Патент на изобретение №2312887

(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЯНОГО СЫРЬЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способу переработки нефтяного сырья с получением дизельных топлив, отвечающих современным требованиям уровня качества (Евро-4 и Евро-5). Предлагается способ переработки нефтяного сырья, включающий стадии гидрогенизационного облагораживания нефтяного сырья и каталитического крекинга остатка, полученного из продуктов гидрогенизационного облагораживания, дизельный дистиллат стадии гидрогенизационного облагораживания смешивают с дизельным дистиллатом стадии каталитического крекинга и подвергают совместной гидроочистке в соотношении соответственно от 15:85 до 60:40 мас.%. 4 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способу переработки нефтяного сырья с получением дизельных топлив, отвечающих современным требованиям уровня качества (Евро-4 и Евро-5).

Известен способ получения моторных топлив путем каталитического гидрокрекинга нефтяного сырья (вакуумного дистиллата – фр. 350-550°С с содержанием серы 1,6 мас.%) при повышенных температуре и давлении с выделением из гидрогенизата бензинового (20 мас.%), дизельного дистиллата (20 мас.%) и остатка. Дизельный дистиллат (фр. 160-360°С) содержит 0,01 мас.% серы и 30 мас.% ароматических углеводородов. 75 мас.% дизельного дистиллата подвергают каталитической деароматизации и последующему смешению продукта деароматизации с оставшимися 25 мас.% дизельного дистиллата, полученного при гидрокрекинге. После смешения получают дизельное топливо, содержащее 18 мас.% ароматических углеводородов. Бензиновый дистиллат используют как сырье каталитического риформинга, остаток (фр.>360°С) – как сырье для каталитического крекинга (Пат. РФ №2129140, 1999, пример 2).

Недостатком известного способа, включающего гидрогенизационные процессы, является относительно невысокая степень сероочистки продуктов и высокое содержание ароматических соединений. Остаточное содержание серы в дизельном топливе составляет 0,01 мас.%, ароматических углеводородов 18 мас.%. Современные дизельные топлива согласно Евро-4 и Евро-5 (ГОСТ Р 52368-2005) должны содержать соответственно не более 0,005 мас.% серы – вид II, и не более 0,001 мас.% серы – вид III. При этом в дизельном топливе ограничивается также содержание полициклических ароматических углеводородов – не более 11 мас.% (в перспективе – не более 3 мас.%).

Другим недостатком способа является относительно высокое давление водорода на стадии гидрокрекинга (8-12 МПа), что требует металлоемкого оборудования и существенно удорожает процесс производства.

Наиболее близким к заявляемому является способ переработки вакуумных дистиллатов (фр.>360°С), содержащих ˜1,5-2 мас.% серы, заключающийся в их предварительной гидроочистке и последующем каталитическом крекинге облагороженного продукта. В результате процесса гидроочистки получают углеводородный газ, бензиновый дистиллат и остаток с температурой кипения >191°С с содержанием серы 0,1-0,3 мас.%, который и направляют на стадию каталитического крекинга. В результате процесса каталитического крекинга получают до 30 мас.% углеводородного газа, порядка 60 мас.% бензинового дистиллата с содержанием серы 0,01-0,03 мас.%, и порядка 15 мас.% среднедистиллятной (дизельной) фракции с содержанием серы 0,24-0,5 мас.% (Суханов В.П. Каталитические процессы в нефтепереработке. М., «Химия», 1979, с.102).

Недостатком способа является высокое содержание серы и ароматических соединений в продуктах каталитического крекинга, в частности в дизельном дистиллате. Дизельный дистиллат содержит 0,24-0,5 мас.% серы и (из производственных данных) около 40 мас.% ароматических углеводородов, что значительно превышает нормы, предъявляемые к дизельным топливам по Евро-4, Евро-5. Как правило, полученный дизельный дистиллат используется как сырье для дальнейшего облагораживания в смеси с прямогонным дизельным топливом или как компонент более тяжелых топлив (судовое, котельное и др.).

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа переработки нефтяного сырья, сочетающего гидрогенизационные процессы с процессом каталитического крекинга и обеспечивающего углубление сероочистки дизельных дистиллатов до уровня современных требований (0,005 мас.% – вид II и 0,001 мас.% – вид III), при достижении остаточного содержания полициклических ароматических соединений не более 11 мас.% (по ГОСТ Р 52368-2005), при общем увеличении выхода дизельного топлива на исходное сырье.

Для решения поставленной задачи предлагается способ переработки нефтяного сырья, включающий стадии гидрогенизационного облагораживания нефтяного сырья и каталитического крекинга остатка, полученного из продуктов гидрогенизационного облагораживания, который отличается тем, что дизельный дистиллат стадии гидрогенизационного облагораживания смешивают с дизельным дистиллатом стадии каталитического крекинга и подвергают совместной гидроочистке в соотношении соответственно от 15-85% до 60-40 мас.%

При этом процесс гидрогенизационного облагораживания нефтяного сырья проводят при давлении 3,0-8,0 МПа, температуре 350-420°С, объемной скорости подачи сырья 0,5-2,0 час.^-1.

