Способ получения бензола

 

Изобретение касается производства ароматических углеводородов, в частности получения бензола, что может быть использовано в нефтехимии. Цель - повышение выхода бензола. Для этого ведут многоступенчатый риформинг гидроочищенной бенИзобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности и может быть использовано на предприятиях этой отрасли, в частности на установках каталитического риформинга бензиновых фракций для получения бензола . Целью изобретения является повышение выхода бензола. Изобретение иллюстрируется следующими примерами. зиновой фракции с т.кип. 62-65°С, содержащей метилциклопентан и циклогексан, в присутствии Н2-содержащего газа При этом предварительно бензиновую фракцию разделяют ректификацией на метилциклопентановую с т.кип. 62-75°С и циклогексановую фракцию с т.кип. 75-85°С, которые подвергают раздельно риформингу в блоках , содержащих три последовательно соединенных реактора. Давление в блоке риформинга метилциклопентановой фракции должно быть на 0,3-0,5 МПа ниже давления в блоке риформинга циклогексановой фракции с осуществлением возврата -содержащего газа из этого блока в блок для риформинга метилкицлопентановой фракции . Причем часть (3-9 мас.%) исходной газосырьевой смеси блока риформинга циклогексановой фракции подают во второй и третий реакторы блока риформинга метилциклопентановой фракции в массовом соотношении 2:1 соответственно. Эти условия позволяют увеличить отбор бензола из сырья на 2-7% при одновременном снижении энергозатрат. 1 табл. Пример 1. Гидроочищенную бензиновую фракцию, выкипающую в пределах 62-85°С и имеющую следующий углеводородный состав, мас.%: изогексаны 6, нормальный гексэн 42, метилциклопентан 25, бензол 1,0. циклогексан 12 и углеводороды С 14, разделяют ректификацией на метилциклопентановую фракцию, выкипающую в пределах 62-75°С, с углеводородным составом , мас.%: изогексаны 8.5, нормальный гексан 54,0. метилциклопентан 34.5. бензол ё О 00 СП о о ел

СО 03 СОНЕ ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 т ; е.

БЙЬАг

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4722624!04 (22) 26.07,89 (46) 23.10.91. Бюл, М 39 (71) Уфимский нефтеперерабатывающий завод им. ХХИ съезда КПСС (72) Н.А.Батырбаев, Н.Ф.Стариков, В,В.Шестаков и А.А,Касьянов (53) 665.644.442 (088.8) (56) Часлянский Г.Н. и др. Получение бензола каталитическим риформингом бензиновой фракции 62-850С под низким давлением. — Нефтепереработка и нефтехимия, 1982, М 1, с. 26-28.

Рласлянский Г.Н. и др. Определение выхода бензола при каталитическом риформинге расчетным путем. — Химия и технология топлив и масел, 1978, М 2, с. 6-8, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕНЗОЛА (57) Изобретение касается производства ароматических углеводородов, в частности получения бензола, что может быть использовано в нефтехимии. Цель — повышение выхода бензола. Для этого ведут многоступенчатый риформинг гидроочищенной бенИзобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности и может быть использовано на предприятиях этой отрасли, в частности на установках каталитического риформинга бензиновых фракций для получения бензола.

Целью изобретения является повышение выхода бензола.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

„„5U„„1685905 А1 (si)s С 07 С 15/04, С 10 G 35/085 зиновой фракции с т.кип. 62-65 С, содержащей метилциклопентан и циклогексан, в присутствии Hz-содержащего газа. При этом предварительно бензиновую фракцию разделяют ректификацией на метилциклопентановую с т,кип. 62-75 С и циклогексановую фракцию с т.кип, 75-85 С, которые подвергают раздельно риформингу в блоках, содержащих три последовательно соединенных реактора. Давление в блоке. риформинга метилциклопентановой фракции должно быть на 0,3-0,5 МПа ниже давления в блоке риформинга циклогексанавой фракции с осуществлением возврата Нг-содержащего газа из этого блока в блок для риформинга метилкицлопентановой фракции. Причем часть (3-9 мас.%) исходной газосырьевой смеси блока риформинга циклогексановой фракции подают во второй и третий реакторы блока риформинга метилциклопентановой фракции в массовом соотношении 2:1 соответственно. Эти условия позволяют увеличить отбор бензола из сырья на 2-7% при одновременном снижении энергозатрат, 1 табл, Пример 1. Гидроочищенную бензиновую фракцию, выкипающую в пределах

