Способ получения смазочных масел

 

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к получению смазочных масел. Цель изобретения - упрощение .технологии процесса. Получение ведут каталитическим гидрокрекингом дистиллята в присутствии водорода при повышенных температуре и давлении с последующей депарафинизацией тяжелой фракции продукта гидрокрекинга. Дистиллят используют в паровой фазе однократной равновесной перегонки под вакуумом продукта каталитической гидроконверсии нефтяного остатка, выкипающего при 320-600°С, или указанный дистиллят и дистиллят в паровой фазе однократной равновесной перегонки под вакуумом нефтяного атмосферного остатка. 2 з.п. ф-лы. 1 ил. оо С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5()5 С 10 G 67/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

I 4

Ф (л ()с (21) 4203841/04 (22) 09. 12.87 (31) 8629476 . (32) 10.12.86 (33) GB (46) 07.09.91. Бюл. М 33 (71) Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий

Б.В.(NL) (72) Херникус Йоханнес Антониус Ван Хелден, Нильс 4 абрициус и Хенрикус Майкл

Джозеф Бийвард (М1 ) (53) 665,654,2(088,8) (56) Патент США М 3702817, кл. 208-87, 1973.

Патент США N. 4325805. кл, 208 †. 1982.

Патент США М 3896025, кл. 208 — 95, 1975.

Изобретение относится к способу получения смазочных масел и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности, Известен способ получения смазочных масел с использованием процессов депарафинизации и гидрбобработки (1) .

Известен способ получения смаэо (ных масел с использованием процессов каталитической депарафинизации растворите(ем и гидрообработки(2).

Более близким к изобретению является способ получения смазочных масел путем каталитического крекинга в присутствии водорода при повышенных температуре и давлении (3). В качестве сырья используют дистиллят, выделенный из продукта каталитической гидроконверсии нефтяного остатка. Продукт гидроконверсии подвергают

„„„ рЦ „„1676456 А3 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СМАЗОЧНЫХ

МАСЕЛ (57) Изобретение относится к нефгехимии, в частности к получению смазочных масел.

Цель изобретения — упрощение технологии процесса. Получение ведут каталитическим гидрокрекингомдистиллята в присутствии водорода при повышенных температуре и давлении с последующей депарафинизацией тяжелой фракции продукта гидрокрекинга.

Дистиллят используют в паровой фазе однократной равновесной перегонки под вакуумом продукта каталитической гидроконверсии нефтяного остатка, выкипающего при 320 — 600 С, или указанный дистиллят и дистиллят в паровой фазе однократной равновесной перегонки под вакуумом нефтяного атмосферного остатка. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. разгонке. Тяжелую фракцию продукта гидрокрекинга подвергают депарафинизации с получением целевых продуктов.

Недостаток способа заключается в необходимости охлаждения и повторного нагрева исходного сырья каталитического крекинга в присутствии водорода.

Целью изобретения является упрощение технологии процесса.

На чертеже приведена принципиальная схема проведения процесса.

Поставленная цель достигается описываемым способом получения смазочных масел путем каталитического гидрокрекинга в присутствии водорода при повышенных температурах и давлении дистиллята в паровой фазе однократной равновесной перегонки под вакуумом ïðîдукта каталитической гидроконверсии неф1676456 тяного остатка,. выкипающего при 320600 С, или укаэанного дистиллята и дистиллята в паровой фазе однократной равновесной перегонки под вакуумом нефтяного атмосферно о остатка.

Предпочтительно исходное сырье содержит 10-50 мас, дистиллята в паровой фазе однократной равновесной перегонки под вакуумом продукта каталитической гидроконверсии нефтяного остатка, выкипающего в интервале 320-600 С.

При фракционировании продукта гидрокрекинга получат керосиновую и/или газойлевую фракции, Отличительные признаки способа заключаются в использовании в качестве исходного сырья каталитического крекинга в присутствии водорода дистиллята в паровой фазе однократной равновесной перегонки под вакуумом продукта каталитической гидроконверсии нефтяного остатка, выкипающего при 320-600 С, или вышеуказанного дистиллята и дистиллята в паровой фазе однократной равновесной перегонки под вакуумом нефтяного атмосферного остатка.

Кроме того, отличительные признаки заключаются в использовании исходного сырья, содержащего 10 — 50 мас. дистиллята в паровой фазе однократной равновесной перегонки под вакуумом продукта каталитической гидроконверсии нефтяного остатка, выкипающего в интервале температур 320 — 600 С, а также в возможности получения при фракционировании продукта гидрокрекинга керосиновой и/или газойлевой фракций.

Вакуумный остаток подают по линии 1, возможно после смешения с рециркулируемым остатком дистилляции по линии 2, направляют по линии 3 на установку и каталитической гидроконверсии остатка.

Полученный продукт подают по линии 5 на установку 6 перегонки. При этом получают фракцию гаэойля, отводимую по линии 7, дистиллят в паровой фазе однократной равновесной перегонки под вакуумом (далее дистиллят). Последний направляют на установку 8 гидрЬкрекинга по линии 9, а дистилляционный остаток отводят по линии 10, который возможно частично рециркулировать по линии 11 на установку каталитической гидроконверсии остатка или отводить с установки по линии 12. Дистиллят, подаваемый по линии 9.можно смешивать с дистиллятом в паровой фазе однократной равновесной перегонки под вакуумом нефтяного атмосферного остатка (не показано), а также с рециркулируемым остатком дистилляции, подаваемым по линиям

13 и 14.

