СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕАКТИВНОГО ТОПЛИВА Российский патент 1997 года по МПК C10G65/16 

Изобретение относится к способам получения реактивного топлива и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ получения термостабильного реактивного топлива путем гидроочистки керосиновых фракций на алюмокобальтмолибденовом или алюмоникельмолибденовом катализаторах. Процесс проводят при температуре 350^oC, давлении 3,5 МПа, объемной скорости подачи сырья 4,5 час^-1 и соотношении водород/сырье 300 нм³/м³. В качестве сырья используют прямогонный дистиллят, выкипающий в пределах 144-240^oC, содержащий 0,23 мас. серы.

В результате получают продукт, содержащий 0,002 мас. общей серы и 0,00063 мас. меркаптановой серы. Указанное топливо может использоваться непосредственно как горючее для авиадвигателей (топливо РТ) или как компонент смешения для получения топлив ТС-1 [1] Недостатком способа является его применимость лишь для облагораживания прямогонных дистиллятов, не позволяющая вовлекать в сырье вторичные продукты: дистилляты термических процессов, отгоны установок гидроочистки, дизельного топлива, "ловушечные" продукты.

Также известен способ получения реактивного топлива путем гидрокрекинга вакуумного дистиллята. Процесс гидрокрекинга позволяет получать до 65-70% высококачественного реактивного топлива [2] Однако для обеспечения заданных выходов и качества продуктов требуется применения высокого давления (15-20 МПа). К тому же достигнутый выход топлива (68%) существенно ниже, чем в процессах недеструктивного облагораживания керосиновых дистиллятов.

Наиболее близким к заявляемому является способ получения реактивного топлива, заключающийся в гидроочистке смеси прямогонного керосинового дистиллята с дистиллятами вторичных процессов, например, дистиллятом коксования (содержание последнего в смеси до 20 мас.). Гидроочистку проводят при давлении 4 МПа, температуре 340-360^oC, объемной скорости 3-5 ч^-1. Указанный способ позволяет получать реактивное топливо типа РТ, характеризующееся хорошей термической стабильностью, низким является относительно невысокий выход целевого продукта порядка 96 мас. а также повышенный расход водорода около 0,4 мас. на сырье [3]
Другим недостатком способа является невозможность вовлечения вторичного компонента в смесь более 20 мас. так как в этом случае в очищенном продукте заметно ухудшается термическая стабильность и возрастает содержание меркаптанов (вследствие их рекомбинации, т.е. образования меркаптанов за счет реакции сероводорода и непредельных углеводородов). В качестве недостатка следует отметить и повышенные энергозатраты, что связано с относительно высокими температурами процесса (340-360^oC).

Технической задачей данного изобретения является повышение выхода реактивного топлива и снижение энергозатрат на его производстве.

Эта задача решается тем, что в предлагаемом способе получения реактивного топлива гидроочистке подвергают раздельно керосиновую фракцию, выкипающую в интервале температур 120(140^oC)-225(245^oC), и дизельную фракцию, выкипающую в интервале температур 150(220)-340(370^oC), с последующей ректификацией гидроочищенной дизельной фракции и выделением из нее фр. 50(100)-150(280)^oC, которую смешивали с сырьем гидроочистки керосиновой фракции в соотношении от 1:99 до 30:70.

Процесс гидроочистки керосиновой фракции проводят при температуре 240-330^oC, давлении 2,5-3,5 МПа, объемной скорости подачи сырья 5-15 ч^-1, соотношении водородсодержащего газа к сырью 150-400 нм³/м³.

Гидроочистку дизельной фракции проводят при температуре 350-380^oC, давлении 3-5 МПа, объемной скорости подачи сырья 3-6 ч^-1, соотношении водородсодержащего газа к сырью 300-500 нм³/м³.

Отличительной особенностью способа является осуществление процесса гидроочистки при относительно низких температурах 240-330^oC, что способствует полному превращению меркаптанов, являющихся наиболее агрессивными компонентами сырья, при умеренном превращении других сернистых соединений. Использование низких температур гидроочистки способствует существенному уменьшению энергозатрат процесса.

Вовлечение в сырье отгона гидроочистки позволяет повысить выход реактивного топлива.

П р и м е р 1. Гидроочистке подвергают керосиновый дистиллят западно-сибирской нефти, выкипающий при температуре 120-245^oC (содержание серы 0,05% в т. ч. меркаптановый 0,0005 мас.), а также дистиллят дизельного топлива, выкипающий при температуре 220-370^oC.

Процесс гидроочистки керосина осуществляют при температуре 240^oC, давлении 3,5 МПа, объемной скорости подачи сырья 5 ч^-1, соотношении водородсодержащего газа к сырью 250 нм³/м³.

В результате получают продукт, отличающийся хорошей термической стабильностью по ТСРТ (осадок менее 2 мг/100 мл, содержание серы менее 0,01% в т.ч. меркаптановой отсутствие) и отвечающий всем требованиям ГОСТ на топливо РТ (после введения присадок).