62-85ос и имеющую следующии углееодо- )ге родный состав, мас.%: изогексаны 6, нор-, — в мальный гексан 42, метилциклопентан 25, бензол 1,0, циклогексан 12 и углеводороды

Ст 14, разделяют ректификацией на метил. циклопентановую фракцию, выкипающую в пределах 62-75 С, с углеводородным составом, мас.%: изогексаны 8,5, нормальный гексан 54,0, метилциклопентан 34,5, бензол

1685905

10

1,0, циклогексан 2,0 и циклогексановую фракцию, выкипакнцую в пределах 75-85 С, с углеводородным составом, мас. . нормальный гексан 14, метилциклопентан 3, бензол 2, циклогексан 35 и углеводороды

С7 46, Обе фракции раздельно подвергают каталитическому риформингу на промышленном полиметаллическом катализаторе

Кр-105 (ТУ-38.(101380-78) в блоках риформинга, содержащих три последовательно соединенных реактора, при 495 С, объемной скорости 1,5 ч и кратности циркуляции водородсодержащего газа 1200 нм /м . з

Давление при риформинге циклогексановой фракции 1 2 МПа, а при риформинге метилциклопентановой фракции 0,8 МПа.

Циркулирующий и вновь образовавшийся водородсодержащий газ поступают из сепаратора блока риформинга циклогексановой фракции на блок риформинга метилциклопентановой фракции за счет перепада давления между блоками 0,4 МПа; 3 мас,оь газосырьевой смеси с блока риформинга циклогексановой фракции подают во второй и третий реакторы блока риформинга метилциклопентановой фракции в массовом соотношении 2:1, Суммарный отбор бензола, получаемого при раздельном риформировании циклогексановой и метилциклопентановой фракций, составляет 37,2 мас.ф . Затраты на разделение 1 т гидроочищенного сырья на фракции 62-75 и 75-85 С 0,13 руб. Экономия электроэнергии на циркуляционных компрессорах на 1 т сырья 0,25 руб/т, Концентрация водорода в циркулирующем

"..одородсодержащем газе блоков риформинга метилциклопентановой и циклогексановой фракций соответственно 76,7 и 81,9 ,б о

Пример 2. Гидроочищенную бензиновую фракцию, выкипающую в пределах

62-85 С, разделяют методом ректификации на метилциклопентановую (62--75 С) и циклогексановую (75-85 С) фракции по примеру 1, Обе фракции поцвергают каталитическому риформингу на полиметаллическом катализаторе Кр-104 (ТУ 38.101380-78) при

495 С, объемной скорости 1,5 ч и кратно-1 сти циркуляции водородсодержащего газа

1200 нм /м по примеру 1, Давление при риформинге циклогексановой фракции 1,2

M (à, а при рифе рмннге метилциклопентановой фракции 0,9 МПа. Циркулирующий водородсодержагций газ и вновь образовавшийся поступают иэ сепаратора блока риформинга циклогексановой фракции на блок рифорчин а меièëöèêëîïåíòàíîâoé

50 фракции за счет перепада давлений между блоками 0,3 МПа; 3 мас. газосырьевой смеси с блока риформинга циклогексановой фракции подают во второй и третий реакторы блока риформинга метилциклопентановой фракции в массовом соотношении 2:1.

Суммарный отбор бензола, получаемого при раздельном риформировании циклогексановой и метилциклопентановой фракций, составляет 36,1 мас,g, Затраты на разделение 1 т гидроочищенного сырья на фракции 62-75 и 75-85 С

0 13 руб,/т. Экономия электроэнергии на циркуляционных компрессорах на 1 т сырья

0,33 руб.

Концентрация водорода в циркулирующем водородсодержащем газе блоков риформинга метилциклопентановой и циклогексановой фракций составляет соответственно 77 3 и 82,2 об.,.

Пример 3. Гидроочищенную бензиновую фракцию, выкипающую в пределах

62-85 С, разделяют методом ректификации на метилциклопентановую (62-75 С) и циклогексановую (75-85 С) фракции по примеру 2, Обе фракции раздельно подвергают каталитическому риформингу на полиметаллическом катализаторе Кр-104 (ТУ-38, 101380-78) при 495 С, объемной скорости

1,5 ч и кратности циркуляции во-1 дородсодержащего газа 1200 нм /м по примеру 1, Давление при риформинге циклогексановой фракции 1,4 МПа, а при риформинге метилциклопентановой фракции

0,9 МПа.

