| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2134287
СПОСІБ ОЧИЩЕННЯ БЕНЗИНУ каталітичного крекінгу
Ім'я винахідника: Князьков А.Л .; Лагутенко Н.М .; Есіпко О.А .; Хвостенко Н.Н .; Бройтман А.З .; Нікітін А.А.
Ім'я патентовласника: Відкрите акціонерне товариство "Славнефть- Ярославнефтеоргсинтез"
Адреса для листування: 150000, Ярославль, ВАТ "Славнефть - Ярославнефтеоргсинтез", технічний відділ, головному технологу Бройтману А.З.
Дата початку дії патенту: 1997.05.28
Винахід відноситься до хімічної технології, зокрема до способів гідроочищення бензинових фракцій, і може бути використано в нафтопереробній та нафтохімічній промисловості. Відповідно до заявляється способом важку нестабільну бензинову фракцію каталітичного крекінгу піддають гідрообессеріванія з подальшим поверненням її після гидрообессеривания в колону ректифікації установки каталітичного крекінгу і стабілізації її спільно з негідроочіщенной легкої бензинової фракцією. Винахід вирішує задачу зниження вмісту сірки в бензинах, одержуваних в процесі каталітичного крекінгу, без зменшення їх октанових чисел і зниження вмісту в них олефінових вуглеводнів.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до хімічної технології, зокрема до способів гідроочищення бензинових фракцій, і може бути використано в нафтопереробній та нафтохімічній промисловості.
Процес гідроочищення бензинів вторинного походження - каталітичного крекінгу, коксування, термічного крекінгу, вісбрекінгу і ін. - Набуває все більшого значення в схемі отримання автобензинів, і роль цих процесів буде неухильно зростати з поглибленням переробки нафти. Особливо актуальне це процес в разі бензинів каталітичного крекінгу, є одним з основних багатотоннажних компонентів автобензинів і визначають споживчі властивості останніх на більшості нафтопереробних заводів.
Бензини каталітичного крекінгу характеризуються високим вмістом ароматичних вуглеводнів (20 - 30% і більше) і олефінів (16 - 40%). У тих випадках, коли на установках каталітичного крекінгу переробляють негідроочіщенное сировину, високий вміст сполук сірки в одержуваних бензинових фракціях (0.25-0.35 мас.% І більше) ускладнює їх використання для приготування товарних бензинів.
Аналіз структурно-групового складу бензинів каталітичного крекінгу показав, що:
- Практично всі олефінових вуглеводні перебувають у складі фракцій, що википають до 120 o C;
- У важких фракціях, що википають вище температури 120 o C, міститься основна кількість ароматичних вуглеводнів (головним чином ксилоли та заксілольная ароматика);
- Алканових вуглеводні представлені в основному ізомерними структурами;
- Об'ємне співвідношення легкої (НК-120 o C) і важкої (120 o C-КК) фракцій близько до 1: 1;
- Вміст сірки у фракціях, що википають до температури 120 o C, незначно, з великим навантаженням фракційного складу воно різко зростає (в 3 - 5 разів).
Олефінових вуглеводні в більшості випадків не впливають на окислювальну стабільність крекінг-бензинів. При отриманні з них автомобільних бензинів ці вуглеводні, які мають відносно високими антидетонаційними властивостями, бажано зберігати в продукті. Те саме можна сказати і до ароматичних вуглеводнів.
Процес гідроочищення бензинів каталітичного крекінгу технологічно складніший в порівнянні з гідроочищення прямогонний бензинових фракцій, так як в ньому не повинні протікати реакції гідрування олефінових вуглеводнів при одночасному максимальному видаленні сірчистих сполук.
Одним з найважливіших факторів, що визначають ефективність протікання процесу гідроочищення бензинових фракцій каталітичного крекінгу, є фракційний склад сировини процесу гідроочищення.
Піддаючи очищенню від сероорганических з'єднань тільки висококиплячих частина бензинової фракції каталітичного крекінгу, яка містить олефінових вуглеводнів, істотно підвищують глибину знесірчення, так як гідроочищення можна проводити в більш жорстких умовах. У цьому випадку внаслідок малого вмісту ненасичених вуглеводнів спостерігається незначний перепад температур на вході і виході з реактора і не відбувається падіння октанового числа (ОЧ).
