на первичные процессы, вторичные процессы и нефтехимический синтез и основаны на физико-химических методах разделения углеводородного сырья на фракции, то есть перегонке, применяющейся в процессах нефтепереработки и нефтехимии.

Первичные процессы переработки не предполагают, химических изменений углеводородного сырья и представляют собой ее физическое разделение на фракции.

Целью вторичных процессов является увеличение количества производимых моторных топлив, они связаны с химической модификацией молекул углеводородов, входящих в состав нефти, как правило, с их преобразованием в более удобные для окисления формы.

Нефтехимический синтез— получение веществ из нефтепродуктов и углеводородов нефтяных и природных газов путем их химической переработки.

Существенными недостатками традиционных и нетрадиционных способов перегонки углеводородного сырья, являются:

- недостаточная глубина первичной перегонки углеводородного сырья, то есть количество выхода светлых фракций нефтепродуктов присутствующих во фракционном составе исходного углеводородного сырья при перегонке не увеличивается;

- неравномерный внутрифракционный состав целевого продукта, часто выходит за рамки технологического регламента.

- большая материалоемкость и габариты установок применяющихся в совокупности для получения товарных нефтепродуктов, соответственно большие капиталовложения на строительство;

- для получения товарных нефтепродуктов по традиционным и нетрадиционным способам перегонки углеводородного сырья требуется несколько установок, что приводит к большим трудозатратам на их обслуживание;

- большие энергозатраты на получение товарных нефтепродуктов;

- чувствительность к колебаниям процентного состава перерабатываемого углеводородного сырья, что привязывает установки перегонки к определенному фракционному составу углеводородного сырья; Известен традиционный способ первичной перегонки углеводородного сырья в ректификационной колонне. Установка, реализующая этот способ (Лебедев П.Д., Теплообменные сушильные и холодильные установки, М, Энергия, 1966, с.151 , рис.5-1 1) содержит конденсатор и две ступени разгонки, каждая из которых включает перегонный куб, ректификационную колонну, дефлегматор, сепаратор, подогреватели смеси и емкости для сбора компонентов смеси. В первой ступени установки в остатке получают смесь с большим содержанием высококипящего компонента, а часть дистиллята с более летучими компонентами поступает во вторую ступень. Во второй ступени в остатке получают другой компонент, а самый летучий из трех компонентов поступает в конденсатор.

Недостатками данного известного способа перегонки углеводородного сырья являются большие материалоемкость и капиталовложения, большие энергозатраты, недостаточная глубина переработки, привязка способа перегонки к фракционному составу углеводородного сырья, что приводит к снижению производительности. Качество получаемых фракций при перегонке не соответствует требованиям, предъявляемым к товарным нефтепродуктам, поэтому полученные фракции необходимо подвергнуть дальнейшей вторичной перегонке, что приводит к увеличению себестоимости продукции. Причина заключается в том, что данным способом перегонки углеводородное сырье подвергается только первичным процессам перегонки и разделяется только по фракционному составу.

Наиболее близким по сущности и достигаемому результату к заявленному способу, является известный нетрадиционный способ перегонки углеводородного сырья (патент RU 2301250 С1, опубликованный 20.06.2007). Данный способ перегонки углеводородного сырья основывается на однократном испарении и поэтапном охлаждении на каждой ступени перегонки, при котором перегонку углеводородного сырья осуществляют на нескольких ступенях разделения в циклонных испарителях с обогревом цилиндрической вертикальной стенки. Углеводородное сырье, подогретое до начальной температуры кипения первой высококипящей фракции, подают в испаритель первой ступени, из которого выводят жидкую фазу в виде товарного нефтепродукта. Отбираемую паровую фазу охлаждают до нижнего предела температуры кипения последующей фракции и направляют на разделение в следующий испаритель. В последнем испарителе получают целевой продукт в виде паровой фракции и остаток перегонки.

Достоинством данного известного способа являются отсутствие чувствительности к колебаниям процентного состава перерабатываемого углеводородного сырья, что позволяет перерабатывать углеводородное сырье любого фракционного состава.