Циркулирующий водородсодержащий гаэ вновь образованный поступают из сепаратора блока риформинга циклогексановой фракции на блок риформинга метилциклопентановой фракции эа счет перепада давления между блоками 0,5 МПа; 3 мас.7ь газосырьевой смеси с блока риформинга циклогексановой фракции подают на второй и третий реакторы блока риформинга метилциклопентановой фракции в, массовом соотношении 2;1.

Суммарный отбор бенэола,. получаемого при раздельном риформировании циклогексановой и метилциклопентановой фракций, составляет 36 мас.ф,.

Затраты на разделение 1 т гидроочищенного сырья на фракции 62-75 и 75-85 С составляют 0,13 руб, Экономия электроэнергии на циркуляционных компрессорах на 1 т сырья 0,18 руб, Концентрация водорода в циркулирующем водородсодержащем газе блоков риформинга метилциклопентановой и

1685905 циклогексановой фракций составляет соот- давления межд блек" è:3,35 Е .:;;а; 3 ... г., ветственно 77,8 и 83,2 об. 7. газосырьевой смеси с блока риформинга

Пример 4. Гидроочищенную бензи- циклогексановой фракции подаютво второй новую фракцию, выкипающую в пределах итретийреакторыблокариформингаметило

62-85 С, разделяют методом ректификации 5 циклопентановой фракции в массовом соотна метилциклопентановую (62-75 С) и цик- ношении 2;1, Суммарный отбор бензола, логексановую (75-85 С) фракции по приме- получаемого при раздельном риформировару 1, Обе фракции раздельно подвергают нии циклогексановойи метилциклопентанокаталитическому риформингу на полиме- вой фракций, составляет39,5мас. . таллическом катализаторе Кр-104 (ТУ.38. 10 Затраты на разделение 1 т гидроочи101380-78) при 495 С, объемной скорости щенного сырья на фракции 62-75 и 75-85 С

1,5 ч и кратности циркуляции водородсо- составляют 0,13 руб. Зкономия электро-. держащего газа 1200 нм /м по примеру 1. энергии на циркуляционных компрессорах

Давление при риформинге циклогексано- 15 0,18 руб, на 1 т сырья, вой фракции 1,15 МПа, а при риформинге Концентрация водорода в циркулируметилциклопентановой фракции 0,7 МПа. ющем водородсодержащем газе блоков

Циркулирующий водородсодержащий риформинга циклогексановой и метилцикгаз и вновь образовавшийся поступают из лопентановой фракций составляет соответсепаратора блока риформинга циклогекса- 20 ственно 80,1 и 73,0 об. . новой фракции на блок риформинга метил- Пример 6. Гидроочишенную бенэициклопентановой фракции за счет перепада новую фракцию, выкипающую в пределах давлений между блоками 0,45 МПа; 3 мас. 62-85 С, разделяют методом ректификации газосырьевой смеси с блока риформинга на метилциклопентановую (62-75 С) и цикциклогексановой фракции подают во вто- 25 логексановую(75.-85 С)фракциипо примеру рой и третий реакторы блока риформинга 1. Обе фракции раздельно подвергают катаметилциклопентановой фракции в массо- литическому риформингу на полиметалливом соотношении 2:1. ческом катализаторе Кр-104 (Ту

Суммарный отбор бензола, получаемо- 38,101380-78) при 495 С, объемной скорого при раздельном риформировании цикло- 30 сти 1,5 ч и кратности циркуляции водородгексановой и метилциклопентановой содержащего газа 1200 нм /м по примеру фракций, составляет 39 мас. 1. Давление при риформинге циклогексаноЗатраты на разделение 1 т гидроочи- вой фракции 1,15 МПа, а при риформинге щенного сырья на фракции 62-75 и 75- метилциклопентановой фракции 0,70 Mfla, о

85 СС составляют 0,13 руб. Экономия 35 Циркулирующий водородсодержащий газ и электроэнергии на циркуляционных комп- вновь образовавшийся поступают из сепарессорах0,18руб, на1тсырья. Концентрация ратора блока риформинга циклогексановой водорода в циркулирующем водородсодер- фракции на блок риформинга метилцикложащем газе блоков риформинга метилцик- пентановой фракции за счет перепада давлопентановой и циклогексановой фракций 40 ления между блоками 0,45 МПа; 6 мас.% составляетсоответственно73,9и804об. . газосырьевой смеси с блока риформинга

Пример 5. Гидроочищенную бензи- циклогексановой фракции подают во второй новую фракцию, выкипающую в пределах и третий реакторы блока риформинга метило

62-85 С, разделяют методом ректификации циклопентановой фракции в массовом соотна метилциклопентановую фракцию (62- 45 ношении 2;1 соответственно.

