Патент на изобретение №2309974

(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ ОСТАТКОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области нефтепереработки, конкретно к способу переработки нефтяных остатков. Способ переработки нефтяных остатков включает стадии гидрогенизационного облагораживания нефтяных остатков и разделения полученного гидрогенизата на дистиллят (топливные фракции) и непревращенный остаток. Полученный непревращенный остаток подвергают замедленному коксованию, получая дистилляты коксования и кокс. Затем дистилляты коксования дополнительно смешивают с дистиллятами стадии гидрогенизационного облагораживания и прямогонными дизельными дистиллятами и подвергают совместной гидроочистке при следующем соотношении, мас.%: дистилляты коксования 35-80, дистилляты гидрогенизационного облагораживания 15-40, прямогонные дизельные дистилляты 5-25. Процесс совместной гидроочистки осуществляют при давлении 40-80 кгс/см², температуре 320-400°С, объемной скорости подачи сырья 0,5-2,0 час^-1, соотношении водородсодержащий газ/сырье 400-1500 н.об./об. в присутствии алюмокобальтмолибденового или алюмоникельмолибденового катализатора. Способ позволяет получить малосернистый нефтяной кокс, пригодный к применению в качестве электродного кокса, бензиновую фракцию (Н.К. -180°С), которая используется как компонент сырья процесса каталитического риформинга, дизельную фракцию (180-360°С), содержащую менее 0,035 мас.%, серы, что соответствует требованиям стандарта EN-590 (ГОСТ 52368-2005), и которая является товарным дизельным топливом, и остаточную фракцию (>360°С), содержащую 0,1-0,3 мас.%, серы, которая может использоваться как компонент сырья каталитического крекинга или как компонент малосернистого котельного топлива. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области нефтепереработки, конкретно к способу переработки нефтяных остатков.

Известен способ коксования нефтяных остатков (гудрона), позволяющий получить 13 мас.% бензиновой фракции, 28,5 мас.% керосино-газойлевой фракции и легкого газойля, 25,9 мас.% тяжелого газойля и 24,0 мас.% кокса.

Процесс коксования проводят в коксовых камерах при температуре 420-520°С, давлении 1,7-6,1 кгс/см² (М.Г.Рудин, В.Е.Сомов, А.С.Фомин. «Карманный справочник нефтепереработчика», ЦНИИТЭнефтехим, 2004 г., стр.183).

Недостатком способа является получение продуктов, характеризующихся высоким содержанием серы: в бензиновой фракции 0,2-0,6 мас.%, в легком газойле 0,8-2,0 мас.%, в тяжелом газойле 1,5-3,0 мас.%, в коксе свыше 3 мас.%, что делает невозможным их использование в качестве товарной продукции и требует применения специальных технологий, обеспечивающих глубокое облагораживание полученных продуктов.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ переработки нефтяных остатков, который включает стадии гидрогенизационного облагораживания нефтяных остатков и разделения полученного гидрогенизата на дистиллят и непревращенный остаток (процесс LC-fining). В качестве сырья могут быть использованы, например, мазут, гудрон и др.

Жидкое сырье после нагрева смешивается с горячим водородсодержащим газом и подается в низ реактора. Слой катализатора в реакторе находится во взрыхленном состоянии за счет восходящего потока газосырьевой смеси. Полученный гидрогенизат разделяют ректификацией.

После разделения полученного гидрогенизата дистиллят гидрогенизационного облагораживания содержит, в случае переработки гудрона, бензиновую фракцию (до 204°С) в количестве 12,7-17,4 мас.%, дизельную фракцию (204-343°С) в количестве 16,8-23,1 мас.%, фракцию тяжелого газойля (343-524°С) в количестве 28,5-39,1 мас.% и непревращенный остаток (выше 524°С) в количестве 35,0-36,7 мас.% (Г.А.Берг, С.Г.Хабибуллин. «Каталитическое гидрооблагораживание нефтяных остатков», Ленинград: Химия, 1986 г., стр.169-170).

