Способ облагораживания бензинов вторичного происхождения Советский патент 1992 года по МПК C10G11/02 

Из &оетеьие относится f способам переработки высокосернистых низкооктановых бензинов термических процессов (термокрекинга зисбрекинга замедленного коксования) с целью получения высокооктанового малосернистого бензина газообразных олефиновых изопарафиновых углеводородов а также высококачественных газойлей и может быть использовано в нефтеперерабатывающей нефтехимической, коксисламдзвой и битумной промышленности

Известны способы каталитического облагораживания бензинов деструктивного происхождения в присутствии цеолитсодержащих катализаторов типа АШНЦ и ЦЕОКАР-2 При этом октэновые иисла вторичных бензинов повышаются на 8 10 пунктов а содержание общей серы в них снижается на 50-60%, тес 0,7-0 8 мае % до 0 3-0 4 мае % что является

недостаточным для получения товарных бензинов

Наиболее близким к изобретению является способ одновременной переработки смеси бензинов термического кресинга и замедленного коксования (н к 205СС) которая смешивается со смесью керосиновых фракций термокрекинга и замедленного коксования (205 -350°С) в присутствии катализатора ЦЕОКАР-2 - прототип При этом от бензиновой фракции н к - 205°С отгоняли легкую фракцию - - 85°С и подавали ь нижнюю часть слоя катзлизэтооз при температуре 430- Д40°С Смесь бен ;ИНОРОИ

V

о

фракции 85-205 С смешивали с к оосино- вой фракцией и подавали в верхнюю слоя катализатора ппи температуре 450 475°С Исходные бензиновые фрак ,ии вторичного происхождения хаоактеризэвались низким содеажанием общей серо Содео жание серы в бензиновых фракции :е превышало 0,2 мас.%, а в керосиновых не более 0,25 мас.%. После процесса облагораживания содержание серы в бензине снижалось до 0,014 мас.%, а октановое число возрастало до 72 пунктов (м.м.).

Недостатком данного способа облагораживания смеси бензиновой и керосиновой фракции является необходимость выделения из смеси бензинов легкой фракции н.к. - 85°С и тяжелой фракции - 85- 205°С с последующим смешением последней с керосиновыми фракциями 205- 350°С и раздельной двухпоточной подачей этих фракций в реактор установки каталитического крекинга.

Целью предлагаемого изобретения является расширение ресурсов сырья для получения высооктанового малосернистого бензина при одновременном высоком качестве других продуктов каталитического кре- кинга вакуумного газойля.

Поставленная цель достигается путем переработки смеси высокосернистого бен- зинатермокрекинга с прямогонным высоко- парафинистым газойлем мангышлакской нефти в соотношении 1:3 в присутствии це- олитсодержащего катализатора ЦЕОКАР-3.

Существенным отличием заявляемого способа облагораживания бензина термокрекинга, по сравнению с прототипом, я в ля- ется исключение разделения бензина термокрекинга на легкую и тяжелую фракции, использование бензина термокрекинга с большим содеражнием серы 0,5-0,8 мас.%, применение в качестве второго ком- понента вместо легкой керосиновой фракции более тяжелого прямо го много высокопарэфинистого вакуумного газойля мангышлакской нефти (300 350°С) в присутствии более дешевого промышленного ка- тализатора ЦЕСЖАР-3 и введение смеси бензина термокрекинга с вакуумным газойлем одним потоком в верхнюю часть слоя катализатора в реакторе.

Процесс облагораживания бензина тер- мокрекинга в смеси с высокопарафинистым вакуумным газойлем мангышлакской нефти проводили на проточной лабораторной установке при температуре 440°С. массовой скорости подачи сырья 2 ч , продолжитель- ности опыта 1 ч, при атмосферном давлении.

Бензин термокрекинга имеет следующие характеристики:

0.74

ОГ)П

Плотность,,рт . г/см

Фракционный состав,

н.к,

10%

50%

ЭС

55

75

105

90%147

к.к.172

Групповой углеводородныйсостав,

мас.%:

Ароматические15

Непредельные61

Парафино-нафтеновые24

Содержание серы, мас.%0,5

Октановое число (м.м.)63

Характеристика вакуумногогазойля

мангышлакской нефти:

Плотность, , г/см30.84

Температура вспышки, °С160

Фракционный состав, °С: н.к.220

10%300

25%350

40%400

63%450

90%470

к.к.485

Элементный состав, мас.%: Углерод85.5

Водород14.2

Кислород0,07

Сера0.2

Азот0,03

Соединения ванадия, ррм15

Содержание никеля, ррм0.5

Оценка качества сырья и получаемых продуктов осуществлялись по указанным ниже ГОСТ:

Содержание серы в бензине и вакуумном газойле, мас.% определяли ламповым методом по ГОСТ 1771-48:

Фракционный состав сырья и получаемых продуктов определяли в аппаратах Эн- глера по ГОСТ 2177-82:

Октановое число бензинов - моторный метод по ГОСТ 511- 61

Содержание непредельных углеводородов в бензинах определяли методом йодных чисел по ГОСТ 2070-55:

Групповой углеводородный состав бензинов определяли хроматографическим и спектральным методами.

Облагораживание бензина термокрекинга происходит за счет обессеривзния исходного сырья до сероводорода, ароматизации и изомеризации непредельных углеводородов в ароматические и изо- парафиновые углеводороды. В случае введения в вакуумный газойль бензина термокрекинга с содержанием до 60-70 мас.% непредельных углеводородов процесс изомеризации и ароматизации ускоряется. Ароматизация углеводородов тяжелого газойля идет с большим перераспределением водорода, его количество увеличивается.

