Патент на изобретение №2316580
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ДИСТИЛЛЯТОВ ВТОРИЧНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
(57) Реферат:
Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к способу переработки дистиллятов вторичного происхождения в смеси с прямогонной фракцией в присутствии водорода и катализаторов в две стадии с промежуточным подогревом газо-продуктовой смеси при условии, что процесс на первой стадии проводят при соотношении водород: сырье: – 100÷120 нм3/м3 для смеси с йодным числом до 40 г J2/100 г продукта, – 120÷170 нм3/м3 для смеси с йодным числом от 40 до 60 г J2/100 г продукта, – 170÷230 нм3/м3 для смеси с йодным числом выше 60 г J2/100 г продукта, на второй стадии проводят при соотношении водород: сырье 150÷300 нм3/м3. При этом смесь содержит вторичные дистилляты в соотношении (5÷95):(95÷5) к прямогонной фракции, объемная скорость подачи сырья на первой стадии составляет 5÷10 час-1, катализатор на первой стадии предпочтительно алюмоникельмолибден(вольфрам)овый. 3 з.п. ф-лы, 5 табл.
Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к способам переработки дистиллятов вторичного происхождения. По мере повышения глубины переработки нефти гидрооблагораживание светлых дистиллятов вторичного происхождения – каталитического крекинга, коксования, термического крекинга, висбрекинга и др. приобретает все большее значение. Прямое вовлечение фракций вторичного происхождения в товарные продукты ограничено в связи с высоким содержанием в них серы и непредельных углеводородов. Существующие технологические приемы, применяемые при гидрооблагораживании вторичных фракций, в большинстве своем основаны на разбавлении вторичных фракций с высоким содержанием непредельных углеводородов прямогонными фракциями или гидроочищенными продуктами, в которых непредельные углеводороды отсутствуют [Каминский Э.Ф., Хавкин В.А. Глубокая переработка нефти. М.: Техника, 2001, с.342]. Основным ограничением по вовлечению вторичных фракций в сырье действующих установок гидроочисток нефтяных и газоконденсатных фракций является высокое содержание непредельных углеводородов. Реакции гидрирования непредельных углеводородов экзотермические. Высокое содержание непредельных углеводородов в сырье приводит к значительному росту положительного перепада температуры по реактору гидроочистки, что является причиной ускоренного коксования катализатора, быстрого снижения его активности и, как следствие, сокращения длительности межрегенерационного цикла. Известны способы очистки крекинг-бензина в смеси с дизельным топливом или вакуумным газойлем в соотношении 3:7 на алюмоникельвольфрамовом катализаторе при температуре 240-340°С, давлении 2,8-5,0 МПа [Авт. свид. СССР №336994, кл. С10G 23/00, 1969 г.; Пат. РФ №2241019, кл. С10G 45/08, Бюл. №33 2004 г., Пат. РФ №2134287, кл. С10G 55/06, Бюл. №22 1999 г.]. Недостатком этих способов является высокое содержание серы и непредельных соединений в гидроочищенном продукте. Связано это с тем, что все рассмотренные выше способы гидрооблагораживания вторичных фракций основаны на проведении реакций превращения сероорганических соединений, гидрирования непредельных, би- и полициклических ароматических углеводородов при одинаковых условиях. Однако известно, что каждая из этих реакций имеет свой оптимальный диапазон технологических параметров и катализаторов. Полное гидрирование непредельных углеводородов и максимальное превращение сероорганических соединений достигается при подборе катализаторов и условий их эксплуатации, позволяющих осуществлять перечисленные выше реакции с минимальной конкуренцией [Ирисова К.Н., Талисман Е.Л., Смирнов В.К. – ХТТМ, 2003, №1-2, стр.18-24]. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ переработки дистиллятов вторичного происхождения в смеси с прямогонными фракциями в присутствии водорода на катализаторах гидроочистки в две стадии с промежуточным подогревом газосырьевой смеси при массовом соотношении катализаторов на первой и второй стадиях 1:(2÷6) [Пат. РФ №2135548, кл. С10G 59/02, Бюл. №24 от 27.08.99]. К недостаткам данного способа относятся: – ограниченное количество (не более 50 мас.