СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АВТОМОБИЛЬНОГО БЕНЗИНА Советский патент 1995 года по МПК C10L1/18 C07C41/06 

Изобретение относится к способам получения автомобильного бензина из фракций, содержащих изоолефиновые углеводороды, какими являются технические фракции вторичных процессов нефтепереработки процесса коксования, термического крекинга, каталитической деструкции.

Целью изобретения является увеличение выхода бензина, повышение его качества и упрощение технологии процесса.

Цель достигается за счет контактирования исходного сырья олефинсодержащих углеводородных фракций С₅-С₁₂ с метанолом в присутствии катализатора, содержащего цеолит LaY на алюмосиликатной матрице, в результате чего происходит образование трет-алкилметиловых эфиров.

Исходными фракциями могут быть бензины вторичного происхождения и олефиновые фракции С₅, С₆-С₈.

П р и м е р 1. Сырье метанол и бензин коксования подают в реактор со стационарным слоем цеолитсодержащего алюмосиликатного катализатора, содержащего 10 мас. цеолита типа LaY и имеющего следующий состав, мас% SiO₂ 88,5 Al₂O₃ 9,4 CaO 0,2 Na₂O 0,1 Fe₂O₃ 0,08 La₂O₃ 1,72 (насыпная плотность 0,7610 г/см³) при молярном соотношении метанол: изоолефины, содержащиеся в бензине коксования, 1: 1, температуре 120^оС, давлении 10 атм, массовой скорости подачи сырья 1,0 ч^-1. Материальный баланс процесса приведен в табл. 1.

Исходный бензин коксования имеет следующие характеристики: Плотность, ρ₄²⁰ 0,7257
Октановое число в чис-
том виде по моторному методу, п. 62
Фракционный состав, об. н.к. ^оС 55
10% перегоняется при температуре, ^оС 74
50% перегоняется при температуре, ^оС 109
90% перегоняется при температуре, ^оС 140 К.к. ^оС 152
Углеводородный состав, мас.

непредельные углеводороды 84,8
ароматические углеводороды 5,4
нафтеновые углеводороды 10,2
парафиновые углеводороды 51,6
Состав олефиновой части бензина коксования, мас. 2-Метилпропилен 1,4 транс-Бутен-2 0,49 Бутен-1 0,56 цис-Бутен-2 0,23 3-Метилбутен-1 0,54 Пентен-1 4,37 2-Метилбутен-1 1,35 транс-Пентен-2 2,43 цис-Пентен-2 1,03 3,3-Диметилбутен 1,56 3-Метилпентен-1 4,16 цис-4-Метилпентен-2 1,38 транс-4-Метилпентен-2 0,58 2-Метилпентен-1 1,56 Гексен-1 7,4 транс-Гексен-3 1,12 транс-Гексен-2 4,11 цис-Гексен-2 0,77 цис-3-Метилпентен-2 1,33 4,4-Диметилпентен-1 1,59 транс-3-Метилпентен-1 0,77 транс-4,4-Диметилпентен-2 1,24 2,3-Диметилбутен-2 0,19 3,3-Диметилпентен-1 0,54 2,4-Диметилпентен-1 0,63 цис-2-Метилгексен-3 4,65 транс-2-Метилгексен-3 0,3 цис-4-Метилгексен-2 0,63 транс-4-Метилгексен-2 0,82 транс-5-Метилгексен-2 2,99 Циклогексан 0,96 3-Метилгексен-1 1,31 Гептен-1 7,94 транс-Гептен-3 1,45 2-Метилгексен-2 1,7 транс-2,2-Диметилгексен-3 3,17 цис-Гептен-3 1,82 3-Метилпентен-2 2,57 транс-Гептен-2 1,26 цис-Гептен-2 1,35 2,3-Диметилпентен 1,75 2,4,4-Триметилпентен-1 0,68 3,3,3-Триметилбутен-1 0,86 3-Метилциклогексан 0,63 Диметилгексен-1 0,79 1,2-Диметилциклопентен 0,7 1-Метилциклогексен 5,74 2-Метилэтилпентен-3 4,51 Октен-1 6,98 транс-Октен-4 3,11
--------------
Итого 100,0
Состав полученного бензина приведен в табл. 2.

Увеличение выхода бензина составляет 2,7 мас% при этом октановое число бензина повышается на 5 п. (от 62 до 67) за счет взаимодействия метанола с углеводородами изостроения олефинового ряда и образования высокооктановых эфиров.

П р и м е р 2. Сырье метанол и бензин термокрекинга подают в реактор со стационарным слоем цеолитсодержащего алюмосиликатного катализатора состава, приведенного в примере 1, при молярном соотношении метанол: бензин коксования 1:4, молярном соотношении метанол: изоолефины 1:2,8, давлении 10 атм, температуре 120^оС и массовой скорости подачи сырья 1 ч^-1. Материальный баланс процесса приведен в табл. 1.

Увеличение выхода бензина составляет 9,6 мас. при этом октановое число бензина повышается на 10 п. за счет образования высокооктановых эфиров и метанола, растворимого в бензине.

