Львов, A.Â. Непогодьев, С.П. Дубограй, В ° A. Литвишкова, Филатов, Е.Д. Радченко, A.Â. Агафонов, В.М. Школьников, Пережигина, Л.Н. Осипов, В.В. Барсукова, A.М. Юденич, Микита, M.Ì. Куковицкий, Д.Ф. Варфоломеев, В.А. Козлов и Л.Г. Богачева (72) Авторы изобретения

И.A.

В.В.

И.Я.

В.П. (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОПЛИВ И МАСЕЛ

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к процессам получения топлив и масел из тяжелого нефтяного сырья.

Известны способы получения моторных, реактивных и дизельных топлив путем гидрокрекинга нефтяного сырья, например тяжелых вакуумных дистиллятов, проводимые в одну или две ступени.

По одноступенчатой схеме сырье в смеси с водородсодержащим газом нагревают и направляют в реактор, загруженный катализатором. Жидкие продукты реакции после сепарации и стабили- )5 зации направляют на разгонку с получением топливных фракций (бензина, реактивного топлива и т.д.) (1).

По двухступенчатой схеме гидрогенизат первой ступени установки гидро- 20 крекинга, где осуществляют очистку сырья от серы, азота, смол и других контактных ядов, направляют в реактор второй ступени, загруженный гидрокрекирующим катализатором.

Полученные жидкие продукты гидрокрекинга после сепарации и стабилизации подвергают разгонке для получения целевых продуктов: бензина, авиакеросина и других. Продукты, выкипающие выше пределов отбора топливных фракций, возвращают в зону гидрокрекинга или используют в качестве компонентов котельного топлива (2).

Известны также способы получения смазочных масел путем гидрокрекинга масляного сырья в одну или две ступени в присутствии гидрокрекирующих катализаторов, при которых получают термостабильные высокоиндексные масла (3) и (4) .

Однако получаемые попутно топливные фракции имеют низкое качество.

Наиболее близким к изобретению является способ получения топлив и масел путем контактирования тяжелого нефтяного сырья в присутствии водорода с катализатором на основе цеолита, содержащего металлы VI uV)И групп при повышенных температуре и давлении с последующим выделением целевых продуктов(5).

Гидрокрекинг прямогонного газойо ля, выкипающего в пределах 204-427 С проводят при температуре 382-399 С,. давлении водорода 56-175 ати.

Применяеьый катализатор предварительно обрабатывают ароматизированным газойлем в условиях повышенного

651 коксообразования до определенного уровня деактивации, в результате чего образующийся в процессе гидрогенизат имеет температуру кипения выше, чем сырье.

Исходное сырье предварительно подвергают гидроочистке в присутствии 5 гидрообессеривающего катализатора.

018 4 жание цеолита в катализаторе 20 вес%.

Степень замещения катионов водорода на никель и алюминий 50%.

Гидрокрекинг проводят при давлении 120 ати, температуре 400 С, объемной скорости подачи сырья 0,6ч и циркуляции водородсодержащего газа 1500 нм /м сырья.

Известный способ обладает сложной технологической схемой. Масляные фракции, полученные при этом, имеют 0 низкий индекс вязкости. Кроме того, таким способом возможно получать ограниченный ассортимент целевых продуктов.

Целью изобретения является повышение качества и выхода целевых про15 дуктов °

Поставленная цель достигается путем получения топлив и масел с помощью контактирования тяжелого нефтяного сырья в присутствии водорода и катализатора, содержащего 10-30 вес.Ъ цеолита NaY co степенью замещения катионов водорода на никель и алюминий 50-95 и 70-90 вес.Ъ связующего,состоящего из окиси алюминия, 26 окиси никеля и окиси молибдена.

Предпочтительно процесс проводить при температуре 370-450 С, давлении

100-300 атм, объемной скорости подачи сырья 0,5-1,5 ч 30

По способу согласно изобретению вакуумный дистиллят в смеси с водородсодержащим газом, предварительно нагретые в теплообменниках и печи, направляют в реактор, загружен- 35 ный цеолитсодержащим катализатором в стационарном слое.

Продукты реакции и водородсодержащий газ разделяют в сепараторах высокого и низкого давления.

Циркулирующий водородсодержащий газ после очистки от сероводорода раствором моноэтаноламина направляют на смешение с сырьем и свежим водородом. жидкие продукты реакции подверга- 45 ют атмосферной перегонке с выделением легкого бензина (фракция С 85 С), тяжелого бензина (фракция 85-165 C), реактивного топлива для сверхзвуковой авиации (фракция 165-270 С). 50

Остаток выше 270 С направляют в вакуумную колонну для разгонки на масляные фракции (270-320 С, 320-360 С, 360-400 С, 400 С).

