СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АВТОМОБИЛЬНОГО БЕНЗИНА Российский патент 1996 года по МПК C10G63/02 

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности, к способу получения автомобильного бензина с улучшенными экологическими характеристиками.

Известен способ получения высокооктановых компонентов автобензина путем алкилирования бензола этиленом в присутствии катализатора Н-ZSМ-5. Процесс проводят при температуре 370-480^oС, давлении 0,1-3,1 МПа, скорости подачи сырья 20-2000 ч^-1, мольном соотношении бензол:этилен от 1 до 20.

Конверсия бензола составляет 40-70% Выход этилбензола достигает 90-97% [1]
Недостатком данного способа является необходимость использования в качестве исходного сырья бензола высокой степени концентрации или индивидуального углеводорода, что не позволяет применять этот способ при облагораживании более сложных смесей, содержащих наряду с бензолом парафиновые и нафтеновые углеводороды. Другим недостатком является применение в качестве алкилирующего агента этилена дефицитного мономера нефтехимической промышленности.

Также известен способ получения автобензина путем ароматизации легких углеводородных фракций С₄-C₈ в присутствии катализатора с цеолитовым носителем типа "СВК", например ZSM-5.

В этом процессе наряду с образованием ароматических углеводородов происходит образование олефиновых углеводородов (этилена, пропилена и др.). Последние сепарируют от катализата и отделяют от метана и этана. После чего этилен и пропилен совместно с ароматизированным концентратом направляют в зону алкилирования, где в присутствии катализатора ZSM-5 происходит алкилирование, приводящее к образованию алкилароматических углеводородов компонентов высокооктанового бензина [2]
Недостатком способа является низкий выход олефинов, что не позволяет алкилировать ароматические углеводороды в достаточной мере. Другим недостатком является образование диолефиновых углеводородов, а следовательно, повышенное коксообразование, что приводит к быстрой дезактивации катализатора.

Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности является способ получения высокооктанового бензина, включающий каталитический риформинг прямогонной бензиновой фракции, выделение из катализата риформинга бензольной фракции НК-85^oC, которую подвергают алкилированию пропиленом на неподвижном слое катализатора. При этом содержание бензола в указанной фракции уменьшается до 1-2% масс. при адекватном увеличении выхода изопропилбензолов. Октановое число продукта возрастает на 15-16 пунктов, улучшаются экологические характеристики бензина.

Согласно известному способу полученный алкилат смешивают с другими фракциями бензина, что обеспечивает получение товарного моторного топлива [3]
Недостатком способа является неполное вовлечение бензола в реакции алкилирования, что с одной стороны не в достаточной мере улучшает экологические характеристики бензина, и с другой стороны не позволяет повысить его октановое число более, чем на 16 пунктов. Другим недостатком известного способа является использование в качестве алкилирующего агента пропилена - ценного нефтехимического продукта.

Технической задачей данного изобретения является разработка способа получения высокооктанового автомобильного бензина с улучшенными экологическими характеристиками.

Эта задача решается тем, что в способе получения автомобильного бензина, включающем каталитический риформинг прямогонной бензиновой фракции, выделение из катализата риформинга фракции НК-85^oC110^oС, алкилирование указанной фракции, согласно изобретению, алкилирование осуществляют олефиновой фракцией С₂-С₄ при температуре 300-450^oС, из полученного алкилата выделяют фракцию НК-85^oC11^oС, которую затем смешивают с исходным сырьем алкилирования в соотношении 1:10 1:1.

Риформинг прямогонной бензиновой фракции осуществляют при температуре 480-520^oC, давлении 2-4 МПа, объемной скорости, подачи сырья 0,5-2,0 час^-1, на платиновом катализаторе типа АП-64, серии КР и др.

Процесс алкилирования осуществляют на катализаторе, содержащем в своей основе высококремнеземный цеолит типа ЦВМ и связующее окись алюминия.

Новым в заявляемом способе является то, что алкилирование осуществляют олефиновой фракцией С₂-C₄ при температуре 300-450^oС, из полученного алкилата выделяют фракцию НК-85^oC110^oС, содержащую 1,0-3,0% масс бензола, которую затем смешивают с исходным сырьем алкилирования в соотношении 1:10 1:1. Избыток указанной фракции непосредственно вовлекают в товарный бензин. Полученный в результате алкилирования алкилат содержит менее 1% бензола, его октановое число повышается на 20 пунктов.

Указанный продукт смешивают с другими компонентами для получения товарных высокооктановых бензинов.

Ниже приведены примеры, иллюстрирующие настоящее изобретение.

