Способ переработки вакуумного газойля Советский патент 1992 года по МПК C10G11/05 C10G11/16 

Изобретение относится к способу пе- . реработки вакуумного газойля катали-- тическим крекингом в лифт-реакторе с получением в качестве целевых продукт тов бензина, пропанпропиленовой и бу танбутиленовой фракции и может быть применено в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ каталитического крекинга с получением средних дистиллятов, заключающийся в том, что neper, работку газойля проводят в присутствии добавленной олефинсодержащей наф- ты (содержание олефинов в нафте . 10 об.%). Объемное соотношение, нафты к газойлю составляет (20-40);

:(80-60). Наблюдается повышенный выход средних дистиллятов.

Недостатком этого способа является (то, что добавка значительного количества олефинсодержащей нафты в основное сырье приводит к снижению октанового числа получаемой бензиновой фракции.

Известен способ каталитического крекинга, согласно которому для поддержания заданного диапазона температур потоков катализатора к последнему добавляют разбавитель - нафту (углеводороды типа бензина), регулируют парциальное давление сырья за счет поддержания определенного соотношения

СП

оо го

00

J: 17

разбавителя и сырья, разбавитель вводят в точку с температурой более высокой, чем в точке подачи сырья, вследствие этого значительная часть нафты и сырья подвергается крекингу.

Недостатком указанного способа является то, что при подаче нафты в точку с высокой температурой и крекинге, значительной ее части повышается вы- ход сухого газа и снижается селективность процесса.

Известен способ каталитического крекинга с использованием нафты. Провесе применяют для получения высокооктанового бензина и других ценных продуктов из отбензиненной нефти,нефтяных остатков „Способ заключается в следующем: в/ линию основного углеводородного сырья,

Однако длительное время контакта в зоне смешения катализатора с бензи новой фракцией парафинового основани требует специальных устройств. Кроме того, способу свойственен.заниженный

25

йафту, выкипающую в пределах 71-204 С,20 выход бутанбутиленовой фракции и вы- затем смесь подают на контакт с горя- чим катализатором в низ лифт-реактора Соотношение катализатор общее сырье составляет (2-12):1, Пары превращенного7 сырья, нафты и катализатор движутся :вв$рх ПО лифт-реактору. Время пребывания нафты в лифт-реакторе 0,5-10 с, температура 482-7600С, дав- . дение 0,,4 ата. Количество добавляемой нафты составляет 1-10 мае.% к Сьрью.Нафта содержит не менее 10 мае„% нафтеновых углеводородов, в основном в. виде цикдопентана и циклогексана. . Нафту используют в качестве донора водорода. Последняя имеет большее соотношение н/с, чем основное сырье. В

сокооктанового бензина.

Цель изобретения -повышение выхо- да бутанбутиленовой фракции и высоко- октанового бензина.Поставленная цель достигается тем что согласно способу переработки ва- куумного газойля путем катадитическо- го крекинга с использованием лифт-ре актора при подаче в низ последнего бензиновой фракции термического происхождения на контактирование с регенерированным катализатором каталитического крекинга в присутствии октано повышающей добавки .- высококремнезем- кого цеолита типа ZSM-5, взятой в количестве 5-10 мас.% в расчете на ката лизатор, используют бензиновую фракцию термического происхождения,

30

результате получают пропанпропилено- вую, бутанбутиленовую фракции и бен

40

зин, выкипающий в пределах НК 221 С.