75 С) и циклогексановую (75-85оС) фракции Суммарный отбор бензола, получаемопо примеру 1. Обе фракции раздельно под- го при раздельном риформинге циклогексавергают каталитическому риформингу в новой и метилциклопентановой фракций, блоках риформинга на полиметаллическом составляет 39,8 мас. . Затраты на разделекатализаторе Кр-104 (TY 38.101380-78) при 50 ние 1 т гидроочищенного сырья на фракции

495 С, объемной скорости 1,5 ч и кратно- 62-75 и 75-85 С составляют 0,13 руб. Эконости циркуляции водородсодержащего газа .-мия электроэнергии на циркуляционных

1200 нм /м . Давление при риформинге компрессорах 0,18 руб. на 1 т сырья. Конз циклогексановойфракции1,05МПа, при ри- центрация водорода в циркулирующем воформинге метилциклопентановой фракции 55 дородсодержащем газе блоков риформинга

0,7 МПа. циклогексановой и метилциклопентановой

Циркулирующий водородсодержащий фракций составляет соответственно 82,9 и гаэ и вновь образовавшийся поступают из 77,1 об. . сепаратора блока риформинга циклогекса- Пример 7. Гидроочищенную бензиновой фракции на блок риформинга метил- новую фракцию, выкипающую в пределах циклопентановой фракции за счет перепада 62-85 С, разделяют методом ректификации

1685905 на метилциклопентановую (62-75 С) и циклогексановую(75-85 C) фракции по примеру

1. Обе фракции раздельно подвергают каталитическому ри4: ормингу на полиметаллическом катализаторе Кр- 104 (Ty38,101380-78) при 495 С, объемной скорости 1,5 ч и кратности циркуляции водородсодержащего газа 1200 нм /мз по примеру 1. Давление при риформинге циклогексановой фракции 1,15 МПа, а при риформинге метилциклопентановой фракции

0,7 МПа, Циркулирующий водородсодержащий газ и вновь образовавшийся поступают из сепаратора блока риформинга циклогексановой фракции на блок риформинга метилциклопентановой фракции за счет перепада давления между блоками 0,45 МПа; 9 мас. )( гаэосырьевой смеси с блока риформинга циклогексановой фракции подают во второй и третий реакторы циклогексановой фракции на блок риформинга метилциклопентановой фракции в массовом соотношении

2:1, Суммарный отбор бензола, получаемого при раздельном риформинге циклогексановой и метилциклопентановой фракций, составляет 40,3 мас.$.

Затраты на разделение 1 т гидроочищенного сырья на фракции 62-75 и 75-85 С составляют 0,13 руб, Экономия электроэнергии на циркуляционных компрессорах 0,25 руб, íà 1 сырья, Концентрация водорода в циркулирующем водородсодержащем газе блоков риформинга циклогексановой и метилциклопентановой фракций с о ответствен но 79 I и 83,5 об, (,, Пример 8 (сравнительный). Гидроочищенную бензиновую фракцию, выкипающую в пределах 62-85 С и имеющую следующий углеводородный состав, мас. Я,; изогексаны 6; н-гексан 42, метилциклопентан 25, бензол 1, циклогексан 12 и углеводороды Ст 14, разделяют ректификацией на метилциклопентанову о фракцию, выкипающую в пределах 62-75" С, с углеводородным составом, мас.7: изогексаны 8.,5, н-гексан

54, метилциклопентан 34,5, бензол 1,0, циклогексан 2,0 и циклогексановую фракцию, выкипающую в пределах 75-85 С, с углеводородным составом, мас, ; н-гексан 14, метилциклопентан 3, бензол 2, циклогексан 35 и углеводороды С1 46.

Обе фракции раздельно подвергают каталитическому риформингу на полиметаллическом катализаторе Кр-104 (ТУ-38.

101380-78) при 495 С, объемной скорости

1,5 ч, кратности циркуляции водородсодержащего газа 1200, 1 нм /м и давлении 1

МПа в блоках риформинга,:îäåðæàùèõ три

20 85 С), разделенная на фракции, выкипаю25

35

55 последовательно соединенных реактора.

Процесс проводят при раздельной циркуляции водорода в блоках.

Концентрация водорода в циркулирующем водородсодержащем газе блоков риформинга метилциклопентановой и циклогексановой фракций составляет соответственно 70,5 и 84,1 об. .

