Способ переработки бензиновых фракций Советский патент 1992 года по МПК C10G11/00 C07C4/06 

Изобретение относится к способам переработки бензиновых фракций, выделенных из нефтей и газовых конденсатов с целью получения выскооктановых бензинов, и может найти применение на нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях, а также нефтеперерабатывающих установках нефтегазопромыслов.

Известен способ переработки бензиновых фракций, по которому из газового конденсата наряду с основным продуктом - дизельным топливом получают бензиновые фракции н. к.-100°С и выше, используемые в кпчестве топлива для карбюраторных двигателей

Недостатком этого способа является низкое октановое число полученных бензиновых фракций, пониженное содержание легких (пусковых фракций) и их существенное отличие от товарных автомобильных бензинов по химическому составу.

Известен также способ переработки бензиновых фракций, по которому прямо- гонный бензин ректификацией разделяют на фракции н к.-85 и 85-100°С Вторую фракцию подвергают глубокой гидроочистке и каталитическому риформированию в среде водородсодержащего газа с целью повышения ее октанового числа Полученный риформат смешивают с первой фракцией и получают товарный высокооктановый бензин.

Недостатком этого способа является то что повышение октанового числа фракции 85-180°С проводится в присутствии цирку лирующего водородсодержащего газа под давлением 1,5-4,0 МПа, что значительно по вышает эксплуатационные затраты на процесс

IVI

1О

ы

Кроме того, смешение стабильной ри- формированной фракции 85-180°С с нестабильной фракцией н.к.-85°С приводит к снижению давления насыщенных паров товарного бензина и к большим потерям его при хранении и потреблении.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением, принятым за прототип, является способ переработки бензиновых фракций, по которому Выделенная из газового конденсата бензиновая фракция н.к.-140°С или н.к.-170°С разделяется в ректификационной колонне на нестабильную головную фракцию н.к.-58°С (н.к,- 62°С) и остаточную фракцию 58-140°С (62-170°С). Последнюю после нагрева и испарения подвергают цеоформингу в реакторе циклического действия. Катализат цеоформинга подвергают стабилизации и ректификации с получением углеводород- ного газа, целевой бензиновой фракции и компонента керосиновой фракции.

Недостатком этого способа является то, что нестабильная головная фракция н.к,- 58°С (н,к.-62°С), имея сравнительно высо- кое октановое число, либо не смешивается с целевой бензиновой фракцией, либо смешивается с ней без предварительной стабилизации, что приводит к потерям при хранении и применении. Кроме того, дан- ный способ характеризуется низкой эффективностью, выражающейся в повышенных затратах на конденсацию и охлаждение острого орошения стабилизационной колонны.

Цель изобретения - разработка такого способа, который позволил бы снизить потери конечной бензиновой фракции, а также повысить эффективность процесса за счет сокращения энергетических затрат на кон- денсацию и охлаждение острого орошения стабилизационной колонны.

Поставленная цель достигается тем, что сконденсированную нестабильную головную прямогонную фракцию н.к.-62°С пол- ученную при ректификации исходного бензина с концом кипения 140°С (170°С), без предварительного нагрева направляют в стабилизационную колонну катализата цеоформинга в пространство между выводом стабильной бензиновой фракции и вводом острого орошения,

Сущность предлагаемого способа поясняется чертежом, где 1 -сырьевая бензиновая фракция; 2 - теплообменник; 3ректификационная колонна; 4 - пары нестабильной головной прямогонной фракции; 5,17 - конденсаторы-холодильники; 6,18 - газосепзраторы; 7,19-углеводородный газ; 8,20 - острое орошение; 9 - нестабильная

головная прямогонная фракция; 10 - стабилизационная колонна; 11 - целевая бензиновая фракция; 12 - сырье процесса цеоформинга; 13 - трубчатая печь; 14 - реактор цеоформинга; 15 - катализат; 16 - головка сжиженных газов; 21 -остаток(компонент керосина).

Способ осуществляется следующим образом.

