СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА Российский патент 2004 года по МПК C10G69/00 C10G45/08 

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, конкретно к способу получения дизельного топлива.

Известен способ получения дизельного топлива путем гидроочистки дизельных дистиллятов в присутствии алюмо-никель-молибденового катализатора при температуре 340-370^oС и давлении до 4 МПа. Гидроочистку с целью получения товарного топлива с содержанием остаточной серы на уровне не более 0,2 мас. % (по ГОСТ 305-82) или не более 0,05 мас.% (по ТУ 38.1011348-90) осуществляют путем облагораживания как широкой фракции дизельного топлива, содержащей легкокипящие и тяжелые фракции топлива, так и отдельного облагораживания тяжелых фракций топлива с последующим смешением их с легкокипящими фракциями. Последний вариант целесообразен в случае переработки относительно малосернистых нефтей. Смешение этих компонентов обеспечивает производство товарного дизельного топлива марки Л, содержащего до 0,2 мас.% серы.

Гидроочистку утяжеленного компонента дизельного топлива (фр. 190-400^oС) проводят на двух катализаторах, загруженных по зонам: в верхней зоне - алюмо-никель-молибденовый катализатор, в нижней - алюмо-никель-молибденовый катализатор, содержащий цеолит (КС-11). В результате получают малосернистый (сера 0,1-0,12 мас.%) утяжеленный компонент дизельного топлива, вовлекаемый в состав товарного дизельного топлива марки Л. (Е.А.Демьяненко, А.К.Карибов и др. Гидроочистка утяжеленных компонентов дизельного топлива. - Нефтепереработка и нефтехимия, 1999, 1, с.11-14).

Недостатками данного способа являются:
- невозможность получения дизельного топлива, отвечающего современным экологическим требованиям по содержанию серы (не более 0,035 мас.%) и полициклических ароматических углеводородов (не более 11 мас.%);
- низкая объемная скорость подачи сырья (1,5-2,0 ч^-1).

Известен также способ получения экологически чистого дизельного топлива путем гидроочистки нефтяного сырья на алюмо-никель-молибденовом или алюмо-кобальт-молибденовом катализаторе, например, катализаторе ГКД-300, при давлении 3,2-3,5 МПа, объемной скорости подачи сырья 3,9-4,1 ч^-1 и температуре 335-345^oС с получением дизельного дистиллята с содержанием серы не более 0,05 мас. %. (Р.Р.Алиев, В.А.Овсянников. Получение экологически чистого дизельного топлива: гидроочистка на катализаторах серии ГКД. - Химия и технология топлив и масел, 1997, 6, с.11-13).

Недостатком способа является недостаточная глубина сероочистки для обеспечения современных экологических требований к топливу (содержание серы не более 0,035 мас.%).

Наиболее близким к заявляемому является способ получения дизельного топлива путем перегонки сернистой нефти с получением фракции 130-240^oС, фракции, 96% которой выкипает внутри интервала температур 140-310^oС и фракции, 96% которой выкипает внутри интервала температур 210-350^oС, с последующей гидроочисткой смеси последних двух фракций, взятых в массовом соотношении от 10: 90 до 35:65 соответственно, в присутствии катализатора ГО-70 при 370^oС, давлении 3,5 МПа, объемной скорости подачи сырья 3 ч^-1. Полученную фракцию гидроочищенного дизельного топлива компаундируют с исходной прямогонной фракцией летнего дизельного топлива, 96% которой выкипает внутри интервала температур 210-350^oС, взятые в массовом соотношении от 10:90 до 90:10 соответственно. К полученной смеси дизельных фракций добавляют исходную прямогонную фракцию зимнего дизельного топлива, 96% которой выкипает внутри интервала температур 140-310^oС в количестве 30-50 мас.%. В полученное базовое топливо вводят депрессорную присадку в количестве 0,01-0,5 мас.%. (Патент РФ 2039080, кл. C 10 G 45/04, 09.07.95).

Однако данный способ также не позволяет выработать дизельное топливо, отвечающее современным экологическим требованиям к топливу (содержание серы вырабатываемого топлива 0,15-0,30 мас.%). Существенно осложняет технологию производства топлива введение депрессорной присадки для улучшения низкотемпературных свойств топлива.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа получения дизельного топлива, обеспечивающего снижение содержания серы в целевом продукте.