Недостатками данного известного способа являются недостаточная глубина переработки, и невозможность получить качественные товарные нефтепродукты. Причина заключается в том, что данным способом перегонки углеводородное сырье подвергается только первичным процессам перегонки и разделяется по фракционному составу методом однократного испарения, разделение углеводородного сырья на фракции способом перегонки с однократным испарением наихудшая по сравнению с другими способами. Чтобы увеличить глубину переработки и получить качественные нефтепродукты данным способом требуется дальнейшая многостадийная вторичная переработка полученных фракций на дополнительных установках. Нерациональное использование энергоресурсов.

Сущность изобретения

Задачей изобретения является создание эффективного и не требующего больших капиталовложений при реализации способа перегонки углеводородного сырья, позволяющего осуществить увеличенную глубину переработки исходного углеводородного сырья любого фракционного состава и качества, с получением на выходе товарных нефтепродуктов с равномерным внутрифракционным составом, которые соответствуют требованиям, предъявляемым к товарным нефтепродуктам. Для решения поставленной задачи в предлагаемом способе применен принцип комбинирования процессов первичной переработки, вторичной переработки и нефтехимического синтеза, сопровождающихся ультразвуковой обработкой. Одновременно с перегонкой углеводородного сырья предлагаемым способом, разделяющим углеводородное сырьё на фракции, идет процесс нефтехимического синтеза и другие каталитические процессы переработки, получая вещества, отсутствующие или находящиеся в недостаточном количестве в углеводородном сырье, при этом углеводородное сырьё и промежуточные продукты перегонки совместно с катализаторами обрабатывают ультразвуком для интенсификации процессов. Активация катализатора ультразвуком на всех ступенях перегонки значительно повышает скорость направленных химических реакций протекающих при невысоких температурах и давлении. Углеводородное сырье и промежуточные продукты на всех ступенях перегонки подвергают деструкции воздействием ультразвука определенной частоты и интенсивности колебаний, что обеспечивает управление избирательным процессом разрыва межатомных связей в молекулах углеводородов в нужном направлении. В результате происходит изменение фракционного состава углеводородного сырья в сторону увеличения в нем легких углеводородов, что обеспечивает увеличение глубины переработки. С целью получения равномерного внутрифракционного состава получаемой продукции в предлагаемом способе скомбинированы методы разделения углеводородного сырья с однократным и многократным испарением промежуточных продуктов на всех ступенях перегонки, при этом паровая фаза подвергается ректификации, а жидкая фаза обрабатывается в выпарных аппаратах. Результатом применения предлагаемого способа перегонки углеводородного сырья является получение увеличенного количества выхода светлых товарных нефтепродуктов с высоким качеством.

5 Решением указанной задачи является способ перегонки углеводородного сырья, включающий не менее двух ступеней перегонки, при котором углеводородное сырье подогревают до нижнего предела температуры кипения первой фракции, образовавшуюся парожидкостную смесь подают на первую ступень перегонки, на ю каждой из ступеней перегонки парожидкостную смесь разделяют на паровую и жидкую фазы, отводят жидкую фракцию как целевой продукт, а паровую фазу охлаждают до нижнего предела температуры кипения следующей фракции, при этом особенностью способа является то, что разделение на паровую и жидкую фазы на каждой ступени

15 перегонки осуществляют в ультразвуковом каталитическом реакторе синтеза, где парожидкостную смесь на входе и внутри ультразвукового каталитического реактора синтеза одновременно с катализатором подвергают ультразвуковой обработке, при этом обработанную парожидкостную смесь в присутствии активированного ультразвуком

20 катализатора подвергают направленной реакции синтеза и каталитическим процессам вторичной переработки с получением в результате заданного вещества на выходе каждой ступени перегонки.

Кроме того, на каждой ступени перегонки жидкую фазу полученной смеси углеводородов и продуктов синтеза полностью

25 выводят из ультразвукового каталитического реактора синтеза в соответствующий выпарной аппарат, где на входе в выпарной аппарат её подвергают ультразвуковой обработке, при этом паровую фазу из выпарного аппарата возвращают в зону сепарации ультразвукового каталитического реактора синтеза той же ступени перегонки. Кроме того, на каждой ступени перегонки, паровую фазу полученной смеси углеводородов и продуктов синтеза выводят из ультразвукового каталитического реактора синтеза на следующую 5 ступень перегонки через зону ректификации.