Процесс гидроочистки дистиллята дизельного топлива проводят при температуре 350^oC, давлении 3 МПа, объемной скорости подачи сырья 3 ч^-1. Полученный гидрогенизат разгоняют на две фракции: 50-150^oC и 150-К.К. из которых фр. 50-150^oC направляют на смешение с исходной керосиновой фракцией в массовом соотношении 1: 99. В результате выход реактивного топлива при гидроочистке составляет 98,5 мас. расход водорода не превышает 0,15 мас. на сырье.

Общий выход реактивного топлива достигает 99,5% от потенциала. Энергозатраты уменьшаются на 30%
П р и м е р 2. Гидроочистке подвергают керосиновый дистиллят западно-сибирской нефти, выкипающий при температуре 140-225^oC (содержание серы 0,4% в т. ч. меркаптановой 0,0004 мас.), а также дистиллят дизельного топлива, выкипающий при температуре 150-340^oC.

Процесс гидроочистки керосина осуществляют при температуре 330^oC, давлении 2,5 МПа, объемной скорости подачи сырья 15 ч^-1.

В результате получают продукт, отличающийся хорошей термической стабильностью по ТСРТ (осадок 1,5 мг/100 мл, содержание серы менее 0,01% в т.ч. меркаптановой отсутствие) и отвечающий всем требованиям ГОСТ на топливо РТ (после введения присадок).

Процесс гидроочистки дистиллята дизельного топлива проводят при температуре 360^oC, давлении 4 МПа, объемной скорости подачи сырья 5 ч^-1. Полученный гидрогенизат разгоняют на две фракции: 100-280^oC и 280^oC-К.К. из которых фр. 100-280^oC направляют на смешение с исходной керосиновой фракцией в массовом соотношении 30:70. В результате выход реактивного топлива при гидроочистке составляет 99,0 мас. расход водорода не превышает 0,20 мас. на сырье.

Общий выход реактивного топлива за счет вовлечения отгона на 10% превышает его потенциал в нефти. Энергозатраты уменьшаются на 18%
П р и м е р 3. Гидроочистке подвергают керосиновый дистиллят западно-сибирской нефти, выкипающий при температуре 130-235^oC (содержание серы 0,45% в т. ч. меркаптановой 0,00045 мас.), а также дистиллят дизельного топлива, выкипающий при температуре 175-360^oC.

процесс гидроочистки керосина осуществляют при температуре 290^oC, давлении 3,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 10 ч^-1.

В результате получают продукт, отличающийся хорошей термической стабильностью по ТСРТ (осадок менее 2 мг/100 мл, содержание серы менее 0,01% в т.ч. меркаптановой отсутствие) и отвечающий всем требованиям ГОСТ на топливо РТ (после введения присадок).

Процесс гидроочистки дистиллята дизельного топлива проводят при температуре 380^oC, давлении 5 МПа, объемной скорости подачи сырья 6 ч^-1. Полученный гидрогенизат разгоняют на две фракции: 80-200^oC и 200^oC-К.К. из которых фр. 80-200^oC направляют на смешение с исходной керосиновой фракцией (соотношение отгон: керосин 15%-85%). В результате выход реактивного топлива при гидроочистке составляет 99,5% расход водорода не превышает 0,17 мас. на сырье.

Как следует из приведенных примеров, осуществление способа получения реактивного топлива в соответствии с настоящим изобретением позволяет повысить выход целевого топлива до 98,5-99,5% мас. на сырье и сократить расход водорода до 0,15-0,20% мас.

Использование низких температур гидроочистки керосина способствует уменьшению энергозатрат на 10-30%

Использование: нефтехимия. Сущность: раздельной гидроочистке подвергают керосиновую фракцию, выкипающую в интервале температур 120(140)-225(245)^oC, и дизельную фракцию, выкипающую в интервале температур 150(220)-340(370)^oC. Гидроочищенную дизельную фракцию подвергают ректификации с выделением из нее фр. 50(100)-150(280)^oC, которую смешивают с сырьем гидроочистки керосиновой фракции в массовом соотношении от 1:99 до 30:70. Процесс гидроочистки керосиновой фракции проводят при температуре 240-330^oC, давлении 2,5-3,5 МПа, объемной скорости подачи сырья 5-15 ч^-1, соотношении водородсодержащий газ/сырье 150-400 нм³/м³. 2 з.п. ф-лы.

1. Способ получения реактивного топлива путем каталитической гидроочистки нефтяных дистиллятов при повышенных температуре и давлении, отличающийся тем, что гидроочистке подвергают раздельно керосиновую фракцию, выкипающую в интервале температур 120(140) 225(245)^oС, и дизельную фракцию, выкипающую в интервале температур 150(220) 340(370)^oС, с последующей реактификацией гидроочищенной дизельной фракции и выделением из нее фр. 50(100) 150(280)^oС, которую смешивают с сырьем гидроочистки керосиновой фракции в массовом соотношении от 1:99 до 30:70, и процесс гидроочистки керосиновой фракции проводят при температуре 240 330^oС. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гидроочистку керосиновой фракции проводят при давлении 2,5 3,5 МПа, объемной скорости подачи сырья 5 15 ч^- 1, отношении водородсодержащего газа к сырью 150 400 нм³/м³. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гидроочистку дизельной фракции проводят при температуре 350 380^oС, давлении 3 5 МПа, объемной скорости подачи сырья 3 6 ч^- 1, соотношении водородсодержащего газа к сырью 300 500 нм³/м³.