Способ получения высокооктанового бензина и ароматических углеводородов Советский патент 1992 года по МПК C10G63/02 

Изобретение относится к химической и нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к области получения бензинов и ароматических углеводородов.

Известен способ получения автобензина и ароматических углеводородов. Исходный низкооктановый бензин с содержанием алканов 50-80% подвергают перегонке и отделяют алканы Cs и изо-Се, а 20-90% н- гексана разделяют на две части. Из них первую подвергают риформингу, поддерживая содержание ароматических углеводородов в риформате 55-60 об.% и октановое число на уровне 88-92 пункта по исследовательскому методу. Другую часть в количестве 10-50% от общего количества бензина подвергают гидрокрекингу при давлении 5-32 МПа, объемной скорости 0.2-1,0 и соотношении водорода к сырью 500-2000 нл/л в присутствии катализатора, содержащего

сульфиды металлов VI и VIII групп на кислотном носителе. От жидких продуктов гидрокрекинга отгоняют фракцию с концом кипения 60-120°С, а остаток объединяют с риформированным продуктом для концентрирования ароматических углеводородов Сб-Сц. Концентрат используют, с одной стороны, для получения автобензина с высокими октановыми свойствами вместе с дистиллятом продукта гидрокрекинга и, с другой стороны для экстракции ароматических углеводородов, после которой неароматический рафинат возвращают на гидрокрекинг. Катализатор, применяемый на первой ступени, содержит сульфиды W или Мо в количестве 5-30% и Ni в кэличест- ве 1-6%, катализатор гидрокрекинга содержит только сульфиды W или Мо.

Недостатком способа является сравнительно низкое октановое число и выход комeazarSl

ю

ы

Ч

понентов бензинов и сложность получения последних.

Наиболее близким к предложенному является способ получения высокооктанового бензина. Исходный бензин разгоняют на первую углеводородную фракцию, состоящую из углеводородов до Cs и фракцию Сб+. Последнюю подвергают риформингу, из продукта отделяют от высококипящих компонентов вторую углеводородную фракцию, обогащенную углеводородами Cs. Фракции Cs объединяют и изомеризуют н-Cg, высококипящие компоненты риформинга разгоняют на фракцию 65-107°С, обогащенную Сб , и оысококиппщий риформат. Из фракции, обогащенной CG, удаляют ароматические углеводороды и у; леводороды С/, остаток изо- меризуют и извлекают изомеры Сб, используемые в качестве компонентов бензинов. Углеводороды С направляют на тер- мический или каталитический крекинг.

Целью изобретения является увеличение ныхода высокооктанового бензина при неизменном количестве получаемых ароматических углеводородов.

Поставленная цель достигается тем, что прямогонную или вторичного происхождения бензиновую фракцию U.K. -180°C разделяют на фракции: легкую Н.К. 62°С, среднюю 62-140°С и тяжелую МО-180°С. Среднюю и тяжелую фракции подвергают гидроочистке и риформингу. Из риформэта средней фракции экстракцией извлекают ароматические углеводороды с получением рафината. Смесь легкой фракции, рафината средней фракции и 5-50% риформага тяжелой фракции подвергают гидроконверсии при 300--420°С в присутствии никель-или платипосодержащегО1 катализатора. Полученный катализат объединяют с оставшей- ся частью риформата тяжелой фракции с получением товарного высокооктанового бензина АИ-93 без ГЭС.

Отличительным признаком предлагаемого способа является проведение процес- са гидроконверсии рафината и легкой фракции Н,К. -62 С в присутствии риформата тяжелой фракции 140- 180°С. Октановое число полученного катализата выше, чем смеси, полученной при простом смешении катализата гидроконверсии чистого рафината и фракции Н К. -62°С с риформатом фракции 140-180°С или продуктом его гидроконверсии, одновременно повышается выход продуктов гидроконверсии рафината и фракции Н.К.-62°С.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример (сравнительный). Бензиновую фракцию 35-180°С разделяют методом

ректификации на легкую 35-62°С, среднюю 62-140°С и тяжелую 140-180°С фракции,

Среднюю фракцию после гидроочистки на алюмоникельмолибденовом катализаторе до содержания серы 0,5 млн4 подвергают каталитическому риформингу на промышленном катализаторе КР-110 (ТУ 38.101869-85) (платина 0,36 мас.%, рений 0,20 мас.%, кадмий 0,23 мас.%. хлор 1,40 мас.%, оксид алюминия - остальное) при температуре 500°С, давлении 2,С МПа, объемной скорости подачи сырья 1,5 и кратности циркуляции водородсодержащего газа к сырью 1500:1 нм3/м . Из полученного стабильного риформата экстрагируют ароматические углеводороды и получают деа- роматизированный продукт - рафинат.