Кроме того, на каждой ступени перегонки, кроме последней, паровую фазу полученной смеси углеводородов и продуктов синтеза выводят из ультразвукового каталитического реактора синтеза на следующую ступень перегонки без охлаждения,

ю Кроме того, подогрев углеводородного сырья осуществляют выше нижнего предела температуры кипения первой фракции, а подачу образовавшейся парожидкостной смеси на первую ступень перегонки осуществляют через выпарной аппарат первой ступени.

15 Перечень чертежей

На фиг. 1 изображена установка, реализующая предлагаемый способ.

Пример осуществления изобретения

Установки, работающие по предлагаемому способу, позволяют 20 перерабатывать в качестве сырья все типы нефти, газовых конденсатов и другие смеси жидких углеводородов. Мощность установок может составлять от 10 тыс. тонн до 500 тыс. тонн в год по сырью.

Для переработки нефти и газового конденсата были разработаны установки, разделяющие сырьё от четырех до восьми фракций.

25 Получаемые фракции соответствует техническому регламенту на товарные нефтепродукты.

Установки, реализующие предлагаемый способ, характеризуются низкой материалоемкостью оборудования и небольшими габаритами, так например, общая масса оборудования установки зо производительностью 25 тыс. тонн сырья в год, разделяющей сырьё на четыре фракции, составляет 40 тонн и имеет габариты 20000x14000x7000 мм. Тогда как для получения товарных продуктов того же качества и количества к установке реализующей нетрадиционный способ перегонки требуются дополнительные установки, и их общая масса составляет 110 тонн и соответственно занимают большую площадь.

Глубина переработки нефтепродуктов на установках, реализующих предлагаемый способ, достигает 87% - 92%.

Для примера рассмотрим состав установки, реализующей предлагаемый способ перегонки углеводородного сырья, разделяющей углеводородное сырьё на четыре фракции производительностью 25 тыс. тонн в год по сырью.

Установка (фиг. 1) состоит из соединенных последовательно трубопроводами первой второй и третей ступеней 1 , 2 и 3 перегонки углеводородного сырья, линии 4 подвода углеводородного сырья, сырьевого насоса 5 и печи 6 для подогрева углеводородного сырья, соединенную трубопроводом 44 с выпарным 25 аппаратом первой ступени 1 перегонки. Теплообменники 7, 8 и 9 установлены последовательно на линии 4 подвода углеводородного сырья.

Каждая ступень 1 , 2, 3 перегонки углеводородного сырья включает: ультразвуковой каталитический реактор 10,11 ,12 синтеза и выпарной аппарат 25, 26, 27.

Каждый ультразвуковой каталитический реактор 10,1 1 ,12 синтеза содержит внутри: зону сепарации с сепарационными 13,14,15 устройствами; реакционную зону с устройствами для размещения 16,17,18 катализаторов; и зону ректификации, состоящую из ректификационных 19,20,21 тарелок и дефлегматоров 34, 35, 36. На входе в каждый ультразвуковой каталитический реактор 10, 1 1, 12 синтеза и на входе в каждый выпарной аппарат 25, 26 27 установлен ультразвуковой аппарат 22, 23, 24, 28, 29, 30 с возможностью подачи в зону ультразвуковой обработки аппаратов 22, 23, 24, 28, 29, 30 реагентов по трубопроводам 31 , 32, 33. Целевой продукт выводится из 5 выпарного аппарата 25, 26, 27 по трубопроводу 54, 55, 56 через теплообменник 7, 8, 9 в соответствующую промежуточную емкость 38, 39, 40 для сбора целевого продукта - мазута, дизельного топлива и керосина соответственно. Паровая фаза смеси углеводородов выходит из ультразвуковых каталитических реакторов 10, 1 1, 12 синтеза, ю проходя через их ректификационные 19, 34; 20, 35; 21 ,36 зоны. Паровая фаза смеси углеводородов, выходящая из ультразвуковых каталитических реакторов 10,1 1 синтеза, по трубопроводу 45,47 подается в трубное пространство выпарных 26, 27 аппаратов второй 2 и третьей 3 ступеней перегонки. Паровая фракция бензина, выходящая из