Відомий спосіб підвищення якості бензинової фракції процесу каталітичного крекінгу, википає вище температури 165 o C і містить 0,01 - 2,5 мас.% Сірки і більш як 5 мас.% Олефінових вуглеводнів, шляхом проведення її гидрообессеривания в присутності окисно-сульфідного каталізатора в атмосфері водню при підвищених температурі і тиску. Отримують продукт з низьким вмістом сірки.
Недоліком відомого способу є низька октанове число гидроочищенних бензинової фракції (US 5397455 A, 14.02.95).
Відомий спосіб гідроочищення бензину каталітичного крекінгу, згідно з яким бензинову фракцію 45-195 o C, отриману на установці каталітичного крекінгу (октанове число 80,6 пунктa (м.м.), зміст, мас.%: Сірки 0,094, ароматичних вуглеводнів 23,5 ), піддавали очищенню в присутності водню і алюмокобальтмолібденового каталізатора при температурі на вході в реактор 240 - 300 o C, тиску 3,3 МПа, об'ємної швидкості подачі сировини 4,5 год -1 (Аладишева Е.З. і ін. Хімія і технологія палив і олив, 1988, N 3, с. 34-35).
Недоліком відомого способу є зниження октанового числа бензину каталітичного крекінгу після гидрообессеривания.
Найбільш близьким рішенням з технічної сутності і досягається результатами є спосіб гидрообессеривания бензинової фракції процесу каталітичного крекінгу в присутності окисно-сульфідного каталізатора при підвищених температурі і тиску водородсодержащего газу, згідно з яким фракцію бензину каталітичного крекінгу, що містить сірку і олефіни, піддають гідрообессеріванія в присутності каталізатора, що містить метали 8-й і 6-ї груп Періодичної системи на окисно-алюмінієвому носії з отриманням продукту зі зниженим вмістом сірки (US 5391288 A, 21.02.95).
Недоліком способу, прийнятого за прототип, є низьке октанове число гидроочищенних продукту.
Метою пропонованого винаходу є зменшення вмісту сірки в бензинах, одержуваних в процесі каталітичного крекінгу, без зниження вмісту в них олефінових вуглеводнів та зменшення їх октанових чисел.
Поставлена мета досягається способом очищення бензину каталітичного крекінгу, згідно з яким гідрообессеріванія піддають важку нестабільну бензинову фракцію каталітичного крекінгу з наступним поверненням її після гидрообессеривания в колону ректифікації установки каталітичного крекінгу і стабілізації спільно з негідроочіщенной легкої бензинової фракцією. На основний ректифікаційної колоні фракционируют блоку установки каталітичного крекінгу проводять поділ продуктів крекінгу на широку бензинову фракцію НК-205 o C (містить 0,2 - 0,3 мас.% Сірки в тому випадку, якщо сировина процесу не піддають гідрообессеріванія) і газойлеві фракції. Для регулювання температурного режиму ректифікаційної колони використовують 4 циркуляційних зрошення. Перше (верхнє) циркуляційний зрошення - важкий бензин (НК = 120-140 o C, КК = 200 - 230 o C, вміст сірки 0,4 - 0,9 мас.% В залежності від її змісту в сировині) насосом прокачують через апарат повітряного охолодження і повертають в колону, а балансове кількість з викиду насоса надходить на прийом сировинних насосів блоку гідроочищення на змішання з водородсодержащим газом.
Суміш сировини і водородсодержащего газу (ВСГ) нагрівається до температури 250 - 330 o C і подається в реактор, де в присутності окисно-сульфідного каталізатора при тиску 2,8 - 4,5 МПа відбувається гідрогенізаційного очищення сировини від сірковмісних сполук. З реактора газопродуктовая суміш охолоджується і надходить у сепаратор для відділення ВСГ від нестабільного гідрогенізату, який направляють в отпарную колону для дегазації гідрогенізату з частковим видаленням вологи, вуглеводневих газів і сірководню.