Тяжелую фракцию 140-180°С после гидроочистки на алюмоникельмолибденовом катализаторе подвергают риформингу на катализаторе КР-104 (ТУ 38.101380-77) (платина 0,36 мас.%, рений 0,20 мэс.% кадмий 0,25 мас.%, хлор 0,90 мас.%, оксид алюминия - остальное) при температуре 190°С, давлении 2,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 1,5 ч , кратности циркуляции водородсодержащего газа к сырью 1500 нм /MJ, Полученный риформат стабилизируют. Октановое число риформата 80 пунктов по М.М. Легкую фракцию 35-62°С и рафинат фракции 62-140°С подвергают каталитической гидроконверсии на промышленном катализаторе КД-Зп (ТУ 38.50181-88) (закись никеля 4,0 мас.%, оксид молибдена 19,0 мас.%, цеолит Y 9,0 мас.%, высококремнеземный цеолиг ЦВМ 30,0 мас.%, оксид алюминия-остальное) при температуре 300°С, давлении 3,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 4 ч , кратности циркуляции водородсодержащего газа к сырью 500 нм /м . Полученный стабильный катализат имеет октановое число 74 пункта по М.М.

Смешением стабильного катализата с риформатом фр. 140-180°С получают автобензин с октановым числом 76,5 пункта по М.М. с выходом 47% на сырье. Бензин удовлетворяет требованиям на автобензин А-76 безТЭС.

Материальный баланс процесса Взято: фр, 35-180°С 100кг Получено: фр, 35-62°С 20 кг фр. 62-140°С60 кг

фр. 140-180°С20 кг

Взято на риформинг: средняя фр. 62-140°С 60 кг Получено: риформата фр. 62-140°С51кг (85%)

в т.ч. ароматические УВ35,7 кг

рафинат15,3 кг

Взято на риформинг. тяжелая фр. 140-180°С 20кг Получено риформата фр. 140-180°С17 кг (85%)

Взято на гидроконверсию фр 35-62°С20 кг

рафинат15,3 кг

Всего:35,3 кг

Получено ст. катализат 30,0 кг (85%) Взято на смешение: ст. катализат30,0 кг

риформатфр. 140-180°С 17,0кг Получено: автобензина 47,0 кг ароматических УВ35,7 кг

Всего целевых продуктов 82,7 кг П р и м е р 2, Бензиновую фракцию 35-180°С разделяют методом ректификации на легкую фракцию 35-62°С, среднюю фракцию 62-140°С и тяжелую фракцию 140-180°С.

Среднюю фракцию после гидроочистки на алюмоникельмолибденовом катализаторе до содержания серы 0,5 млн подвергают каталитическому риформингу на промышленном катализаторе КР-110 (ТУ 38.101869-85) при температуре 500°С, давлении 2.0 МПа, объемной скорости подачи сырья 1,5 ч и кратности циркуляции водо- родсодержащего газа к сырью 1500:1

Из полученного стабильного риформата экстрагируют ароматические углеводороды и получают деароматизированный продукт -- рафинат.

Тяжелую фракцию 140-180°С после гидроочистки на алюмоникельмолибденовом катализаторе подвергают риформингу на катализаторе КР-104 (ТУ 38.101380-77) при температуре 490°С, давлении 2,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 1,5 ч , кратности циркуляции водородсодержаще- го газа к сырью 15001. Полученный рифор- мат стабилизируют и разделяют в соотношении 50:50. 50% катализата фракции 140-180°С смешивают с легкой фракцией 35-62°С и рафинатом фракции 62-140°С и подвергают каталитической гидроконверсии на промышленном катализаторе КД-Зп (ТУ 38.50181-88) при температуре 300°С, давлении 3,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 4 , подаче ВСГ 500 нм3/м° сырья. Полученный стабильный катализат имеет октановое число

85пунктов по М.М Смешением стабильного катализата с оставшейся частью риформата фракции 140-180°С получают товарный автобензин с октановым числом

86пунктов по М.М. с выходом 47,9% на сырье. Бензин удовлетворяет требованиям на автобензин АИ-93 без ТЭС

Материальный баланс процесса

0

5

0

Взято: фр.35-180°С 100кг Получено: фр. 35-62°С 20 кг фр. 62-140°С60 кг

фр. 140-180°С20 кг

Взято на риформинг средняя фр. 62-140°С 60 кг Получено риформата фр. 62-140°С51 кг (85%)

в т.ч. ароматические УВ 35,7 кг рафинат15,3 кг

Взято на риформинг: Тяжелая фракция 140-180°С20 кг

Получено: Риформата фр.

