СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ТЯЖЕЛОЙ НЕФТИ И/ИЛИ ПРИРОДНОГО БИТУМА
REPROCESSING METHOD OF HEAVY OIL AND/OR NATURAL BITUMEN

Предложение относится к нефтяной промышленности, в частности к способам первичной переработки тяжелой нефти и/или природного битума.
Известен способ переработки нефти на установках атмосферной (ЭЛОУ-АТ) и вакуумной (ЭЛОУ-АВТ) первичной перегонки нефти для ее разделения на дистиллятные фракции и мазут, гудрон (Технология переработки нефти. Часть первая. Первичная переработка нефти/ Под. ред. О.Ф.Глаголевой и В.М.Капустина. - М.: Химия, КолосС, 2006, с.331).
Ближайшим техническим решением является «Способ переработки тяжелой высоковязкой нефти» (см. заявку RU 2002105657/04, МПК 7 C10G 7/00, от 20.09.2003 г.), включающий подготовку нефти, содержащую обессоливание и обезвоживание, разделение ее на фракции, получение товарных продуктов, при этом до операции подготовки нефти или непосредственно после нее выделяют высокомолекулярные высококипящие фракции, которые используют для приготовления товарных продуктов: котельного топлива, битума и др., а оставшуюся часть нефти направляют на последующую переработку для получения светлых нефтепродуктов.
Недостатками данного способа при переработке тяжелой нефти и/или природного битума являются малое количество получаемой нефти (дистиллятных фракций), несбалансированный состав нефти по содержанию дистиллятных и остаточных фракций и, как следствие, экономическая нецелесообразность реализации и переработки такой нефти.
Технической задачей предлагаемого изобретения является увеличение количества получаемой нефти, возможность регулирования качества и количества нефти для ее последующей экономически целесообразной реализации и переработки.
Техническая задача решается способом переработки тяжелой нефти и/или природного битума, включающим ее разделение на дистиллятные и остаточные фракции, использование последних в качестве компонента котельного топлива и битумной продукции.
Новым является то, что перед разделением поток тяжелой нефти и/или природного битума делится на основной, идущий на разделение, и дополнительный поток, направляемый на компаундирование с дистиллятными фракциями, выделяемыми из основного потока, с получением «синтетической» нефти.
На фиг.1 и 2 представлены схемы, иллюстрирующие способ переработки тяжелой нефти и/или природного битума с использованием ЭЛОУ-АТ и ЭЛОУ-АВТ соответственно.
Основной поток I тяжелой нефти и/или природного битума (фиг.1) поступает на установку атмосферного фракционирования ЭЛОУ-АТ, где разделяется на атмосферный дистиллят III (бензиновая, керосиновая, дизельная фракции) и остаток IV (мазут). Мазут IV может быть использован в качестве компонента котельного топлива. Дополнительный поток II тяжелой нефти и/или природного битума направляется на компаундирование с атмосферным дистиллятом III с получением «синтетической» нефти V.
Основной поток I тяжелой нефти и/или природного битума (фиг.2) поступает на установку атмосферно-вакуумного фракционирования ЭЛОУ-АВТ, где разделяется на атмосферный дистиллят III (бензиновая, керосиновая, дизельная фракции), вакуумный дистиллят VI (вакуумный газойль) и остаток IV (гудрон). Гудрон IV может быть использован в качестве битумной продукции. Дополнительный поток II тяжелой нефти и/или природного битума направляется на компаундирование с атмосферным III и вакуумным VI дистиллятами с получением «синтетической» нефти V.
Компаундирование тяжелой нефти и/или природного битума с атмосферным и вакуумным дистиллятами с получением «синтетической» нефти позволяет увеличить количество нефти и регулировать качество и количество «синтетической» нефти для достижения ее оптимального состава и последующей экономически целесообразной реализации и переработки.
Способ переработки тяжелой нефти и/или природного битума рассмотрен на примере переработки природного битума Мордово-Кармальского месторождения. Были проведены лабораторные исследования по переработке природного битума Мордово-Кармальского месторождения ОАО «Татнефть» с использованием атмосферного и атмосферно-вакуумного фракционирования с получением «синтетической» нефти.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1 (атмосферное фракционирование, фиг.1).
