Способ переработки тяжелых нефтяных остатков Советский патент 1982 года по МПК C10G65/12 

Изобретение относится к способам пере.-работки тяжелых нефтяных остатков с получением малосернистых дистиллятных и остаточных топлив и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известны способы переработки тяжелых нефтяных остатков с получением малосернистых дистиллятных и остаточных топлив путем каталитического гидрокрекинга l .

К недостаткам известных способов относятся трудность эксплуатации и аппаратурного оформления процесса каталитического ткдрокрекинга из-за наличия в нефтяных остатках большого количества асфальтосмолистых веществ, азотистых соединений и тяже.ггых металлов, вызывающих быстрое и необратимое отравление катализатора.

Известны способы переработки тяжелых нефтяных остатков с использование. комбинированных процессов деасфальтизация-гидрокрекинг, гидроочистка-гидрокр.кинг 2 и з .

Наиболее близкр-м к предлагаемому является cnoc:of переработки тяжелых нефтяных оспатков, включающий процессы гидрови:брекинга и гидрообработки. Спосо проводят следующим образом. Исходное сырье подвергают гидровисбрскин гу в эмее иковом реакторе при 420-520 0, давлении 50-350 атм и вре1.. 500 с. Полученныепродукты подают в ссп::.ратор, где их разделяют на пг1ров -в фазу, свободную от асфальтенсв и металлов, и остаток, в KOTopOjM ксЛцентрируются асфальтены и металлы.

10 Паровую фазу в целом или после разделения на отдельные фракции в рскт;-:фикационной колонне гидрообессериБсг-ют при повышенных температуре и давлении в реакторе со стационарным ка15тализатором 4 .

Нб:достаток способа заключается в сложной технологии процесса,,, необходимости вывода реакционной смеси после гидровисбрекинга из реактора,

20 разделении ее ректификацией / нагрева фракций, направляе:мых на гидрообработку.

Целью изобретения является упрощение технологии процесса.