Сырьевую бензиновую фракцию 1 нагревают в теплообменнике 2 и подают в ректификационную колонну 3, С верха ректификационной колонны 3 выводят пары нестабильной головной фракции 4, которые конденсируют в конденсаторе-холодильнике 5 и подают в газосепаратор 6. Из газосепаратора 6 выводят углеводородный газ 7 и нестабильную головную прямогонную фракцию 9, направляемую без нагрева в стабилизационную колонну 10 в прострайство между выводом целевой бензиновой фракции 11 и вводом острого орошения 20.

Часть фракции 9 в виде острого орошения 8 возвращается в ректификационную колонну 3. С низа ректификационной колонны 3 выводят сырье процесса цеоформинга 12, которое нагревают и испаряют в трубчатой печи 13 и подают в один из реакторов цеоформинг, работающих в цикле реакция - регенерация катализатора.

Из реактора цеоформинга 14 катализэт направляют в стабилизационную колонну 10. С верха стабилизационной колонны 10 выводят в паровой фазе головку сжиженных газов 16, которую конденсируют в конденсаторе-холодильнике 17 и подают в газосепаратор 18. Из газосепаратора 18 выводят углеводородный газ 19, содержащий примеси водорода, полученного в реакторе цеоформинга 14, и головку сжиженных газов 16, часть которой в виде острого орошения 20 подают в стабилизационную колонну 10. С низа стабилизационной колонны 10 выводят остаток 21, который может являться компонентом керосиновых фракций.

Таким образом, по предложенному способу нестабильную головную прямогонную фракцию подают без нагрева в стабилизационную колонну в пространство между выводом целевой бензиновой фракции и вводом острого орошения.

П р и м е р. На установке переработки бензиновых фракций мощностью 19,6 тыс. т/год сырьевую бензиновую фракцию разделяют в ректификационной колонне на нестабильную головную прямогонную фракцию н.к.-62°С в количестве 0,74 т/ч и остаточную фракцию 62-170°С-сырье процесса цеоформинга в количестве 1,98 т/ч

Фракция 62-170°С содержит, мас,%: н- алкзнов 22, изо-алкзнов 19, цикпоалкзнов 51 и аренов 8. Октановое число фракции по моторному и исследовательскому методам составляет 56 и 61,2 пунктов соответственно.

Сырье процесса цеоформинга нагревают в трубчатой печи и подают в реактор. В реакторе цеоформинга в присутствиитабле- тированного ВК-цеолитного катализатора при давлении 2,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 2 , температуре на входе в реактор 420°С происходит каталитическое превращение углеводородов. За счет эндотермического эффекта на выходе из реактора температура снижается до 350°С. Продукты реакции содержат, мас.%: н-алка- ны С2-С4 35, изо-алканы Cs+в 13, цикланы 27 и арены 25. Далее продукты реакции охлаждают в теплообменнике до 212°С и направляют в стабилизационную колонну, уда в пространство между выводом целевой бензиновой фракции и вводом острого орошения поступает также сконденсированная нестабильная головная прямогонная фракция н,к.-62°С при температуре 35°С, где она стабилизируется и одновременно выполняет роль орошения. С верха стабилизационнойколоннывыводятуглеводородный газ (0,78 тч) и головку сжиженных газов (0,06 т/ч), из средней части - целевую бензиновую фракцию (высокооктановый компонент бензина с октановым числом по моторному и исследовательскому методам - 85,1 и 94 пункта соответственно) в количестве 1,77т /ч, а с низа отбирают остаток в количестве 0,1 т/ч.

Основные показатели работы установки переработки бензиновых фракций по предлагаемому и известному (прототип) способам приведены в таблице.

Из данныхтаблицы следует, что описанный способ позволяет сократить потери от испарения бензина яри его хранении на 468 т/год путем стабилизации нестабильной головной прямогонной фракции н.к,- 62°С совместно со стабилизацией и ректификацией катализата цеоформинга;

ПООЫСНТ1 эффективность процесса за счет уменьшения кратности острого орошения в стабилизационной колонне и, как следствие, сократить затраты на конденсацию и

охлаждение этого орошения.

Ориентировочный экономический эффект от внедрения заявляемого способа на установке переработки бензиновых фракций мощностью 19,6 тыс.т./год в сравнении

с прототипом, где не предусмотрена совместная стабилизация нестабильной головноП прямогонмой фракции н.к.-62°С с катализа- том цеоформинга, состасит 33 тыс.руб в год. При этом за счёт сокращения потерь автобензина А-76 от его испарения экономия составляет 15 тыс.руб, 18 тыс. руб. - за счет уменьшения затрат на конденсацию и охлаждение острого ороигёмия стабилизационной колонны.

