способ облагораживания вторичных бензинов

Формула изобретения

Способ облагораживания вторичных бензинов в присутствии цеолитсодержащего катализатора при повышенной температуре, отличающийся тем, что бензины термических процессов в количестве 5 30 мас. на сырье подают в отпарную зону реактора каталитического крекинга и облагораживание осуществляют при 470 510^oС, массовой скорости 0,3 1,0 ч^-1 и кратности циркуляции катализатора 20 120 кг/кг бензина.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтепереработке, в частности, к способам каталитического облагораживания вторичных бензинов, а именно бензинов термического крекинга, висбрекинга и коксования.

При этом происходит стабилизация качества вторичных бензинов за счет снижения количества непредельных углеводородов, существенное повышение октанового числа и, как следствие, расширение сырьевых ресурсов, а следовательно, и углубление отбора светлых, для производства высокооктановых автомобильных бензинов.

Известен способ гидрооблагораживания бензина термического крекинга (до 35 мас.) в смеси с дизельным топливом с последующим каталитическим риформированием гидроочищенного бензина (фр. 80- 180 ^oC) в смеси с прямогонным сырьем /1/. Гидрооблагораживание осуществляют при давлении 3,0-3,5 МПа, объемной скорости подачи сырья 4,0 ч^-1, температуре 360-390 ^oC, соотношении водородсордержащего газа к сырью 400 нм³/м³ сырья. Полученный гидроочищенный бензин (фр. 80-180 ^oC) имеет аналогичный химсостав традиционного (прямогонного) сырья каталитического риформинга. Вышеуказанный способ гидрооблагораживания вторичных бензинов имеет ряд существенных недостатков: получается низкооктановый бензин, который нуждается в каталитическом риформировании, а это удорожает себестоимость товарного бензина. К тому же в этом случае бензин подвергается недостаточной очистке от серы (до 200-500 ppm).

Известен также способ гидрооблагораживания путем гидроочистки вторичного бензина в смеси с прямогонным бензином /2/. В качестве сырья используют бензин (фр. НК-180 ^oC) термического крекинга тяжелых остатков сернистых нефтей, а также смеси его с прямогонным бензином в соотношении 1:1 и 1:3. Основные показатели режима работы установки гидроочистки: объемная скорость подачи сырья от 0,8 до 4,0 ч^-1; циркуляция водородсодержащего газа от 400 до 900 нм³/м³ сырья; давление в реакторе 26-29 атм; температура в слое катализатора 350-420 ^oC; катализатор алюмокобальтмолибденновый. В случае /2/ вторичный бензин также не может быть глубоко очищен от серы (до 200-500 ppm), и требуется дополнительная очистка с последующим риформингом. Из-за значительного теплового эффекта реакции гидрирования непредельных углеводородов гидрооблагораживание указанного бензина в обычных реакторах с загрузкой катализатора сплошным слоем сопряжено со значительными трудностями.

Известен способ облагораживания вторичных бензинов путем селективной очистки бензинов коксования на катализаторе ГКД-202П /3/. Процесс осуществляют при температуре 380 ^oC, давлении 3,5 МПа, объемной скорости подачи сырья 4 ч^-1. Селективная гидроочистка бензина коксования, проведенная на катализаторе ГКД-202П, позволила получить продукт, содержащий до 0,08 мас. серы при уменьшении йодного числа до 90-100 г йода на 100 г. Что же касается выбранного прототипа /3/, то наблюдаем:

заметное снижение октанового числа от 66-70 М.М. до 62-64 М.М.

уменьшение выхода бензина на 3-4 мас. при гидроочистке;

быстрое закоксовывание катализатора (в 2 раза время работы меньше, чем на прямогонном сырье);

трудности теплового регулирования процесса из-за высоких тепловых эффектов (перепад температур на входе и выходе составляет более 100 ^oC).

Данное изобретение направлено на разработку способа каталитического облагораживания вторичных бензинов.

Способ облагораживания вторичных бензинов включает подачу бензина термических процессов (термического крекинга, замедленного коксования) в количестве 5-30 мас. на сырье в отпарную зону реактора каталитического крекинга, где осуществляют облагораживание при температуре 470- 510 ^oC, массовой скорости 0,3-1,0 ч^-1 и кратности циркуляции катализатора в пределах 20-120 кг/кг. В качестве катализатора используется цеолитсодержащий катализатор. Следует отметить, что содержание кокса на катализаторе не должно превышать 0,7 мас.

Предлагаемый способ каталитического облагораживания вторичных бензинов позволяет:

стабилизировать качество получаемого бензина за счет удаления непредельных углеводородов;

существенно повысить октановое число вследствие реакций изомеризации и перераспределения водорода с 54-60 М.М. до 80-80 М.М. (или 90-92 И.М);

расширить сырьевые ресурсы для производства высокооктановых автомобильных бензинов, вовлекая до 30 мас. вторичных бензинов на сырье каталитического крекинга;

уменьшить на 30 расход водяного пара в процессе каталитического крекинга.

Как известно, реакции изомеризации и перераспределения водорода протекают при относительно невысоких температурах и невысокой активности цеолитсодержащего катализатора. Причем с увеличением содержания кокса на катализатор до определенного предела возрастает скорость вышеуказанных реакций, максимальная величина которых соответствует 0,5-0,8 мас. кокса. При этом уровень каталитической активности катализатора составляет всего 35-40 мас. Исходя из этого, были определены условия контакта катализатора и вторичного бензина для облагораживания последнего. Этим условиям отвечает катализатор после его контакта с сырьем и отделения от продуктов крекинга, когда содержание кокса на нем не превышает 0,7 мас.