Суммарный отбор бензола, полученного риформингом метилциклопентановой и циклогексановой фракции, при одинаковом давлении составляет 32,8 мас. $, Затраты на разделение 1 т гидроочищенного сырья на фракции 62-75 и 75-85 С составляют 0,13 руб. на 1 т сырья, Экономии электроэнергии на циркуляционных компрессорах нет.

Во всех примерах при проведении экспериментов использовалась одна и та же проба гидроочищенного бензина (фр. 62щие в пределах 62-75 и 75-85 С, что позволяет более точно определить зависимость выхода бензола при изменениях давления в системах.

Материальный баланс процесса по блокам риформинга метилциклопентановой (блок МЦП) и циклогексановой фракций (блок ЦГ) приведен в таблице.

Предлагаемый способ позволит увеличить отбор бензола от исходного сырья на

2-7 при одновременном снижении расхода энергоресурсов (электроэнергия).

Формула изобретения

Способ получения бензола на гидроочищенной бензиновой фракции 62-85 С, содержащей метилциклопентан и циклогексан, путем многоступенчатого каталитического риформинга в присутствии циркулирующего водородсодержащего газа, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода бенэола, исходную бензиновую фракцию разделяют ректификацией на метилциклопентановую фракцию, выкипающую в пределах 62-75 С, и циклогексановую фракцию, выкипающую в пределах 75-85" С, указанные фракции подвергают раздельному каталитическому риформингу в блоках, содержащих три последовательно соединенных реактора, причем давление в блоке риформинга метилциклопентановой фракции поддерживают на 0,3-0,5 МПа ниже давления в блоке риформинга циклогексановой, водородсодержащий газ с блока риформинга циклогексановой фракции подают в блок риформинга метилциклопентановой фракции и часть исходной газосырьевой смеси блока риформинга циклогексановой фрак1685905

10 ции в количестве 3-9 мас. подают во второй и третий реакторы блока риформинга метилциклопентановой фракции в массовом соотношении 2;1 соответственно.

Патериальныд оаланс процесса по блокам ill H Nfl

Вэнто, мас.2:

8,5

54 14

8,5 д,5

3,5 иэогексаны н-гексан нетилпиклопентан пинпогексвн бензол углеводороды С

14! ч

54 э4

34,5

35 2

34,5

3 Зч,д

34,5

33 2

46

2 2

Получено, выход видкнх, нас.2

89 85 89

Пч 34 д4

90

«><7а8 липких, мас.2°. пентвны изогехсзны н-гексан нетилциклопентан пиклогексан бенэол . углеводороды Сз

2,7 3,9 2 7

7,2 33,9 7,2

5,0 16 9 5,0

0,6 4 4 0,6

4,0

2,9 4,0

2,7 3,6

73 340 72 321

16,3 4,6 16,3 5,0 !6,0

0,7 . ч,б

4,6

0,6

2,5

45 40,4 45

39,5 2, I 39,5

45,2

39,э ÷4,5 43,6

39,5

2,2 - 39,3 2,2

40,2 2,2

39,9 34,4 39,9 32,2 39,д 32,2 39 ° 9 38,0

0rdop бенэола, нас.l

Продолханив таблицы

Взнто, нас.X:

8,5

8,5

8,5

8,5

14 54 изогексаны и-гексаи нетилииклопентан пиклогексан бенэол

14 54 14

34,5 3

34,5

3 34,5 3 34,5 3

35 . 2 35 2 . 35 2 35 2

2 1

46.

2 1

46

90 88 углеводороды Сэ

4646

Получено, выход видких, нас.2

90 89

91 87

77

Состав видких, нвсЛ: пентвны иэогехсаны н-гексан метиппнклопентан днклогексан бенэол утлевадороды С»

3it

4,2

2,7 2,8

29 35 27 32

31,1

13,4

1,8

34,7

7,0 ЗЗ

7,2 32

7 ° 2

5,3 !3,9 5,0 13,8 5,0

0,7

0,6

6,1

0,5 2,5

0,6 2,2

43,9 44,8

40,4 2,3

44,5 45,6 43,9

40,2 5 3 40,3

44,5 45

4O,2 3,8

33,2

0,8

Отбор бенэола, нас.i

39 ° 9 39,6 39,9 40,6 40,0 25,6

40 39

Составитель Г.Гуляева

Техред М,Моргентал Корректор: Т.Палий

Редактор Т.Иванова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3572 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5