15 ультразвукового каталитического реактора 12 синтеза, по трубопроводу 49, подается в конденсатор 37, конденсат бензиновой фракции подается в сепаратор 41 , где от него отделяется газовая фаза 43, а жидкая фаза бензиновой фракции по трубопроводу 57 отводится в промежуточную емкость 42 для сбора бензина. Жидкая фаза смеси углеводородов

20 выводится из ультразвуковых каталитических реакторов 10, 1 1 , 12 синтеза, через ультразвуковые аппараты 28, 29, 30 по трубопроводам 51, 52, 53 в выпарные 25, 26, и 27 аппараты. Паровая фаза смеси углеводородов из парового пространства выпарных 25, 26, 27 аппаратов первой второй и третей ступеней 1 , 2 и 3 перегонки выводится по

25 трубопроводам 46, 48, 50 в зону сепарации 13, 14, 15 ультразвуковых каталитических реакторов 10, 11 , 12 синтеза, первой второй и третей ступеней 1, 2 и 3 перегонки. В рассматриваемой установке в качестве ультразвуковых аппаратов применены аппараты с частотой воздействия ультразвуком 22 кГц, В ультразвуковых каталитических реакторах 10,1 1 зо синтеза первой 1 и второй 2 ступени перегонки в качестве катализатора используется сероустойчивые гидрирующие катализаторы гидроочистки алюмокобальтмолибденовый и алюмоникельмолибденовый. В ультразвуковом каталитическом реакторе 12 синтеза третьей 3 ступени перегонки используются бифункциональный катализатор гидроизомеризации - платинированный диоксид циркония модифицированный сульфат- и вольфрамат- анионами. В качестве реагента по трубопроводам 31 , 32, 33 подается водородосодержащий газ.

Работа установки, реализующей предлагаемый способ перегонки углеводородного сырья, осуществляется следующим образом.

Углеводородное сырье, например среднестатистическая нефть, с помощью насоса 5 по трубопроводу 4 через теплообменники 9, 8, 7 с давлением 1,0-1 ,2 МПа подается в печь 6 для подогрева, где нагревается выше нижнего предела температуры кипения первой фракции, до температуры 380°С. Из печи 6 по трубопроводу 44 образовавшуюся парожидкостную смесь, нагретую до температуры 380°С, подают в трубное пространство выпарного 25 аппарата первой ступени перегонки. Парожидкостная смесь углеводородов, пройдя трубное пространство выпарного 25 аппарата, подается по трубопроводу 44 в зону 13 сепарации первого ультразвукового каталитического реактора 10 синтеза 1-ой ступени перегонки через ультразвуковой аппарат 22. Парожидкостная смесь углеводородов, проходя трубное пространство выпарного 25 аппарата 1-ой ступени перегонки, подогревает жидкую фазу смеси углеводородов, выходящую из ультразвукового каталитического реактора 10 синтеза через ультразвуковой 28 аппарат в межтрубное пространство выпарного 25 аппарата, охлаждаясь при этом на 20-30°С. Проходя через ультразвуковой аппарат 22, парожидкостная смесь подвергается ультразвуковой обработке воздействием энергии интенсивностью 100-140 Вт/см 2 . Одновременно по трубопроводу 31 в зону ультразвуковой обработки подается реагент - водородосодержащий газ. В сепарационной 13 зоне ультразвукового каталитического реактора 10 синтеза 1-ой ступени перегонки 5 происходит разделение на паровую и жидкую фазы. Паровая фаза, полученной смеси углеводородов и продуктов синтеза, выходит из ультразвукового каталитического реактора 10 синтеза через реакционную 16 и ректификационную зону 19,34. Температура паровой фазы, полученной смеси углеводородов и продуктов синтеза на выходе ю из ультразвукового каталитического реактора 10 синтеза 310°С, давление 0,1-0,12 МПа. Жидкая фаза полученной смеси углеводородов и продуктов синтеза полностью выводится снизу ультразвукового каталитического реактора 10 синтеза по трубопроводу 51 в межтрубное пространство выпарного 25 аппарата через ультразвуковой 28 аппарат,

