СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА ИЗ СЕРНИСТЫХ НЕФТЕЙ Российский патент 1995 года по МПК C10G69/04 

Изобретение относится к способам получения дизельного топлива и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности с целью получения дизельного топлива для быстроходных дизелей.

Известен способ получения дизельного топлива путем прямой перегонки нефти на фракции с последующим компаундированием прямогонных утяжеленных дистиллятов с гидроочищенным компонентом стандартного дизельного топлива, а также фракций выше 300^оС процесса "Парекс" [1]
Недостатком данного способа является необходимость использования узких фракций (300-360^оС) блока подготовки сырья процесса "Парекс", что приводит к снижению отборов дизельного топлива, а также к усложнению технологии его получения.

Известен также способ получения дизельного топлива из малосернистых нефтей путем компаундирования прямогонных утяжеленных фракций: тяжелых дистиллятов нижнего стрипинга К-3/3 установок АТ, атмосферных газойлей, первого вакуумного погона, фракций выше 300^оС установок процесса "Парекс" [2]
Недостатком данного способа является значительная ограниченность сырьевой базы способа получения дизельного топлива, использование узких фракций, что также приводит к снижению выхода дизельного топлива.

Наиболее близким к заявляемому является способ получения дизельного топлива путем перегонки нефти на легкие и тяжелые фракции, гидрокаталитической обработкой их при давлении 4-8 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,5-4,0 ч^-1 и циркуляции водородсодержащего газа к сырью 200-500 нм³/м³с на специальном катализаторе. Гидроочищенная тяжелая фракция подвергается каталитическому крекингу системы FCC, с последующим выделением фракции каталитического крекинга 200-300^оС и компаундированием ее с прямогонной аналогичной фракцией. Выход дизельного топлива по данному способу составляет 24 мас. Недостатком данного способа является необходимость подвергать гидроочистке не только легкие, но и тяжелые дистилляты на специальном катализаторе, отличающемся тем, что он содержит матрицу на основе окиси алюминия, никеля и молибдена, цеолит типа У с внутрикристаллическим модулем 15-90, который покрыт слоем смеси окиси алюминия и никеля. Недостатком данного способа является также низкий выход дизельного топлива.

Цель изобретения является повышение эффективности процесса получения дизельного топлива за счет упрощения технологии процесса, увеличения выхода дизельного топлива и его цетанового числа.

Поставленная цель достигается тем, что при перегонки нефти выделяют фракции 160-400^оС на установке АТ и на установке АВТ фракцию 280-500^оС. Гидроочистке подвергают смесь прямогонных фракций 160-400^оС и фракции каталитического крекинга 170-340^оС при содержании последней 5-40 мас. с образование продукта гидроочистки. Смесь фракций каталитического крекинга 340-360^оС и 280-500^оС при содержании последней 70-98% подвергают селективной очистке фурфуролом с получением рафината. Целевое дизельное топливо получают компаундированием продукта гидроочистки, рафината селективной очистки с прямогонной фракцией 160-400^оС при следующем соотношении компонентов, мас.

Продукт гидро- очистки 50,0-67,0
Рафинат селек- тивной очистки 3,0-23,0
Прямогонная фракция 160-400^оС до 100
Сущность способа заключается в том, что высокосмолистые соединения, би- и трициклические ароматические углеводороды, а также азотистые соединения и серосодержащие концентрируются в концевых фракциях легкого газойля каталитического крекинга (см. табл. 1) и при гидроочистке являются основными компонентами, которые способствуют дезактивации катализатора гидроочистки. Кроме того, именно эта часть легкого газойля каталитического крекинга оказывает основное влияние на снижение цетанового числа дизельного топлива, так как ароматические углеводороды продуктов каталитического крекинга имеют короткие цепи и характеризуются низким цетановым числом (табл. 1). В связи с этим выделение фракции 340-360^оС из легкого газойля каталитического крекинга приводит не только к увеличению срока службы катализатора процесса гидроочистки, но и к улучшению пусковых свойств дизельного топлива, определяемых цетановым числом. Кроме того, наличие во фракции 340-360^оС высокого содержания би- и трициклических ароматических углеводородов (19,3%) позволяет при селективной очистке фурфуролом получать дополнительное количество ароматических концентратов. Повышение четкости ректификации продуктов каталитического крекинга приводит к снижению наложения фракций и получению более качественного тяжелого газойля каталитического крекинга для процесса селективной очистки фурфуролом.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет существенно повысить эффективность процесса гидроочистки и селективной очистки, а также улучшить выход и цетановое число дизельного топлива. В отличие от прототипа гидроочистке подвергают смесь фракций прямогонных (160-400^оС) и каталитического крекинга (170-340^оС) в определенном соотношении. Тяжелую фракцию кат.крекинга подвергают селективной очистке, а получающийся при этом рафинат, характеризующийся низким содержанием серы и ароматических углеводородов, используют в качестве компонента дизельного топлива.

