Способ гидроочистки дизельного топлива

 

СПОСОБ ГИДРООЧИСТКИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА путем проведения процесса в восходящем пленочно-дисперсном режиме на стационарном катализаторе, содержащем металлы У1В и VIII групп периодической системы, нанесенные на окись алк№1иния, при температуре 300-425°С и повышенном давлении,о тличающийся тем, что, с целью увеличения глубины сероочистки, процесс ведут при соотношении водород ,; сырье, -равном 80-220 нм/м, - плотности орошения 8-40 ч tt давлении 20-60 атм.

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СО И Ц

РЕСПУЬЛИН

09) 01) р 4 С 10 С 45/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3330761/23-04 (22) 06.08.81 (46) 07.09.88 Бюл. В 33 (72) В. Г.Соловьев, А.Я.Ботников, М.И.Ахметшин, Г.Н.Черновисов, В.М.Курганов, А.З.Миркин, Л.Н.Оси,пов, И.Т.Козлов, В.В.Усиньш, С.Г.Прокопюк и А.Е.Дьяченко (53) 665.591(088.8) (56) Средин В.В., Тарасенков П.М.

Оборудование и трубопроводы установок каталитического риформинга и гидроочистки. Гостоптехиздат, 1963,с.22.30.

Патент CIIIA У 3714028, кл. 208-111, опублик. 1973. (54) (57) СПОСОБ ГИДРООЧИСТКИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА путем проведения процесса в восходящем пленочно-дисперсном режиме на стационарном катализаторе, содержащем металлы ffIS u VIII ryyan периодической системы, нанесенные на окись алюминия, при температуре

300-425 С и повышенном давлении,о т-. л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения глубины сероочистки, процесс ведут при соотношении водо род; сырье, равном 80-220 нм /и, . плотности орошения 8-40 м /м ч и давлении 20-60 атм.

1012605

Изобретение относится к способам гидроочистки дизельного топлива и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ гидроочистки ди5 зельного топлива, осуществляемый в присутствии водорода и гранулированного катализатора при этом исходное .сырье находится на 95-98% в паровой фазе.

При использовании этого способа парофазной гидроочистки дизельного топлива необходимо обеспечивать высокбе парциальное давление водорода и низкое парциальное давление углеводородов, а для этого вести процесс при высоком соотношении (кратности) водородсодержащего газа и исходного сырья, а именно 220-2000 нм водород3 содержащего газа на 1 м исходного сырья.

Известен способ гидроочистки дизельного топлива, при котором процесс конверсии углеводородов, находя- 25 щихся преимущественно в жидкой фазе, включает растворение значительной части водорода в углеводородной жидкости

О при температуре 135-410 С и давлении

3,5-35 атм, смешение оставшейся части 30 водорода с полученным ранее раствором водорода в углеводородной жидкости и подачу вновь полученной смеси в зону конверсии на катализатор при температуре 350-500 С и давлении 70-250 атм.

B качестве сырья могут использоваться углеводородные фракции дистиллятного и остаточного сырья с началом кипения выше 190 С, К недостаткам способа относятся

40 большой расход водорода (соотношение водород:сырье достигает 8900 нм /м ) з з и неглубокая сероочистка.

Более близким к изобретению является способ гидроочистки дизельного

45 топлива путем проведения процесса в восходящем пленочно-дисперсном режиме на стационарном катализаторе, содержащем металлы VIB u VIII групп периодической системы, нанесенные на

50 окись алюминия, при температуре

300-425 С и давлении 30-50 атм.

К недостаткам способа относится неглубокая сероочистка, достигающая лишь 85 .

Целью изобретения является увели55 чение глубины сероочисткн.

Поставленная цель достигается способом гидроочистки дизельного топлива путем проведения процесса в восходящем пленочно-дисперсном режиме на стационарном катализаторе, содержащем металлы VIB u VIII групп периодической системы, нанесенные на окись алюминия, при соотношении водород:сырье, равном 80-220 нм /м, плотности орошения 8-40 м /м ч темпераз о

t туре 300-425 С и давлении 20-60 атм.

