СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ПЕРЕРАБОТКИ ТЯЖЕЛОГО НЕФТЯНОГО СЫРЬЯ

1. Способ переработки углеводородного сырья, заключающийся в том, что
нагревают перерабатываемое сырье и параллельно готовят перегретый водяной пар,
нагретое перерабатываемое сырье и перегретый водяной пар подают в первую реакционную камеру реактора, имеющего две последовательно расположенные и сообщающиеся между собой реакционные камеры, при этом объем первой реакционной камеры меньше объема второй реакционной камеры, и диаметр и объем второй реакционной камеры обеспечивают снижение давления и температуры реакционной смеси,
температуру перерабатываемого сырья устанавливают меньше температуры в первой реакционной камере, а температуру водяного пара устанавливают выше температуры в первой реакционной камере, температура и давление перерабатываемого сырья, температура и давление перегретого водяного пара устанавливаются на значения достаточные для осуществления термического крекинга, по меньшей мере, части углеводородного сырья в первой реакционной камере, при этом
давление и температуру перерабатываемого сырья, давление и температуру перегретого пара устанавливают с обеспечением давления и температуры во второй реакционной камере, при которых протекание реакций термического крекинга является маловероятным,
выводят продукты реакции из второй реакционной камеры реактора.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перерабатывают тяжелое углеводородное сырье, такое как тяжелые и сверхтяжелые нефти, сверхвязкие нефти, природные битумы, и нефтяные остатки, таких как остатки атмосферной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки вакуумной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки процесса висбрекинга.
3. Способ по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что обеспечивают среднее время пребывания реакционной смеси в первой реакционной камере менее 0,1 секунды.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что обеспечивают среднее время пребывания реакционной смеси во второй реакционной камере не менее 10 с.
5. Способ по любому из пп.1, 2 или 4, отличающийся тем, что перерабатываемое сырье до подачи в первую реакционную камеру реактора нагревают до температуры в интервале от на 30°С меньше до на 15°С больше температуры начала термического разложения углеводородного сырья.
6. Способ по п.3, отличающийся тем, что перерабатываемое сырье до подачи в первую реакционную камеру реактора нагревают до температуры в интервале от на 30°C меньше до на 15°C больше температуры начала термического разложения углеводородного сырья.
7. Способ по п.5, отличающийся тем, что готовят водяной пар с температурой от 500°C до 800°C.
8. Способ по п.6, отличающийся тем, что готовят водяной пар с температурой от 500°C до 800°C.
9. Способ по любому из пп.7 или 8, отличающийся тем, что кратность подачи водяного пара к сырью составляет от 0,6 кг водяного пара на 1 кг сырья до 1,5 кг водяного пара на 1 кг сырья.
10. Способ по любому из пп.1, 2, 4, или 6, отличающийся тем, что перед нагревом сырья, в углеводородное сырье добавляют воду в количестве до 15 мас.%.
11. Способ по п.3, отличающийся тем, что перед нагревом сырья, в углеводородное сырье добавляют воду в количестве до 15 мас.%.
12. Способ по п.5, отличающийся тем, что перед нагревом сырья, в углеводородное сырье добавляют воду в количестве до 15 мас.%.
13. Способ по п.9, отличающийся тем, что перед нагревом сырья, в углеводородное сырье добавляют воду в количестве до 15 мас.%.
14. Реактор термического крекинга углеводородного сырья, содержащий две последовательно расположенные и сообщающиеся между собой реакционные камеры, при этом объем первой реакционной камеры меньше объема второй реакционной камеры, первая реакционная камера имеет средства подачи сырья и перегретого водяного пара, вторая реакционная камера имеет средство вывода продуктов реакции, диаметр и объем второй реакционной камеры выполнены с возможностью обеспечения снижения давления и температуры реакционной смеси до температуры и давления, при которых протекание реакций термического крекинга является маловероятным.
15. Реактор по п.14, отличающийся тем, что объем второй реакционной камеры больше объема первой реакционной камеры минимум в пять раз.
16. Реактор по любому из пп.14 или 15, отличающийся тем, что средства подачи сырья и перегретого водяного пара выполнены с обеспечением приложения сдвиговых усилий в отношении сырья.
17. Реактор по п.14, отличающийся тем, что содержит несколько первых реакционных камер, соединенных со второй реакционной камерой, при этом объем второй реакционной камеры больше суммы объемов первых реакционных камер минимум в пять раз.
18. Реактор по п.16, отличающийся тем, что содержит несколько первых реакционных камер, соединенных со второй реакционной камерой, при этом объем второй реакционной камеры больше суммы объемов первых реакционных камер минимум в пять раз.
19. Реактор по любому из пп.14, 15, 17 или 18, отличающийся тем, что первая реакционная камера выполнена с возможностью обеспечения среднего времени пребывания реакционной смеси в первой реакционной камере менее 0,1 с.
20. Реактор по п.19, отличающийся тем, что вторая реакционная камера выполнена с возможностью обеспечения среднего времени пребывания реакционной смеси во второй реакционной камере не менее 10 с.
21. Реактор по п.16, отличающийся тем, что первая реакционная камера выполнена с возможностью обеспечения среднего времени пребывания реакционной смеси в первой реакционной камере менее 0,1 с.
22. Реактор по п.21, отличающийся тем, что вторая реакционная камера выполнена с возможностью обеспечения среднего времени пребывания реакционной смеси во второй реакционной камере не менее 10 с.