Формула изобретения

Способ переработки бензиновых фракций разделением исходного бензина в ректификационной колонне на нестабильную головную фракцию н.к.-62°С, часть которой подают на верх колонхе в качестве острого орошения, и кубовый остаток, направляемый после нагревания и испарения на цеоформинг при температуре 300-480°С и давлении 1-4 МПа, с последующей стабилизацией полученного к ата7шзата в стабилизационной колонне путем отбора с верха колонны газа стабилизации и фракции сжижениых газов, частично используемой в качестве острого орошений на верху колонны, а также с получением в виде бокового погона высокооктановой фракции стабильного бензина и выводом с низа колонны остатка

перегонки как комгто нё нтз керосинов, о т- личающийся тем, что, с целью сокращения потерь бензина и снижения энергетических затрат при конденсации газов и охлаждении конде баТа7ГбЛав йуго фракцию

н,к.-б2°С подают в промежуточное сечение стабилизационной колонны между вводом острого орошений и выводом стабильной бензиновой фракции.

Основные показатели работы установки переработки бензиновых фракций

Использование повышение октанового числа бензиновых фракций, нефтепереработка Сущность изобретения: разделение исходного бензина ректификацией на нестабильную головную прямогонную фракцию н к - 62°С и кубовый остаток, направляемый на цеоформинг при 300- 480°С и давлении 1-4 МПа Катализат направляют в стабилизационную колонну, с верха которой отбирают фракцию сжиженных газов в виде бокового погона - высокооктановый стабильный бензин, а с низа выводят в качестве остатка перегонки керосиновую фракцию При этом нестабильную головную фракцию подают в сечение стабилизационной колонны выше уровня вывода бокового погона, но ниже уровня подачи острого орошения. В результате достигается снижение энергетических затрат 1 табл 1 ил сл

Показатели

Производительность установки по

сырьевой бензиновой фракции:

тыс.т/год

т/ч

Получено (с учетом потерь), т/ч: Нестабильная головная прямогонная

фракция н.к. - 62°С

Сырье процесса це&форминга

Катализат реактора цеоформинга

Углеводородный газ Головка сжиженных газов Целевая бензиновая фракция (высокооктановый компонент бензина) Остаток (компонент керосина)

Товарный бензин А-76 Товарный бензин А-76 с учетом

потерь от испарения

Потери бензина от испарения при

хранении,т/год

Давление, МПа:

верха ректификационной колонны

в реакторе цеоформинга верха стабилизационной колонны

Температура, °С: в ректификационной колонне:

верха входа сырья

низа

в реакторе цеоформинга в стабилизационной колонне:

верха

входа нестабильной головной прямогонной фракций

входа катализата

вывода целевой бензиновой фракции

низа

Краткость острого орошения, кг/кг: в ректификационной колонне в стабилизационной колонне

Диаметр, мм:

ректификационной колонны стабилизационной колонны

Тепловая нагрузка

конденсатора-холодильника стабилизационной колонны, МДж/ч Поверхность теплопередачи конден- сатора-холодильлника стабилизационной колонны, м

19,6 2,72

0,74 1.98 1,97 0,80

1,07

0,1

1,81

1,74 504

0,49 2,0 1,0

80 150 180 420

60

195 132 207

600 450

2162

270

0,74 1,98 1,97 0,78 0,06

1,77

0,1

1,77

1,765 36

0,49 2,0 1,2

80 150 180 420

70

35 212 146 220

2,5 3,3

600 400

1646 150

С учетом стабилизированной головТюй прямогонной фракции. Уменьшение по сравнению с прототипом произошло за счет сокращения количества острого орошения.

По прототипу По изобретению

19,6 2,72

0,74 1,98 1,97 0,78 0,06

1,77

0,1

1,77

1,765 36

0,49 2,0 1,2

80 150 180 420

70

35 212 146 220

2,5 3,3

600 400

2162

270

1646 150

13 Л

W i

rizhl

Г vA

/

T

2/r

/

//V

хл;

4/4

/4

/ 15

Ч//