%) в составе перерабатываемой смеси вторичных фракций, – относительно высокое содержание в дизельной фракции остаточной серы (не ниже 350 ppmw), что не позволяет выпускать дизельное топливо по европейским стандартам (с содержанием серы 10-50 ppmw), – высокое для сырья риформинга содержание остаточной серы в бензиновых фракциях. Целью предлагаемого изобретения является разработка технического решения, позволяющего перерабатывать смеси прямогонных и вторичных фракций с высоким (до 95 мас.%) содержанием вторичных фракций с получением дизельных фракций, соответствующих требованиям европейских стандартов (не более 350ppmw), и бензиновых фракций, соответствующих требованиям к сырью риформинга (содержание серы не более 0,5 ppmw). Поставленная цель достигается путем реализации способа переработки дистиллятов вторичного происхождения в смеси с прямогонной фракцией в присутствии водорода и катализаторов в две стадии с промежуточным подогревом газопродуктовой смеси, отличающегося тем, что процесс на первой стадии проводят при соотношении водород: сырье: – 100÷120 нм3/м3 для смеси с йодным числом до 40 г J2/100 г продукта, – 120÷170 нм3/м3 для смеси с йодным числом от 40 до 60 г J2/100 г продукта, – 170÷230 нм3/м3 для смеси с йодным числом выше 60 г J2/100 г продукта, на второй стадии процесс проводят при соотношении водород:сырье 150÷300 нм3/м3, при этом смесь содержит вторичные дистилляты в соотношении (5÷95):(95÷5) к прямогонной фракции, объемная скорость подачи сырья на первой стадии составляет 5-10 час-1, катализатор на первой стадии предпочтительно алюмоникельмолибден(вольфрам)овый. Отличительным признаком предлагаемого технического решения является то, что процесс на первой стадии проводят при соотношении водород:сырье: – 100÷120 нм3/м3 для смеси с йодным числом до 40 г J2/100 г продукта, – 120÷170 нм3/м3 для смеси с йодным числом от 40 до 60 г J2/100 г продукта, – 170÷230 нм3/м3 для смеси с йодным числом выше 60 г J2/100 г продукта, на второй стадии процесс проводят при соотношении водород:сырье 150÷300 нм3/м3, при этом смесь содержит вторичные дистилляты в соотношении (5÷95):(95÷5) к прямогонной фракции, объемная скорость подачи сырья на первой стадии составляет 5-10 час-1, катализатор на первой стадии предпочтительно алюмоникельмолибден(вольфрам)овый. Предлагаемый способ переработки дистиллятов вторичного происхождения осуществляется следующим образом. Смесь вторичных и прямогонных дистиллятов, взятых в соотношении (5÷95):(95÷5) соответственно, предварительно нагретую до 200÷320°С, подают в реактор первой стадии, заполненный алюмоникельмолибденовым или алюмоникельвольфрамовым катализатором, с объемной скоростью подачи сырья 5÷10 час-1. Количество подаваемого в зону реакции водорода зависит от содержания в перерабатываемой смеси непредельных углеводородов, определяемого йодным числом, и составляет: – 100÷120 нм3/м3 для смеси с йодным числом до 40 г J2/100 г продукта, – 120÷170 нм3/м3 для смеси с йодным числом от 40 до 60 г J2/100 г продукта, – 170÷230 нм3/м3 для смеси с йодным числом выше 60 г J2/100 г продукта. Газопродуктовую смесь, получаемую на первой стадии, подогревают до температуры 280÷380°С и подают в реактор второй стадии, заполненный алюмоникель- или алюмокобальтмолибденовым катализатором. Соотношение водород:сырье на второй стадии поддерживают на уровне 150÷300 нм3/м3. Полученный после второй стадии продукт фракционируют на бензиновую и дизельную фракции. Эффективность предлагаемого технического решения оценивают по: – содержанию серы в бензиновой и дизельной фракциях продукта стадии 2, – йодному числу бензиновой и дизельной фракций продукта стадии 2, – содержанию кокса на катализаторе первой стадии после 7 суток эксплуатации на заданном режиме. Данные по содержанию серы и йодному числу бензиновой и дизельной фракций получаемого после стадии 2 продукта позволяют оценить глубину превращения непредельных углеводородов и сероорганических соединений. Образование кокса на катализаторе, загруженном в реактор промышленной установки, является одной из основных причин роста перепада давления по реактору и сокращения межрегенерационного цикла катализатора. Данные по содержанию кокса на катализаторе первой стадии позволяют