Способ получения автомобильного бензина

 

Изобретение относится к способу получения автомобильного бензина гидрогенизационным облагораживанием бензиновых дистиллятов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Заявляется способ получения автомобильного бензина, включающий двухстадийный гидрокрекинг нефтяного сырья с последующей гидроочисткой полученного продукта при следующем соотношении загрузок катализаторов, мас.%: катализатор l ст. гидрокрекинга 10,0-25,0, катализатор ll ст. гидрокрекинга 35,0-45,0, катализатор гидроочистки 30,0-55,0. Процесс гидрогенизационного облагораживания на трех стадиях проводят при давлении 3,0-3,8 МПа, температуре 320-390^oС и объемной скорости подачи сырья 0,3-3,0 ч^-1. 4 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к способу получения автомобильного бензина облагораживанием бензиновых дистиллятов, содержащих сернистые и непредельные углеводороды, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ получения автобензина путем гидрокрекинга бензиновых и бензино-керосиновых дистиллятов, заключающийся в предварительной гидроочистке исходного сырья в присутствии обычных гидрирующих катализаторов с последующим гидрокрекингом катализата на цеолитсодержащем катализаторе [1] Однако полученный продукт по своим октановым характеристикам не отвечает требованиям на высокооктановые бензины: головные фракции (НК-120^oС) характеризуются октановыми числами 66-78, а тяжелые фракции (120^o-КК) 42-46 по моторному методу. Последнее побуждает вводить в схему производства стадию каталитического риформинга, что существенно сокращает выход целевого продукта. Недостатком способа является также применимость его лишь для переработки малосернистых дистиллятов (содержание серы 0,02-0,06 мас.). Все это заметно сужает сферу применения способа.

Также известен способ гидрокрекинга прямогонных бензинов в сочетании с каталитическим риформингом (процесс "изориформинг"). Этот процесс позволяет получить 15,5-20,9% высокооктанового компонента фр. С₅ -С₆ и 68,5-58,5% фр. C⁺₇ (сырья каталитического риформинга). При компаундировании фр. С₅-С₆ (октановое число 85 по исслед.методу) и риформата (октановое число 95 по исслед. методу) достигается производство автобензина типа АИ-93. Стадию гидрокрекинга осуществляют при давлении 3,8-3,9 МПа, температуре 340-345^oС, объемной скорости подачи сырья 2,0-2,2 ч^-1 в присутствии никель-молибденового цеолитсодержащего катализатора (ГКБ-3М). Состав катализатора, мас. оксид никеля 2,5-3: 0; оксид молибдена 6-7; РЗЭ 13-14; цеолит У 50-70; оксид алюминия остальное [2] Недостатками способа являются значительный выход углеводородного газа (фр. С₁-С₄ до 16-20 мас.), что резко снижает выход целевого автобензина, а также невозможность получения бензина с хорошими экологическими характеристиками (содержание ароматических углеводородов 49 мас.). Указанное не позволяет широко использовать указанный способ.

Наиболее близким к заявляемому является способ гидроочистки - гидрокрекинга сернистых и высокосернистых прямогонных бензиновых дистиллятов, а также их смесей со вторичными бензинами, позволяющий получить глубоко очищенное сырье для каталитического риформинга. Способ осуществляют путем гидроочистки, а затем гидрокрекинга сырья в двух последовательно расположенных зонах различных катализаторов. В первой зоне используют алюмокобальтмолибденовый или алюмоникельмолибденовый катализаторы гидроочистки, а во второе зоне алюмоникельмолибденовые цеолитсодержащие катализаторы гидрокрекинга с повышенным содержанием цеолита типа "У" или "СКВ". Процесс гидрообработки проводят при температуре 335-370^oС, давлении не менее 4 МПа, соотношении водородсодержащего газа к сырью 100 1000 нм³/м³. Способ позволяет получить гидрогенизат, содержащий менее 0,5 ррм серы и менее 1 ррм азота, представляющий собой высококачественное сырье процесса каталитического риформинга.

