| 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 RU2206601
СПОСІБ гідрообессеріванія бензинових фракцій каталітичного крекінгу
Ім'я винахідника: Дюрик Н.М .; Котов С.А .; Заяшніков Е.Н .; Зоткін В.А .; Князьків А.Л .; Лагутенко Н.М .; Нікітін О.О .; Есіпко О.А .; Кирилов Д.В.
Ім'я патентовласника: Відкрите акціонерне товариство "Славнефть- Ярославнефтеоргсинтез"
Адреса для листування: 150000, г.Ярославль, ВАТ "Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез", технічний відділ, начальнику відділу В.В. Копанскову
Дата початку дії патенту: 2001.08.30
Використання: нафтохімія. Сутність: бензинову фракцію ректифікацією поділяють на 3 фракції: легкозакипаючої Н.К. - 60-70 o С, среднекіпящую 60-70 - 150-160 o С і важку 150-160 - к.к. Важку бензинову фракцію піддають гідрообессеріванія з подальшим змішуванням її з негідроочіщеннимі легкозакипаючої і среднекіпящей бензиновими фракціями. Гідрообессеріванія проводять в присутності окисно-сульфідного каталізатора при підвищених температурі і тиску водневомісний газу. Технічний результат: зменшення вмісту сірки в бензинових фракціях каталітичного крекінгу без зниження вмісту в них олефінових вуглеводнів та зменшення октанового числа.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до хімічної технології, зокрема до способів гідроочищення бензинових фракцій, і може бути використано в нафтопереробній та нафтохімічній промисловості.
Бензини каталітичного крекінгу (ККФ), що є одним з основних багатотоннажних компонентів автобензинів і визначають споживчі властивості останніх, характеризуються високим вмістом ароматичних (20-30% і більше) і олефінових (16-40%) вуглеводнів. 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 використання їх для приготування товарних бензинів.
Процес гідроочищення бензинових фракцій ККФ 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 цього процесу, є фракційний склад сировини. Піддаючи очищенню від сероорганических з'єднань тільки висококиплячих частина бензинової фракції ККФ, що не містить олефінових вуглеводні, 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 величини октанового числа (ОЧ).
Відомі способи гідробессеріванія бензинових фракцій ККФ [патент США 5 391 288, кл. З 10 G 45/00, 69/00; Аладишева Е.З., Перегудова В.А., Стром Л. Д., Хурамшін Р.Т.- Хімія і технологія палив і олив, 1988, 3, стор. 34-35; патент США 5 397 455, кл. З 10 G 45/02, 69/02], згідно з якими фракції бензину ККФ, що містять сірку і олефіни, піддають гідрообессеріванія при підвищених температурі і тиску в присутності каталізатора, що містить метали 8 і 6 груп періодичної системи на окисно-алюмінієвому носії, з отриманням продукту зі зниженим вмістом сірки.
Недоліком відомих способів є зниження величини ОЧ бензину ККФ після гидрообессеривания.
Відомий [патент США 5318690, кл. З 10 G 35/00, 45/00, 208-89] спосіб облагороджування бензинової фракції ККФ, википає при температурі вище 162 o С, шляхом первісного фракціонування широкої бензинової фракції ККФ на низькокиплячих і висококиплячих. Далі висококиплячих бензинову фракцію ставлять під каталітичного гідрообессеріванія в присутності водню при підвищених температурі і тиску.
Недоліком відомого способу є низька величина ОЧ продукту, що змушує піддавати його додаткової обробки кислотним каталізатором з метою підвищення ОЧ кінцевого продукту і вторинному гідрообессеріванія з отриманням десульфірованного продукту з межами кипіння бензину.
Відомий [заявка ЄПВ 940464, кл. З 10 G 65/00, опубл. 8.09.99 р] спосіб зниження вмісту сірки шляхом поділу бензину ККФ на легку фракцію, складову 50-80% продукту, среднекіпящую фракцію, складову 10-30% продукту, і важку фракцію, складову 5-20% продукту. Важку фракцію піддають гідрообессеріванія до повного видалення S. Продукт змішують зі среднекіпящей фракцією і знову піддають гідропереработке.