15 где подвергается ультразвуковой обработке воздействием энергии интенсивностью 100-140 Вт/см . Температура жидкой фазы полученной смеси углеводородов и продуктов синтеза на входе в выпарной 25 аппарат 330°С. Ультразвуковая обработка жидкой фазы полученной смеси углеводородов и продуктов синтеза с дополнительным вводом

20 реагента - водородосодержащего газа в зону ультразвуковой обработки по трубопроводу 31, позволяет получить готовый продукт в выпарном аппарате 25. Жидкая фаза полученной смеси углеводородов и продуктов синтеза в выпарном аппарате 25 дополнительно подогревается до температуры 350°С для выпарки из неё легких фракций. В выпарном 25

25 аппарате поддерживается уровень жидкой фазы полученной смеси углеводородов и продуктов синтеза. Из выпарного аппарата 25 по трубопроводу 46 паровая фаза легких фракций углеводородов возвращается в зону сепарации 13 ультразвукового каталитического реактора 10 синтеза 1-ой ступени перегонки. Жидкая фракция мазута из

30 выпарного аппарата 25 по трубопроводу 54 поступает в теплообменник 7, где охлаждается и отводится в промежуточную емкость 38 для сбора мазута.

Паровая фаза с 1-ой ступени перегонки по трубопроводу 45 5 подается в трубное пространство выпарного 26 аппарата 2-ой ступени перегонки. Образовавшаяся парожидкостная смесь углеводородов, пройдя трубное пространство выпарного 26 аппарата, подается по трубопроводу 45 в зону 14 сепарации второго ультразвукового каталитического реактора 11 синтеза 2-ой ступени перегонки через ю ультразвуковой аппарат 23. Парожидкостная смесь углеводородов, проходя трубное пространство выпарного 26 аппарата 2-ой ступени перегонки, подогревает жидкую фазу смеси углеводородов, выходящую из ультразвукового каталитического реактора 11 синтеза через ультразвуковой 29 аппарат в межтрубное пространство выпарного 26

15 аппарата, охлаждаясь при этом на 20-25°С. Проходя через ультразвуковой аппарат 23, парожидкостная смесь подвергается ультразвуковой обработке воздействием энергии интенсивностью 80- 100 Вт/см . Одновременно по трубопроводу 32 в зону ультразвуковой обработки подается реагент - водородосодержащий газ. В

20 сепарационной 14 зоне ультразвукового каталитического реактора И синтеза 2-ой ступени перегонки происходит разделение на паровую и жидкую фазы. Паровая фаза, полученной смеси углеводородов и продуктов синтеза, выходит из ультразвукового каталитического реактора 1 1 синтеза через реакционную 17 и ректификационную зону

25 20,35. Температура паровой фазы, полученной смеси углеводородов и продуктов синтеза на выходе из ультразвукового каталитического реактора 1 1 синтеза 220°С, давление 0,07-0,09 МПа. Жидкая фаза полученной смеси углеводородов и продуктов синтеза полностью выводится снизу ультразвукового каталитического реактора 1 1 синтеза

30 по трубопроводу 52 в межтрубное пространство выпарного 26 аппарата через ультразвуковой 29 аппарат, где подвергается ультразвуковой обработке воздействием энергии интенсивностью 80-100 Вт/см . Температура жидкой фазы полученной смеси углеводородов и продуктов синтеза на входе в выпарной 26 аппарат 270°С. Ультразвуковая обработка жидкой фазы в полученной смеси углеводородов и продуктов синтеза с дополнительным вводом реагента - водородосодержащий газ в зону ультразвуковой обработки по трубопроводу 32, позволяет получить готовый продукт в выпарном аппарате 26. Жидкая фаза полученной смеси углеводородов и продуктов синтеза в выпарном аппарате 26 дополнительно подогревается до температуры 290°С для выпарки из неё легких фракций. В выпарном 26 аппарате поддерживается уровень жидкой фазы полученной смеси углеводородов и продуктов синтеза. Из выпарного аппарата 26 по трубопроводу 48 паровая фаза легких фракций углеводородов возвращается в зону сепарации 14 ультразвукового каталитического реактора 1 1 синтеза 2-ой ступени перегонки. Жидкая фракция дизельного топлива из выпарного аппарата 26 по трубопроводу 55 поступает в теплообменник 8, где охлаждается и отводится в промежуточную емкость 39 для сбора дизельного топлива.

