Способ получения моторных топлив

 

Использование: в нефтехимии, в частности в производстве моторных топлив. Сущность изобретения: получение моторного топлива ведут фракционированием газового конденсата с выделением газообразных, прямогонных бензиновой, дизельной и остаточных фракций. Прямогонную бензиновую фракцию контактируют при 300 - 480С и 0,2 - 4 МПа с цеолитсодержашим катализатором. Из продуктов контактирование выделяют высокооктановую и остаточную фракции. Прямогонную остаточную фракцию или ее смесь с газообразными продуктами контактирования подвергают пиролизу. Полученные продукты фракционируют с выделением пироконденсата и пирогаза с последующими смешиванием пирогаза с прямогонной бензиновой фракцией и их совместным контактированием с катализатором. Пироконденсат компаундируют с жидкими продуктами контактирования и подвергают их совместной ректификации с выделением целевого бензина и остаточной фракции. В качестве катализатора используют системы, приготовленные на основе цеолитов со структурами ZSM - 5 или ZSM - 11, в том числе модифицированные элементами I, II, III, V, VI и VIII групп периодической системы элементов. 2 з. п. ф-лы, 1 ил. , 1 табл.

Изобретение относится к способам получения моторных топлив - дизельных и неэтилированных высокооктановых бензинов из газового конденсата.

Известен способ получения высокооктановых бензинов путем риформинга фракций 62-180^оС и 85-180^оС газовых конденсатов [1] . Согласно данного способа указанные фракции предварительно подвергают гидроочистке на Al-Co-Mo-катализаторе, осушке адсорбентом, а затем риформингу на катализаторе АП-64. Риформинг сырья осуществляют в присутствии добавки - четыреххлористого углерода при температуре 480-510^оС, давлении 3,5 МПА, объемной скорости подачи 1,5 ч^-1 и при циркуляции водородсодержащего газа. Данным способом возможно получение бензиновых фракций с выходом 79-89 мас. % и ОЧ = 79-89 ММ. Основным недостатком данного способа является сложная технология подготовки сырья для процесса.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения моторных топлив из фракций газового конденсата [2] . Согласно выбранного прототипа неэтилированные высокооктановые бензины производят процессом "цеоформинг" из прямогонных бензиновых фракций газовых конденсатов. Предварительно газовые конденсаты фракционируют с выделением газообразных, прямогонных бензиновой, дизельной и остаточной фракций. Процесс цеоформинга осуществляют следующим образом: ПБФ фракционируют с выделением фракций НК-58 и > 58^оС, фракцию > 58^оС подвергают контактированию при повышенных температурах (до 460^оС) и избыточном давлении (до 5 МПа) с катализатором на основе высококремнеземистого цеолита, продукты реакции фракционируют с выделением углеводородных газов, остаточной фракции >185^оС и высокооктановой фракции < 195^оС, которую компаундируют с фракцией НК-58^оС для получения целевого бензина. Основными недостатками данного способа являются относительно низкие выходы и октановые числа получаемых бензинов.

Сущность изобретения заключается в следующем (см. чертеж). Стабильный газовый конденсат 1 фракционируют с выделением следующих прямогонных фракций: бензиновой 2, выкипающей до 140-200^о; дизельной 3, выкипающей в пределах 140-300^оС (дизтопливо); и остаточной 4, выкипающей выше 240^оС. Остаточную фракцию 4 или ее смесь с газообразными продуктами контактирования 9а подвергают пиролизу при температуре 600-900^оС. Продукты пиролиза 5 фракционируют с выделением газообразной (пирогаз - 6) и жидкой (пироконденсат - 7) фракций. Пирогаз 6 смешивают с прямогонной бензиновой фракцией 2 и подвергают совместному контактированию с цеолитсодержащим катализатором. Продукты контактирования 8 фракционируют с выделением углеводородных газов 9 и бензиновой фракции 10, которую компаундируют с пироконденсатом 7 и подвергают ректификации для выделения целевого бензина - фр. НК - 195^оС 11 и остаточной фракции > 185^оС 12.

Контактирование сырья с катализатором осуществляют в области температур реакций 300-480^оС и давлений 0,2-4 МПа. Применяемые катализаторы готовят известными способами и содержат цеолиты со структурой ZSM-5, -11, в т. ч. модифицированные элементы I, II, III, V, VI и VIII групп периодической системы.

Выбор фракционного состава дизельных топлив определяется двумя основными факторами: составом и свойствами исходного газового конденсата и желаемым соотношением объемов получаемых бензинов и дизельных топлив. Так, для повышения выхода (на конденсат) бензина следует поднимать температуру конца кипения прямогонной бензиновой фракции; соответственно будут повышаться температура начала кипения дизельной фракции и выход ее будет падать. Для увеличения выхода дизельного топлива следует расширять (в пределах стандарта) температурные интервалы выкипания дизельных фракций.

Основными преимуществами предлагаемого способа являются повышенные выходы и октановые числа бензина.