Недоліком відомого способу є необхідність очищення бензину в 2 стадії, що ускладнює технологічну схему отримання бензину ККФ зі зниженим вмістом сірки.
Найбільш близьким рішенням з технічної сутності і досягається результатами є спосіб очищення бензину ККФ [патент РФ 2134287, кл. З 10 G 55/06, опубл. 10.08.1999 р], згідно з яким гідробессеріванію в присутності окисно-сульфідного каталізатора при підвищених температурі і тиску водородсодержащего газу піддають важку нестабільну бензинову фракцію ККФ, виведену в якості верхнього циркуляційного зрошення з ректифікаційної колони установки ККФ, з подальшим поверненням її після гидрообессеривания в цю ж колону ректифікації і стабілізації спільно з негідроочіщенной легкої бензинової фракцією.
Недоліком способу, прийнятого за прототип, є відносно невисока глибина видалення сірки з бензину ККФ, тому що фракція, яку піддають гідрообессеріванія, має більш високу температуру кінця кипіння і містить 30-50% гасової фракції, яку немає необхідності піддавати гідрообессеріванія.
Метою пропонованого винаходу є зменшення вмісту сірки в бензинових фракціях ККФ без зниження вмісту в них олефінових вуглеводнів та зменшення величини ОЧ.
Поставлена мета досягається способом гидрообессеривания бензинової фракції ККФ в присутності окисно-сульфідного каталізатора при підвищених температурі і тиску водородсодержащего газу, згідно з яким бензинову фракцію ККФ ректифікацією поділяють на 3 фракції: легкозакипаючої н.к.- 60-70 o С, среднекіпящую 60-70 - 150-160 o С і важку 150-160 o С - к.к. Важку бензинову фракцію піддають гідрообессеріванія з подальшим змішуванням її з негідроочіщеннимі легкозакипаючої і среднекіпящей бензиновими фракціями.
Істотним відмітною ознакою пропонованого способу є те, що бензинову фракцію ККФ ректифікацією поділяють на 3 фракції: легкозакипаючої Н.К. - 60-70 o С, среднекіпящую 60-70 - 150-160 o С і важку 150-160 o С - к. К., Важку бензинову фракцію піддають гідрообессеріванія з подальшим змішуванням її з негідроочіщеннимі легкозакипаючої і среднекіпящей бензиновими фракціями.
Таким чином, заявляється спосіб відповідає критерію винаходу "новизна".
Аналіз відомих технічних рішень по способам очищення бензинових фракцій ККФ дозволяє зробити висновок про відсутність в них ознак, подібних з істотними відмінними ознаками заявленого способу, тобто про відповідність заявляється способу вимогам винахідливого рівня.
Сутність запропонованого способу полягає в наступному (див. Креслення). Дистилят вакуумної перегонки мазуту, який не пройшов попередньої гідроочищення, піддають каталітичного крекінгу в присутності мікросферичних цеолитсодержащие каталізатора. На основний ректифікаційної колоні К-1 фракционируют блоку установки ККФ проводять поділ продуктів крекінгу на широку бензинову фракцію Н.К. - 205-215 o С (вміст сірки до включення блоку гидрообессеривания 0,22-0,30 мас.%, ОЧ м.м. 80,6-80,9 пункту) і газойлеві фракції.
Широку бензинову фракцію направляють на фракціонування в ректифікаційної колони К-2 з висновком 3 фракцій: легкозакипаючої (Н.К. - 60-70 o С), среднекіпящей (60-70 - 150-160 o С) і важкої (150-160 o З - к.к.). Виходи фракцій 15-20, 60-65 і 20-25 мас.% Відповідно. Умови роботи колони: температура верху 88-90 o С; низу 224-229 o С; тиск верху 2,8-3,0 ати; низу 3,1-3,3 ати.
Важку бензинову фракцію (вміст сірки 0,55-0,70 мас.%) Піддають гідрообессеріванія в присутності окисно-сульфідного каталізатора при тиску 2,8-4,5 МПа і об'ємної швидкості 3-5 ч -1. Гідрогенізат в отпарной колоні К-3 піддається стабілізації при температурі верху 85-90 o С, низу 105-110 o С, тиску 1,2-1,4 ати.
