Способ гидроочистки углеводородного сырья

 

Изобретение относится к способу очистки углеводородного сырья, в частности бензина висбрекинга или крекинг-бензина, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Способ гидроочистки углеводородного сырья, включает смешение бензина, предварительно нагретого до температуры 150-200^oC, с дизельным топливом иди вакуумным газойлем, нагретыми до температуры 340-410^oC, и контактирование смеси с водородсодержащим газом в присутствии алюмоникель(кобальт)молибденового катализатора при количестве бензина в смеси 2-50%. Способ позволяет получить бензин с содержанием серы не более 0,04 мас.%, экологически чистое дизельное топливо с содержанием серы не более 0,04 мас.% или вакуумный газойль с содержанием серы не выше 0,35 мас.%; предотвращает забивку слоя катализатора и нагревательной аппаратуры коксовыми отложениями. 2 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к способу очистки углеводородного сырья, в частности бензина висбрекинга или крекинг-бензина, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ гидроочистки крекинг-бензина в смеси с дизельным топливом или вакуумным дистиллятом на алюмокобальтмолибденовом катализаторе при температуре 360-400^oС, общем давлении 30-50 ати, объемной скорости подачи сырья 1-3 ч^-1 и соотношении водорода к сырью 500 нм³/м³. Выделение бензина из гидроочищенного продукта производится известным способом. Содержание серы в гидроочищенном бензине составляет 0,1-0,2 мас.% [1].

Недостатком способа является накопление коксовых отложений на поверхности катализатора и на поверхности нагревательной аппаратуры, в результате чего снижается эффективность процесса гидроочистки и возможна закупорка теплообменной аппаратуры и нагревателя углеродистыми отложениями.

Содержание серы в очищенном бензине составляет 0,1 мас.%, что превышает нормы для экологически чистой продукции (0,05 мас.%).

Наиболее близким к предлагаемому является способ очистки крекинг-бензина от сернистых и непредельных соединений путем смешения его с дизельным топливом с последующей каталитической гидроочисткой в присутствии алюмоникельмолибденового или алюмокобальтмолибденового катализатора при температуре 360-410^oС и давлении 30-50 ати. С целью снижения степени закоксования катализатора перед гидроочисткой в смесь крекинг-бензина с дизельным топливом добавляют легкий газойль каталитического крекинга или замедленного коксования (фракция 170-360^oС) в количестве 5-15% от сырья гидроочистки. В результате получают бензин, характеризующийся содержанием серы 0,02-0,05 мас.% (фракция НК-180^oС) и йодным числом 2-4 г I₂/100 г и дизельное топливо с содержанием серы 0,05-0,23 мас.% [2].

Недостатком способа является накопление коксовых отложений на поверхности нагревательной и теплообменной аппаратуры, образующихся в результате протекания реакций полимеризации и конденсации непредельных углеводородов, содержащихся в смесевом сырье.

Указанное обстоятельство существенным образом удорожает процесс гидроочистки за счет повышения капитальных и эксплуатационных затрат, что связано с уменьшением эффективности теплообмена, сокращением срока службы катализатора и оборудования, межремонтного цикла и увеличением расхода энергоресурсов.

Задачей изобретения является улучшение качества целевого продукта за счет углубления очистки сырья и предотвращение образования углеродистых отложений на стенках нагревательной аппаратуры и активной поверхности катализатора.

Это решается за счет того, что в предлагаемом способе гидроочистки углеводородного сырья, включающем смешение бензина с дизельным топливом или вакуумным дистиллятом и контактирование смеси с водородсодержащим газом в присутствии алюмоникель(кобальт)молибденового катализатора при повышенных температуре и давлении, бензин висбрекинга или крекинг-бензин перед смешением нагревают до температуры 150-200^oС, дизельное топливо или вакуумный дистиллят до 340-410^oС и количество бензина в смеси составляет 2-50%.

Предварительный нагрев бензина осуществляют путем смешения его с горячим водородсодержащим газом.

Гидроочистку смеси осуществляют при общем давлении 2,5-4,5 МПа, температуре 300-400^oС, объемной скорости подачи сырья 0,5-4,0 ч^-1, соотношении водородсодержащий газ:сырье 200-500 нм³/м³. В качестве катализатора используют алюмоникельмолибденовые или алюмокобальтмолибденовые композиции.

При этом из исходного смесевого сырья получают гидроочищенный бензин с содержанием серы не более 0,02-0,04 мас.% и йодным числом 1-2 г I₂/100 г, дизельное топливо с содержанием серы не более 0,04 мас.% или вакуумный газойль с содержанием серы не более 0,2-0,35 мас.%.

Бензиновые фракции могут служить сырьем для установок каталитического риформинга или использоваться в качестве компонента товарного автобензина.

Дизельное топливо используют как товарный продукт, а вакуумный газойль - в качестве сырья для каталитического крекинга.

Пример 1. Бензин висбрекинга гудрона западно-сибирской нефти (фракции 50-180^oС) с содержанием серы 0,8 мас.% и йодным числом 73 г I₂/100 г продукта, предварительно нагретый до температуры 200^oС, смешивают с вакуумным газойлем, нагретым до температуры 360^oС (фракция 350-560^oС, содержание серы 1,5 мас.%). Количество бензина в смеси составляет 2,0 об.%.

Полученную смесь с содержанием серы 1,4 мас.% и йодным числом 16,3 г I₂/100 г продукта подвергают гидроочистке на алюмоникельмолибденовом катализаторе при температуре 370^oС, давлении 4,5 МПа, объемной скорости подачи сырья 1,0 ч^-1, соотношении водород : сырье 500 нм³/м³.