Природный битум I Мордово-Кармальского месторождения подвергали атмосферному фракционированию с получением фракции н.к. - 300°С (атмосферный дистиллят III) и остатка выше 300°С (мазут IV). После этого компаундировали природный битум II и атмосферный дистиллят III в соотношениях 60/40, 55/45, 50/50, 45/55, 40/60 с получением «синтетической» нефти V различного качества. Качественные и количественные показатели природного битума, атмосферного дистиллята и «синтетической» нефти представлены в таблице 1, где для сравнения также дана характеристика высокосернистой нефти ОАО «Татнефть». Из таблицы 1 следует, что компаундирование природного битума II и атмосферного дистиллята III в соотношениях 60/40 - 40/60 позволяет увеличить выход получаемой нефти V с 26,0% (атмосферный дистиллят) до 36,9-46,8% («синтетическая»
Таблица 2
Характеристика мазута и котельного топлива марки М-100
Наименование показателя
Мазут
Котельное топливо марки М-100 по ГОСТ 10585-99
1 Вязкость условная при 80°С, градусы ВУ
16
не более 16
2 Вязкость кинематическая при 80°С, м<sup>2</sup>/с (сСт)
94·10<sup>-6</sup> (94,0)
не более 118·10<sup>-6</sup> (118,0)
3 Зольность, %
0,05
0,05
4 Массовая доля механических примесей, %
0,07
не более 1,0
5 Массовая доля воды, %
0,1
не более 1,0
6 Массовая доля серы, %
4,2
не более 3,5
7 Температура вспышки в открытом тигле, °С
193
не ниже110
8 Температура застывания, °С
13
не выше 25
9 Плотность при 20°С, кг/м<sup>3</sup>
972
не нормируется
нефть). При этом «синтетическая» нефть по своим характеристикам превосходит высокосернистую нефть и имеет сбалансированный фракционный состав. Оптимальное соотношение качественных и количественных показателей «синтетической» нефти определяют экономическую целесообразность ее реализации и переработки.
Мазут, получаемый из природного битума Мордово-Кармальского месторождения отгонкой атмосферного дистиллята н.к. - 300°С, соответствует котельному топливу марки М-100 по ГОСТ 10585-99 за исключением показателя «содержание серы» и может быть использован в качестве компонента котельного топлива. Характеристика мазута и котельного топлива марки М-100 представлена в таблице 2.
Пример 2 (атмосферно-вакуумное фракционирование, фиг.2).
Природный битум I Мордово-Кармальского месторождения подвергали атмосферно-вакуумному фракционированию с получением фракций н.к. - 360°С (атмосферный дистиллят III), 360-480°С (вакуумный дистиллят VI) и остатка выше 480°С (гудрон IV). После этого компаундировали природный битум II и атмосферно-вакуумный дистиллят III+VI в соотношениях 50/50, 40/60, 30/70, 20/80 с получением «синтетической» нефти V различного качества. Качественные и количественные показатели природного битума, атмосферного, вакуумного, атмосферно-вакуумного дистиллятов и «синтетической» нефти представлены в таблице 3, где для сравнения также дана характеристика высокосернистой нефти ОАО «Татнефть». Из таблицы 3 следует, что компаундирование природного битума II и атмосферно-вакуумного дистиллята III+VI в соотношениях 50/50 - 20/80 позволяет увеличить выход получаемой нефти V с 58% (атмосферно-вакуумный дистиллят) до 63,3-73,4% («синтетическая» нефть). При этом «синтетическая» нефть по своим характеристикам превосходит высокосернистую нефть и имеет сбалансированный фракционный состав. Оптимальное соотношение качественных и количественных показателей «синтетической» нефти определяют экономическую целесообразность ее реализации и переработки.
Гудрон, получаемый из природного битума Мордово-Кармальского месторождения отгонкой атмосферного (н.к. - 360°С) и вакуумного (360-480°С) дистиллятов, соответствует дорожным битумам всех марок по ГОСТ 22245-90. Характеристика гудрона и дорожных битумов представлена в таблице 4.
Предлагаемый способ переработки тяжелой нефти и/или природного битума имеет следующие преимущества: позволяет увеличить количество получаемой нефти, возможность регулирования качества и количества «синтетической» нефти для достижения ее оптимального состава и последующей экономически целесообразной реализации и переработки.
Таблица 4
Характеристика гудрона и дорожных битумов
Наименование показателя
Гудрон
Дорожные битумы по ГОСТ 22245-90
БН 130/200 ОКП 02 5612 0204
БН 90/130 ОКП 02 5612 0203
БН 60/90 ОКП 02 5612 0202
1 Температура размягчения по КиШ, °С
42,9-45,4
не ниже 38
не ниже 41
не ниже 45
2 Пенетрация, мм
при 25°С
76,0-146,0
131-200
91 - 130
60-90
при 0°С
16,0-24,5
не менее 18
не менее 15
не менее 10
3 Растяжимость, см
при 25°С
более 100
не менее 80
не менее 80
не менее 70
при 0°С
1,2-5,8
4 Температура хрупкости, °С
минус 13,5 - минус 19,8
не выше минус 12
не выше минус 10
не выше минус 6