25

Поставленная цель достигается способом переработки тяжелых нефтяных остатков путем нагрева исходного сырья под давлением в смеси с водородом, направ.ления образовав30шейся смёс-и в реакционное устройство, раэдегления ее в срб1дней сепарационной части устройства на паровую и жидкую фазы, направления жидкой фазы в нижнюю зону реакционного устройства, где ее подвергают гилровнсбрекингу при 400520С, давлении 35-300 атм, при подаче водорода с температурой на 50БОО С выше температуры гидровисбрекинга, направления паровой фазы и паровых прс)дук:гов гидровисбрекинга в верхнюю зону реакционного устройства и каталитической гидрообработки их при 250-480°С, давлении 35300 атм, подаче водорода с температуроП на 50-450°С ниже температуры гидрообработки, и последующего вывода полученных продуктов с верха реакционного устройства и выделения целевых продуктов. Отличительные признаки способа заключаются в нагреве исходного сырья под давлением ь смеси с водородом, направлении образовавшейся парожидкостной смеси в реакционное устройство, разделении ее в средней сеэпарационной зоне на паровую и жидкую фазы, направлении жидкой фазы в нижнюю зону реакционного уст ройства и гидровисбрекинге этой фазы при 400-520 0, давлении 35300 атм при подаче водорода с температурой на 50-500 С выше температуры гидровисбрекинга, направлении паровой фазы и паровых продуктов гидровисбрекинга в верхнюю зону реакционного устройства и каталитической гидрообрс1ботке при 250-480с давлении 35-300 атм, при подаче водорода с температурой на 50-450 С ниже температуры каталитической гидрообработки, последующем выводе полученных продуктов с верха реакционного устройства и выделении целевых продуктов. Способ осуществляют следующим об разом .. Нефтяные остатки в смеси с водородом нагревают в трубчатых нагревателях, при этом остатки насыщаются водородом и частичногидрокрекируются. Парожицкостную смесь напра ляют в реакционное устройство, имею щее среднюю- сепарационную зону и две реакционные зоны: верхнюю - зон каталитической гидрообработки и ниж нюю - зону гидровисбрекинга, В зоне сепарации смесь разделяют на парову ,и жидкую фазы, жидкую фазу подают в нижнюю реакционную зону, где вергают гидровисбрекингу при 400520с и давлении 35-300 атм Темпер туру в зоне гидровисбрекинга поддер живают за счет тепла горячего водор да,- который дополнительно вводят по слой жидкости с температурой на БО-ЗОО Г iiwiie температуры в зоне гидро)пи1;п(-| И Па. Паровую фазу гид висбрекинга в смеси с паровой фазой, отделенной от остаточного сырья, подают в верхнюю зону реакционного устройства, где подвергают гидрообработке. Последнюю проводят в присутствии одного или более слоев катализатора гидрообессеривания и/или гидрокрекинга, и) или гидроизомеризао.ии. Верхняя реакционная зона работает при 250-480°, причем темпеатура различных слоев катализ атора ,в зависимости от их назначения, может быть различной-. Последнюю регулируют с помощью холодного водорода, который подают под соответствуюишй слой катализатора, Дистилляткые фракции после каталитическохо гидрооблагораживания отводят сверху реактора и подают на отделение водорода, который после очистки рециркулируют в процесс, затем направляют на ректификацию, где выделяют целевые продукты. Фракции, выкипающие выше точки кипения целевого продукта, подают на смешение с остатком гидровисбрекинга или рециркулируют в процесс в смеси с исходным сырьем. Пример 1. В качестве сырья используют остаток самотлорской нефти после отбора фракций, выкипающих до , имеющий следующую характеристику: серосодержание 2,3%; коксовое число 12,2%; содержание: асфальтенов 8,0%, смол 23,2%; условная вязкость при Сырье нагревают в смеси с водородом в трубчатом нагревателе до температуры 480с при давлении 50 атм. Частично арокрекированный продукт при том же давлении Направляют в зону сепарации реактора, 1де разделяют на паровую и жидкую фазы. Жидкую фазу направляют в нижнюю зону, где подвергают гидровисбрекингу. При этом вниз реактора вводят дополнительное количество водорода с температурой . Водород, паровую фазу сырья и пары, образовавшиеся в результате гидровисбрекинга направляют в верхнюю секцию, где подвергают гидрированию в присутствии алюмокобальтмолибденового катализатора при и общем давлении процесса 50 атм. Для снижения температуры .паров сюда же подают водород с температурой . Продукты реакции из зоны каталитического гидрирования направляют на ректификацию, где выделяют водород, возвращаемый в процесс, дизельную фракцию и фракцию, кипящую влае , которую смешивают с остатком процесса гидровисбрекинга, сниза реактора., В результате получают, мас.%: Газ Бензин Cf Дизельное топливо 180-350°С27,0 Котельное топливо (остаток ) 55,6 Всего 101,2 Расход водорода составляет 1,2мае.