Гидроочищенних важка бензинова фракція з отпарной колони охолоджується і повертається на викиді насоса верхнього циркуляційного зрошення ректифікаційної колони установки каталітичного крекінгу. Широка бензинова фракція, яка виділяється на цій колоні, являє собою нестабільну суміш негідроочіщенной легкої бензинової фракції НК-120 (140) o C і гидроочищенних важкої бензинової фракції 120 (140) o C-КК і після стабілізації містить 0,1 - 0,15 . % Сірки, при цьому її ОЧ не зменшується в порівнянні з ОЧ широкої бензинової фракції, які не підданої гідрообессеріванія.
Таким чином, при проведенні гідроочищення бензинових фракцій каталітичного крекінгу з високим вмістом сірки і олефінових вуглеводнів з попередньою отгонкой низкокипящих бензинових фракцій отримують після змішування стабільний бензин зі зниженим вмістом сірки без зниження октанового числа.
Істотним відмітною ознакою пропонованого способу є те, що гідрообессеріванія піддають важку нестабільну бензинову фракцію каталітичного крекінгу з наступним поверненням її після гидрообессеривания в колону ректифікації установки каталітичного крекінгу і стабілізації її спільно з негідроочіщенной легкої бензинової фракцією.
Таким чином, заявляється спосіб відповідає критерію винаходу "новизна".
Аналіз відомих технічних рішень по способам очищення бензинових фракцій каталітичного крекінгу дозволяє зробити висновок про відсутність в них ознак, подібних з істотними відмінними ознаками заявленого способу, тобто o відповідно заявляється способу вимогам винахідливого рівня.
Сутність запропонованого способу полягає в наступному. На Основним ректифікаційної колоні фракционируют блоку установки каталітичного крекінгу проводять поділ продуктів крекінгу на широку бензинову фракцію НК-205 o C (містить 0,2 - 0,3 мас.% Сірки в тому випадку, якщо сировина процесу не піддають гідрообессеріванія) і газойлеві фракції. Для регулювання температурного режиму ректифікаційної колони по тарілках використовують 4 циркуляційних зрошення. Перше (верхнє) циркуляційний зрошення - важкий бензин (НК = 120 - 140 o C, КК = 200 - 230 o C, вміст сірки 0,4 - 0,9 мас.%) - З 24-ї тарілки насосом прокачують через апарат повітряного охолодження і подають на 26-ю тарілку. Балансове кількість важкого бензину з викиду насоса подачі першого циркуляційного зрошення ректифікаційної колони виводять в ємність прямого живлення блоку гідроочищення, яка виконує роль буфера, а й відстійника від емульгованої води. Важкий бензин в ємності знаходиться під азотної "подушкою", що виключає його контакт з киснем повітря, і через фільтри надходить на прийом сировинних насосів блоку гідроочищення на змішання з водородсодержащим газом
Суміш сировини і водородсодержащего газу (ВСГ) нагрівається в теплообміннику і печі, звідки газосирьевая суміш, нагріта до температури 250 - 330 o C, подається в реактор, де в присутності окисно-сульфідного каталізатора при тиску 2,8 - 4,5 МПа відбувається гідрогенізаційного очищення сировини від сірковмісних сполук.
З реактора газопродуктовая суміш направляється в теплообмінник, де за рахунок теплообміну з газосирьевой сумішшю охолоджується в холодильнику і надходить в сепаратор для розділення газопродуктовой суміші на ВСГ і нестабільний гидрогенизат. Нестабільний гидрогенизат з сепаратора проходить трубне простір теплообмінника і прямує в отпарную колону, де відбувається дегазація гідрогенізату з частковим видаленням вологи, вуглеводневих газів і сірководню.
Гидроочищенних важка бензинова фракція з отпарной колони охолоджується в трубному просторі теплообмінника і холодильнику до температури 40 - 45 o C і повертається на викиді насоса верхнього циркуляційного зрошення ректифікаційної колони установки каталітичного крекінгу. Широка бензинова фракція, яка виділяється на цій колоні, являє собою нестабільну суміш негідроочіщенной легкої бензинової фракції НК-120 (140 o C) і гидроочищенних важкої бензинової фракції 120 (140) o C-КК, і після стабілізації містить 0,1 - 0,15 мас.% сірки при збереженому октановим числом.
Переваги запропонованого способу ілюструються нижченаведеними прикладами.