Увеличение плотности орошейия площади поперечного сечения реактора более 8-40м /м ч приводит к необходимости конструирования реактора с неоптимальным с точки зрения расхода металла и условий изготовления соотношением высоты и диаметра аппарата.

При соотношении водород:сырье менее 80 нм /м изменяется режим течез з ния с пленочно-дисперсного на барботажный и снижается глубина гидроочистки вследствие контакта водорода с относительно широкими слоями жидкости и непЬлного его растворения.

Использование соотношения водород . сырье более 220 нм /м приводит

3 3 к ведению процесса гидроочистки дизельного топлива преимущественно в паровой фазе и снижению эффективности процесса по экономии металла и энергозатратам, хотя при этом и достигается достаточно высокая степень гидроочистки.

Процесс предпочтительно проводят о в интервале температур 300-425 С и давлении 20-60 атм.

Пример 1. Сырье (фракция дизельного топлива из смеси Куйбышевских и Западно-Сибирских нефтей с пределами кипения 195-348 С плотЬ ностью 0,856 г/см, содержанием серы

1,39 мас. ) в количестве 9 м /ч в смеси с водородсодержащим газом с содержанием водорода 72 об. в соотношении 80 нм /м исходного сырья нагрез вают в теплообменниках и лечи до

365 С и подают в нижнюю часть реактора под распределительную решетку. Реактор диаметром 1, 1 м на высоту 6 м загружен алюмокобальтмолибденовым катализатором. Плотность орошения площади поперечного сечения составляет 9,47 м /м ч, а общее давление з

35 атм. В результате гидроочистки получают гидроочищенное дизельное топливо с содержанием серы 0,08 мас.%, что составляет глубину очистки 94,27.

7,6 м/м. Смесь сырья в количестве

170 м /ч и водородсодержащего газа в количестве 2200 нм /ч (соотношение э водород:сырье = 130:1) пРоходит вос- . ходящим потоком в дисперсно-пленочном режиме через слои гранулированного алюмоникельмолибденового катализатора во всех трех реакторах.

Плотность орошения при этом составляет 40,9 м /ч . м . В результате

Ъ о, гидроочистки при температуре 375 С и давлении 38 атм содержание серы в продукте составляет О, 15 мас.Х при глубине очистки 91,6 .

Пример 6. Сырье (прямогонная фракция дизельного топлива из преимущественно Западно-Сибирских нефтей с о пределами кипения 191-362 С, плотностью 0,859 г/см, содержанием серы

1,76 ) после нагрева н теплообменниках и печи поступает в нижнюю часть первого по ходу реактора под распределительную решетку, проходит восходящим потоком в дисперсно-пленочном режиме через слой гранулированного алюмоникельмолибденового катализатора последовательно три реактора при ф Й 2 плотности орошения 18,9 м /м ч и соотношении водородсодержащего газа и исходного сырья 220 нм /м . Использ з зуют типовую промышленную установку гидроочистки дизельного топлива с тремя последовательно соединенными реакторами диаметром 2,3 м и общим соотношением высоты и диаметра слоя 7,6 м/м.

В результате гидроочистки при 370 С и давлении 38 атм содержание серы в продукте составляет 0,10 мас.Х при глубине гидроочистки 94,3Х.

Пример 7. Опыт проводят,как в примере 6, только плотность орошения повышена до 22,2 м /м ч, а соот3у 2 ношение водородсодержащего газа и сырья снижено до 180 нм /м .. В резульФ тате гидроочистки аналогичного сырья получают дизельное топливо с содержанием серы О, 12 мас.Х, что составляет глубину гидроочистки 92,9 .