% на исходное сырье. Содержание серы в котельном топливе О,8%,условная вязкость 14,0 УВ при 8Ос. Содержание серы в дизельном топливе 0,08%, цетановое число 54. , ( Бензин имеет октановое число 68 по моторному методу в чистом виде и может быть использован как компонен автобензина. П р и м е р 2. Используют сырье по примеру 1. Сырье нагревают в тру чатом нагревателе до 400®С при давлении 100 атм. Смесь сырья и водоро да подают в зону сепарации реакцион го устройства, откуда жидкую фазу подают в зону гидровисбрекинга.. Сю|Да же, под слой жидкости, подают во дород с температурой 800°С и нагревают сырье до температуры гидро-. висбрекинга, равной 480С. Паровую фазу гидровисбрекинга и паровую фа.зу сырья направляют в зону каталит ческого гидрокрекинга, расположенную над зоной гидровисбрекинга. Гидрокрекинг проводят при пр сутствии катализатора, содержащего Со и Мо в сульфидной форме на окиси алюминия с добавкой 3 вес.% оки си кремния. Для регулирования температуры в зоне гидрокрекинга под слой катализатора подают водород с температурой 50°С, Смесь водорода и продуктов гидрокрекинга направля ют в зону гидроизомеризации, расположенную над зоной гидрокрекинга Гидроизомеризацию проводят при.; 400°С в присутствии катализатора, содержащего 5% Со и 12% Мо в сульфидной форме на декатионированном фожазите. Температуру в зоне гидро изомеризации также регулируют подачей водорода с температурой под слой катализатора. Давление во всех зонах одинаковое и составляет 100 атм. После ректификации продуктов гидрирования получают, мас.%: Газ С -Сд2,6 Бензин Cj- 180°C 16,6 Дизельное топливо 180-350 с39,7 Котельное топливо (остаток 350°С) 43,1 Всего102,0 Расход водорода составляет 2,0 мас.% на сырье. I Содержание серы в котельном топ ливе 1%, условная вязкость 15,1, УВ при 80 . Содержание серы в дизельном топ ливе 0,05%, цетаноное число - 55. Бензин имеет октановое число 75 по моторному методу в чистом виде и может использоваться как компонент автобензина. ПримерЗ. Используют исходное сырье по примеру 1. Сырье нагревают в трубчатом нагревателе в смеси с водородом до температуры 450С при давлении 250 атм. Жидкую фазу, отделенную в сепарационной зоне подают в нижнюю зону гидровисбрекинга. Сюда же, под слой жидкости подают водорода с температурой 800°С,в результате чего сырье нагревают до 500 С и подвергают гидровисбрекингу. Паровую фазу гидровисбрекинга и паровую фазу сырья направляют в зону каталитического гидрокрекинга, расположенную над зоной гидровнсбрскинга. Гидрокрекинг проводят при 450с в присутствии аяюмокобальтмолибденового катализатора. Под слой катализатора подают водород с температурой 200°С для регулировки температурного режима в зоне гидрокрекинга. После ректификации продуктов гидрокрекинга получают, мас.%; Газ ,2 Бензин С,- 180с 28, 1 Дизельное топливо 180-350 С22,3 Котельное топливо (остаток 350°С) 49,4 Всего103,0 Расход водорода составляет 3,0 мас.% на исходное сырье. Содержание серы в котельном топливе составляет около 1%, условная вязкость 13,5°УВ при . Содержание серы в дизельном топливе 0,05%, цетановое число - 56. Октановое число бензина - 70 (моторный ). Как видно из приведенных npiiMeров, способ позволяет получить бензин с октановым числом до 75, выЙококачественное дизельное топливо с содержанием серы 0,05-0,06% и цетановым числом вьлие 50, а также котельное топливо с содержанием серы 1%. Суммарный выход светлых нефтепродуктов - бензина и дизельного топлива превышает 40% и в приведенных примерах составляет . Формула изобретения Способ переработки тяжелых нефтяных остатков, включающий стадии гидровисбрекинга и гидрообработки при повышенных температуре к давлении, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса,, исходное сырье нагревают ofl давлением в смеси с водородом. образовавшуюся парожидкостную смесг направляют в реакционное устройство в средней сепарационной зоне которого смесь разделяют на паровую и жидкую фазы, жидкую фазу направляют в нижнюю зону редакционного устройства и подвер1 эк)т гидровисбрекингу при 400-520 С, давлении 35-300 атм. при подаче водорода с температурой на 50-500 С вьпие температуры гидровйсбрекинга, -паровую фазу и паровые продукты гидровисбрекинга направ ляют в верхнюю зону реакционного устройства и подвергают каталитической гидрообр 1ботке при 2 5О-4 8О С давлении 35-300 атм, при подаче водорода с темпеоа.турой на 50-450°С ниже температуры каталитической |гидрообработки, с последуюгцим выводом полученных продуктов с верха реакционного устройства и пыдел -иом целевых продуктов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1„ Орочко Д.Ис и др. Гидрогенизационные процессы в нефтепереработке. М., Химия, 1971, с.243-280. 2.Патент США № 3775292, 208-86, опублик, 1973. 3.Патент Англии Ь 1276878,С 5 Е, опублик, 1972, 4.Патент ФРГ № 2427912, С 10 G 13/24, опублик, 976 (прототип)