Пример 1. Бензин замедленного коксования, имеющий октановое число 58 М. М. йодное число 76, содержащий 0,40 мас. серы и непредельных углеводородов 31,5 мас. в количестве 5 мас. на сырье подают в отпарную зону реактора каталитического крекинга, где осуществляют его облагораживание при температуре 490 ^oC, массовой скорости 1,0 ч^-1, кратности циркуляции катализатора 120. В качестве сырья каталитического крекинга использовался гидроочищенный вакуумный газойль западносибирской нефти, выкипающий в пределах 350- 500 ^oC, содержащий 14 фракций, выкипающих до 350 ^oC, серы 0,62 мас. коксоустойчивость 0,12 В качестве катализатора использовали ДА-250, имеющий насыпную плотность 1,056 г/см³ и содержащий, мас. окиси алюминия 40,3; окиси железа 0,9; окиси натрия 0,3; РЗО 2,0. Содержание никеля 670 ppm, ванадия 1074 ppm. Процесс каталитического крекинга осуществляется при температуре на выходе из реактора 515 ^oC, кратности циркуляции 6,0. Полученный после облагораживания катализат разделяют путем ректификации с выделением бензиновой фракции НК-195 ^oC, имеющей йодное число 77,5 на 100 г продукта и октановое число 81,8 М.М.

Пример 2. Бензин замедленного коксования, имеющий октановое число 58 М. М. йодное число 76, содержащий 0,40 мас. серы и непредельных углеводородов 31,5 мас. в количестве 15 мас. на сырье подают в отпарную зону реактора каталитического крекинга, где осуществляют его облагораживание при температуре 470 ^oC, массовой скорости 0,7 ч^-1, кратности циркуляции катализатора 40. В качестве сырья каталитического крекинга использовали гидроочищенный вакуумный газойль западносибирской нефти, выкипающий в пределах 350- 500 ^oC, содержащий 14 фракций, выкипающих до 350 ^oC, серы 0,62 мас. коксуемость 0,12 В качестве катализатора использовался ДА-250, имеющий насыпную плотность 1,056 г/см³ и содержащий, мас. окиси алюминия 40,3; окиси железа 0,9; окиси натрия 0,3; РЗО 2,0. Содержание никеля 670 ppm, ванадия 1074 ppm. Процесс каталитического крекинга осуществляют при температуре на выходе из реактора 515 ^oC, кратности циркуляции 6,0. Полученный после облагораживания катализат разделяют путем реакции с выделением бензиновой фракции НК-195 ^oC, имеющей йодное число 71,8 на 100 г продукта и октановое число 80,2 М.М.

Пример 3. Бензин замедленного коксования, имеющий октановое число 58 М. М. йодное число 76, содержащий 0,40 мас. серы и непредельных углеводородов 31,5 мас. в количестве 30 мас. на сырье подают в отпарную зону реактора каталитического крекинга, где осуществляют его облагораживание при температуре 510 ^oC, массовой скорости 0,3 ч^-1, кратности циркуляции катализатора 20. В качестве сырья каталитического крекинга использовался гидроочищенный вакуумный газойль западносибирской нефти, выкипающий в пределах 350- 500 ^oC, содержащий 14 фракций, выкипающих до 350 ^oC, серы 0,62 мас. коксуемость 0,12 В качестве катализатора использовался ДА-250, имеющий насыпную плотность 1,056 г/см³ и содержащий, мас. окиси алюминия 40,3; окиси железа 0,9; окиси натрия 0,3; РЗО 2,0. Содержание никеля 670 ppm, ванадия 1074 ppm. Процесс каталитического крекинга осуществляют при температуре на выходе из реактора 515 ^oC, кратности циркуляции 6,0. Полученный после облагораживания катализатор разделяют путем ректификации с выделением бензиновой фракции НК-195 ^oC, имеющей йодное число 67,4 на 100 г продукта и октановое число 80,9 М.М.

Пример 4. Бензин термического крекинга, имеющий октановое число 68,2 М. М. йодное число 116,8, содержание серы 0,53 мас. и непредельных углеводородов 36,3 мас. в количестве 8 мас. на сырье подают в отпарную зону реактора каталитического крекинга, где осуществляют его облагораживание при температуре 490 ^oC, массовой скорости 0,7 ч^-1, кратности циркуляции катализатора 75. В качестве сырья каталитического крекинга использовался гидроочищенный вакуумный газойль западносибирской нефти, выкипающий в пределах 350- 500 ^oC, содержащий 14 фракций, выкипающих до 350 ^oC, серы 0,62 мас. коксуемость 0,12 В качестве катализатора использовался ДА-250, имеющий насыпную плотность 1,056 г/см³ и содержащий, мас. окиси алюминия 40,3; окиси железа 0,9; окиси натрия 0,3; РЗО 2,0. Содержание никеля 670 ppm, ванадия 1074 ppm. Процесс каталитического крекинга осуществляют при температуре на выходе из реактора 515 ^oC, кратности циркуляции 6,0. Полученный после облагораживания катализат разделяют путем ректификации с выделением бензиновой фракции НК-195 ^oC, имеющей йодное число 75,9 на 100 г продукта и октановое число 81,9 М.М.

Как следует из полученных данных (см. таблицу), облагороженный предлагаемым способом бензин обладает высоким качеством и может быть вовлечен в производство высокооктановых бензинов.