Значительное время пребывания в лифт-реакторе нафты и высокая темпера- в зоне реакции вызывают глубокий крекинг нафты, что влечет за сббой значительный выход сухого газа и, Как следствие, снижение выхода целевой бензиновой и ценной бутанбутиленовой фракции. Кроме того, добавляемая в сырье нафта, имея низкое октановоеt. число 45 п ИИ (исследовательский метод), снижает октановую характеристик ку подучаемого бензина. - Наиболее близким к предлагаемому .является способ переработки вакуумS5

Бензиновую фракцию термического происхождения (термобензин) подают в низ лифт-реактора на контакт с регенерированным катализатором, содержащим октанопо.выщакщую добавку на

ного газойля путем каталитического

крекинга с использованием лифт-реак-.основе цеолита типа ZSM-5, например тора. В низ последнего подают бензи- сверхвысококремнеземный (СВК) цеолит- новую фракцию парафинового основания гсодержащий катализатор пЬи соотноше- (фр. или C-j-Cy) t Ее подвергают нид А1гОэЬ35, а основное сырье

контакту с катализатором крекинга, содержащим октаноповытающукь добавку ZSM-5. Исходный вакуумный га-

типа

зойль подают в точку выше точки подачи бензиновой фракции. Соотношение катализатор - сырье составляет от 50:1 до 200:1 (при предварительном контактировании), температура 593-815°С, время контакта от 10 до 50 с. В процессе используют катализатор каталитического крекинга, содержащий октано- повышающую добавку - цеолит типа ZSM-5 (высококремнеземный цеолит).

Однако длительное время контакта в зоне смешения катализатора с бензиновой фракцией парафинового основания требует специальных устройств. Кроме того, способу свойственен.заниженный

выход бутанбутиленовой фракции и вы-

сокооктанового бензина.

Цель изобретения -повышение выхо- . да бутанбутиленовой фракции и высоко-; октанового бензина.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработки ва- куумного газойля путем катадитическо- го крекинга с использованием лифт-реактора при подаче в низ последнего бензиновой фракции термического происхождения на контактирование с регенерированным катализатором каталитического крекинга в присутствии октано- повышающей добавки .- высококремнезем- кого цеолита типа ZSM-5, взятой в количестве 5-10 мас.% в расчете на катализатор, используют бензиновую фракцию термического происхождения,

контактирование проводят при 620 - , времени контакта 0,5-1,5 с, количестве бензиновой фракции 5 - 10 мас.% от исходного вакуумного газойля, массовом соотношении катализатора с добавкой к бензиновой фракции (60-120):1 и подаче вакуумного газойля в точку выше точки подачи бензиновой фракции.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем,

Бензиновую фракцию термического происхождения (термобензин) подают в низ лифт-реактора на контакт с регенерированным катализатором, содержащим октанопо.выщакщую добавку на

.основе цеолита типа ZSM-5, например сверхвысококремнеземный (СВК) цеолит- гсодержащий катализатор пЬи соотноше- нид А1гОэЬ35, а основное сырье

17

вакуумный газойль, подают в точку, расположенную выше зоны контакта бензина и катализатора.

Количество вводимого бензина 5-10 мае.% на сырье. Количество добав ляемой октаноновышающей добавки составляет 5-10 мас.% на катализатор. Соотношение катализатора с октаноповышающей добавкой и термобензина рав- но (60-120):1.

Большое соотношение добавки к термобензину, высокая температура в зоне контакта (620-740 3С) способствуют избирательному превращению низкорктано- вых олефи,нов, содержащихся в термобен

зинах в количестве до 40 мае,%, в выг сокооктановые компоненты и легкие олефины. Разбавленная термобензином . фаза катализатора вступает в контакт 10 с основным сырьем. При этом основное, сырье - вакуумный газойль, охлаждает смесь катализатора, добавки и продуктов высокотемпературного крекинга термобензина до температуры крекинга 500-520°С.

Характеристика используемых катаг- лизатрра крекинга Да-250 и добавок-г тализатора алкилирования и Octup1

Количество вводимого бензина 7 мас,% на сырье, количество октан повышающей добавки состава по прим ру 17 мас,%. на катализатор, массо вое соотношение катализатора (с до кой) и термобензина 100:1, темпера ра в зоне контакта термобензина и тализатора 700 Cj время контакта 1

В результате крекинга получают 50,1 мае.%. целевой бензиновой фрак с октановым числом 91,6 п ИМ и 12,35 мас.% бутанбутиленовой фракци

Пример 4. Крекинг осуществл по примеру 1, при этом количество

(Япония) содержащего СВК-цеолит, об 30 бенз ина 3 мас.%, количество

ладающий характеристиками цеолита ZSM-5, представлены в табл. 1.

