СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВСЕСЕЗОННОГО УНИФИЦИРОВАННОГО ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА Российский патент 2021 года по МПК C10G45/06 C10G45/62 

Изобретение относится к способу получения дизельного топлива с использованием гидрогенизационных процессов переработки нефтяного сырья в присутствии катализаторов для изменения структурного скелета углеводородов и может быть использовано на нефтеперерабатывающих заводах, имеющих соответствующее технологическое оборудование.

В настоящее время дизельные топлива выпускаются по пяти ГОСТ, в которых указаны требования к основным показателям, определяющим специфику эксплуатации техники, качественную работу двигателей и их сезонное применение.

При применении дизельных топлив в межсезонье возникает проблема, связанная с заменой марок дизельного топлива для умеренного климата на марки дизельного топлива для зимнего и арктического климата. Кроме того, каждая из этих марок требует раздельного транспортирования и хранения.

Известен способ получения всесезонного дизельного топлива, в котором фракцию нефти, выкипающую в пределах 170-340°С, или ее смесь с газойлем замедленного коксования и/или каталитического крекинга, выкипающих в пределах 170-340°С, подвергают последовательно гидроочистке, гидродепарафинизации и глубокой стабилизации конечного продукта, в который вводят в количестве 0,02-0,04% масс. противоизносную присадку и 0,15-0,30% масс. промотор воспламенения, что позволяет получить показатели качества, удовлетворяющие дизельному топливу как для умеренного климата, так и для холодного и арктического климата:

Цетановое число, не менее 51 Плотность при 15°С, кг/м³ 820-840 Температура вспышки в закрытом тигле, °С, не менее 55 Кинематическая вязкость при 40°С, мм²/с 2,00-4,00 Предельная температура фильтруемости, °С, не выше минус 44

(Патент RU №2559877).

Это топливо удовлетворяет требованиям ГОСТ Р 52368-2005 (ЕН 590:2009) и ГОСТ 32511-2013 (ЕН 590:2009), но не удовлетворяет требованиям ГОСТ 305-2013 и ГОСТ РВ 9130-002-2011 по показателю «Температура вспышки в закрытом тигле» (не ниже 62°С), что не позволяет использовать такое топливо в двигателях судовой техники, т.е. оно не является унифицированным.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения всесезонного унифицированного дизельного топлива из смеси среднедистиллятных фракций, состоящих из газойлевых фракций атмосферной и вакуумной перегонки и фракций вторичной переработки нефтяного сырья, которую подвергают гидроочистке при температуре 260-400, давлении 2,5-4,0 МПа и объемной скорости 1,0-2,2 ч^-1 и гидрокрекингу при температуре 330-360°С, давлении 3,5 МПа и объемной скорости 2,5 ч^-1, полученный продукт после гидроочистки и гидрокрекинга содержит серу в количестве 50-100 мг/кг, азот в количестве 180 мг/кг ароматических углеводородов 43% мас., затем его подвергают последовательно гидродеароматизации в присутствии никелькобальтмолибденового катализатора и гидроизомеризации в присутствии платиносодержащего катализатора при температуре 330-390°С, давлении 10,5-11,0 МПа, скорости подачи сырья 0,5-1,5 ч^-1 и объемном соотношении водородсодержащего газа к сырью 500-1500, после чего осуществляют отгонку фракции, выкипающей в интервале 175-335°С и являющейся целевым продуктом (Патент RU №2673558).

Однако данный способ состоит из пяти длительных стадий и требует использования большого количества водорода (соотношение кубических метров водорода к кубометру сырья в процессе гидрокрекинга равно 400, а в процессе гидродеароматизации равно 500), энергоемок (потребление топлива в процессе гидрокрекинга составляет 1200 МДж/тонну, а в процессе гидродеароматизации - 0,0076 тонн условного топлива на тонну сырья), требует использования ректификационного и специального оборудования. (Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям ИТС 30-2017. Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. Москва, Бюро НДТ, 2017, - 635 стр.).

Цель изобретения состоит в том, чтобы получить всесезонное унифицированное дизельное топливо с улучшенными эксплуатационными свойствами, уменьшить количество стадий и специального соответствующего оборудования способа получения всесезонного дизельного топлива, сократить используемое количество водорода, снизить энергоемкость способа, уменьшить содержание серы, азота и ароматических углеводородов после стадии гидроочистки и тем самым увеличить срок годности катализатора на стадии гидроизомеризации.

Поставленную задачу решают использованием способа получения всесезонного унифицированного дизельного топлива из среднедистиллятных фракций атмосферной перегонки нефти, которые подвергают гидроочистке в присутствии алюмокобальтмолибденовых или алюмоникельмолибденовых катализаторов, полученный продукт после гидроочистки гидроизомеризуют в присутствии платиносодержащего катализатора, в продукт гидроизомеризации добавляют противоизносную добавку, при этом процесс гидроочистки проводят при давлении 6,5-9,0 МПа до содержания в продукте после гидроочистки серы не выше 10 мг/кг, азота не выше 1 мг/кг, ароматических углеводородов не выше 16% мас., процесс гидроизомеризации проводят при давлении 4,1-4,9 МПа, объемной скорости подачи сырья 1,8-2,5 ч^-1, соотношении водородсодержащего газа к продукту 190-290, в продукт гидроизомеризации дополнительно добавляют керосин гидроочистки других нефтепродуктов в количестве 0,1-10,0% мас. и цетаноповышающую добавку в количестве 1000-2000 мг/кг.