Для решения поставленной задачи предлагается способ получения дизельного топлива, включающий первичную перегонку нефти с выделением легкокипящей и высококипящей фракций, гидрогенизационную переработку, компаундирование фракций и выделение целевого продукта. Способ отличается тем, что высококипящую фракцию подвергают гидрированию, полученный гидрогенизат компаундируют с легкокипящей фракцией в соотношении от 90:10 мас.% до 40:60 мас.% с получением целевого продукта, или подвергают ректификации с выделением фракции, выкипающей внутри интервала температур 130-360^oС, и остатка, с последующим компаундированием фракции, выкипающей внутри интервала температур 130-360^oС, с легкокипящей фракцией в соотношении от 20:80 мас.% до 60:40 мас.%.

Причем:
- в качестве легкокипящей фракции выделяют фракцию, выкипающую внутри интервала температур 120-270^oС, а в качестве высококипящей фракцию, выкипающую внутри интервала температур 150-420^oС;
- остаток, полученный после ректификации гидрогенизата, полностью или частично возвращают на стадию гидрирования высококипящей фракции;
- гидрирование осуществляют при температуре 320-410^oС, давлении 3-5 МПа в присутствии алюмо-никель-молибденового или алюмо-кобальт-молибденового катализатора, объемной скорости подачи сырья 1-7 ч^-1, соотношении водородсодержащий газ/сырье, равном 250-1000 нм³/м³.

Способ позволяет получить дизельное топливо с содержанием серы в целевом продукте порядка 0,035 мас.% и менее.

Ниже приведены конкретные примеры заявляемого способа.

Пример 1
Из западносибирской нефти первичной перегонкой выделяют легкокипящую фракцию 120-240^oС (содержание серы 0,026 мас. %, плотность при 15^oС 800 кг/м³) и высококипящую фракцию 240-360^oС (содержание серы 0,5 мас.%, плотность при 15^oС 850 кг/м³). Высококипящую фракцию 240-360^oС подвергают гидрированию на алюмо-кобальт-молибденовом катализаторе при давлении 3 МПа, температуре 350^oС, объемной скорости подачи сырья 3 ч^-1 и соотношении водородсодержащего газа к сырью 250 нм³/м³ до остаточного содержания серы 0,037 мас. % и полициклических ароматических углеводородов 10 мас.%. Готовое дизельное топливо получают смешением гидрогенизата с легкокипящей фракцией нефти 120-240^oС в массовом соотношении 90:10%. В результате оно имеет плотность при 15^oС 845 кг/м³, содержит 0,035 мас.% серы и 10 мас.% полициклических ароматических углеводородов и отвечает нормам, предъявляемым к дизельным топливам.

Пример 2
Из западносибирской нефти первичной перегонкой выделяют легкокипящую фракцию 120-240^oС (содержание серы 0,026 мас. %, плотность при 15^oС 800 кг/м³) и высококипящую фракцию 240-390^oС (до 360^oС выкипает 90 об.%, содержание серы 0,55 мас. %, плотность при 15^oС 865 кг/м³). Высококипящую фракцию 240-390^oС подвергают гидрированию на алюмо-никель-молибденовом катализаторе при давлении 5 МПа, температуре 385^oС, объемной скорости подачи сырья 1 ч^-1 и соотношении водородсодержащего газа к сырью 1000 нм³/м³ до остаточного содержания серы 0,045 мас.% и затем смешивают гидрогенизат с легкокипящей фракцией 120-240^oС в массовом соотношении 40:60%. В результате получают дизельное топливо, 95 об.% которого перегоняется при 360^oС, с содержанием серы 0,034 мас.% и полициклических ароматических углеводородов 8 мас.% и плотностью 820 кг/м³.

Пример 3
Из западносибирской нефти первичной перегонкой выделяют легкокипящую фракцию 120-270^oС (содержание серы 0,05 мас.%, плотность при 15^oС 815 кг/м³) и высококипящую фракцию 150-420^oС (содержание серы 0,65 мас.%, плотность при 15^oС 870 кг/м³, до 360^oС выкипает 80 об.%). Высококипящую фракцию 150-420^oС подвергают гидрированию на алюмо-никель-молибденовом катализаторе при давлении 4 МПа, температуре 365^oС, объемной скорости подачи сырья 2 ч^-1, соотношении водородсодержащего газа к сырью 500 нм³/м³. Из полученного гидрогенизата ректификацией выделяют бензиновую фракцию Н.К.-130^oС, дизельную фракцию 130-360^oС (содержание серы 0,025 мас.%) и остаток (содержание серы 0,03 мас. %). Остаток, выкипающий выше 360^oС, возвращают на стадию гидрирования. Выделенная фракция 130-360^oС характеризуется повышенной плотностью при 15^oС (862 кг/м³) и для доведения до нормы (в соответствии с нормами, предъявляемыми к дизельным топливам в пределах 820-845 кг/м³) ее разбавляют легкокипящей фракцией 120-270^oС (массовое соотношение компонентов 60:40%). Полученное дизельное топливо имеет плотность при 15^oС 840 кг/м³, содержит серы 0,035 мас.% и полициклических ароматических углеводородов 10 мас.%.