Після змішування гидроочищенних важкої бензинової фракції з легкозакипаючої і среднекіпящей фракціями бензину ККФ отримують стабільну бензинову фракцію з вмістом сірки 0,07-0,09 мас.% При збереженій величиною ОЧ.
Переваги запропонованого способу ілюструються наведеними нижче прикладами.
приклад 1
Дистилят вакуумної перегонки мазуту фр. 350-540 o С, отриманий із суміші західносибірських, татарських і башкирських нафт і не пройшов попередньої гідроочищення (вміст сірки 1,66 мас.%, Фракційний склад: до 360 o С википає 5% 95% - 538 o С), піддають каталітичного крекінгу при температурі в реактор 520 o С в присутності мікросферичних цеолитсодержащие каталізатора Футура-120 GSR. На основний ректифікаційної колоні К-1 фракционируют блоку установки ККФ проводять поділ продуктів крекінгу на широку бензинову фракцію Н.К. - 215 o С (вміст сірки 0,30 мас.%, ОЧ м.м. 80,6 пункту, щільність 730 кг / м 3, йодне число 80 г / 100 г) і газойлеві фракції.
Широку бензинову фракцію н. к. - 215 o С (вихід 50,3 мас.% на сировину) направляють на фракціонування в ректифікаційної колони К-2 з висновком 3 фракцій: легкозакипаючої (н. к. - 60 o С), среднекіпящей (60-150 o С ) і важкої (150 o С - к. к.). Виходи фракцій 17, 58 і 25 мас.% Відповідно. Умови роботи колони: температура верху 88 o С, низу 224 o С, тиск верху 3,0 ати, низу 3,3 ати.
Важку бензинову фракцію (вміст сірки 0,55 мас.%, Щільність 845 кг / м 3, йодне число 28 г / 100 г) піддають гідрообессеріванія в присутності алюмокобальтмолібденового каталізатора Grace 465 (зміст, мас.%: Оксиду молібдену - 18,5, оксиду кобальту - 4,5, оксиду алюмінію - інше до 100%). Суміш сировини і водородсодержащего газу (ВСГ) нагрівають в теплообміннику і печі, звідки газосирьевая суміш, нагріта до температури 250 o С, подається в реактор, де при тиску 4,5 МПа і об'ємної швидкості 3 год -1 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 К-3, де відбувається дегазація гідрогенізату з частковим видаленням вологи, вуглеводневих газів і сірководню. Умови роботи отпарной колони: температура верху 85 o С, низу 105 o С, тиск 1,2 ати.
Після змішування гидроочищенних важкої бензинової фракції з легкозакипаючої і среднекіпящей фракціями бензину ККФ отримують стабільну бензинову фракцію з вмістом сірки 0,07 мас.% Сірки при збереженій величиною ОЧ м.м. (80,3 пункту).
приклад 2
На основний ректифікаційної колоні К-1 фракционируют блоку установки ККФ проводять поділ продуктів крекінгу, отриманих згідно з прикладом 1, на широку бензинову фракцію Н.К. - 205 o С (вміст сірки 0,22 мас.%, ОЧ м. М. 80,9 пункту, щільність 725 кг / м 3, йодне число 90 г / 100 г) і газойлеві фракції.
Широку бензинову фракцію н. к. - 205-215 o С (вихід 49,8% на сировину) направляють на фракціонування в ректифікаційної колони К-2 з висновком 3 фракцій: легкозакипаючої (н. к. - 70 o С), среднекіпящей (70-160 o С ) і важкої (160 o С - к. к.). Виходи фракцій 19, 61 і 20 мас.% Відповідно. Умови роботи колони: температура верху 90 o С, низу 229 o С, тиск верху 2,8 ати, низу 3,1 ати.
Важку бензинову фракцію (вміст сірки 0,70 мас.%, Щільність 850 кг / м 3, йодне число 17 г / 100 г) піддають гідрообессеріванія згідно з прикладом 1 при температурі 330 o С, тиску 2,8 МПа і об'ємної швидкості 5 ч - 1. Умови роботи отпарной колони: температура верху 90 o С, низу 110 o С, тиск 1,4 ати.