Способ осуществляют следующим образом.

Электро-обезвоженную и обессоленную нефть (установка 1, фиг. 1) перерабатывают на установках атмосферно-вакуумной трубчатки (установка 2, фиг. 1). Отобранные среднедистиллятные фракции атмосферной перегонки нефти перекачивают на гидроочистку (установка 3, фиг. 1), где в присутствии алюмокобальтмолибденовых или алюмоникельмолибденовых катализаторов (например, CRITERION DN-3531 содержит оксид кобальта 2-3,5% мас., оксиды металлов седьмой группы периодической системы 12-18% мас. и носитель; ASCENT DN-3531 содержит оксид никеля 3-3,5% мас., оксид молибдена 13-18,5% мас., другие оксиды металлов седьмой группы периодической системы и носитель), проводят процесс при температуре от 300 до 400°С, давлении водорода от 6,5 до 9,0 МПа и объемной скорости подачи сырья 1,0-1,2 ч^-1. Далее продукт подают на установку гидроизомеризации (установка 4, фиг. 1), где применяют платиносодержащий катализатор (например, SSD-821 содержит платину до 2% мас., оксиды алюминия, магния, кальция до 50% мас., оксид молибдена 9-15% мас. и носитель - цеолит), при температуре процесса 320-390°С и давлении 4,1-4,9 МПа, скорости подачи сырья 1,8-2,5 ч^-1 и объемном соотношении водородосодержащего газа 190-290 нм³/м³ к сырью. К полученному в этих условиях полуфабрикату добавляют керосиновую фракцию гидрокрекинга других нефтепродуктов (140-240°С) в количестве 0,1-10,0% мас., противоизносную добавку в количестве 300-600 мг/кг и цетаноповышающую добавку в количестве 1000-2000 мг/кг, конкретные примеры способа в сравнении с прототипом приведены в Таблице 1.

Как видно из таблицы, получаемое по предлагаемому способу всесезонное унифицированное топливо имеет значительно лучшие низкотемпературные свойства (температура помутнения, предельная температура фильтрации, температура застывания), более высокую температуру вспышки, низкое содержание серы, азота и ароматических углеводородов в продукте после стадии гидроочистки, что приводит к увеличению в 1,8 раза продолжительности срока эксплуатации дорогого платинового катализатора гидроизомеризации, а исключение из способа стадий гидрокрекинга и гидродеароматизации позволяет снизить затраты на его производство, сократить используемое количество водорода, снизить энергоемкость способа.

Изобретение касается способа получения всесезонного унифицированного дизельного топлива из среднедистиллятных фракций атмосферной перегонки нефти, которые подвергают гидроочистке в присутствии алюмокобальтмолибденовых или алюмоникельмолибденовых катализаторов, полученный продукт после гидроочистки гидроизомеризуют в присутствии платиносодержащего катализатора, в продукт гидроизомеризации добавляют противоизносную добавку. Процесс гидроочистки проводят при давлении 6,5-9,0 МПа до содержания в продукте после гидроочистки серы не выше 10 мг/кг, азота - не выше 1 мг/кг, ароматических углеводородов - не выше 16% мас., процесс гидроизомеризации проводят при давлении 4,1-4,9 МПа, объемной скорости подачи сырья 1,8-2,5 ч^-1, соотношении водородсодержащего газа к продукту 190-290, в продукт гидроизомеризации дополнительно добавляют керосин гидроочистки других нефтепродуктов в количестве 0,1-10,0% мас. и цетаноповышающую добавку в количестве 1000-2000 мг/кг. Техническим результатом является получение всесезонного унифицированного топлива, которое имеет значительно лучшие низкотемпературные свойства и более высокую температуру вспышки, а также снижение затрат на производство, сокращение используемого количество водорода, снижение энергоемкости способа. 1 табл., 1 ил.

Способ получения всесезонного унифицированного дизельного топлива из среднедистиллятных фракций атмосферной перегонки нефти, которые подвергают гидроочистке в присутствии алюмокобальтмолибденовых или алюмоникельмолибденовых катализаторов, полученный продукт после гидроочистки гидроизомеризуют в присутствии платиносодержащего катализатора, в продукт гидроизомеризации добавляют противоизносную добавку, отличающийся тем, что процесс гидроочистки проводят при давлении 6,5-9,0 МПа до содержания в продукте после гидроочистки серы не выше 10 мг/кг, азота - не выше 1 мг/кг, ароматических углеводородов - не выше 16% мас., процесс гидроизомеризации проводят при давлении 4,1-4,9 МПа, объемной скорости подачи сырья 1,8-2,5 ч^-1, соотношении водородсодержащего газа к продукту 190-290, в продукт гидроизомеризации дополнительно добавляют керосин гидроочистки других нефтепродуктов в количестве 0,1-10,0% мас. и цетаноповышающую добавку в количестве 1000-2000 мг/кг.