Пример 8. Опыт проводят,как в примере 6, только плотность орошения по сравнению с примерами 4,5 повышена до 33,0 м /м ч, а соотношение г водородсодержащего газа и сырья снижено до 120 нм /м . В результате э э гидроочистки аналогичного сырья получено дизельное топливо с содержанием

Пример 2. Сырье, габариты реакционного слоя, катализатор и соотношение водорода к сырью взято как в примере 1, а плотность орошения увеличена до 25,3 м /м .ч. Показатели процесса и результаты приведены в таблице. Содержание серы в продукте составляет 0,12 мас. при глубине .очистки 91,2 .. 10

Пример 3. Качество сырья и водородсодержащего газа аналогично примеру 1, однако используют реактор диаметром 1,1 м высотой слоя катализатора 10 м. Соотношение водородсодер-15 жащего газа и исходного сырья составляет 120 нм /м э э

Показатели процесса и результаты приведены в таблице.

В результате гидроочистки содержа- 20 ние серы в продукте составляет

0,11 мас. . при глубине гидроочистки

92,2Х.

Пример 4. Сырье (фракция ди зельного топлива, выделенная из сме- 25 си Куйбышевских и Западно-Сибирских о нефтей с пределами кипения 195-348 С, плотностью 0,856 г/см, с содержанием

3 серы 1, 39 ) в количестве 7, 5 м э/ч в смеси с водородсодержащим газом, с 30 содержанием водорода 72 Oб.X в соотношении 96 нм /м исходного сырья, э нагревают в теплообменниках и печи до 360 С и подают в нижнюю часть реактора под распределительную решетку, 35

Реактор диаметром 1,1 м на высоту

6 м: загружен алюмокобальтмолибденовым катализатором. Плотность орошения площади поперечного сечения составляет 7,9 м /м ч, а общее давление

Я 3

35 атм. В результате, гидроочистки получают дизельное топливо с содержанием серы 0,07 мас., что составляет глубину очистки 96, 1Х.

Пример 5. СыРье (фракция ди- 45 зельного топлива,.выделенная из смеси 90Х Западно-Сибирских нефтей и

10 Арланских нефтей с пределами

0" кипения 191-362 C ïëîòíîñòüþ

0,859 г/см, с содержанием серы 1,76Х) после нагрева в теплообменниках и печи поступает в нижнюю часть под распределительную тарелку первого реактора трехреакторного блока из последовательно соединенных реакторов промышленной установки гидроочистки дизельного топлива. Общее соотношение высоты и диаметра слоя катализатора для трех реакторов составляет

Промышленная установка мощностью

1200 тыс. тн/год

Опытно-промышленная установка мощностью

100 тыс.тн/год

Показатель

4 5 6

1 2

Направление газосырьевого потока в реакторе

Восходящий

Режим течения газожидкостного потока в слое катализатора

Дисперсно-пленочный

Отношение высоты к диаметру слоя катализатора в реакторе

7,6 7 6

7,6

9,1

5,5

5,5

Плотность орошения площади поперечного сечения реактора, м /и ч э 2

253 189. 222 330

9,47 25,3

Соотношение водородсодержащего газа и исходного сырья, нм /м

180 120

220

120

80

Доля сырья, находящегося в жидкой фазе, безразм.

0 75 0 75 0,67 0,40 0 52 0,67

Содержание серы в сырье, мас.7

1,41 1,76 1,68 1,64

1,39

1,36

О 08 0 12 0 11 0 1О 0 12 О 13

Содержание серы в продукте, мас.X

Глубина очистки сырья от серы, мас.й

94,2

92,9 91,5

92,2 94,3

91,2

Составитель

Техред М.Моргентал Корректор С.Черни

Редактор О.Филиппова

Подписное

Тираж 464

Заказ 5159

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 101 2605 6 серы 0,14 мас.7, что составляет глу- мущественно жидкофазного сырья, достибину гидроочистки 91,5Х, гаемого применением восходящего пленочно-дисперсного режима течения в

Таким образом, снижение соотношения неподвижном слое гранулированного каводородсодержащего газа и сырья до тализатора, позволяет получить высо220-. 80 нм /м в сочетании с условиями кую степень гидроочистки дизельного э улучшенного контакта водорода и преи- топлива от серы, достигающую 95,1Х.