Пример 4
Из западносибирской нефти первичной перегонкой выделяют легкокипящую фракцию 120-260^oС (содержание серы 0,04 мас.%, плотность при 15^oС 810 кг/м³) и высококипящую фракцию 200-400^oС (содержание серы 0,6 мас.%). Высококипящую фракцию 200-400^oС подвергают гидрированию на алюмо-никель-молибденовом катализаторе при давлении 3,7 МПа, температуре 360^oС, объемной скорости подачи сырья 1,8 ч^-1, соотношении водородсодержащего газа к сырью 300 нм³/м³. Из полученного гидрогенизата ректификацией выделяют бензиновую фракцию Н.К.-180^oС, дизельную фракцию 180-330^oС (содержание серы 0,013 мас.%, плотность при 15^oС 860 кг/м³) и остаток, выкипающий выше 330^oС. 50 об.% остатка возвращают на стадию гидрирования, а остальная часть выводится с установки и используется для технологических целей. Конечное дизельное топливо получают смешением фракции 180-330^oС с легкокипящей фракцией 120-260^oС, взятых в массовом соотношении 20:80%. В результате получают дизельное топливо, содержащее 0,034 мас.% серы и 9 мас.% полициклических ароматических углеводородов, с плотностью при 15^oС 820 кг/м³.

Из представленных примеров следует, что предлагаемый способ позволяет получить дизельное топливо высокого качества с содержанием серы в целевом продукте порядка 0,035 мас.% и менее.

Использование: нефтеперерабатывающая промышленность. Сущность: нефть подвергают первичной перегонке с выделением легкокипящей и высококипящей фракций. Высококипящую фракцию подвергают гидрированию, полученный гидрогенизат компаундируют с легкокипящей фракцией в соотношении от 90:10 мас.% до 40: 60 мас. % с получением целевого продукта, или подвергают ректификации с выделением фракции, выкипающей внутри интервала температур 130-360^oС, и остатка, с последующим компаундированием фракции, выкипающей внутри интервала температур 130-360^oС, с легкокипящей фракцией в соотношении от 20:80 мас.% до 60:40 мас.%. В качестве легкокипящей фракции выделяют фракцию, выкипающую внутри интервала температур 120-270^oС, а в качестве высококипящей фракцию, выкипающую внутри интервала температур 150-420^oС. Способ позволяет получить дизельное топливо с содержанием серы в целевом продукте порядка 0,035 мас.% и менее. 2 з.п. ф-лы.

1. Способ получения дизельного топлива, включающий первичную перегонку нефти с выделением легкокипящей и высококипящей фракций, гидрогенизационную переработку, компаундирование фракций и выделение целевого продукта, отличающийся тем, что в качестве легкокипящей фракции выделяют фракцию, выкипающую внутри интервала температур 120-270°С, а в качестве высококипящей - фракцию, выкипающую внутри интервала температур 150-420°С, высококипящую фракцию подвергают гидрированию, полученный гидрогенизат компаундируют с легкокипящей фракцией в соотношении от 90:10 мас.% до 40:60 мас.% с получением целевого продукта, или подвергают ректификации с выделением фракции, выкипающей внутри интервала температур 130-360°С, и остатка, с последующим компаундированием фракции, выкипающей в пределах 130-360°С, с легкокипящей фракцией в соотношении от 20:80 мас.% до 60:40 мас.%.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что остаток, полученный после ректификации гидрогенизата, полностью или частично возвращают на стадию гидрирования высококипящей фракции.3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что гидрирование осуществляют при температуре 320-410°С, давлении 3-5 МПа в присутствии алюмо-никель-молибденового или алюмо-кобальт-молибденового катализатора, объемной скорости подачи сырья 1-7 ч^-1, соотношении водородсодержащий газ/сырье, равном 250-1000 нм³/м³.