Недостатками способа являются: относительно высокое давление водорода в процессе не менее 4 МПа; необходимость использования стадии каталитического риформинга, что усложняет технологическую схему и заметно сокращает выход целевого продукта; невозможность получения бензинов с улучшенными экологическими характеристиками, так как продукт каталитического риформинга содержит не менее 65 мас. ароматических углеводородов (по перспективным требованиям на автобензины согласно программе "Экология России", содержание ароматических углеводородов в автобензинах не должно превышать 40 мас.).

Технической задачей изобретения является разработка способа гидрогенизационного облагораживания нефтяного сырья, позволяющего получить автомобильный бензин с улучшенными экологическими характеристиками и одновременно увеличить выход целевого продукта.

Заявляется способ получения автомобильного бензина, включающий двухстадийный гидрокрекинг нефтяного сырья с последующей гидроочисткой полученного продукта при следующем соотношении загрузок катализаторов, мас. катализатор I ст. гидрокрекинга 10,0-25,0, катализатор II ст. гидрокрекинга 35,0-45,0, катализатор гидроочистки 30,0-55,0.

Процесс гидрогенизационного облагораживания на трех стадиях проводят при давлении 3,0-3,8 МПа, температуре 320-390^oС и объемной скорости подачи сырья 0,3-3,0 ч^-1. На I стадии гидрокрекинга используют цеолитсодержащий катализатор следующего состава, мас. оксид никеля 1,5-3,5, оксид молибдена 4-8, цеолит "РЗУ" 40-60, оксид алюминия остальное. На II стадии гидрокрекинга используют цеолитсодержащий катализатор следующего состава, мас. оксид молибдена 2-5, "СКВ"-цеолит 50-70, оксид алюминия остальное. На III стадии гидроочистка используют цеолитсодержащий катализатор следующего состава, мас. оксид никеля 3-9 оксид молибдена 12-18, цеолит "У" 2-5, оксид алюминия остальное.

Новым в заявляемом способе является то, что исходное сырье на I стадии подвергают "легкому" гидрокрекингу для частичного расщепления полициклических углеводородов и объем катализатора от общей загрузки составляет 10-25% на II стадии сырье подвергают селективному гидрокрекингу для удаления низкооктановых парафиновых углеводородов нормального строения и объем катализатора от общей загрузки составляет 35-45% на III стадии сырье подвергают гидроочистке для удаления сернистых соединений и непредельных углеводородов и объем катализатора от общей загрузки составляет 30-55% Указанная последовательность операций и подбор катализаторов позволяют получить малосернистый (серы менее 0,1 мас. ), высокооктановый бензин (октановое число 70-85 по моторному методу) с умеренным содержанием ароматических углеводородов (менее 40 мас.) и непредельных углеводородов (менее 1%) при относительно невысоком давлении водорода (менее 3,8 МПа).

В совокупности реализация данного способа обеспечивает выход автобензина на исходное сырье порядка 80 мас. Полученный продукт может быть охарактеризован как "экологически чистый", так как содержит регламентируемые концентрации токсичных компонентов.

Пример 1. Гидрогенизационному облагораживанию подвергают прямогонный бензин (содержание серы 0,2 мас. октановое число 55 по моторному методу). На первой стадии сырье контактирует с катализатором следующего состава, мас. оксид никеля 3,5, оксид молибдена 8, цеолит "РЗУ" 60, оксид алюминия - остальное.

На второй стадии полученный гидрогенизат контактирует с катализатором следующего состава, мас. оксид молибдена 5, "СКВ" цеолит 70, оксид алюминия остальное.

На третьей стадии гидрогенизат от второй стадии контактирует с катализатором следующего состава, мас. оксид никеля 9, оксид молибдена 18, цеолит "У" 5, оксид алюминия остальное.

Соотношение катализаторов составляет, I стадии 10, II стадии 35, III стадии 55.

Условия процесса: давление 3,0 МПа, температура 320^oС, объемная скорость подачи сырья 0,3 ч^-1. В результате получают бензин с октановым числом 30 по моторному методу, содержащий менее 0,05% серы и менее 25% ароматических углеводородов.

Пример 2. Гидрогенизационному облагораживанию подвергают прямогонный бензин (содержание серы 0,2 мас. октановое число 55 по моторному методу). На первой стадии сырье контактирует с катализатором следующего состава, мас. оксид никеля 2,0, оксид молибдена 6,0, цеолит "РЗУ" 50, оксид алюминия остальное.