Пример 1. Вакуумный газойль западно-сибирской нефти, выкипающий в пределах 300-500 С, содержащий

1,8 вес.Ъ серы, 1300 ppm азота, 60% ароматических углеводородов, подвергают гидрокрегингу на цеолитсодержащем катализаторе, полученном

60 введением в цеолит NaY методом ионного обмена алюминия и никеля и формованием его со связующим, содержащим 9% окиси никеля, 20% окиси молибдена и 71% окиси алюминия. Содер- 65

12,1

20,0

20,3

37,0

18,4

24,3

Выход жидких продуктов гидрокрекинга составляет 98 вес.%. Из них дистилляцией при атмосферном давлении получено, вес ° :-:

Высокооктановый компонент бензина (85 С) 16,1

Тяжелый бензин

85-165 С

Топливо для сверхзвуковой авиации 165200 С 36,2

Остаток от перегонки () 270 C) (масляные фракции) 35,6

После вакуумной разгонки остатка на масляные фракции требуемой вязкости и их депарафинизации получены масла, вес.%.

Фракция 270-320 С 31,5

Фракция 320-360 С 30,0

Фракция 360-400 С 15,5

Фракция 400 С 23,0

Пример 2. Сырье по примеру 1 подвергают гидрокрекингу при давлении 200 ати, температуре 415 С, объемной скорости подачи сырья 0,8 ч и циркуляции водородсодержащего газа 2000 нмЗ/м З сырья.

Гидрокрекинг проводят на катализаторе, полученном путем введения в цеолит Нау методом ионного обмена никеля и алюминия и формированием его со связующим, содержащим 15% окиси никеля, 30% окиси молибдена и

55о окиси алюминия.

Соотношение в катализаторе матрицы и цеолита составляет 4:1.

Степень замещения катионов водорода на никель и алюминий 95%.

При атмосферной перегонке жидких продуктов гидрокрекинга получено, вес.В:

Высокооктановый компонент бензина (85 С)

Тяжелый бензин

85 165оС 13,3

Топливо для сверхзвуковой авиации фракции 165-270 С 38,0

Остаток от перегонки (фракция > 270 c) (масляные фракции) 28,7

После вакуумной разгонки остатка на масляные фракции требуемой вязкости и их депарафинизации получены масла (вес.Ъ в пересчете на фракцию

) 270oC)

Фракция 270-320 С

Фракция 320-360 С

Фракция 360-400 С

Фракция 400 С

6510

Таблица 1

Показатели

16,1

Выход

0,7082

0,7065

Плотность

Иодное число, 0,4

0 5 г иода/100 г топлива

Октановое число (моторный метод без добавления тэтраэтилсвинца) 83

61,0

63,2

Углеводородный состав, вес.Ъ

Парафиновые изостроения нормального строения

Нафтеновые

Ароматические

Непредельные

40,0

41,9

21,3

21,0

38,0

36,0

0,7

0,5

0,2

Качество получаемых топлив и масел отражено в таблицах 1-3.

Данные, приведенные в таблицах, показывают, что путем гидрокрекинга тяжелого вакуумного дистиллята на цеолитсодержащем катализаторе может быть получено до 20% высокооктанового компонента бензина (о.ч. 82-83), 36-38-о топлива для сверхзвуковой авиации, характеризующегося низким содержанием серы, азота, суммарно ароматических бициклических углеводо- 10 родов, высокими показателями по плотности, высоте некоптящего пламени и люминометрическому числу, низкой температурой кристаллизации (-63 С;

-64 С) . 15

Масляные фракции имеют вязкость при 100 С в пределах 1„5-5,4 сст, индекс вязкости 103-125 пунктов. фракции стабильны при высокотемпературном окислении и на свету, обладают хорошей вязкостно-температурной характеристикой и являются высококачественной базой северных моторных и трансформаторных масел, гидравлических жидкостей для систем самолетов.

18 6

B табл.1 приведена характеристика высокооктанового компонента фракции (85 С).

В табл. 2 приведена характеристика топлива для сверхзвуковой авиации.

В табл.3 приведена характеристика масляных фракций, выделенных из гидрогенизата гидрокрекинга вакуумного дитистиллята западно-сибирских нефтей.

Нарушение соотношения цеолита и связующего, а также использование цеолита со степенью замещения водорода на никель и алюминий ниже 50Ъ приводит к получению целевых продуктов низкого качества.

Предлагаемый способ позволяет получать индустриальное масло, северное моторное масло, трансформаторное, а также масло дгя гидросистем самолетов.

Таким образом, данный способ позволяет с высокой эффективностью и стабильностью перерабатывать тяжелое нефтяное сырье, содержащее сернистые и азотистые соединения, значительно расширить ассортимент целевых продуктов, повысить их выход и качество.