Недостатком указанного способа является то, что полученные из дистиллята продукты требуют дополнительного облагораживания из-за относительно высокого содержания в них серы. Из производственных данных известно, что при осуществлении данного способа получают вышеперечисленные продукты со следующим содержанием в них серы: в бензиновой фракции 0,1-0,2 мас.%, в дизельной фракции 0,2-0,5 мас.%, во фракции тяжелого газойля 0,3-0,8 мас.%.

Другим недостатком данного способа является наличие среди продуктов процесса непревращенного остатка, т.е. тяжелого углеводородного компонента, который не может непосредственно использоваться в качестве моторного топлива и обладает также высоким содержанием серы (0,5-1,0 мас.%).

Задачей настоящего изобретения является разработка способа переработки нефтяных остатков, обеспечивающего получение малосернистого нефтяного кокса (пригодного к применению в качестве электродного кокса), с использованием непревращенного остатка гидрогенизационного облагораживания, а также получение малосернистых моторных топлив в соответствии с современными жесткими требованиями к качеству товарной продукции, что позволяет существенно улучшить технико-экономические показатели способа.

Для решения поставленной задачи предлагается способ переработки нефтяных остатков, включающий стадии гидрогенизационного облагораживания нефтяных остатков и разделения полученного гидрогенизата на дистиллят (топливные фракции) и непревращенный остаток. Способ отличается тем, что полученный непревращенный остаток подвергают замедленному коксованию, получая дистилляты коксования и кокс, после чего дистилляты коксования дополнительно смешивают с дистиллятами стадии гидрогенизационного облагораживания и прямогонными дизельными дистиллятами и подвергают совместной гидроочистке при следующем соотношении, мас.%: дистилляты коксования 35-80, дистилляты гидрогенизационного облагораживания 15-40, прямогонные дизельные дистилляты 5-25.

Причем процесс совместной гидроочистки осуществляют при давлении 40-80 кгс/см², температуре 320-400°С, объемной скорости подачи сырья 0,5-2,0 час^-1, соотношении водородсодержащий газ/сырье 400-1500 н.об./об. в присутствии алюмокобальтмолибденового или алюмоникельмолибденового катализатора.

В качестве нефтяных остатков используют гудроны или их смеси с другими остаточными продуктами.

Следует отметить, что дистилляты гидрогенизационного облагораживания могут быть направлены на стадию совместной гидроочистки либо целиком, либо частично, исключая из них более легкие бензиновые фракции, которые используют в качестве сырья каталитического риформинга или процесса пиролиза.

Процесс гидрогенизационного облагораживания осуществляют при давлении водорода 120-180 кгс/см², температуре 320-400°С в присутствии алюмоникельмолибденового или алюмокобальтмолибденового катализатора.

Реализация предлагаемого способа позволяет получить малосернистый нефтяной кокс, пригодный к применению в качестве электродного кокса, глубоко очищенное дизельное топливо, содержащее менее 0,035 мас.% серы (при необходимости менее 0,005 мас.% серы), что соответствует требованиям стандарта EN-590 (ГОСТ 52368-2005), бензиновые дистилляты – отгоны от стадий гидрогенизационного облагораживания и гидроочистки – компоненты сырья каталитического риформинга или процесса пиролиза и остаточную фракцию, содержащую 0,1-0,3 мас.% серы, которая может использоваться как компонент сырья каталитического крекинга или как компонент малосернистого котельного топлива.

Общий выход указанных продуктов на исходное сырье составляет порядка 88%, остальное – углеводородный газ, сероводород, аммиак.

Ниже приведены примеры конкретной реализации способа.

Пример 1.

Гидрогенизационному облагораживанию подвергают гудрон сернистой нефти (плотность 983,4 кг/м³, содержание серы 2,6 мас.%, коксуемость 12,7 мас.%). Процесс гидрогенизационного облагораживания осуществляют при давлении водорода 150 кгс/см², температуре 400°С на стационарном алюмоникельмолибденовом катализаторе.