Паровая фаза со 2-ой ступени перегонки по трубопроводу 47 подается в трубное пространство выпарного 27 аппарата 3-ой ступени перегонки. Образовавшаяся парожидкостная смесь углеводородов, пройдя трубное пространство выпарного 27 аппарата, подается по трубопроводу 47 в зону 15 сепарации второго ультразвукового каталитического реактора 12 синтеза 3-ей ступени перегонки через ультразвуковой аппарат 24. Парожидкостная смесь углеводородов, проходя трубное пространство выпарного 27 аппарата 3-ей ступени перегонки, подогревает жидкую фазу смеси углеводородов, выходящую из ультразвукового каталитического реактора 12 синтеза через ультразвуковой 30 аппарат в межтрубное пространство выпарного 27 аппарата, охлаждаясь при этом на 15-20°С. Проходя через ультразвуковой аппарат 24, парожидкостная смесь подвергается ультразвуковой обработке воздействием энергии интенсивностью 60-80 Вт/см 2 . Одновременно по трубопроводу 33 в зону ультразвуковой обработки подается реагент - водородосодержащий газ. В сепарационной 15 зоне ультразвукового каталитического реактора 12 синтеза 3-ей ступени перегонки происходит разделение на паровую и жидкую фазы. Паровая фаза, полученной смеси углеводородов и продуктов синтеза, выходит из ультразвукового каталитического реактора 12 синтеза через реакционную 18 и ректификационную зону 21,36. Температура паровой фазы, полученной смеси углеводородов и продуктов синтеза на выходе из ультразвукового каталитического реактора 12 синтеза 130°С, давление 0,03-0,05 МПа. Жидкая фаза полученной смеси углеводородов и продуктов синтеза полностью выводится снизу ультразвукового каталитического реактора 12 синтеза по трубопроводу 53 в межтрубное пространство выпарного 27 аппарата через ультразвуковой 30 аппарат, где подвергается ультразвуковой обработке воздействием энергии интенсивностью 60-80 Вт/см . Температура жидкой фазы полученной смеси углеводородов и продуктов синтеза на входе в выпарной 27 аппарат 180°С. Ультразвуковая обработка жидкой фазы в полученной смеси углеводородов и продуктов синтеза с дополнительным вводом реагента - водородосодержащий газ в зону ультразвуковой обработки по трубопроводу 33, позволяет получить готовый продукт в выпарном аппарате 27. Жидкая фаза полученной смеси углеводородов и продуктов синтеза в выпарном аппарате 27 дополнительно подогревается до температуры 200°С для выпарки из неё легких фракций. В выпарном 27 аппарате поддерживается уровень жидкой фазы полученной смеси углеводородов и продуктов синтеза. Из выпарного аппарата 27 по трубопроводу 50 паровая фаза легких фракций углеводородов возвращается в зону сепарации 15 ультразвукового каталитического 5 реактора 12 синтеза 3-ей ступени перегонки. Жидкая фракция керосина из выпарного аппарата 27 по трубопроводу 56 поступает в теплообменник 9, где охлаждается и отводится в промежуточную емкость 40 для сбора керосина.

Паровая фракция бензина с третьей ступени 3 перегонки по ю трубопроводу 49 поступает в конденсатор 37, где её охлаждают и полностью конденсируют, полученный конденсат бензиновой фракции подается в сепаратор 41, где от него отделяется газовая фаза 43, а жидкая фаза бензиновой фракции по трубопроводу 57 отводится в промежуточную емкость 42 для сбора бензина.