Исходный бензин термокрекинга имеет следующие характеристики: Плотность, ρ₄²⁰ 0,7407
Октановое число в чистом виде по моторному методу 66
Фракционный состав, об. н.к. ^оС 52
10% перегоняется при температуре, ^оС 82
50% перегоняется при температуре, ^оС 121
90% перегоняется при температуре, ^оС 157 к.к. ^оС 190
Углеводородный состав, мас. ароматические углеводороды 7,2 непредельные углеводороды 30,8 нафтеновые углеводороды 20,4 парафиновые углеводороды 42,6 Содержание серы, мас. 0,11
Состав полученного бензина приведен в табл. 2.

П р и м е р 3. Сырье метанол и бензин коксования состава как в примере 1, подают в реактор со стационарным слоем катализатора, содержащего 20 мас. цеолита типа LaY на алюмосиликатной матрице, состава, мас. SiO₂ 86,5; Al₂O₃ 10,4; CaO 0,22; Fe₂O₃ 0,08; Na₂O 0,21; La₂O₃ 2,59 (насыпная плотность 0,7610 г/см³), при молярном соотношении метанол: изоолефины бензина 1:1, давлении 20 атм, температуре 150^оС, массовой скорости подачи сырья 2,0 ч^-1. Материальный баланс процесса приведен в табл. 1. Состав полученного бензина приведен в табл. 2.

Увеличение выхода бензина составляет 5,4 мас. а октановое число повышается на 4,5 п. за счет образования высокооктановых эфиров.

П р и м е р 4. Сырье метанол и бензин коксования состава, как в примере 1, подают в реактор со стационарным слоем катализатора, содержащего 20 мас. цеолита типа LaY на алюмосиликатной матрице и имеющего состав, мас. SiO₂ 87,5; Al₂O₃ 10; CaO 0,2; Fe₂O₃ 0,1; Na₂O 0,1; La₂O₃ 2,1, при молярном соотношении метанол: изоолефины 1:2,4, давлении 25 атм, температуре 100^оС, массовой скорости подачи сырья 1,0 ч^-1. Материальный баланс процесса приведен в табл. 1. Состав полученного бензина приведен в табл. 2.

Увеличение выхода бензина достигает 7,2 мас. а октановое число повышается на 10 п. т.е. от 62 до 72 за счет образования высокооктанового эфира и метанола, растворенного в бензине.

П р и м е р 5. Сырье метанол и бензин каталитического крекинга как в примере 2, подают в реактор со стационарным слоем цеолитсодержащего катализатора состава, приведенного в примере 1, при молярном соотношении метанол: изоолефины, содержащиеся в бензине каталитического крекинга, 1:1, температуре 100^оС, давлении 30 атм, массовой скорости подачи сырья 1,0 ч^-1. Материальный баланс процесса дан в табл. 1. Состав полученного бензина приведен в табл. 2.

Увеличение выхода бензина составляет 3,8 мас. при этом октановое число бензина повышается на 4 п. за счет образования высокооктановых эфиров.

П р и м е р 6. Сырье метанол и бензин каталитического крекинга состава, как в примере 2, подают в реактор со стационарным слоем цеолитсодержащего катализатора состава, приведенного в примере 3, при молярном соотношении метанол: изоолефины, содержащиеся в бензине, равном 1:2,8, температуре 120^оС, давлении 25 атм, массовой скорости сырья 1,0 ч^-1. Материальный баланс процесса приведен в табл. 1. Состав полученного бензина приведен в табл. 2.

Увеличение выхода бензина достигает 10 мас. при этом октановое число бензина повышается на 8 п. за счет образования высокооктановых эфиров и метанола, не вступившего в реакцию и хорошо растворимого в бензине.

П р и м е р 7. Сырье метанол и олефинсодержащую фракцию С₆-С₈ подают в реактор со стационарным слоем цеолитсодержащего алюмосиликатного катализатора состава, приведенного в примере 1, при давлении 20 атм, температуре 120^оС и массовой скорости подачи сырья 1,0 ч^-1.