косвенным образом оценить длительность межрегенерационного цикла катализатора при промышленной эксплуатации. Заданные пределы соотношения водород:сырье на первой стадии процесса обеспечивают присутствие в реакционной зоне водорода в количестве, необходимом для осуществления реакций гидрирования непредельных углеводородов во всем диапазоне перерабатываемых смесей. Ограничения по объемной скорости подачи сырья и составу используемого на первой стадии катализатора являются оптимальными для осуществления на этой стадии реакций именно гидрирования непредельных углеводородов. Выполнение требований по соотношению водород:сырье на второй стадии обеспечивает условия для максимального превращения содержащихся в сырье сероорганических соединений. Осуществление реакций гидрирования непредельных углеводородов и превращения сероорганических соединений при различных технологических параметрах позволяет обеспечить оптимальные условия протекания каждой из этих реакций, что приводит к получению продуктов с заданным содержанием остаточной серы при переработке смесей с высоким содержанием (включая 95 об.%) вторичных фракций. Применение ранее описанных выше технических приемов при проведении гидрооблагораживания вторичных фракций не известно. Таким образом, предлагаемое изобретение отвечает требованиям «новизна» и «существенное отличие». Примеры При проведении испытаний предложенного технического решения в качестве катализаторов первой ступени использованы образцы промышленных катализаторов, выпускаемых под марками РК-242 и РК-438 в соответствии с материалами патентов РФ [№2266786, Бюл. №36 от 27.12.2005 и №2216404, Бюл. №32 от 20.11.2003] соответственно, в качестве катализатора второй стадии РК-231 Со и PK-231 Ni [патент РФ №2103065, Бюл. №3 от 27.01.98] (см. табл.1). В качестве сырья использовали смеси прямогонных и вторичных фракций. Характеристики исходных компонентов перерабатываемых смесей приведены в табл.2, состав и показатели качества самих смесей – в табл.3.
Условия реализации предлагаемого технического решения по примерам 1-12 показаны в табл.4. Качество получаемых при этом продуктов и содержание кокса на катализаторе первой стадии приведено в табл.5.
Видно, что качество продуктов по примерам, выполненным в соответствии с формулой предлагаемого изобретения (примеры 1-5), превосходит качество продуктов в испытаниях, проведенных с нарушениями условий, заложенных в формуле предлагаемого изобретения (примеры 6-11), и по прототипу (пример 12). В частности, снижение соотношения водород:сырье ниже значений, оговоренных формулой предлагаемого изобретения, приводит к повышению содержания серы, йодного числа в целевых продуктах процесса и увеличению количества кокса на катализаторе первой ступени (примеры 7 и 11). Аналогично влияние завышения объемной скорости подачи сырья на первой стадии (пример 8) и содержания вторичных фракций в сырье (пример 10). Завышение соотношения водород:сырье (пример 6) и понижение объемной скорости подачи сырья (пример 9) не ухудшают результаты реализации предлагаемого технического решения, но отрицательно скажутся на экономических показателях процесса.
Формула изобретения
1. Способ переработки дистиллятов вторичного происхождения в смеси с прямогонной фракцией в присутствии водорода и катализаторов в две стадии с промежуточным подогревом газо-продуктовой смеси, отличающийся тем, что процесс на первой стадии проводят при соотношении водород : сырье 100÷120 нм3/м3 для смеси с йодным числом до 40 г J2/100 г продукта, 120÷170 нм3/м3 для смеси с йодным числом от 40 до 60 г J2/100 г продукта, 170÷230 нм3/м3 для смеси с йодным числом выше 60 г J2/100 г продукта, на второй стадии процесс проводят при соотношении водород: сырье 150÷300 нм3/м3. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что смесь содержит вторичные дистилляты в соотношении (5÷95):(95÷5) к прямогонной фракции. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что объемная скорость подачи сырья на первой стадии составляет 5-10 ч-1. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что катализатор на первой стадии предпочтительно алюмоникельмолибден(вольфрам)овый.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