П р и м е р 1 (прототип). Нефть подвергают перегонке на средний дистиллят, фракцию 200-360^оС и более высококипящую фракцию. Далее фракцию 200-360^оС подвергают гидроочистке при давлении 4 МПа, циркуляции водородсодержащего газа 210 нм³/м³с и объемной скорости подачи сырья 2 ч^-1 на катализатора специальной обработке, содержащем, мас. Окись никеля в цеолите 3,6 Окись алюминия в цеолите 16,4 Цеолит типа У 25,0 Окись никеля в матрице 4,5 Окись молибдена в матрице 16,6
Тяжелые дистилляты подвергали гидроочистке при 5-8 МПа объемной скорости подачи сырья 0,5-3,0 ч^-1 и циркуляции водородсодержащего газа 300-500 нм³/м³с. Далее гидроочищенный тяжелый дистиллят подвергали каталитическому крекингу системы FCC. Из катализата выделяют фракцию 200-360^оС и смешивают ее с гидроочищенным легким дистиллятом в соотношении 1750 и 150 кг/ч. Выход готового дизельного топлива составляет 24 мас.

П р и м е р 2. Нефть подвергают перегонке с получением прямогонной фракции 160-400 и 280-500^оС. Фракцию 280-500^оС подвергают каталитическому крекингу при давлении 0,15 МПа, температуре 490^оС, кратности циркуляции катализатора 10 нм³/м³. Полученный катализат подвергают фракционированию с выделением фракции 170-340^оС, промежуточной 340-360^оС и тяжелого газойля каталитического крекинга 280-500^оС.

Смесь фракций прямогонной 160-400^оС и каталитического крекинга 170-340^оС в соотношении 95:5% подвергают гидроочистке при температуре 390^оС, давлении 4 МПа, объемной скорости подачи сырья 4 ч^-1 и циркуляции водородсодержащего газа 500 нм³/м³ сырья. Смесь фракций каталитического крекинга 340-360 и 280-500^оС, взятых в соотношении 2:98, подвергали селективной очистке фурфуролом. Расход сырья 34 т/ч, растворителя 34 т/ч, температура низа колонны 50^оС и верха 60^оС. Полученный рафинат содержит серы 0,31%
Гидроочищенный дистиллят, фракцию 160-400^оС, полученный рафинат, фр. 280-500^оС и прямогонную фр. 160-400^оС направляют на смешение в массовом соотношении 50: 3: 47. Выхода топлива за счет применения прямогонной фракции с концом кипения 400^оС увеличивается на 2,1%
Срок службы катализатора до регенерации при глубине гидрирования сернистых соединений не менее 90% увеличился с 12 до 16 мес. Цетановое число дизельного топлива в результате применения в нем рафината и более тяжелых фракций прямогонных компонентом возросло на 2 пункта (табл. 3).

П р и м е р 3. Нефть подвергают перегонке с выделением фракций по примеру 1. Широкую вакуумную фракцию 280-500^оС подвергают каталитическому крекингу по примеру 1.

