способ очистки жидких углеводородов от сернистых соединений

Формула изобретения

Способ очистки жидких углеводородов от сернистых соединений при повышенной температуре, в присутствии водорода, на катализаторе, содержащем платину, отличающийся тем, что очистку проводят при 80 - 300^oС на алюмоплатиновом катализаторе, предварительно активированном водородом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам очистки углеводородов от сернистых соединений и может быть использовано для обессеривания парафиновых, олефиновых и ароматических углеводородов.

Известен способ гидродесульфуризации и гидрогенизации дистиллятов углеводородов на сложном биметаллическом катализаторе, состоящем из различных каталитических зон. В состав катализатора 1 зоны входят активные компоненты, содержащие неблагородные металлы, например, кобальт, никель, молибден, вольфрам. Катализатор 2 зоны содержит активный компонент из металла платиновой группы. Причем интересно отметить, что очистка от сернистых происходит, в основном, в первой реакционной зоне, а на платиновом катализаторе очищают от ароматических углеводородов [1].

Известен способ получения экологически чистого дизельного топлива в две ступени, с использованием на первой ступени алюмокобальтникельмолибденового катализатора, а на второй ступени платиносодержащего катализатора. Недостатком этого способа является использование усложненной двухступенчатой очистки и применение высоких температур [2].

Известен способ гидроочистки сернистого керосина с целью улучшения его ракетнотопливных характеристик [3]. Способ состоит в обработке этой фракции водородом при максимально допустимой для этого катализатора температуре ( < 400^oC) на катализаторе, состоящем из неорганического носителя, содержащего окись алюминия, 0,1-1,5 мас.% галогенового компонента, платинового компонента, родиевого и оловянного компонента. Недостатком этого способа является необходимость применения высоких температур.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ обессеривания сырого бензола, легких и тяжелых нефтяных и сланцевых масел и других углеводородов [4]. Способ состоит в пропускании паров указанных углеводородов в токе водорода при атмосферном давлении и температуре 300-350^oC над катализаторами, выбранными из группы никель, отложенный на окиси алюминия, платиновая или палладиевая чернь, отложенные на активированном угле, асбесте или иных носителях, после чего образовавшийся сероводород удаляется обычными приемами.

Для получения углеводородного сырья с высокой степенью гидроочистки при более низких температурах нами предложены способ очистки жидких углеводородов от сернистых при 80-300^oC на алюмоплатиновом катализаторе, предварительно активированном водородом. В качестве алюмоплатинового катализатора используют алюмоплатиновый катализатор изомеризации.

Отличительными признаками изобретения являются использование алюмоплатинового катализатора, предварительно активированного водородом, и проведение процесса очистки при 80-300^oC.

При сопоставлении существенных признаков изобретения с таковыми прототипами и аналогов, можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критериям "новизна" и "изобретательский уровень", так как использование предварительно активированного водородом алюмоплатинового катализатора изомеризации в процессе гидрообессеривания не известно. Предварительная активация катализатора позволяет достигнуть необходимой степени очистки углеводородов от сернистых соединений. Именно активация известного промышленного катализатора позволяет проводить процесс гидродесульфуризации при более низких температурах и с большей эффективностью. Изобретение соответствует критерию "промышленная применимость", так как оно осуществимо в промышленности, что подтверждается приведенными ниже примерами.

Пример 1. Испытания проводят на проточной установке непрерывного действия. Перед проведением процесса проводят предварительную подготовку катализатора, заключающуюся в следующем: в реактор загружают известный промышленный алюмоплатиновый катализатор (ТУ 3810173-77. Катализатор ИП-62 представляет собой платину, равномерно распределенную по внешней и внутренней поверхности экструдатов фторированной активности окиси алюминия. Массовая доля платины 0,550,03; массовая доля фтора 3,50,5; массовая доля железа, не более 0,02; массовая доля натрия, не более 0,01; насыпная плотность катализатора, прокаленного при 550^oC 0,650,05 кг/л; коэффициент прочности катализатора, не менее 0,97 кг/мм; диаметр экструдатов 2,80,2 мм). Реактор нагревают и активируют катализатор водородом при атмосферном давлении, после чего устанавливают в реакторе заданные температуры и давление и не прекращают подачу водорода в реактор подают сырье. Продукт реакции -очищенная от серосодержащих примесей углеводородная фракция отводится из реактора в сборник и анализируется на содержание общей серы (ГОСТу 19121-73). Процесс очистки углеводородов от сернистых соединений проводят при скорости подаваемого сырья, равной 0,75 ч и расхода водорода, подаваемого на очистку, равном 600 ч^-1, температуре в реакторе 80^oC, давлении водорода 10 атм.. Очищенную углеводородную фракцию отводят в сборник, затем отбирают и анализируют на содержание общей серы, которое составляет 0,0001 мас.%. Степень очистки от сернистых соединений при этом равняется 98,33%. В качестве углеводородного сырья используют фракцию C5-C7 c t_кип.60-100^oC.

Пример 2. Опыт в условиях примера 1, но температуру в реакторе поддерживают 150^oC. Содержание общей серы в очищенной углеводородной фракции отсутствует. Степень сероочистки составляет 100%.

Пример 3. Опыт проводят в условиях примера 1, но температуру в реакторе поддерживают 200^oC. Содержание общей серы в очищенной углеводородной фракции отсутствует. Степень сероочистки составляет 100%.

Пример 4. Опыт проводят в условиях примера 1, но температуру в реакторе поддерживают 250^oC. Содержание общей серы в очищенной углеводородной фракции отсутствует. Степень сероочистки составляет 100%.

Пример 5. Опыт проводят в условиях примера 1, но температуру в реакторе поддерживают 300^oC. Содержание общей серы в очищенной углеводородной фракции отсутствует. Степень сероочистки составляет 100%.

Пример 6. Опыт проводят в условиях примера 1, но давление водорода в реакторе поддерживают 15 атм. Содержание общей серы в очищенной углеводородной фракции составляет 0,00005 мас.%. Степень сероочистки составляет 99.7%. В качестве углеводородного сырья используют фракцию C₅-C₇ с t_кип.30-90^oC.

Пример 7 Опыт проводят в условиях примера 6, но температуру в реакторе поддерживают 150^oC. Содержание общей серы и непредельных в очищенной углеводородной фракции отсутствует. Степень сероочистки составляет 100%.

Пример 8. Опыт проводят в условиях примера 6, но температуру в реакторе поддерживают 200^oC. Содержание общей серы в очищенной углеводородной фракции отсутствует. Степень сероочистки составляет 100%.

Пример 9. Опыт проводят в условиях примера 6, но температуру в реакторе поддерживают 250^oC. Содержание общей серы в очищенной углеводородной фракции отсутствует. Степень сероочистки составляет 100%.

Пример 10. Опыт проводят в условиях примера 6, но температуру в реакторе поддерживают 300^oC. Содержание общей серы в очищенной углеводородной фракции отсутствует. Степень сероочистки составляет 100%.

Приведенные примеры показывают, что оптимальными условиями для процесса сероочистки являются температура 80-300^oC и давление 10-15 атм. Изобретение позволяет уменьшить энергозатраты из-за снижения температуры процесса и добиться высокой степени очистки углеводородных фракций от серосодержащих соединений.