способ получения высокооктановых автобензинов

Формула изобретения

1. Способ получения высокооктановых автобензинов путем фракционирования легкой бензиновой фракции C₃ - C₆ с выделением стабильной бензиновой фракции C₅₊ и ее дальнейшей переработкой, отличающийся тем, что выделяют стабильную бензиновую фракцию C₅₊ с содержанием суммы бутанов 0,5 - 3 мас.% с последующим ее фракционированием при числе теоритических тарелок 50 - 60 и флегмовом числе 6 - 10 с отделением изопентановой фракции с содержанием 88 - 97 мас.% изопентана и кубового остатка н-C₅₊, смешиванием изопентановой фракции с высокооктановыми компонентами с получением автобензинов с октановым числом по исследовательскому методу 92 - 96 пунктов с использованием кубового остатка для получения низкооктановых автобензинов или в качестве сырья для изомеризации.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что стабильную бензиновую фракцию C₅₊ получают при давлении 1,2 - 1,5 МПа, температуре верха колонны 70 - 80^oС, температуре низа колонны 140 - 150^oС; изопентановую фракцию - при давлении 0,3 - 0,6 МПа, температуре верха колонны 70 - 80^oС, температуре низа колонны 90 - 105^oС, а в качестве высокооктановых компонентов используют риформат или смесь риформата с изомеризатом, или смесь риформата с кислородсодержащим соединением, или смесь риформата, изомеризата и кислородсодержащего соединения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к получению бензинов без добавления тетраэтилсвинца (ТЭС) и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленностях.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения стабильного бензина на газофракционирующей установке и использование его для получения автобензинов.

По этому способу легкая бензиновая фракция подвергается поступенчато отделению пропана и бутанов, а стабильная бензиновая фракция направляется в парк на смешение с высокооктановыми компонентами для получения автобензина.

Недостатком данного способа является получение только низкооктанового бензина, а зачастую и добавлением в смесь ТЭС для достижения нужного октанового числа.

Основной задачей предлагаемого изобретения является возможность получения выскооктановых бензинов, не содержащих ТЭС.

В предлагаемом способе из легкой бензиновой фракции C₃-C₆ выделяют стабильную бензиновую фракцию с содержанием суммы бутанов 0,5 - 3, 0 мас.% при следующих параметрах: при давлении 1,2 - 1,5 МПа, температуре верха колонны 70-80^oC и температуре низа колонны 140-150^oC, из которой фракционорованием получают изопентановую фракцию с содержанием основного компонента 88 - 97 мас.% на колонне с числом теоретических тарелок 50 - 60, при флегмовом числе 6-10, давлении 0,3-0,6 МПа, температуре верха колонны 70 - 80^oC, температуре низа колонны 90 - 105^oC и кубовый остаток н-C₅₊, которые смешивают с высокооктановыми компонентами например риформатом или смесью риформата и изомеризатом, или смесью риформата с килородсодержащим соединением, или смесью риформата, изомеризата и кислородсодержащего соединения, для получения бензинов с октановым числом (о.ч.) 92-96 пунктов (п.) по исследовательскому методу (и. м.) и низкооктановых автобензинов, а кубовый остаток при необходимости можно использовать в качестве сырья для процесса изомеризации.

Предлагаемый способ позволяет получать высокосортные автомобильные бензины без добавления ТЭС и сырье для изомеризации.

Способ осуществляют следующим образом.

Сырье - легкую бензиновую фракцию C₃-C₆ подают в пропановую колонну. Сверху колонны отводится пропан, часть которого после конденсации направляется на орошение колонны. Нижний продукт колонны - бутан-бензиновая смесь - поступает в бутановую колонну, давление в которой поддерживается 1,2 - 1,5 МПа, температура верха колонны составляет 70-80^oC, низа - 140-150^oC. Верхний продукт колонны конденсируется, часть его подается на орошение, а избыток отводится.

Нижний продукт колонны - стабильная бензиновая фракция C₅₊, содержащая 0,5 - 3,0 мас.% суммы бутанов, поступает в изопентановую колонну, где при давлении 0,3 - 0,6 МПа, температуре верха колонны 70 - 80^oC, температуре низа колонны 90 - 105^oC, флегмовом числе 6 - 10 и числе теоретических тарелок 50 - 60, получают изопентановую фракцию, содержащую 88 - 97 мас.% изопентана и кубовый остаток - н-C₅₊.

Для получения бензинов с высоким октановым числом (92-96 п. по исследовательскому методу) изопентановую фракцию смешивают с высокооктановымии компонентами: риформатом или смесью риформата с изомеризатом, или смесью риформата с кислородсодержащими соединениями, или смесью риформата, изомеризата и кислородсодержащего соединения.

Кубовый остаток используют либо в качестве сырья для изомеризации, либо для получения бензинов А-76 или А-80 путем смешения его с вышеназванными высокооктановыми компонентами.

Предложенный способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Нестабильную бензиновую фракцию подавали в пропановую колонну.