140-180°С17 кг (85%)

в т.ч. на гидроконверсию 8,5 кг на смешение в товар 8.5 кг Взято на гидроконверсию: фр.35-62°С20 кг

рафинат15,3 кг

риформатфр 140-180°С 8,5 кг Всего:43,8 кг

Получено: ст. катализат 39,4 кг (90%) 5Взято на смешение:

ст. катализат39,4 кг

риформат фр. 140-180°С 8,5 кг Получено: автобензина47,9,кг(47,9%) 0 ароматических УВ35,7 кг (35,7%) Всего целевых

продуктов83.6 кг (83,6%)

П р и м е р 3. Эксперимент проводят аналогично примеру 2. Отличается тем, что 5 риформатфр. 140-180°С делят в соотношении 5:95. 5% риформата смешивают с фр. 35-62°С и рафинатом и подвергают гидроконверсии при температуре 420°С на промышленном катализаторе К-1089 В (ТУ 0 38.402.62.66-89) (платина - 0,4 мас.%, высококремнеземный цеолит ЦВМ - 5,6 мас.%, фтор - 0,15 мас.%, олово - 0,2 мас.%, фтор - 0,15 мас.%, оксид алюминия - остальное). Товарный автобензин после смешения ката- 5 лизата с риформатом фр. 140-180°С имеет октановое число 81,3 пункта по М.М. при выходе 48,0% на сырье. Бензин удовлетворяет требованиям на автобензин АИ-93 с добавлением ТЭС.

0 П р и м е р 4. Эксперимент проводят аналогично примеру 2. Отличается тем, что риформат фр, 140-180°С делят в соотношении 50:50. 50% риформата смешивают с фр. 35-62°С и рафинатом и подвергают гидро- 5 конверсии на катализаторе КД-Зп при температуре 350°С.

Товарный автобензин после смешения катализата с риформатом фр. 140-180°С имеет октановое число 85,7 пункта по М.М. при выходе 46,2% на сырье.

Бензин удовлетворяет требованиям на автобензин АИ-93 без ТЭС За пределами указанных соотношений октановое число и выработка бензина снижаются, что иллюстрируется следующими примерами

П р и м е р 5 Эксперимент проводят аналогично примеру 2 Отличается тем, что риформат фр 140-180°С делят в соотношении 55 45. 55% риформата смешивают с фр. 35-62°С и рафинатом и подвергают гидроконверсии при температуре 280°С на катализаторе КД-Зп

Автобензин после смешения катализа- та с риформатом фр 140-180°С имеет октановое число 75,6 пункта no M.M, при выходе 49,6% на сырье. Бензин удовлетворяет требованиям только на автобензин А-76 без ТЭС

П р и м е р 6 Эксперимент проводят аналогично примеру 2 Отличается тем, что риформат фр 140-180°С делят в соотношении 3 97 3% риформата смешивают с фр. 35-62°С и рафинатом и подвергают гидроконверсии при температуре 430°С на катализаторе К-1089 В

Автобензин после смешения катализз- та с риформатом фр 140-180°С имеет октановое число 812 пункта по М М. при выходе 43 4% на сырье Бензин удовлетворяет требованиям на автобензин АИ-93 с добавлением ТЭС

П р и м е р 7 (по прототипу). Бензиновую фракцию 35-180°С разделяют методом ректификации на первую фракцию, состоящую из углеводородов до Cs, и вторую фракцию углеводородов Се и выше Вторую фракцию после гидроочистки подвергают риформин- гу на катализаторе КР-104 (ТУ 38 101380-77) при температуре 490°С, давлении 2,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 1,5 ч , кратности циркуляции водородсодержащё- го газа к сырью 1500 1 Риформат разделяют на третью углеводородную фракцию, обогащенную углеводородами Cs , и остаточную фракцию Первую и третью фракции Cs объединяют и подвергают каталитической изомеризации на платиновом катализаторе ИП-62 при температуре 350°С, давлении 3,0 МПа объемной скорости подачи сырья 2 ч , кратности циркуляции водородсодержаще- го газа к сырью 500 1

Остаточную фракцию риформата разгоняют на фракцию 65-107°С и высококипящий риформат Из фракции 65-107°С методом экстракции селективным раство- рителем-триэтиленгликолем удаляют ароматические углеводороды и фракцию, обогащенную углеводородами С Оставшийся рафинат изомеризуют на промышленном катализаторе ИП-62 при

температуре 350°С, давлении 3,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 2 , кратности циркуляции водородсодержащего газа к сырью 5001. Фракцию, обогащенную угле- водородами С, направляют на каталитический крекинг.