Пример 1. Прямогонную бензиновую фракцию 105-180^oС подвергают каталитическому риформингу при температуре 480^oС, давлении 2,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,5 час^-1 на платиновом катализаторе, содержащем 0,5% платины.

Полученный риформат ректифицируют с получением двух фракций: НК-85^oC и 85-180^oC. Фракцию НК-85^oС, характеризующуюся содержанием бензола 12% масс и октановым числом 65 по моторному методу, алкилируют этилен-пропиленовой фракцией при температуре 350^oС на катализаторе, содержащем 50% цеолита НЦВМ и 50% окиси алюминия.

В результате получают фракцию НК-182^oС, которую, в свою очередь, разделяют на фракцию НК-85^oС (октановое число 72, содержание бензола - 3,0% масс.) и фракцию 85-182^oC (октановое число 84, содержание бензола -менее 0,5% масс. ).

Фракцию НК-85^oС смешивают с исходным сырьем алкилирования в соотношении 1: 5 и направляют в зону алкилирования, вследствие этого содержание в ней бензола уменьшается до 0,5% масс.

Полученная фракция 85-182^oС используется как компонент автомобильного бензина АИ-93.

Пример 2. Прямогонную бензиновую фракцию 85-165^oС подвергают каталитическому риформингу при температуре 500^oС, давлении 3 МПа, объемной скорости подачи сырья 1 час^-1 на платиновом катализаторе, содержащем 0,3% платины и 0,1% рения на окиси алюминия.

Полученный риформат ректифицируют с получением двух фракций: НК-100^oС и 100-165^oС.

Фракцию НК-100^oС, характеризующуюся содержанием 18% масс. бензола и октановым числом 69 по моторному методу, подвергают алкилированию пропиленовой фракцией при температуре 300^oС на катализаторе, содержащем, масс. 70% цеолита НЦВМ и 30% окиси алюминия.

В результате получают фракцию НК-172^oС, которую, в свою очередь, разделяют на фр. НК-100^oС (октановое число 70, содержание бензола 4% мас.) и фракцию 100-172^oС (октановое число 86, содержание бензола менее 0,5% мас.).

Фракцию НК-100^oС смешивают с исходным сырьем в соотношении 1:1 и направляют на алкилирование, вследствие этого содержание в ней бензола уменьшается до 1% мас.

Полученная фракция 100-172^oС используется как компонент автомобильного бензина АИ-91.

Пример 3. Прямогонную бензиновую фракцию 85-180^oС подвергают каталитическому риформингу при температуре 520^oС, давлении 4 МПа, объемной скорости подачи сырья 2 час^-1 на платиновом катализаторе, содержащем 0,4% платины и 0,2% рения на окиси алюминия.

Полученный риформат ректифицируют с получением двух фракций: НК-110^oС и 110-180^oС. Фракцию НК-110^oС, характеризующуюся cодержанием 15% мас. бензола и октановым числом 67 по моторному методу, подвергают алкилированию этилен-пропилен-бутиленовой фракцией при температуре 450^oС на катализаторе, содержащем, мас. 60% цеолита НЦВМ и 40% окиси алюминия.

В результате получают фракцию НК-185^oС, которую, в свою очередь, разделяют на фр. НК-110^oС (октановое число 71, содержание бензола 5% мас.) и фр. 110-185^o (октановое число 82, содержание бензола 0,5% мас.).

Фракцию НК-110^oС смешивают с исходным сырьем в соотношении 1:10 и направляют на алкилирование, вследствие этого содержание в ней бензола уменьшается до 2%
Полученная фракция 110-185^oС используется как компонент автомобильного бензина АИ-91.

Таким образом, применение данного способа позволяет получить высокооктановый компонент автобензина с низким содержанием бензола, что положительно влияет на его экологические характеристики.

Использование: нефтехимия. Сущность, прямогонную бензиновую фракцию подвергают риформингу. Из катализатора риформинга выделяют фракцию НК-85 - 110^oС. Эту фракцию подвергают алкилированию олефиновой фракцией С₂-C₄ при 300-450^oС. Из алкилата выделяют фракцию НК-85 - 110^oС и смешивают с исходным сырьем алкилирования 1:10-1:1.

Способ получения автомобильного бензина, включающий каталитический риформинг прямогонной бензиновой фракции, выделение из катализата риформинга фраками НК-85-110^oС, алкилирование указанной фракции, отличающийся тем, что алкилирование проводят олефиновой фракцией С₂ C₄ при 300 - 450°С, из подученного алкилата выделяют фракцию НК 85 110^oC, которую затем смешивают с исходным сырьем алкилирования в соотношении 1:10 1:1.