В результате получают гидроочищенный продукт, из которого известным способом выделяют бензин, характеризующийся содержанием серы 0,03 мас.% и йодным числом 2 г I₂/100 г продукта, дизельное топливо с содержанием серы менее 0,04 мас.% и вакуумный газойль с содержанием серы менее 0,35 мас.%.

Пример 2. Бензин термического крекинга (фракция НК-200^oС) с содержанием серы 1,1 мас. % и йодным числом 90 г I₂/100 г продукта после нагревания до температуры 170^oС смешивают с дизельным топливом с содержанием серы 0,7 мас. % и нагретым до температуры 340^oС. Количество бензина в смеси составляет 50 об.%.

Полученную смесь с содержанием серы 0,9 мас.% и йодным числом 50 г I₂/100 г продукта подвергают гидроочистке на алюмокобальтмолибденовом катализаторе при температуре 330^oС, давлении 3,5 МПа, объемной скорости подачи сырья 3,0 ч^-1, соотношении водород : сырье 300 нм³/м³.

В результате получают гидроочищенный продукт, из которого известным способом выделяют бензин с содержанием серы 0,02 мас.% и йодным числом 1,0 г I₂/100 г продукта, дизельное топливо с содержанием серы менее 0,04 мас.%.

Пример 3. Бензин висбрекинга с содержанием серы 0,8 мас.% и йодным числом 73 г I₂/100 г продукта, нагретый до температуры 150^oС, смешивают с дизельным топливом с содержанием серы 0,7 мас.%, нагретым до температуры 355^oС. Количество бензина в смеси составляет 25 об.%.

Смесь с содержанием серы 0,7 мас.% и йодным числом 20 г I₂/100 г продукта подвергают гидроочистке на алюмокобальтмолибденовом катализаторе при общем давлении 2,5 МПа, температуре 390^oС, объемной скорости подачи сырья 4,0 ч^-1 и соотношении водород : сырье 200 нм³/м³.

В результате получают гидроочищенный продукт, из которого известным способом выделяют бензин с содержанием серы 0,04 мас.%, йодным числом 1,0 г I₂/100 г продукта и дизельное топливо с содержанием серы менее 0,04 мас.%.

Пример 4. Бензин висбрекинга с содержанием серы 0,8 маc.% и йодным числом 73 г I₂/100 г продукта, нагретый до температуры 175^oС, смешивают с вакуумным газойлем с содержанием серы 1,5 мас.%, выкипающим в пределах 350-560^oС, нагретым до температуры 380^oС. Количество бензина в смеси составляет 15 об.%.

Смесь с содержанием серы 1,4 мас.% и йодным числом 24 г I₂/100 г подвергают гидроочистке на алюмоникельмолибденовом катализаторе при общем давлении 4 МПа, температуре 400^oС, объемной скорости подачи сырья 0,5 ч^-1, соотношении водород : сырье 400 нм³/м³.

Из полученного гидроочищенного продукта известным способом выделяют бензин с содержанием серы 0,02 мас.% и йодным числом 1,0 г I₂/100 г продукта, дизельное топливо с содержанием серы 0,04 мас.% и вакуумный газойль с содержанием серы 0,2 мас.%.

Пример 5. Бензин термического крекинга (фракция НК-200^oС) с содержанием серы 1,1 мас. % и йодным числом 90 г I₂/100 г продукта после нагревания до температуры 160^oС смешивают с дизельным топливом с содержанием серы 0,7 мас. % и нагретым до температуры 410^oС. Количество бензина в смеси составляет 10 об.%.

Полученную смесь с содержанием серы 0,7 мас.% и йодным числом 10 г I₂/100 г продукта подвергают гидроочистке на алюмокобальтмолибденовом катализаторе при температуре 385^oС, давлении 3,8 МПа, объемной скорости подачи сырья 3,5 ч^-1, соотношении водород : сырье 350 нм³/м³.

В результате получают гидроочищенный продукт, из которого известным способом выделяют бензин с содержанием серы 0,02 мас.% и йодным числом 1,0 г I₂/100 г продукта, дизельное топливо с содержанием серы менее 0,04 мас.%.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет вырабатывать бензин, отвечающий экологическим требованиям, с содержанием серы не выше 0,04 мас.%; экологически чистое дизельное топливо с содержанием серы не выше 0,04 мас.% или вакуумный газойль с содержанием серы не более 0,35 мас.%, использование которого в качестве сырья каталитического крекинга позволяет получить компонент автомобильного бензина с содержанием серы не более 0,04 мас.%.

Наряду с вышеперечисленным предлагаемый способ гидроочистки углеводородного сырья предотвращает забивку слоя катализатора и нагревательной аппаратуры коксовыми отложениями.

Формула изобретения

1. Способ гидроочистки углеводородного сырья, включающий смешение бензина с дизельным топливом или вакуумным газойлем и контактирование смеси с водородсодержащим газом в присутствии алюмоникель(кобальт)молибденового катализатора при повышенных температуре и давлении, отличающийся тем, что перед смешением бензин нагревают до температуры 150 - 200^oC, дизельное топливо или вакуумный газойль - до 340 - 410^oC и количество бензина в смеси составляет 2 - 50 об.%.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют бензин висбрекинга или крекинг-бензин.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что гидроочистку углеводородного сырья осуществляют при общем давлении 2,5 - 4,5 МПа, температуре 330 - 400^oC, объемной скорости подачи сырья 0,5 - 4,0 час^-1, соотношении водородсодержащий газ : сырье 200 - 500 нм³/м³.