Фракцию прямой перегонки 160-400^оС совместно с газойлем каталитического крекинга фр. 180-340^оС в соотношении 60:40 направляют на гидроочистку в присутствии катализатора ГО-117 в условиях, аналогичных примеру 1. Фракции газойлей каталитического крекинга 340-360 и 280-500^оС в соотношении 30:70 подвергают селективной очистке фурфуролом в условиях, аналогичных примеру 1. Полученный рафинат имеет содержание серы 0,23 мас. Гидроочищенный дистиллят рафинат и прямогонную фракцию 160-400^оС направляют на смешение в соотношении 67: 23:10. Выход топлива за счет вовлечения рафината возрастает на 1,5% Срок службы катализаторов до регенерации увеличился с 12 до 24 мес. Цетановое число в результате вовлечения в топливо 23% рафината, характеризующегося высоким содержанием парафиновых углеводородов, возрастает с 47 до 52.

П р и м е р 4. Нефть подвергают перегонке с выделением фракций по примеру 1. Широкую вакуумную фракцию подвергают каталитическому крекингу. Смесь фракций каталитического крекинга 340-360 и 280-500^оС в соотношении 16:84 направляют на селективную очистку в условиях примера 1. Смесь фракций 160-400^оС прямой перегонки и 170-340^оС каталитического крекинга направляют на установку гидроочистки в массовом соотношении 75:25 в условиях примера 1. Гидрогенизат, рафинат и прямогонную фракцию 160-400^оС смешивают в соотношении 50: 13: 37. Рафинат имеет содержание серы 0,2 мас. Выход дизельного топлива по данному варианту его производства составит 36,3% цетановое число равно 50 ед.

Из приведенных в примерах данных видно, что по заявленной технологии выход дизельного топлива на нефть увеличивается до 32,6% Цетановое число дизельного топлива возрастает с 50 до 52 ед. При увеличении в сырье гидроочистки фракции 160-400^оС выше 96% снижается глубина гидроочистки с 95 до 95% Содержание в топливе серы возрастает с 0,22 до 0,25% При увеличении в сырье гидроочистки фракции 180-340^оС выше 40% также снижается глубина очистки сырья и период работы катализатора до регенерации. При снижении в сырье селективной очистки концентрации фракции 340-360^оС ниже 2% снижается выход рафината и дизельного топлива. При снижении в сырье селективной очистки фракции 280-500^оС ниже 70% и увеличении фракции 340-360^оС выше 30% снижается как качество рафината, так и экстракта. При увеличении в дизельном топливе фракции 160-400^оС выше 47% возрастает в дизельном топливе содержание серы. При увеличении содержания в топливе рафината выше 23% возрастает температура выкипаемости 50% топлива выше нормы ТУ (291 вместо не менее 290^оС). При снижении в топливе рафината менее 3% цетановое число снижается до 47 ед.

В табл. 2 представлены данные по компонентному составу топлива, в табл. 3 качество компонентов, а в табл. 4 показатели качества топлива.

Использование: нефтехимия. Сущность изобретения: сернистую нефть перегоняют на фракции. Смесь прямогонной фракции 160 400°С и фракции легкого газойля каталитического крекинга 170 340°С при содержании последней 5,0 40,0 мас. подвергают гидроочистке. Смесь фракции каталитического крекинга 340 360 и 280 300°С при содержании последней 70,0 98,0 мас. подвергают селективной очистке с получением рафината. Целевой продукт дизельное топливо получают компаундированием продукта гидроочистки, рафината селективной очистки и прямогонной фракции 160 400°С при следующем соотношении компонентов, мас. продукт гидроочистки 50,0 67,0: рафинат селективной очистки 3,0 23,0: прямогонная фракция остальное. 4 табл.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА ИЗ СЕРНИСТЫХ НЕФТЕЙ путем перегонки нефти на фракции с использованием процесса гидроочистки и каталитического крекинга, отличающийся тем, что при перегонке получают прямогонную фракцию 160-400^oС, гидроочистке подвергают смесь прямогонной фракции 160-400^oС и фракции легкого газойля каталитического крекинга 170-340^oС при содержании последней 5-40 мас. с образованием продукта гидроочистки, смесь фракций каталитического крекинга 340-360^oС и 280-300^oС при содержании последней мас. 70-98 подвергают селективной очистке с получением рафината и целевой продукт получают компаундированием продукта гидроочистки, рафината селективной очистки и прямогонной фракции 160-400^oС при следующем соотношении компонентов, мас.

Продукт гидроочистки 50-67
Рафинат селективной очистки 3-23
Прямогонная фракция 160-400^oС Остальное