Процесс каталитического крекинга остатка, полученного из продуктов гидрогенизационного облагораживания, проводят при температуре 500-540°С, кратности циркуляции катализатора 4-10 кг/кг сырья.

Совместную гидроочистку дизельного дистиллата, полученного смешением соответствующих дистиллатов стадии гидрогенизационного облагораживания и стадии каталитического крекинга, осуществляют при давлении 3,0-8,0 МПа, температуре 330-410°С, объемной скорости подачи сырья 0,7-3,0 час.^-1.

Возможен вариант вовлечения в сырье совместной гидроочистки, полученное смешением дизельных дистиллатов стадии гидрогенизационного облагораживания и стадии каталитического крекинга, до 60 мас.% прямогонного дизельного дистиллата.

В качестве нефтяного сырья процесса гидрогенизационного облагораживания используют вакуумные дистиллаты различных нефтей с концом кипения до 560°С.

Заявляемый способ позволяет получить дизельный дистиллат с выходом до 34 мас.% на сырье (при добавлении прямогонного дизельного дистиллата до 92 мас.%) и содержанием серы менее 0,005 мас.% (при необходимости – менее 0,001 мас.%) при одновременном содержании полициклических ароматических углеводородов – не более 11 мас.%, что соответствует современным требованиям, предъявляемым к дизельным топливам.

Ниже приведены примеры конкретной реализации способа.

Пример 1

Вакуумный дистиллат сернистой татарской нефти – фр. 350-540°С (содержание серы – 2,3 мас.%, содержание азота – 0,3 мас.%, коксуемость – 0,3 мас.%, до 360°С выкипает – 5 об.%) подвергают гидрогенизационному облагораживанию при давлении 8,0 МПа, температуре 420°С, объемной скорости подачи сырья 0,5 час^-1, в присутствии никель-молибденового катализатора. Степень конверсии составляет 33 мас.%, из которых 3 мас.% – бензиновый дистиллат (фр. Н.К.-180°С), 30 мас.% – дизельный дистиллат (фр. 180-360°С), остальное (67 мас.%) – облагороженный остаток (фр.>360°С).

Дизельный дистиллат характеризуется содержанием серы 0,02 мас.%, облагороженный остаток – 0,05 мас.%.

Облагороженный остаток подвергают каталитическому крекингу в присутствии цеолитсодержащего катализатора при температуре 520°С и кратности циркуляции катализатора – 7 кг/кг сырья. При каталитическом крекинге получают углеводородного газа – 20 мас.%, бензинового дистиллата (фр. Н.К.-180°С) – 52 мас.%, дизельного дистиллата (фр. 180-360°С) – 20 мас.%, тяжелого газойля и кокса – 8 мас.% Содержание серы в дизельном дистиллате – 0,07 мас.%.

Дизельные дистиллаты стадий гидрогенизационного облагораживания и каталитического крекинга смешивают в соотношении соответственно 60-40 мас.% и направляют на совместную гидроочистку, которую осуществляют при давлении 6,0 МПа, температуре 330°С, объемной скорости подачи сырья 1,7 час^-1 на кобальт-молибденовом катализаторе.

В результате получают дизельный дистиллат, характеризующийся содержанием серы менее 0,005 мас.% и отвечающий по своим показателям требованиям ГОСТ Р 52368-2005 (вид II). Содержание полициклических ароматических соединений не превышает 11 мас.% Выход на исходный вакуумный дистиллат составляет до 34 мас.%.

Пример 2

Вакуумный дистиллат западно-сибирской нефти – фр. 350-520°С (содержание серы – 1,6 мас.%, содержание азота – 0,2 мас.%, коксуемость – 0,25 мас.%, до 360°С выкипает – 4 об.%) подвергают гидрогенизационному облагораживанию при давлении 3,0 Мпа, температуре 350°С, объемной скорости подачи сырья 2,0 час^-1, в присутствии кобальт-молибденового катализатора. Степень конверсии составляет 7 мас.%, из которых 1,5 мас.% – бензиновый дистиллат (фр. Н.К.-160°С), 5,5 мас.% – дизельный дистиллат (фр. 160-350°С), остальное (93 мас.%) – облагороженный остаток (фр.>350°С).

Дизельный дистиллат характеризуется содержанием серы 0,05 мас.%, облагороженный остаток – 0,3 мас.%.

Облагороженный остаток подвергают каталитическому крекингу в присутствии цеолитсодержащего катализатора при температуре 500°С и кратности циркуляции катализатора – 10 кг/кг сырья. При каталитическом крекинге получают углеводородного газа – 16 мас.%, бензинового дистиллата (фр. Н.К.-160°С) – 48 мас.%, дизельного дистиллата (фр. 160-350°С) – 29 мас.%, тяжелого газойля и кокса – 7 мас.%. Содержание серы в дизельном дистиллате – 0,2 мас.%.