Полученные продукты реакции смешивают и получают товарный автобензин с октановым числом 86 пунктов по М.М. с 0 выходом 82,9% на сырье. Бензин удовлетворяет требованиям на автобензин АИ-93 без ТЭС, но для приготовления бензина требуется вовлечение в автобензин всех ароматических углеводородов,

5 Без вовлечения ароматических углеводородов получают товарный автобензин с октановым числом 83 пункта по М М. с выходом 69,7%. Данный бензин удовлетворяет требованиям на автобензин АИ-93 с 0 добавлением ТЭС

Материальный баланс процесса Взято: фр. 35-180°С 100 кг Получено: 1-я фракция Cs10 кг 5 2-я фракция Се+ 90 кг Взято на риформинг: 2-я фракЦия Се+ 90 кг Получено риформата 2-й фракции 76,5 кг 0 в т ч. 3-я фракция Cs 10кг остаточная фракция 66,5 кг из них фракция

65-107°С26,5 кг (40%)

высококипящий

5 риформат40,0 кг (60%)

Взято на изомеризацию. 1-я фракция Cs10 кг

3-я фракция Cs10 кг

Всего20 кг

0 Получено изомеризата 18,0 кг (90%) Взято на экстракцию и ректификацию фр. 65-107°С26,5 кг

Получено аромати5 ческиеУВ13,2 кг (50%)

фракция ,3 кг (20%)

рафинат8,0 кг (30%)

Взято на изомеризацию рафината8,0 кг

0 Получено: изомеризата

рафината7,2 кг (90%)

Взято: фракции Cz на каталитический крекинг 5,3 кг Получено катализата

5фр. ,5 кг (85%)

Взято на смешение, высококипящий риформат 40,0 кг изомеризат фр. Cs18,0 кг

ароматические УВ13,2кг

изомеризат рафината 7,2 кг

82,9 кг (82,9%)

69,7 кг (69,7%)

катэлизат фр Су4,5 кг

Получено автобензина

в т.ч. автобензина без ароматических УВ

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить выход автобенэина на 1,0-2.5% на сырье при одновременном повышении октанового числа на 4-8 пунктов и получить автобензин АИ-93 без ТЭС без вовлечения дополнительного количества ароматических углеводородов.

Формула изобретения Способ получения высокооктанового бензина и ароматических углеводородов путем разделения исходной бензиновой фракции перегонкой на фракции с использованием процессов риформинга и экстракции риформата с получением ароматиче-

ских углеводородов, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода высокооктанового бензина при неизменном количестве получаемых ароматических углеводородов, исходную бензиновую фракцию разделяют на легкую н.к. -62 С, среднюю 62-140°С и тяжелую 140-180°С фракции, среднюю и тяжелую фракции подвергают гидроочистке и риформингу, из риформата средней фракции экстракцией извлекают ароматические углеводороды, смесь легкой фракции, рафината средней фракции и 5-50 мас.% риформата тяжелой фракции подвергают гидроконверсии при 300-420°С в присутствии никель- или плати- носодержащего цеолитного катализаторам продукт гидроконверсии объединяют с оставшейся частью риформата тяжелой фракции с получением высокооктанового бензина.

Использование: нефтепереработка, нефтехимия. Сущность: исходную бензиновую фракцию разделяют перегонкой на мягкую н.к. - 62°С, среднюю 62-140°С и тяжелую 140 180°С фракции, среднюю и тяжелую фракции подвергают гидрсочистке и риформингу, из риформата средней фракции экстракцией извлекают ароматические углеводороды, смесь легкой фракции рафината средней фракции и 5- 50 мас.% риформата тяжелой фракции подвергают гидроконверсии now 300- 420°С в присутствии никель- илм носодержащего цеопитного катализатора и продукт гидроконверсии объединяют с оставшейся частью риформата тяжелой фракции с получением высокооктанового бензина.