23. Установка переработки тяжелого углеводородного сырья, содержащая средство нагрева тяжелого углеводородного сырья, средство подготовки перегретого водяного пара, реактор термического крекинга углеводородного сырья, систему разделения продуктов реакции и систему рекуперации тепла, при этом
реактор термического крекинга углеводородного сырья содержит две последовательно расположенные и сообщающиеся между собой реакционные камеры, объем первой реакционной камеры меньше объема второй реакционной камеры, первая реакционная камера имеет средства подачи сырья и водяного пара, вторая реакционная камера имеет средство вывода продуктов реакции, диаметр и объем второй реакционной камеры обеспечивают изменение давления и температуры реакционной смеси до температуры и давления, при которых протекание реакций термического крекинга является маловероятным,
средство нагрева тяжелого углеводородного сырья и средство подготовки водяного пара подключены к первой реакционной камере, и
система разделения продуктов реакции и система рекуперации тепла подключены ко второй реакционной камере.
24. Установка по п.23, отличающаяся тем, что объем второй реакционной камеры больше объема первой реакционной камеры минимум в пять раз.
25. Установка по п.23, отличающаяся тем, что содержит несколько первых реакционных камер, соединенных с второй реакционной камерой, при этом объем второй реакционной камеры больше суммы объемов первых реакционных камер минимум в пять раз.
26. Установка по любому из пп.23, 24 или 25, отличающаяся тем, что первая реакционная камера выполнена с возможностью обеспечения среднего времени пребывания реакционной смеси в первой реакционной камере менее 0,1 с.
27. Установка по п.26, отличающаяся тем, что вторая реакционная камера выполнена с возможностью обеспечения среднего времени пребывания реакционной смеси во второй реакционной камере не менее 10 с.
28. Установка по любому из пп.23, 24, 25 или 27, отличающаяся тем, что тяжелое углеводородное сырье представляет собой тяжелые и сверхтяжелые нефти, сверхвязкие нефти, природные битумы, и нефтяные остатки, таких как остатки атмосферной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки вакуумной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки процесса висбрекинга.
29. Установка по п.26, отличающаяся тем, что тяжелое углеводородное сырье представляет собой тяжелые и сверхтяжелые нефти, сверхвязкие нефти, природные битумы, и нефтяные остатки, таких как остатки атмосферной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки вакуумной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки процесса висбрекинга.
30. Способ переработки углеводородного сырья, заключающийся в том, что нагревают перерабатываемое сырье до температуры в интервале от на 30°C меньше до на 15°C больше температуры начала термического разложения углеводородного сырья,
параллельно готовят перегретый водяной пар с температурой от 500°C до 800°C,
нагретое перерабатываемое сырье и перегретый водяной пар подают в полый реактор, где происходит реакция термического крекинга сырья,
выводят продукты реакции из реактора.
31. Способ по п.30, отличающийся тем, что перерабатывают тяжелое углеводородное сырье, такое как тяжелые и сверхтяжелые нефти, сверхвязкие нефти, природные битумы, и нефтяные остатки, таких как остатки атмосферной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки вакуумной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки процесса висбрекинга.
32. Способ по любому из пп.30 или 31, отличающийся тем, что реакцию термического крекинга сырья проводят в реакторе, имеющем две последовательно расположенные и сообщающиеся между собой реакционные камеры, при этом объем первой реакционной камеры меньше объема второй реакционной камеры.
33. Способ по п.32, отличающийся тем, что обеспечивают среднее время пребывания реакционной смеси в первой реакционной камере менее 0,1 секунды.
34. Способ по п.33, отличающийся тем, что обеспечивают среднее время пребывания реакционной смеси во второй реакционной камере не менее 10 с.
35. Способ переработки углеводородного сырья, заключающийся в том, что сырью передают первое количество энергии путем нагрева перерабатываемого сырья до температуры в интервале от на 30°C меньше до на 15°C больше температуры начала термического крекинга углеводородного сырья с использованием поверхностного теплообмена,
параллельно готовят перегретый водяной пар с температурой от 500°C до 800°C,
передают сырью второе количество энергии путем смешения нагретого сырья и перегретого водяного пара в реакторе,
при этом смешение сырья и перегретого водяного пара осуществляют с обеспечением передачи сырью третьего количества энергии путем механического воздействия потока перегретого пара на поток нагретого сырья в реакторе,
при этом суммарное количество подводимой энергии регулируется с целью повышения скорости реакций крекинга по наиболее слабым связям молекул в составе сырья при минимальной скорости образования короткоцепочных радикалов,
выдерживают оптимальное время пребывания реакционной смеси в полости реактора для обеспечения протекания реакций термического крекинга сырья,
выводят продукты реакции из реактора.
36. Способ по п.35, отличающийся тем, что перерабатывают тяжелое углеводородное сырье, такое как тяжелые и сверхтяжелые нефти, сверхвязкие нефти, природные битумы, и нефтяные остатки, таких как остатки атмосферной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки вакуумной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки процесса висбрекинга.
37. Способ по любому из пп.35 или 36, отличающийся тем, что реакцию термического крекинга сырья проводят в реакторе, имеющем две последовательно расположенные и сообщающиеся между собой реакционные камеры, при этом реакции крекинга протекают преимущественно в первой реакционной камере, объем которой меньше объема второй реакционной камеры и давление и температуру перерабатываемого сырья, давление и температуру перегретого пара устанавливают с обеспечением давления и температуры во второй реакционной камере, при которых протекание реакций термического крекинга является маловероятным.
38. Способ по п.37, отличающийся тем, что обеспечивают среднее время пребывания реакционной смеси в первой реакционной камере менее 0,1 секунды.
39. Способ по п.38, отличающийся тем, что обеспечивают среднее время пребывания реакционной смеси во второй реакционной камере не менее 10 с.