П р и м е р 1. Стабильный газовый конденсат (СГК), фракционного состава, ^оС: н. к. - 35, 10% об. - 74, 20% - 91, 30% - 106, 40% - 119, 50% - 134, 60% - 153, 70% - 185, 80% - 236, 90% - 304, к. к. - 345, подвергают ректификации с выделением 56,8 мас. % прямогонной бензиновой фракции НК-165^оС с октановым числом ОЧ = 65 ММ, 31,1% дизельной фракции 165-280^оС (дизельное топливо) и 12,1% остаточной фракции > 280^оС. Прямогонную остаточную фракцию направляют на узел пиролиза, который осуществляют при температуре Т_п = 730^оС, давлении Р_п = 0,2 МПа и скорости подачи 1 ч^-1. Продукты пиролиза фракционируют с выделением газообразной (пирогаз) и жидкой (пироконденсат) фракций (выход на СГК - 8,5 и 3,6% соответственно). Пирогаз смешивают с ПБФ и совместно в реакторном узле подвергают контактированию при температуре реакции Т_р = 400^оС, давлении P = 1,3 МПа и скорости подачи сырья ω = 2,5 ч^-1 с цеолитсодержащим катализатором. Катализатор содержит 30% Al₂O₃ и 70 мас. % цеолита ZSM-11 состава 0,3Na₂O ˙Al₂O₃ ˙120SiO₂. Продукты реакции фракционируют с выделением углеводородных газов и бензиновой фракции. Бензиновую фракцию (85,7% на ПБФ или 48,7% на СГК) компаундируют с пироконденсатом и полученную смесь (52,3% на СГК или 92,1% на ПБФ) подвергают ректификации для выделения остаточной фракции > 185^оС и целевого бензина - фр. 35-195^оС с октановым числом ОЧ = 87,5 ИМ. Выход на ПБФ целевого бензина - 78,2 мас. % . Выход на СГК целевых продуктов: дизельного топлива - 31,1% , высокооктанового бензина - 44,4 мас. % .

П р и м е р ы 2-8. Аналогичны примеру 1. Условия проведения процесса, составы катализаторов, характеристика сырья и продуктов приведены в табл. 1. Цеолиты, применяемые в составе катализаторов, имеют структуру ZSM-11 (примеры 2-5) и ZSM-5 (примеры 6-8).

П р и м е р 9. Стабильный газовый конденсат (СГК) фракционного состава, ^оС: н. к. - 35, 10% об. - 74, 20% - 91, 30% - 106, 40% - 119, 50% - 134, 60% - 153, 70% - 185, 80% - 236, 90% - 304, к. к. - 345, подвергают ректификации с выделением 56,8 мас. % прямогонной бензиновой фракции (ПБФ) НК-165^оС, 31,1% дизельной фракции 165-280^оС (дизтопливо) и 12,1% прямогонной остаточной фракции > 280^оС. Остаточную фракцию смешивают с газообразными продуктами контактирования и направляют на пиролиз, который проводят при температуре Т_п = 825^оС, времени контакта 0,5 и давлении 0,15 МПа. Продукты пиролиза фракционируют с выделением газообразной - пирогаз и жидкой - пироконденсат фракций. Пирогаз смешивают с ПБФ и совместно в реакторе подвергают контактированию с катализатором при температуре реакции Т_р = 350^оС, давлении Р = 2,0 МПа и объемной скорости подачи ПБФ ω = 1,0 ч^-1. Катализатор содержит 70% цеолита со структурой ZSM-5 состава 0,03Na₂O ˙Al₂O₃˙0,3Fe₂O₃˙86SiO₂, нанесенного на 30% Al₂O₃, и модифицирован 3% La (III). Продукты контактирования разделяют с выделением углеводородных газов, часть которых смешивают с прямогонной остаточной фракцией до ее пиролиза, и бензиновой фракции. Бензиновую фракцию (85,6% на ПБФ или 48,6% на СГК) компаундируют и полученную смесь (88,2% на РБФ или 50,1% на СГК) подвергают ректификации для выделения целевого бензина (фр. НК-195^оС) с ОЧ = 94 ИМ (82,4% на ПБФ) и остаточной фракции > 185^оС. Выход на СГК целевых продуктов составляет: дизельное топливо - 31,1% , высокооктанового бензина - 46,8 мас. % .

П р и м е р ы 10-12. Аналогичны примеру 9. Условия проведения процесса, составы катализаторов, характеристика сырья и продуктов приведены в таблице. Цеолиты, применяемые в составе катализаторов, имеют структуру ZSM-11 (пример 10) и ZSM-5 (примеры 11-12). (56) 1. Шкуратова Е. А. , и др. Получение высокооктановых бензинов каталитическим риформингом бензиновых фракций газоконденсатов. - В сб. Получение и разделение продуктов нефтехимического синтеза. Краснодарское книжн. изд-во, 1974, 215 с, (с. 55-64).

2. Агабалян Л. Г. и др. Каталитическая переработка прямогонных фракций газового конденсата в высокооктановые топлива. - Химия и технология топлив и масел, 1988, N 5, с. 6-7.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОТОРНЫХ ТОПЛИВ из газового конденсата, включающий его фракционирование с выделением газообразных прямогонных бензиновой, дизельной и остаточной фракций, последующее контактирование прямогонной бензиновой фракции при повышенных температурах и избыточном давлении с цеолитсодержащим катализатором, выделение из продуктов контактирования газообразных и жидкой фракций и последующую ректификацию жидких продуктов контактирования с выделением высокооктановой бензиновой и остаточной фракций, отличающийся тем, что прямогонную остаточную фракцию или ее смесь с газообразными продуктами контактирования подвергают пиролизу с последующим фракционированием полученных продуктов с выделением пирогаза и пироконденсата, смешиванием пирогаза с прямогонной бензиновой фракцией и подачей смеси на контактирование с катализатором, компаундированием пироконденсата с жидкими продуктами контактирования и совместной их ректификацией с выделением целевого бензина и остаточной фракции.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют системы, приготовленные на основе цеолитов со структурой ZSM= 5 или ZSM= 11, в том числе модифицированные элементами I, II, III, Y, YI и YIII групп Периодической системы элементов.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что контактирование сырья с катализатором ведут при 300 - 480^oС и 0,2 - 4 МПа.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3