На II стадии используют цеолитсодержащий катализатор следующего состава, мас. оксид молибдена 3,5, "СКВ" цеолит 60, оксид алюминия остальное.

На III стадии используют цеолитсодержащий катализатор следующего состава, мас. оксид никеля 6, оксид молибдена 15, цеолит "У" 3,5, оксид алюминия остальное.

Соотношение катализаторов составляет, I стадии 15, II стадии 40, III стадии 45.

Условия процесса: давление 3,5 МПа, температура 360^oС, объемная скорость подачи сырья 1,5 ч^-1.

В результате получают бензин с октановым числом 78 по моторному методу, содержащий менее 0,05% серы и менее 20% ароматических углеводородов.

Пример 3. Гидрогенизационному облагораживанию подвергают прямогонный бензин (содержание серы 0,2 мас. октановое число 55 по моторному методу). На первой стадии сырье контактирует с катализатором следующего состава, мас. оксид никеля 1,5, оксид молибдена 4, цеолит "РЗУ" 40, оксид алюминия остальное.

На второй стадии полученный гидрогенизат контактирует с катализатором следующего состава, мас. оксид молибдена 2, "СКВ" цеолит 50, оксид алюминия остальное.

На третьей стадии гидрогенизат от второй стадии контактирует с катализатором следующего состава, мас. оксид никеля 3, оксид молибдена 12, цеолит "У" 2, оксид алюминия остальное.

Отношение катализаторов составляет, I стадии 25, II стадии 45, III стадии 30.

Условия процесса: давление 3,8 МПа, температура 390^o объемная скорость подачи сырья 3,0 ч^-1. В результате получают бензин с октановым числом 85 по моторному методу, содержащий менее 0,05% серы и менее 25% ароматических углеводородов.

Таким образом, разработанный способ гидрогенизационного облагораживания нефтяного сырья позволяет получить автомобильный бензин с улучшенными экологическими характеристиками (содержание ароматических углеводородов - менее 40 мас. олефиновых углеводородов отсутствие) при высоком выходе целевого продукта (не менее 80 мас. на сырье), не используя процесс каталитического риформинга, который способствует образованию высоких концентраций ароматических углеводородов и существенно снижает выход бензиновых фракций. При этом имеется в виду осуществление способа таким образом, чтобы общее давление процесса не превышало 3,0-3,8 МПа в отличие от известных способов, использующих давление 4 МПа, 5 МПа и более. Последнее позволяет в перспективе реализовать заявляемую технологию на промышленных системах гидроочистки и риформинга, эксплуатирующихся при давлении порядка 3,5 МПа без их реконструкции.

Формула изобретения

1. Способ получения автомобильного бензина, включающий стадии гидроочистки и гидрокрекинга нефтяного сырья в присутствии катализаторов при повышенных температуре и давлении, отличающийся тем, что исходное сырье подвергают двухстадийному гидрокрекингу с последующей гидроочисткой полученного продукта и процесс гидрогенизационного облагораживания проводят при давлении 3,0 3,8 МПа при следующем соотношении загрузок катализаторов, мас.

Катализатор гидрокрекинга I стадии 10 25 Катализатор гидрокрекинга II стадии 35 45 Катализатор гидроочистки 30 55 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что гидрокрекинг на I стадии проводят в присутствии катализатора следующего состава, мас.

Оксид никеля 1,5 3,5 Оксид молибдена 4 8 Цеолит "РЗУ" 40 60 Оксид алюминия Остальное 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что гидрокрекинг на II стадии проводят в присутствии катализатора следующего состава, мас.

Оксид молибдена 2 5
"СВК"-цеолит 50 70
Оксид алюминия Остальное
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что гидроочистку проводят в присутствии катализатора следующего состава, мас.

Оксид никеля 3 9
Оксид молибдена 12 18
Цеолит "У" 2 5
Оксид алюминия Остальное
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс гидрогенизационного облагораживания на 3-х стадиях проводят при температуре 320 390^oС и объемной скорости подачи сырья 0,3 3,0 ч^-1.