Пример. Низкооктановую бензиновую фракцию(термобензин) с пределами выкипания 51-204 °С, содержащую 3 38,3 мас.% олефинов, с октановым числом бОд ММ (моторный метод), вводят в низ лифт-реактора в количестве : 5 мас.%, где контактируют с регенери - рованным катализатором Да-250, содер- - жащим 5 мас.% октаноповышающей добав ки (СВК-цеолитсодержащий катализатор с соотношением SiO iAljO SS), темпег ратура в зоне контакта 620°С, массо- j вое соотношение катализатора с октанот повышающей добавкой и термрбензина. 60:1.

Оснрвнре сырье - вакуумный газойль, выкипающий при температуре выше

324°С, подают выше точки ввода термо- 3 бензина. Время контакта 0,5 с. В результате крекинга получают 49,9 мас.% целевой бензиновой фракции с ок/гано- вым числом 91,2 п ИМ и 11,14 мас.% . бутанбутиленовой фракции.

Прим е р 2. Крекинг осуществляют по примеру 1. Количество вводимого термобензина 10 мас.%, температура д

зоне контдкта термобензина с регенерированным катализатором, содержащим 10 мас.% октаноповышающей добавки (СВК-цеолитсодержащий катализатор с соотношением .35), равна 740°С, массовое соотношение катализатора с добавкой и термобензина 120:1, время контакта 1,5 с.

Получают 49,7 мас.% целевой бензиновой фракции с октановым числом 91,7 п ИМ и. 12,72 мас.% бутанбутиленовой фракции.

Приме р 3. Крекинг осуществляют но примеру 1,.

Количество вводимого бензина 7 мас,% на сырье, количество октано- повышающей добавки состава по примеру 17 мас,%. на катализатор, массовое соотношение катализатора (с добавкой) и термобензина 100:1, температура в зоне контакта термобензина и ка-t тализатора 700 Cj время контакта 1 с,

В результате крекинга получают 50,1 мае.%. целевой бензиновой фракции с октановым числом 91,6 п ИМ и 12,35 мас.% бутанбутиленовой фракции,1

Пример 4. Крекинг осуществляют по примеру 1, при этом количество вво-

бенз ина 3 мас.%, количество

октаноиовышающей добавки 3 мас.% (по примеру 1), массовое соотношение катлизатор (с добавкой) - термобензин .40:1, температура в зоне контакта 600°С, время контакта 0,3 с.

Б результате крекинга получают 49,5 мас.% целевой бензиновой фракци с октановым числом 89,9 п ИМ и 11,0 мас.% бутанбутиленовой фракции.

П р и м е р 5. Крекинг ведут по примеру 1, при этом количество вводимого бензина 15 мас.% на сырье, количество октаноповышающей добавки (по примеру 1) 15 мас.% на катализатор, массовое соотношение катализатора (с добавкой) и термобензина 150:1, температура в зоне контакта 76€ С„

В результате получают 48,6 мас.% целевой бензиновой фракции с октановым числом 90,1 п ИМ и 10,77 мас„% бутанбутиленовой фракции.

Режимные данные проведения процесса по примерам 1-5, а также полученные при этом данные приведены в табл,. 2.

Из данных табл. 2 видно, что при .температуре процесса ниже 620 С, рк-

тановое число целевой бензиновой фракции значительно снижается.

При температуре выше 740°С снижается селективность процесса по бензину и значительно увеличивается выход сухого газа.

Увеличение массового соотношения катализатора (с октаноповышающей добавкой) и термобензина способствует увеличению выхода кокса и сухого га- |за, снижению октанового числа и выхо- ца бензина. .