Приклад 1. Дистилят вакуумної перегонки мазуту фр. 350-500 o C, що не пройшов попередньої гідроочищення, піддають каталітичного крекінгу в присутності мікросферичних цеолитсодержащие каталізатора ДА-250. На основний ректифікаційної колоні фракционируют блоку установки каталітичного крекінгу проводять поділ продуктів крекінгу на широку бензинову фракцію НК-205 o C (містить 0,26 мас.% Сірки до включення блоку гідроочищення) і газойлеві фракції. Для регулювання температурного режиму ректифікаційної колони по тарілках використовують 4 циркуляційних зрошення. Перше циркуляційний зрошення - важкий бензин (фр. 115-235 o C, зміст, мас.%: Сірки 0,63, ароматики 55,1, олефінів 2,0, йодне число 3,4 г / 100 г, ОЧ М.М . 73,5) з 24-ї тарілки насосом прокачують через апарат повітряного охолодження і подають на 26-ю тарілку.
Балансове кількість важкого бензину з викиду насоса подачі першого циркуляційного зрошення ректифікаційної колони виводять в ємність прямого живлення блоку гідроочищення, звідки він через фільтри надходить на прийом сировинних насосів блоку гідроочищення і подається на змішання з водородсодержащим газом.
Суміш бензину і водородсодержащего газу (ВСГ) нагрівається в теплообміннику і печі, звідки газосирьевая суміш, нагріта до температури 250 o C, подається в реактор, де в присутності промислового алюмокобальтмолібденового каталізатора КГМ-70 при тиску 2,8 МПа відбувається гідрогенізаційного очищення сировини від сірковмісних з'єднань (перепад температури в реакторі 6 o C).
З реактора газопродуктовая суміш направляється в теплообмінник, де за рахунок теплообміну з газосирьевой сумішшю охолоджується в холодильнику до температури 45 o C і надходить в сепаратор для розділення газопродуктовой суміші на ВСГ і нестабільний гидрогенизат.
Нестабільний гидрогенизат з сепаратора проходить трубне простір теплообмінника і прямує в отпарную колону, де при тиску 0,72 кгс / см 2 і температурі низу 180 o C відбувається дегазація гідрогенізату з частковим видаленням вологи, вуглеводневих газів і сірководню.
Гидроочищенних важка бензинова фракція (зміст, мас.%: Сірки 0,10, ароматики 54,7, олефінів 0,6, йодне число 1,6 г / 100 г, ОЧ м.м. 72,4) з отпарной колони охолоджується в трубному просторі теплообмінника і холодильнику до температури 45 o C і повертається на викиді насоса верхнього циркуляційного зрошення ректифікаційної колони установки каталітичного крекінгу. Широка бензинова фракція, яка виділяється на цій колоні, являє собою нестабільну суміш негідроочіщенной легкої бензинової фракції НК-115 o C і гидроочищенних важкої бензинової фракції 115 o C-КК, після стабілізації містить, мас.%: Сірки 0,15, ароматики 25,1 , олефінів 2,6 і має ОЧ = 79,5 пунктa (м.м.).
Приклад 2. На основний ректифікаційної колоні фракционируют блоку установки каталітичного крекінгу проводять поділ продуктів крекінгу, отриманих згідно з прикладом 1, на широку бензинову фракцію НК-205 o C (містить 0,29 мас.% Сірки до включення блоку гідроочищення) і газойлеві фракції. Перше циркуляційний зрошення - важкий бензин (фр. 120-230 o C, зміст, мас.%: Сірки 0,89, ароматики 56,3, олефінів 3,6, йодне число 4,2 г / 100 г, ОЧ М.М . 74,2 пункту) з 24-ї тарілки насосом прокачують через апарат повітряного охолодження і подають на 26-ю тарілку.
Балансове кількість важкого бензину з викиду насоса подачі першого циркуляційного зрошення ректифікаційної колони виводиться в ємність прямого живлення блоку гідроочищення і далі через фільтри надходить на прийом сировинних насосів блоку гідроочищення на змішання з водородсодержащим газом.
Суміш сировини і водородсодержащего газу (ВСГ) нагрівається в теплообміннику і печі, звідки газосирьевая суміш, нагріта до температури 300 o C, подається в реактор, де в присутності промислового алюмокобальтмолібденового каталізатора ГО-70 при тиску 4,5 МПа відбувається гідрогенізаційного очищення сировини від сірковмісних з'єднань (перепад температури в реакторі 9 o C).