Дизельные дистиллаты стадий гидрогенизационного облагораживания и каталитического крекинга смешивают в соотношении соответственно 15-85 мас.% и направляют на совместную гидроочистку, которую осуществляют при давлении 8,0 МПа, температуре 410°С, объемной скорости подачи сырья 0,7 час^-1 на никель-молибден-вольфрамовом катализаторе.

В результате получают дизельный дистиллат, характеризующийся содержанием серы менее 0,001 мас.% и отвечающий по своим показателям требованиям ГОСТ Р 52368-2005 (вид III). Содержание полициклических ароматических соединений не превышает 3 мас.%. Выход на исходный вакуумный дистиллат составляет до 32 мас.%.

Пример 3

Вакуумный дистиллат западно-сибирской нефти – фр. 350-560°С (содержание серы – 1,8 мас.%, содержание азота – 0,3 мас.%, коксуемость – 0,35 мас.%, до 360°С выкипает – 6 об.%) подвергают гидрогенизационному облагораживанию при давлении 6,0 МПа, температуре 390°С, объемной скорости подачи сырья 1,0 час^-1, в присутствии кобальт-молибденового катализатора. Степень конверсии составляет 20 мас.%, из которых 2 мас.% – бензиновый дистиллат (фр. Н.К.-180°С), 17 мас.% – дизельный дистиллат (фр. 180-355°С), остальное (81 мас.%) – облагороженный остаток (фр.>355°С).

Дизельный дистиллат характеризуется содержанием серы 0,03 мас.%, облагороженный остаток – 0,1 мас.%.

Облагороженный остаток подвергают каталитическому крекингу в присутствии цеолитсодержащего катализатора при температуре 540°С и кратности циркуляции катализатора – 4 кг/кг сырья. При каталитическом крекинге получают углеводородного газа – 20 мас.%, бензинового дистиллата (фр. Н.К.-180°С) – 50 мас.%, дизельного дистиллата (фр. 180-355°С) – 18 мас.%, тяжелого газойля и кокса – 12 мас.%. Содержание серы в дизельном дистиллате – 0,1 мас.%.

Дизельные дистиллаты стадий гидрогенизационного облагораживания и каталитического крекинга смешивают в соотношении соответственно 50:50 мас.%, добавляют к ним 60 мас.% прямогонного дизельного дистиллата и направляют на совместную гидроочистку, которую осуществляют при давлении 3,0 МПа, температуре 385°С, объемной скорости подачи сырья 3,0 час^-1 на никель-молибденовом катализаторе.

В результате получают дизельный дистиллат, характеризующийся содержанием серы менее 0,005 мас.% и отвечающий по своим показателям требованиям ГОСТ Р 52368-2005 (вид II). Содержание полициклических ароматических соединений не превышает 11 мас.%. Общий выход дизельного дистиллата на исходный вакуумный дистиллат составляет до 92 мас.% (из них 32 мас.% получено из фракции при смешении дизельных дистиллатов стадий гидрогенизационного облагораживания и каталитического крекинга).

Формула изобретения

1. Способ переработки нефтяного сырья, включающий стадии гидрогенизационного облагораживания нефтяного сырья и каталитического крекинга остатка, полученного из продуктов гидрогенизационного облагораживания, отличающийся тем, что дизельный дистиллат стадии гидрогенизационного облагораживания смешивают с дизельным дистиллатом стадии каталитического крекинга и подвергают совместной гидроочистке в соотношении соответственно от 15:85 до 60:40 мас.%.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс гидрогенизационного облагораживания нефтяного сырья проводят при давлении 3,0-8,0 МПа, температуре 350-420°С, объемной скорости подачи сырья 0,5-2,0 час^-1.

3. Способ по любому из п.1 и 2, отличающийся тем, что процесс каталитического крекинга остатка, полученного из продуктов гидрогенизационного облагораживания, проводят при температуре 500-540°С и кратности циркуляции катализатора 4-10 кг/кг сырья.

4. Способ по любому из пп.1 – 3, отличающийся тем, что совместную гидроочистку дизельного дистиллата, полученного смешением соответствующих дистиллатов стадии гидрогенизационного облагораживания и стадии каталитического крекинга, осуществляют при давлении 3,0-8,0 МПа, температуре 330-410°С, объемной скорости подачи сырья 0,7-3,0 час.^-1.

5. Способ по любому из пп.1 и 4, отличающийся тем, что к дизельному дистиллату, полученному смешением соответствующих дистиллатов стадии гидрогенизационного облагораживания и стадии каталитического крекинга, добавляют до 60 мас.% прямогонного дизельного дистиллата и подвергают совместной гидроочистке.