15 Основными особенностями предложенного способа являются:

- применение на каждой ступени перегонки ультразвукового воздействия на углеводородное сырье и на смеси углеводородов позволяет увеличить глубину их переработки; ультразвуковое воздействие на катализаторы и на подаваемые реагенты

20 интенсифицирует химические реакции, проходящие во время перегонки;

- применение в установке на 1-ой и 2-ой ступени перегонки сероустойчивых гидрирующих катализаторов, обладающих высокой активностью в реакциях с сернистыми, азотными и кислородными

25 соединениями, позволяет значительно снижать содержание серы, азота и других ухудшающих качество веществ в товарных нефтепродуктах. Так же эти катализаторы обладают приемлемой активностью в реакциях насыщения непредельных соединений, образующихся при деструкции углеводородов в ультразвуковых аппаратах на входе и внутри ультразвуковых каталитических реакторов синтеза и входе в выпарной аппарат;

- применение перегрева углеводородного сырья в печи перед подачей на первую ступень перегонки обеспечивает разложение серосодержащих соединений, таких как тиофеновые которые труднее всего поддаются гидрированию, на меркаптановые и сульфидные, которые легче всего гидрируются, что в процессе перегонки приводит к удалению серы из углеводородного сырья до 95%;

- применение в установке на 3-ей ступени перегонки бифункционального катализатора гидроизомеризации активированного ультразвуком запускает и ускоряет реакции изомеризации алканов С 4 - С 7+ и гидроизомеризации бензолсодержащих фракций, удаляется бензол для улучшения экологических характеристик получаемых нефтепродуктов;

- в процессе гидроочистки и гидроизомеризации в присутствии водорода на активированных ультразвуком катализаторах, с высокой скоростью при невысоких температурах и давлении протекают многочисленные реакции углеводородов, такие как: изомеризация парафиновых и нафтеновых углеводородов; гидрокрекинг; гидрирование ароматических углеводородов и другие. Тем самым обеспечивается синтез заданных веществ, отсутствующих или находящихся в недостаточном количестве в углеводородном сырье, которые повышают такие показатели в товарных нефтепродуктах как октановое и цетановое число;

- применение ректификационных устройств, и выпарных аппаратов на каждой ступени перегонки, обеспечивает получение на выходе товарных нефтепродуктов с равномерным внутрифракционным составом. Таким образом, техническим результатом использования предлагаемого способа является эффективная перегонка углеводородного сырья позволяющая осуществить увеличенную глубину переработки исходного углеводородного сырья любого фракционного состава и качества, с получением на выходе товарных нефтепродуктов с равномерным внутрифракционным составом, которые соответствуют высокому качеству предъявляемым к товарным нефтепродуктам. В таблице 1 сравниваются результаты работы установок производительностью 25 тысяч тонн по сырью в год реализующих нетрадиционный способ перегонки и предлагаемый способ перегонки углеводородного сырья. Как видно из таблицы глубина перегонки углеводородного сырья по предлагаемому способу на 30% выше, чем по нетрадиционному. Массовая доля серы в бензиновой и в дизельных фракциях на порядок ниже, октановые и цетановые числа в бензиновой и в дизельных фракциях значительно выше по предлагаемому способу, чем по нетрадиционному способу перегонки соответственно. Качество получаемых нефтепродуктов по остальным показателям по предлагаемому способу перегонки также значительно выше, чем по сравниваемому нетрадиционному способу. При равной установленной электрической мощности качество полученных товарных продуктов на установке реализующей предлагаемый способ значительно выше, чем на установке реализующей нетрадиционной способ без дополнительных установок вторичной переработки. Затраты на нагрев сырья меньше на 26%, то есть установка реализующая предлагаемый способ значительно экономичнее, чем установка реализующей нетрадиционной способ даже без дополнительных установок вторичной переработки. Промышленная применимость

Установки, реализующие предлагаемый способ перегонки углеводородного сырья, в котором применен принцип комбинирования процессов первичной переработки, вторичной переработки и нефтехимического синтеза отличаются небольшой материалоёмкостью и габаритами, не требуют больших капиталовложений и энергозатрат на получение товарных нефтепродуктов, что снижает их себестоимость, Установки, реализующие предлагаемый способ перегонки углеводородного сырья позволяют быстро перенастроиться на различные виды углеводородного сырья и оперативно изменять режимы переработки углеводородного сырья для получения заданных товарных нефтепродуктов.