Полученный гидрогенизат разделяют на топливные фракции – фр. Н.К. – 200°С, фр. 200-350°С и фр. 350-450°С (суммарный выход 30%, содержание серы 0,2 мас.%), и непревращенный остаток (выход 70%, содержание серы 0,4 мас.%). Фракцию Н.К. – 200°С используют как компонент сырья каталитического риформинга, а фракции 200-350°С и 350-450°С направляют на стадию совместной гидроочистки.

Полученный непревращенный остаток подвергают замедленному коксованию, получая углеводородный газ 9 мас.%, дистиллят коксования 67 мас.% (содержание серы 0,3 мас.%), кокс, пригодный к применению в качестве электродного 24 мас.% (содержание серы – менее 1,5 мас.%). Затем дистиллят коксования смешивают с дистиллятом стадии гидрогенизационного облагораживания (фракциями 200-350°С и 350-450°С) и прямогонным дизельным дистиллятом (180-360°С) и подвергают совместной гидроочистке при следующем соотношении, мас.%: дистиллят коксования 80, дистиллят гидрогенизационного облагораживания 15, прямогонный дизельный дистиллят 5.

Процесс совместной гидроочистки осуществляют при давлении 80 кгс/см², температуре 400°С, объемной скорости подачи сырья 2,0 час^-1, соотношении водородсодержащий газ/сырье 1500 н.об./об. в присутствии алюмокобальтмолибденового катализатора. В результате получают гидрогенизат, который разделяют путем ректификации на бензиновую (Н.К. – 180°С), дизельную (180-360°С) и остаточную (360-450°С) фракции.

Таким образом, способ позволяет получить малосернистый нефтяной кокс, пригодный к применению в качестве электродного кокса, бензиновую фракцию (Н.К. – 180°С), которая используется как компонент сырья процесса каталитического риформинга, дизельную фракцию (180-360°С), содержащую менее 0,035 мас.% серы, что соответствует требованиям стандарта EN-590 (ГОСТ 52368-2005), и которая является товарным дизельным топливом, и остаточную фракцию (360-450°С), содержащую 0,1 мас.% серы, которая может использоваться как компонент сырья каталитического крекинга.

Пример 2.

Гидрогенизационному облагораживанию подвергают смесь (1:1) гудрона сернистой нефти (плотность 983,4 кг/м³, содержание серы 2,6 мас.%, коксуемость 12,7 мас.%) и тяжелого газойля каталитического крекинга (плотность 997 кг/м³, содержание серы 2,7 мас.%, коксуемость 19,2 мас.%). Процесс гидрогенизационного облагораживания осуществляют при давлении водорода 180 кгс/см², температуре 380°С в кипящем слое алюмоникельмолибденового микросферического катализатора.

Полученный гидрогенизат разделяют на фракцию Н.К. – 360°С (выход 40%, содержание серы 0,1 мас.%) и непревращенный остаток (360°С -К.К.) (выход 60%, содержание серы 0,3 мас.%).

Полученный непревращенный остаток подвергают замедленному коксованию, получая углеводородный газ 10 мас.%, дистиллят коксования 70 мас.% (содержание серы 0,25 мас.%), кокс, пригодный к применению в качестве электродного 20 мас.% (содержание серы – менее 1,5 мас.%). Затем дистиллят коксования смешивают с дистиллятом стадии гидрогенизационного облагораживания (Н.К. – 360°С) и прямогонным дизельным дистиллятом (180-360°С) и подвергают совместной гидроочистке при следующем соотношении, мас.%: дистиллят коксования 35, дистиллят гидрогенизационного облагораживания 40, прямогонный дизельный дистиллят 25.

Процесс совместной гидроочистки осуществляют при давлении 60 кгс/см², температуре 360°С, объемной скорости подачи сырья 1,0 час^-1, соотношении водородсодержащий газ/сырье 1000 н.об./об. в присутствии алюмоникельмолибденового катализатора. В результате получают гидрогенизат, который разделяют путем ректификации на бензиновую (Н.К. – 160°С), дизельную (160-360°С) и остаточную (360-450°С) фракции.