Після змішування гидроочищенних важкої бензинової фракції з легкозакипаючої і среднекіпящей фракціями бензину ККФ отримують стабільну бензинову фракцію з вмістом сірки 0,09 мас.% Сірки при збереженій величиною ОЧ м.м. (80,6 пункту).
Приклад 3 (прототип)
На основний ректифікаційної колоні К-1 фракционируют блоку установки ККФ проводять поділ продуктів крекінгу згідно з прикладом 1 на широку бензинову фракцію н. к. - 215 o С (вміст сірки 0,26 мас.% до включення блоку гідроочищення, ОЧ м.м. 80,7 пункту) і газойлеві фракції. Для регулювання температурного режиму ректифікаційної колони по тарілках використовують 4 циркуляційних зрошення. Перше циркуляційний зрошення - важкий бензин (фр. 110-240 o С, вміст сірки 0,65 мас.%, Йодне число 5,1 г / 100 г, ОЧ м. М. 74,3 пункту) з 24 тарілки насосом прокачують через апарат повітряного охолодження і подають на 26 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 ВСГ.
Суміш бензину і ВСГ нагрівається в теплообміннику і печі, звідки газосирьевая суміш, нагріта до температури 250 o С, подається в реактор, де в присутності каталізатора Grace 465 (зміст, мас.%: Оксиду молібдену - 18,5, оксиду кобальту - 4, 5, оксиду алюмінію - інше до 100%) при тиску 3 МПа відбувається гідрогенізаційного очищення від сірковмісних сполук. З реактора газопродуктовая суміш направляється в теплообмінник, де за рахунок теплообміну з газосирьевой сумішшю охолоджується в холодильнику до температури 45 o С і надходить в сепаратор для розділення газопродуктовой суміші на ВСГ і нестабільний гидрогенизат.
Нестабільний гидрогенизат з сепаратора проходить трубне простір теплообмінника і прямує у отпарную колону, де при тиску 0,8 ати і температурі низу 185 o С відбувається стабілізація гідрогенізату.
Гидроочищенних важка бензинова фракція (вміст сірки 0,09 мас.%, Йодне число 2,5 г / 100 г) з отпарной колони охолоджується до температури 45 o С і повертається на викиді насоса верхнього циркуляційного зрошення ректифікаційної колони установки ККФ. Широка бензинова фракція, яка виділяється на цій колоні, являє собою нестабільну суміш негідроочіщенной легкої бензинової фракції Н.К. - 110 o С і гидроочищенних важкої бензинової фракції 110 o С - к.к., після стабілізації містить 0,13 мас.% Сірки і має ОЧ м. М. 79,8 пунктів.
Таким чином, при проведенні гідроочищення важкої бензинової фракції ККФ, отриманої шляхом відгону низкокипящих бензинових фракцій з бензину ККФ, отримують після змішування стабільний бензин зі зниженим вмістом сірки (0,07-0,09 мас.%) Без зниження величини ОЧ м.м. (80,3-80,6 пункту) (приклади 1 і 2). Здійснення способу згідно прототипу (приклад 3) менш ефективно (вміст сірки 0,13 мас.%, ОЧ м.м. 79,8 пункту. Це обумовлено тим, що фракція, яку піддають гідрообессеріванія, містить, крім бензинової, понад 30 мас.% гасової фракції.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Спосіб гидрообессеривания бензинової фракції каталітичного крекінгу в присутності окисно-сульфідного каталізатора при підвищених температурі і тиску водневомісний газу, який відрізняється тим, що бензинову фракцію ректифікацією поділяють на 3 фракції: легкозакипаючої Н.К. - 60-70 o С, среднекіпящую 60-70 - 150-160 o С і важку 150-160 - к.к., важку бензинову фракцію піддають гідрообессеріванія з подальшим змішуванням її з негідроочіщеннимі легкозакипаючої і среднекіпящей бензиновими фракціями.
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.