Олефинсодержащая фракция С₆-С₈ имеет следующий состав, мас. Пентен-1 0,053 Пентен-2 0,014 3-Метил-бутен-1 0,017 2-Метил-бутен-1 0,088 3-Метилпентен-1 0,485 4-Метилпентен-2-(транс) 1,849 4-Метилпентен-2-(цис) 0,216 2-Метилпентен-1 1,57 2-Гексен+2-этил-бутен-1 7,867 Гексен-3-(транс)+гексен- 3-(цис) 2,97 2-Метилпентен-2+гексен- 2(транс) 4,7 3-Метилпентен-2-(транс)+гек- сен-2-(цис) 3,2 4,4-Диметилпентен-2-(транс) 1,73 3-Метилпентен-2-(цис) 0,52 2,3-Диметилпентен-1 0,863 3,4-Диметилпентен-1 1,594 3-Метилгексен-1+2-метил- гексен-3-(цис) 0,385 2-Метилгексен-3-(транс) 1,8 4-Метилгексен-2-(цис) 1,21 3,4-Диметилгексен-2-(цис) 2,56
2-Метилгексен-1+3,4-диме- тилпентен-2-(транс) 2,505 3-Метилгексен-3-(цис) 2,85 3-Метилгексен-3-(транс) 1,23
2-Гексен-2+3-метилгексен- 2-(цис) 1,19 3-Метилгексен-2-(транс) 4,0 5,5-Диметилгексен-1 4,61 2,2-Диметилгексен-3-(цис) 9,413 2,4-Диметилгексен-1 1,96 2-Метилгептен-3 2,86 2,3-Диметилгексен-1 8,5 4,5-Диметилгексен-1 5,86
2-Метилгептен-3-(транс)+2- октен 1,49 4-Метилгептен-1 6,76 4-Метилгептен-3-(цис) 3,31 Не идентифицирован 3,772 Не идентифицирован 3,0 Не идентифицирован 3,0
Октановое число этой фракции составляет 77 п. по исследовательскому методу.

В реактор подано, мас. Фракция С₆-С₈ 71,2 Метанол 28,8
Получено, мас. Бензин 94,7 Газ 1,3 Кокс+потери 4,0
Увеличение выхода бензина достигает 23,5 мас. а октановое число повышается на 12,6 п. т.е. от 77,7 до 90,3, за счет образования высокооктановых эфиров.

П р и м е р 8. Сырье метанол и олефинсодержащая фракция С₆-С₈ состава, как в примере 7, подают в реактор со стационарным слоем цеолитсодержащего алюмосиликатного катализатора состава, приведенного в примере 3, при давлении 25 атм, температуре 150^оС, массовой скорости подачи сырья 1,0 ч^-1.

Подано, мас. Фракция С₆-С₈ 71,2 Метанол 28,8
Получено, мас. Бензин 99,3 Кокс+потери 0,7
Увеличение выхода бензина достигает 28,1 мас. а октановое число повышается на 9,3 п. т.е. от 77,7 до 87, по исследовательскому методу за счет образования высокооктановых эфиров.

П р и м е р 9. Сырье метанол и олефинсодержащую фракцию С₅ подают в реактор со стационарным слоем цеоли- тсодержащего алюмосиликатного катализатора состава, приведенного в примере 3, при давлении 25 атм, температуре 120^оС, массовой скорости подачи сырья 1,0 ч^-1.

Подано, мас. Фракция С₅ 71,2 Метанол 28,8
Получено, мас. Бензин 95,1 Кокс+потери 4,9
Увеличение выхода бензина достигает 23,9 мас. а октановое число повышается на 15 п. т.е. от 75 до 90, по исследовательскому методу за счет образования высокооктановых эфиров.

Изобретение относится к способам получения автомобильных бензинов из фракций вторичных процессов нефтепереработки, содержащих изоолефины C₅-C₁₂ например бензинов коксования, термокрекинга, каталитического крекинга, фракций C₅ С целью повышения выхода бензина, улучшения его качества и упрощения технологии процесса сырье контактируют с метанолом при молярном соотношении изоолефины сырья: метанол 1 2,8 1 в присутствии катализатора, содержащего 10 20 мас. цеолита LaY на алюмосиликатной матрице и имеющего следующий состав, мас. C₆-C₈ 9,4 - 10,4; Al₂O₃ 38,5 86,5; SiO₂ 0,1 0,08; CaO 0,2 0,22; Fe₂O₃ 0,1 0,21; Na₂O 1,72 2,53. Контактирование осуществляют при температуре 100 150°С, давлении 10 30 атм и скорости подачи 1 2 ч La₂O₃ Увеличение выхода и повышение октанового числа происходит в результате образования трет алкилметиловых эфиров при взаимодействии метанола с изоолефинами, содержащимися в сырье. Увеличения содержания ароматических углеводородов не происходит. Напритер, из бензина термокрекинга с октановым числом по моторному методу 62 п. получают бензин с октановым числом на 10 п. выше, при этом количество бензина на 9,6 мас. больше, чем исходного. 2 табл.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АВТОМОБИЛЬНОГО БЕНЗИНА путем контактирования изоолефинсодержащих углеводородных фракций С₅ С₁₂ с метанолом при повышенной температуре и давлении 10 30 атм в присутствии катализатора, содержащего цеолит типа Y, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, повышения его качества и упрощения технологии процесса, используют катализатор, содержащий 10 20 мас. цеолита LaY на алюмосиликатной матрице и имеющий следующий состав, мас.

Al₂O₃ 9,4 10,4
La₂O₃ 1,72 2,59
Fe₂O₃ 0,08 0,1
CaO 0,2 0,22
Na₂O 0,1 0,21
SiO₂ Остальное
и процесс проводят при молярном соотношении изоолефины сырья метанол 1 2,8 1, температуре 100 150^oС и массовой скорости подачи сырья 1 - 2 ч^-1.