Способ позволяет получить малосернистый нефтяной кокс, пригодный к применению в качестве электродного кокса, бензиновую фракцию (Н.К. – 160°С), которая используется как компонент сырья процесса каталитического риформинга, дизельную фракцию (160-360°С), содержащую менее 0,005 мас.% серы, что соответствует требованиям стандарта EN-590 (ГОСТ 52368-2005), и которая является товарным дизельным топливом, а также остаточную фракцию (360-450°С), содержащую менее 0,1 мас.% серы, которая может использоваться как компонент сырья каталитического крекинга.

Пример 3.

Гидрогенизационному облагораживанию подвергают смесь (4:1) гудрона сернистой нефти (плотность 983,4 кг/м³, содержание серы 2,6 мас.%, коксуемость 12,7 мас.%) и тяжелого газойля каталитического крекинга (плотность 997 кг/м³, содержание серы 2,7 мас.%, коксуемость 19,2 мас.%). Процесс гидрогенизационного облагораживания осуществляют при давлении водорода 120 кгс/см², температуре 320°C на стационарном алюмоникельмолибденовом катализаторе.

Полученный гидрогенизат разделяют на топливные фракции – фр. Н.К. – 200°С, фр. 200-350°С и фр. 350-450°С (суммарный выход 25%, содержание серы 0,5 мас.%) и непревращенный остаток (выход 75%, содержание серы 0,6 мас.%). Фракцию Н.К. – 200°С используют как компонент сырья каталитического риформинга, а фракции 200-350°С и 350-450°С направляют на стадию совместной гидроочистки.

Полученный непревращенный остаток подвергают замедленному коксованию, получая углеводородный газ 8 мас.%, дистиллят коксования 62 мас.% (содержание серы 0,4 мас.%), кокс, пригодный к применению в качестве электродного 30 мас.% (содержание серы менее 1,5 мас.%). Затем дистиллят коксования смешивают с дистиллятом стадии гидрогенизационного облагораживания (фракциями 200-350°С и 350-450°С) и прямогонным дизельным дистиллятом (180-360°С) и подвергают совместной гидроочистке при следующем соотношении, мас.%: дистиллят коксования 55, дистиллят гидрогенизационного облагораживания 30, прямогонный дизельный дистиллят 15.

Процесс совместной гидроочистки осуществляют при давлении 40 кгс/см², температуре 320°С, объемной скорости подачи сырья 0,5 час^-1, соотношении водородсодержащий газ/сырье 400 н.об./об. в присутствии алюмоникельмолибденового катализатора. В результате получают гидрогенизат, который разделяют путем ректификации на бензиновую (Н.К. – 180°С), дизельную (180-360°С) и остаточную (360°С – К.К.) фракции.

Способ позволяет получить малосернистый нефтяной кокс, пригодный к применению в качестве электродного кокса, бензиновую фракцию (Н.К. – 180°С), которая используется как нефтехимическое сырье для процесса пиролиза, дизельную фракцию (180-360°С), содержащую менее 0,005 мас.% серы, что соответствует требованиям стандарта EN-590 (ГОСТ 52368-2005), и которая является товарным дизельным топливом, и остаточную фракцию (360°С – К.К), содержащую 0,3 мас.% серы, которая может использоваться как компонент малосернистого котельного топлива.

Формула изобретения

1. Способ переработки нефтяных остатков, включающий стадии гидрогенизационного облагораживания нефтяных остатков и разделения полученного гидрогенизата на дистиллят и непревращенный остаток, отличающийся тем, что полученный непревращенный остаток подвергают замедленному коксованию, получая дистилляты коксования и кокс, после чего дистилляты коксования дополнительно смешивают с дистиллятами стадии гидрогенизационного облагораживания и прямогонными дизельными дистиллятами и подвергают совместной гидроочистке при следующем соотношении, мас.%: дистилляты коксования 35-80, дистилляты гидрогенизационного облагораживания 15-40, прямогонные дизельные дистилляты 5-25.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс совместной гидроочистки осуществляют при давлении 40-80 кгс/см², температуре 320-400°С, объемной скорости подачи сырья 0,5-2,0 ч^-1, соотношении водородсодержащий газ/сырье 400-1500 н.об./об. в присутствии алюмо-кобальт-молибденового или алюмо-никель-молибденового катализатора.