Уменьшение отношения катализатора (с октаноповышающей добавкой) к термобензину вызывает снижение выхода пропанпропиленовой и бутанбутиленовой фракции при одновременном снижении октанового числа.

Увеличение количества добавляемой октаноповышающей добавки экономически не оправдано.

Снижение количества добавки не позволяет получить целевую бензиновую фракцию, с заданным октановым числом.

В табл. 3 приведены данные по проведению процесса при использовании бензиновых фракций парафинового основания и термического происхождения (термобензина) в одинаковых режимных условиях.

| Таким образом,предлагаемый способ

j позволяет повысить выход бутанбутиле-

новой фракции с 9,13 до 12,64 мас.%

5

0

5

0

5

и примерно на 1 мас.%. выход высокооктанового бензина. Кроме того, за счет сокращения времени контактирования бензиновой фракции упрощается технология проведения процесса.

Формула изобретения

Способ переработки.вакуумного газойля путем каталитического крекинга с использованием лифт-реактора при подаче в низ последнего бензиновой фракции на контактирование с регенерированным катализатором каталитического крекинга в присутствии октаноповышающей добавки на основе цеолита типа ZSM-5, а исходного вакуумного газойля - в точку, выше точки подачи бензиновой фракции, с получением целевых продуктов, о тли ч а ющи и с я тем, что, с целью повышения выхода бутанбутиленовой фракции и высокооктанового бензина, используют бензиновую фракцию термического происхождения, контактирование проводят при 620-740 С, времени контакта 0,5 - 1,5 с, количество октаноповышающей добавки 5-10 мас.% в расчете на катализатор, количестве бензиновой фракции 5-10 мас.% от исходного вакуумного газойля и массовом соотношении катали- затор с добавкой - бензиновая фрак- ция (60-120):1.

Изобретение касается нефтепереработки, в частности переработки вакуумного газойля. Цель - повышение выходов бутан-бутил еновой фракции и высокооктанового бензина. Для этого в низ лифт-реактора на контактирование при 620-740°С (время контакта 0,5- 2,5 с) с регенерированным катализатором крекинга в присутствии 5-10 мас.% октаноповышакидей добавки, содержащей сверхвысококремнеземный цеолит типа ZSM-5, подают 5-10% (от массы исходного вакуумного газойля) бензиновой фракции термического происхождения при массовом соотношении катализатора с добавкой и бензиновой фракции (60- ,120):1. Исходный вакуумный газойль .подают в точку, выше точки подачи бензиновой фракции. Такие условия позволяют повысить выход бутанбутиленовой фракции на 3,5 мас.% и высокооктанового бензина на /v 1 мас.%. 3 табл. 3 (Л

Т а б л и ц а 1

Показатель

Температура в зоне контакта, °С Колич ест венное соотношение: катализатора и термо- бензина катализатора и суммарного сырья

Количество вводимого, мас.%: термобензина нафты

Количество окта ноповышающей добавки, мас.%. Время контактирования, с:

термобензина и катализатора .

общего сырья и катализатора

Материальный баланс, мас.%: сухой газ. Супропан- пропилено- вая фракция

1715823 1°

Продолжение табл.1

Таблица 2

Предлагаемый способ (по примеру)

740

700

600 760

120

100

40 150

10

15

10

15

1,5

1,0

0,3 2,0

2,0 5,94

1,73 1,44 3,91

.,00 5,8 5,92

С -бутанбуГи- леновая фракция бензин:

-5

221°С

Температура в зоне контакта, С Количественное соотношение катализатора и бензиновой фракции Количество вводимого бензина, мас.%

Количество окта- ноповышающей до- j бавки, мас.% Время контактирования термобензина и катализатора, с Материальный ба- ланс, мас,%; сухой газ С -пропанпро- пиленовая фракц Сл-бутанбутилен вая фракция бензин С5 2050С Октановое число бензина, m

ММ ИМ

Продолжение табл. 2.

12,72

12,35 11,00 10,77

Т а б ли ц а 3

665

665