651018

Показ ат ел техническ условиям

Показатели

36,2

0,808

167

263

10,8

Не более 0,8

0,62

0,68

Не более 1,0

0,5

0,4

Не менее 24

Не менее 60

0,001

0,1

-64

011

Не выше -60

-63

Выход, вес. %

Плотность, У ао

Пределы выкипания: о начало кипения, С о конец кипения, С

Содержание ароматических углеводородов, вес.Ъ

Иодное число, г иода/100 г топлива

Содержание бициклических углеводородов, вес.Ъ

Высота некоптящего пламени, мм

Люминометрическое число

Термическая стабильность в статических условиях на аппарате ТСРТ-2

1. Образование осадка при испытании 5 ч при о температуре 150, г/100 мл

Содержание серы, вес.Ъ

Содержание основного азота, ppm

Температура кристаллизации

Таблица 2

Не менее 0,800 0,805

Не ниже 165 165

Не выше 280 262

Не более 12,0 11,0

Не более 6,0 Менее 2,0 р енее

Не более 0,1 0,001

Гс с1

CO м

1 с3 с л

Ю с1

М CO с с

Ю (Ч

О1 с со л Г

° с и ю

1-( о

1 с

Ю LO

Ю Ф

1 тГ

И м

Ю л м с3 СО с с сО Ю л м и

Ю о

CO с л

Ch с

О1 л1

Ю с

О1

ГЧ й)

1О м

I 1 л м

Ю (Ч

Ю CO с с

Г- Ю м

Г м с

° м и

Е» Ю о л с (Ch

ГЧ

ГЧ м

Г с3 л

lA Ф с л м

СО

Р> CO с с

Ю Ю

ГЧ

° ГЧ и

1» Q о л с

Ю м

1 м

Ю м

1О

Ю сО с с м ю

<Ч

1О м с

CO л и

Ю о м с

1-»

Г 1

1 л

CO й) м

M LO тй

Ю м

lA CO с с

О Ю

О1

C) с

Ch м

° с

o o (» о

lA с

rCh

ГЧ

\О л л

LO м

LA м (Ч

1Г) Ф с л

1О

Ю ГЧ с CO

Ю м ю м

ГЧ с м

Ю LO с

LA и ю

1-( о

1 м

Ю л сч

Р» м

<Ч

lA CO с

I (Ч

LA 3 с

M с

О) <Ч и ю

1- о м с с3

О1

Р м с

Р 1

\О

C) л и

2 и ф

O OI о

М и

Э о и Ql c .Х Э М ц 5 х

Х Э LO ж е» х с и о а

» а

e u

У О э х

Э сж х с

z v оо

2 I

СО <Ч л

А и о

Ix со

2 о

О (1- а

И с Ц»с ,с1 q c»A

Э и о ю х 0> L (II Х о х х о э

CO d л LA л I

651018

2 с о д х ю е (-» и э о е и х 2

1 ( о о а о

u e

e lII O р си> а

° 4 Э и д ц х э

Х III »

x o

o e

Э х х е»

2 Z o ц о а о о а о а а е о о

Э Р э î ) e A Э Э

К»

Э 4

1 » Н Э х

1-( и о х

2 А

Ц Ц о х

Е ю и э и с(2 2 со ш

2 со

2 сО

1О сс т3

2 LD

iC1 1

Е» х и х а о х, Е х с

Э _#_ ц са д о

u < 1» х х и

ы» о

О 1- х Х о м х

1 Э э х ю е Q u ю LII Х

ЮО 1 Х х и о

651018

Формула изобретения

США Р 3671420, кл.208CIIIA Р 3385781, кл. 208США Р 3788972, кл. 208СССР 9 440846, 1974.

США Р 3775297, кл. кл. 209Составитель Н. Королева

Техред И.Асталош Корректор О. Билак

Редактор A.Ìóðàäÿí

Заказ 734/27

Тираж 608 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Способ получения топлив и масел путем контактирования тяжелого нефтяного сырья в присутствии водорода с катализатором на основе цеолита, содержащего металлы Vi и Ч11(групп 5 при повышенных температуре и давлении с последующим выделением целевых продуктов, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и выхода целевых продуктов, используют катализатор, содержащий

10-30 вес.Ъ цеолита NaY co степенью замещения катионов водорода на никель и алюминий 50-95 и 70-90 вес.% связующего, состоящего из окиси алюминия, окиси никеля и окиси молибдена.

2. Способ по п.. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что процесс проводят при температуре 370-450 C давлении 100-300 атм, объемной скорости подачи .сырья 0,5-1,5 ч

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент

61, 1972.

2. Патент

59, 1968.

3. .Патент

59, 1974.

4. Патент

10 G 13/02, 5. Патент

111, 1973.