что приводит к более глубокому обессерива- нию бензиновых фракций по сравнению с их прямым облагораживанием.

Пример 1. Сравнительный. Иллюстрирует облагораживание бензина термокрекинга в присутствии катализатора ЦЕОКАР-4 при 440°С, массовой скорости подачи сырья 2 , продолжительности опыта 1 ч, атмосферном давлении, при этом получены следующие результаты:

Выход продуктов, мас.% на сырье: Газ + потери13,1

Кокс1,5

Катализат85,4

Состав катализата, мас.%: Ароматические26

Непредельные18

Парафино-нафтеновые56

Октановое число (м.м.)70,2

Содержание серы, мас.%0,2

Из полученных результатов видно, что октановое число бензина после облагораживания увеличивается лишь на 72 пункта при остаточном содержании серы 0,2 мае.%. Для товарного бензина А-76 необходимо иметь октановое число 76 пунктов и содержание серы не более 0,1 мас.%. Следовательно прямое облагораживание бензина термокрекинга в присутствии катализатора ЦЕОКАР-3 является недостаточным.

Пример 2. Иллюстрирует облагораживание бензина термокрекинга совместно с крекингом фракции вакуумного газойля 220-485°С в соотношении 1:3 (мае.доли) в присутствии катализатора ЦЕОКАР-3 при условиях, что и в примере 1. При этом получены следующие результаты:

Выход продуктов: мас,% на сырье Сухой газ6,0

Пропан-пропиленовая фракция 8,0 Бутан-бутиленовая фракция11,0

Бензин Cs-2050C46,0

Легкий газойль (205-350°С)16,0

Тяжелый газойль ( 350°С)10,0

Кокс3,0

Полученный бензин имеет следующие характеристики:

Плотность, $° ., г/см30,75 Фракционный состав, °С

н.к.45

10%70

50%110

90%180

к.к.205

Содержание серы, мас.%0,07

Октановое число (м.м.)76 Групповой углеводородный состав, мас.%:

Ароматические38

Непредельные15

Парафино-нафтеновые47

Из приведенных данных следует, что

способ облагораживания бензинов термокрекинга в смеси с вакуумным газойлем позволяет расширить сырьевую базу процесса, а также повысить качество бензина термокрекинга до уровня товарного 0 А-76 и при этом получить фракцию (205- 350°С) ценную для производства технического углерода. Кроме того получают пропан-пропиленовую и бутан-бутилено- вую фракции, используемые для производ5 ства авто- и авиоалкилатов.

Таким образом, по изобретению используют высокосернистый бензин термокрекинга с содержанием серы 0,5 мас.% и более доступный вакуумный газойль с кон0 цом кипения 485°С и содержанием серы 0,2 мас.%, т.к. керосиновые фракции 205- 350°С процесса термокрекинга в настоящее время целенаправленно используются как сырье для получения технического углеро5 да. В связи с этим по предложенному способу применяют менее дефицитное сырье - вакуумный газойль с более высоким концом кипения - 485°С, который в настоящее время является сырьем каталитического кре0 кинга. Новый катализатор ЦЕОКАР-3 является более дешевым по сравнению с катализатором ЦЕОКАР-2 по прототипу, и используется в настоящее время на промышленных установках каталитического

5 крекинга типа Г-43-102 и по этой причине не требует изменения технологических параметров процесса по сравнению с прототипом.

Кроме того, в отличие от прототипа, про0 цесс облагораживания бензина термокрекинга в смеси с вакуумным газойлем проводится в более мягких условиях - температура в реакторе(440°С) одинаковая по всему слою катализатора. При этом по изо5 бретению получают бензин с содержанием серы менее 0,1 мас.% и октановым числом 76 пунктов (м.м.) в то время как в способе по прототипу октановое число получаемого бензина не превышает 72 пункта (м м.), Сле0 дует отметить, что в способе по изобретению подъема температуры в реакторе выше 440°С приведет к увеличению октанового числа бензина и уменьшению содержания в нем серы.

Формула изобретения

5Способ облагораживания бензинов вторичного происхождения каталитической обработкой смеси двух углеводородных фракций с разным содержанием сернистых соединений в проточном реакторе с цеолит

содержащим катализатором при повышен-на термического крекинга с температурой

ной температуре и атмосферном давлении,Н.К. - 170°С с высокопарафинистым вакуумотличающийся тем, что, с цельюным газойлем с температурой Н.К-485°С и

снижения содержания серы и повышениянизким содержанием серы при массовом

октанового числа бензина, в качестве сырья5 отношении бензин : газойль 1:3, причем

используют смесь высокосернистого бензи-смесь подают в верхний слой катализатора.

Использование повышение октанового числа и снижение содержания сернистых соединений в бензинах термокатилитиче- ских процессов Сущность изобретгния обработка смеси высокосернистого бензина термического крекинга н.к - 170°С с содержанием серы 0 5 мае % и фракции высоко- парафинистого вакуумного газойля н.к - 485°С, с низким содержанием серь, равным О 2 мае % пои массовом отношении бензин . газойль 1.3. Обработку ведут в протонном реакторе с цеолитсодержащим катализатором при 440°С путем подачи смеси в верхний слой катализатора Получают бензин с содержанием серы 0 1 мае % и о ч 76 пунктов (м м.) t f. I/ I faa.