2411-3336 2541-9404 Записки Горного института Journal of Mining Institute Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины ΙΙ Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University 10.18454/pmi.2017.2.229 pmi-9974 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/9974 Металлургия и обогащение Metallurgy and concentration HYDRO-IMP technology for upgrading of heavy petroleum Технология HYDRO-IMP для переработки тяжелой нефти Anchita Khorkhe Анчита Хорхе Anchita Khorkhe jancheyt@imp.mx Национальный политехнический институт, Мексиканский институт нефти (Мехико, Мексика) National Polytechnic Institute, Mexican Petroleum Institute (Mexico City, Mexico) 14 04 2017 2017 224 229 234 30 10 2016 14 01 2017 14 04 2017 © Khorkhe Anchita 2017 Хорхе Анчита Khorkhe Anchita CC BY 4.0 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/9974

Гидроочистка является одним из наиболее важных процессов в нефтеперерабатывающей отрасли не только для переработки тяжелой нефти, но и для производства топлива с низким содержанием примесей, а также подготовки сырья для различных деструктивных процессов. В работе представлены результаты экспериментов, полученные на стадиях опытного и полупромышленного внедрения переработки тяжелой нефти. Во всех экспериментах использовалась мексиканская тяжелая нефть (10, 13 и 16°API) с высоким содержанием примесей (плотность в градусах API и относительная плотность нефти при базовой температуре 15,6 °С могут быть легко преобразованы: 10°API = 998 кг/м3, 13°API = 977,3 кг/м3, 16°API = 957,4 кг/м3). Гидроочистка последовательно проводилась в двух реакторах с неподвижным слоем катализатора при средней интенсивности реакции. Очистка от серы, металлических примесей и асфальтенов, а также изменения плотности и вязкости отслеживались при различных условиях реакции в режиме рабочего времени. Полученная в результате переработки нефть содержала меньшее количество примесей и имела более высокую плотность, при этом осадкообразование находилось ниже предельно допустимого уровня. Очистка от примесей на стадии полупромышленного внедрения была более эффективной по сравнению с экспериментами на опытной установке. Было доказано, что чем тяжелее сырье, тем большим будет прирост качества продукции. Например, сырая нефть плотностью 10°API после переработки может иметь плотность ~22°API (920 кг/м3) (Δ°API = 12), тогда как сырая нефть плотностью 16°API – плотность до ~25°API (902,3 кг/м3) (Δ°API = 9). Осадкообразование также поддерживалось на уровне менее 0,05 % от общей массы сырья, никаких других проблем (чрезмерный перепад давления в реакторе, закупорка и т.д.) в ходе экспериментов не наблюдалось.

Hydroprocessing is one of the most important processes in petroleum refining industry, not only for upgrading of heavy oils but also for producing low-impurity content fuels and preparing feeds for various conversion processes. Experimental results obtained in pilot plant and semi-commercial scales for hydroprocessing of heavy oils are reported in this work. Mexican heavy crude oils (10, 13 and 16°API) with high amount of impurities were used for all tests. Hydroprocessing was conducted at moderate reaction severity in two fixed-bed reactors in series. Removals of sulfur, metals and asphaltenes, as well as changes of API gravity and viscosity were monitored at different reaction conditions with time-on-stream. Upgraded oils with reduced amounts of impurities and increased API were obtained, keeping sediment formation below maximum allowable content. Removal of impurities was higher in semi-commercial scale compared with pilot plant test. Have been proved that the heavier the feed the greater the gain in product quality. For instance, 10°API crude can increase its gravity up to ~22°API (Δ°API = 12), while 16°API crude increases its gravity up to ~25°API (Δ°API = 9). Sediment formation was also kept below 0.05 wt % and no other problems (excessive reactor delta-P, plugging, etc.) were observed during the test.

 Ключевые слова гидроочистка тяжелая нефть переработанная нефть Keywords hydroprocessing heavy oil upgraded oil Ancheyta J. Heavy oils and residua / J.Ancheyta, J.G.Speight. Chapter 1. In Hydroprocessing of Heavy Oils and Residua. CRC Press, Taylor & Francis, Boca Raton. FL, 2007. P. 17-30. Ancheyta J. Hydroprocessing chemistry / J.Ancheyta, J.G.Speight. Chapter 3. In Hydroprocessing of Heavy Oils and Residua. CRC Press, Taylor & Francis, Boca Raton. FL, 2007. P. 52-68. Ancheyta J. Changes in asphaltene properties during hydrotreating of heavy crudes / J.Ancheyta, G.Centeno, F.Trejo, G.Marroquin // Energy Fuels. 2003. N 17(5). Р. 1233-1238. Alvarez A. Modeling residue hydroprocessing in a multi-fixed-bed reactor system / A.Alvarez, J.Ancheyta // Appl. Catal, 2008. N 351(2). P. 148-158. Alvarez A. A modeling study on the effect of reactor configuration on the cycle length of heavy oil fixed-bed hydroprocessing / A.Alvarez, J.Ancheyta, G.Centeno, G.Marroqui // Fuel. 2011. N 90(12). P. 3551-3560. Boitsova A. Changes in the properties of heavy oil from yarega oilfield under the action of magnetic fields and microwave radiation / A.Boitsova, N.Kondrasheva // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 2016. Vol. 50. N 5. P. 847-851. Enerdata // Global Energy Statistical Yearbook. 2011.Available on URL: www.enerdata.net. International Energy Agency // Key world energy statistics. 2010. Available at: URL: www.iea.org. Jimenez F. Modeling of trickle bed reactor for hydrotreating of vacuum gas oils: Effect of kinetic type on reactor modeling / F.Jimenez, K.Ojeda, E.Sanchez, V.Karafov, R.Maciel Filho; Ed. V.Plesu, P.S.Agachi // In 17th European Symposium on Computer Aided Process Engineering – ESCAPE17. Elsevier BV, Amsterdam, the Netherlands, 2007. 247 p. Kondrasheva N. Research the possibility of obtaining high-quality petroleum coke from heavy Yaregskaya oil / N.Kondrasheva, V.Vasilyev, A.Boytsova // Chemistry and Technology of Fuels and Oils. 2016. N 6. Р.14-18.