Нижний продукт колонны бутан-бензиновую фракцию подавали в бутановую колонну под давлением 1,35 МПа. Температуру верха колонны поддерживали на уровне 75^oC, низа 145^oC. Верхний продукт колонны - бутановую фракцию конденсировали, часть его подавали на орошение, а избыток в парк. Нижний продукт колонны - стабильную бензиновую фракцию C₅₊, содержащую 1,5 мас.% суммы бутанов, подавали в изопентановую колонну с числом теоретических тарелок - 55 под давлением 0,45 МПа. Температуру верха колонны поддерживали на уровне 75^oC, низа 98^oC, флегмовое число - 8. Верхний продукт колонны - изопентановую фракцию, содержащую 93 мас.% изопентана, - охлаждали, часть его подавали на орошение, а избыток смешивали с риформатом в массовом соотношении 25 : 75.

Кубовый остаток колонны смешивали с риформатом в массовом соотношении 45 : 55 и получают бензин марки А-76 неэтилированный.

Результаты опыта представлены в таблице.

Пример 2. Способ осуществляли по примеру 1 с той разницей, что в бутановой колонне поддерживали давление 1,5 МПа, температуру верха - 70^oC, низа 140^oC, в изопентановой колонне, имеющей число теоретических тарелок 60, поддерживали давление 0,3 МПа, флегмовое число - 6, температуру верха - 70^oC, низа - 90^oC. Полученная в бутановой колонне стабильная бензиновая фракция C₅₊ содержала 0,5 мас.% суммы бутанов, а изопентановая фракция содержала 88 мас.% изопентана. Изопентановую фракцию смешивали с риформатом, изомеризатом и кислородсодержащим соединением - метилтретбутиловым эфиром (МТБЭ) в массовом соотношении 18:70:11:1.

Результаты опыта представлены в таблице.

Пример 3. Способ осуществляли по примеру 1 с той разницей, что в бутановой колонне поддерживали давление 1,2 МПа, температуру верха - 80^oC, низа - 150^oC, в изопентановой колонне, имеющей число теоретических тарелок - 50, поддерживали давление 0,6 МПа, флегмовое число - 10, температуру верха - 80^oC, низа - 105^oC.

Полученная стабильная бензиновая фракция C₅₊, содержала 3,0 мас.% суммы бутанов, а изопентановая фракция содержала 97 мас.% изопентана. Изопентановую фракцию смешивали с риформатом и изомеризатом в массовом соотношении 10 : 80 : 10.

Результаты опыта представлены в таблице.

Пример 4. Способ осуществления по примеру 1 с той разницей, что изопентановую фракцию смешивают с риформатом в массовом соотношении 40 : 60 и добавляют 0,01 мас.% кислородсодержащего соединения ФК-4.

Результаты опыта представлены в таблице.

Пример 5 (сравнительный). Способ осуществляли по примеру 1 с той разницей, что содержание суммы бутанов в бензиновой фракции C₅₊ составило 3,5 мас. %.

Результаты опыта представлены в таблице.

Пример 6 (сравнительный). Способ осуществляли по примеру 1 с той разницей, что число теоретических тарелок в изопентановой колонне равно 45.

Результаты опыта представлены в таблице.

Пример 7 (сравнительный). Способ осуществляли по примеру 1 с той разницей, что число в изопентановой колонне было равно 4 и содержание изопентана в изопентановой фракции 84 мас.%.

Результаты опыта представлены в таблице.

Пример 8 (по прототипу). Способ осуществляли по примеру 1, но без выделения изопентановой фракции.

Стабильную бензиновую фракцию смешивали с риформатом и МТБЭ в массовом соотношении 40 : 55 : 5. Октановое число полученного бензина составило 91 п. по исследовательскому методу.

Пример 9 (по прототипу). Способ осуществляли по примеру 8, но стабильную бензиновую фракцию смешивали с риформатом в массовом соотношении 40 : 60. Октановое число полученного автобензина 80 пунктов по исследовательскому методу.

Как видно из результатов опытов, представленных в таблице, выделение изопентановой фракции из стабильной бензиновой фракции C₅₊ и дальнейшее компаундирование ее с высокооктановыми компонентами позволяет получать высококачественный высокооктановый бензин без добавления ТЭС.

Однако, как видно из сравнительных примеров, таких результатов можно достичь только при заявленных условиях работы изопентановой колонны и заявленного качества стабильной бензиновой фракции C₅₊ и изопентановой фракции.

Так, при повышении содержания суммы бутанов в бензиновой фракции выше заявленного предела (пример 5) получаемый бензин имеет повышенное давление насыщенных паров - 520 мм рт.

При уменьшении числа теоретических тарелок в изопентановой колонне (пример 6), уменьшении флегмового числа (пример 7) и соответствующем снижении при этом содержания изопентана в изопентановой фракции получаемый бензин имеет низкое октановое число.

Увеличение числа теоретических тарелок в изопентановой колонне и снижение содержания суммы бутанов в стабильной бензиновой фракции C₅₊ потребует неоправданных дополнительных капитальных и эксплуатационных вложений.

Увеличение флегмового числа в изопентановой колонне приведет к увеличению эксплуатационных расходов, а более высокая чистота изопентановой фракции не дает значительного повышения качества получаемого бензина и в то же время потребует дополнительных эксплуатационных затрат.