З реактора газопродуктовая суміш направляється в теплообмінник, де за рахунок теплообміну з газосирьевой сумішшю охолоджується в холодильнику і надходить в сепаратор для розділення газопродуктовой суміші на ВСГ і нестабільний гидрогенизат. Нестабільний гидрогенизат з сепаратора проходить трубне простір теплообмінника і прямує в отпарную колону, де при тиску 0,72 кгс / см 2 і температурі низу 180 o C відбувається дегазація гідрогенізату з частковим видаленням вологи, вуглеводневих газів і сірководню.
Гидроочищенних важка бензинова фракція з отпарной колони (зміст, мас.%: Сірки 0,06, ароматики 54,9, олефінів 0,9, йодне число 0,6 г / 100 г, ОЧ м.м. 72,8 пунктa) охолоджується в трубному просторі теплообмінника і холодильнику і повертається на викиді насоса верхнього циркуляційного зрошення ректифікаційної колони установки каталітичного крекінгу. Широка бензинова фракція, яка виділяється на цій колоні, являє собою нестабільну суміш негідроочіщенной легкої бензинової фракції НК-120 o C і гидроочищенних важкої бензинової фракції 120 o C-КК, після стабілізації містить, мас. %: Сірки, 0,10, ароматики 26,1, олефінів 24,8 і має ОЧ = 79,7 пунктa (м.м.).
Приклад 3. Дистилят вакуумної перегонки мазуту фр. 350-500 o C, що не пройшов попередньої гідроочищення, піддають каталітичного крекінгу згідно з прикладом 1.
На основний ректифікаційної колоні фракционируют блоку установки каталітичного крекінгу проводять поділ продуктів крекінгу на широку бензинову фракцію НК-205 o C (зміст, мас.%: Сірки 0,26, ароматики 25,3, олефінів 24,8, йодне число 64,7 г / 100 г, ОЧ м.м. 79,6 пунктa) і газойлеві фракції. Широку бензинову фракцію направляють на компаундування для приготування автобензинів.
Приклад 4. Дистилят вакуумної перегонки мазуту фр. 350-500 o C, що не пройшов попередньої гідроочищення, піддають каталітичного крекінгу згідно з прикладом 1.
На основний ректифікаційної колоні фракционируют блоку установки каталітичного крекінгу проводять поділ продуктів крекінгу на широку бензинову фракцію НК-205 o C і газойлеві фракції. Широку бензинову фракцію (вміст, мас.%: Сірки 0,28, ароматики 25,3, олефінів 24,8, йодне число 64,7 г / 100 г і ОЧ = 79,5 пунктa (м.м.) направляють на установку гідроочищення, де в присутності промислового алюмокобальтмолібденового каталізатора ГО-70 при тиску 3,3 МПа і температурі 300 o C відбувається її гідрогенізаційного очищення від сірковмісних сполук. Перепад температури в реакторі в результаті протікання реакції гідрування олефінових вуглеводнів перевищує 60 o C. Отримано гидроочищенних широка бензинова фракція, яка містить, мас.%: сірки 0,08, ароматики 26,1, олефінів 12,7 і має ОЧ = 73,0 пунктa (м.м.).
Таким чином, при проведенні гідроочищення бензинових фракцій каталітичного крекінгу з високим вмістом сірки і олефінових вуглеводнів з попередньою отгонкой низкокипящих бензинових фракцій отримують після змішування стабільний бензин з вмістом сірки 0,1 - 0,15 мас.% Без зниження октанового числа (приклади 1 і 2 ). Негідроочіщенная широка бензинова фракція каталітичного крекінгу має високий вміст сірки, що утрудняє її використання при компаундування товарних бензинів (приклад 3), а її гідроочищення призводить до істотного падіння октанового числа.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Спосіб гидрообессеривания бензинової фракції каталітичного крекінгу в присутності окисно-сульфідного каталізатора при підвищених температурі і тиску водородсодержащего газу, який відрізняється тим, що гідрообессеріванія піддають важку нестабільну бензинову фракцію каталітичного крекінгу з наступним поверненням її після гидрообессеривания в колону ректифікації установки каталітичного крекінгу і стабілізації її спільно з негідроочіщенной легкої бензинової фракцією.
Версія для друку
Дата публікації 07.04.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.