Смесь по линии 15 направляют на установку 8, Полученный продукт направляют по линии 16 на установку 17 перегонки и получают фракцию керосина, отводимую по линии 18, фракцию газойля, отводимую по линии 19, фракцию тяжелого газойля (кипящую при 320 — 390 С), отводимую по линии

20 и остаток дистилляции, который частично можно рециркулировать по линии 13, на установку гидрокрекинга 15, и часть которого по линии 21 направляют на установку 22 катэлитической депарафинизации. Часть фракции (320 — 390 С) можно отводить из процесса по линии 23, остальную часть или всю фракцию направляют по линии 24 на установку 23 каталитической или сольвентной депарафинизации. Полученный продукт (возможно после отгонки газообразных веществ) направляют по линии 25 на установку 26 перегонки и получаюг различные фракции смазочных исходных масел, отводимые по линиям 27 — 30.

Каталитическую гидроконверсию проводят при 300 — 500 С (желательно при 350—

450 С), давлении 50 — 300 бар (желательно

75-200 бэр), объемной скорости 0,02-10 кг/кг.ч (желательно 0,1-2 кг/кг.ч) и отношении водород/сырье 100-5000 л/кг (желательно 500-2000 л/кг), Используют катализаторы, содержащие по меньшей мере один металл, выбранный из группы, образованной никелем и кобальтом, и один металл, выбранный иэ группы, образованной молибденом и вольфрамом, на носителе, причем носитель содержит значительное количество глинозема, например. по меньшей мере 40 вес. /. Гидрокрекинг проводят при 250-500 С, давлении до

300 бар и обьемной скорости 0,1 — 10 кг/л ч.

Соотношения водородсодержащий гаэ/сырье можно испольэовать в диапазоне

100-500 л / к г. П редп очтигел ь н о и роцесс проводят при 300-450 С, давлении 25 — 200 бар и объемной скорости 0.2-5 кг/л ., соотношениии водо родсодержа щий гаэ/исходное сырье 250-2000 л /кt .

Используют известные аморфные катализаторы гидрокрекинга, а также катализаторы гидрокрекинга на базе цеолита.

Используют синтетический цеолит Y u

его модификации, такие,как различные формь1 сверхстабильного цеолита Y. Предпочтение отдается использованию катализаторов гидрокрекинга на базе модифицированного цеолита У, где используемый цеолит содержит значительное количество пор диаметром менее 8 нм. Цеолитные катализаторы гидрокрекинга могут также содержать другие активные компоненты, такие,как алюмо1676456 силикаты. а также связующие материалы, такие как глинозем.

Катализаторы гидрокрекинга содержат по меньшей мере один компонент гидрогениэации из металла группы IV и/или по меньшей мере один компонент гидрогениэации иэ металла группы Vill. Каталитические композиции могут включать один или несколько компонентов никеля и/или кобальта, один или несколько компонентов молибдена и/или вольфрама или один или несколько компонентов платины и/или палладия, Каталитическая композиция содержит, как правило, 0,05-10 мас, металлических компонентов группы Vill è 2 — 4 мас, металлических компонентов группы Vl, пересчете на 100 вес.ч. катализатора. Компоненты гидрогенизации в каталитических композициях могут быть в оксидной и/или сульфидной форме. Если используемый катализатор содержит металлический компонент групп

Vl u Vill в виде оксида, то до использования в гидрокрекинге его необходимо подвергнуть сульфидированию.

На стадии депарафинизации используют как сольвентную, так и каталитическую депарафинизацию (последняя предпочтительней). Каталитическую депарафиниэацию проводят контактированием фракции с катализатором в присутствии водорода. Используют катализаторы, содержащие кристаллические алюмосиликаты, такие как

ZSM-5, ZSM — 8, ZSM-11, ZSM-23 и ZSM — 35.

Обычно используемые катализаторы содержат металлы Vl и/или Vill групп.

Каталитическую депарафинизацию проводят при 250-500 С, давлении водорода 5-200 бар, объемной скорости 0,1-5 кг/л. ч и соотношении водород/сырье 100-2500 л/кг. Предпочтительно каталитическую депарафиниэацию проводят при 275-450 С, давлении водорода 10-110 бар, обьемной скорости 0,2-3 кг/л ч и соотношении водород/сырье 200-2000 л/кг.

Пример 1. 100 вес.ч. вакуумного остатка Ближневосточного происхождения направляют по линиям 1 и 3 на установку 4 каталитической гидроконверсии остатка.

При этом используют катализатор — молибден на кремнеземе. Гидроконверсию проводят при 435 С и парциальном давлении водорода 150 бар. Расход водорода составляет 3,2 мас.ч., объемная скорость подачи сырья 0,45 кг/кг ч, Полученный при каталитической гидроконверсии остатка продукт подают по линии 5 на установку 6 перегонки.

При этом получают 4,7 мас.ч. сероводорода и аммиака, 7,0 мас.ч.газообразных продуктов, кипящих ниже диапазона кипения

55 лигроина, 8,3 мас.ч. лигроина, 18,8 мас.ч. керосина, 30,9 мас,ч. газойля, отводимого по линии 7, и 33,7 мас,ч. нижней фракции, которую подвергают вакуумной перегонке и получают 26.7 мас.ч. дистиллята в паровой фазе однократной равновесной перегонки под вакуумом, отводимого по линии 9, и 6,0 мас.ч. вакуумного остатка, отводимого по линиям 10 и 12. Дистиллят, отводимый по линии 9, плотностью (15/4) 0,89 содержит, мас. : 12,2 водорода, 0,5 серы, 0,12 азота. содержание коксового остатка по Конрадсонуй,5 мас.%, и средняя температура кипения

445 С, Последний по линии 15 направляют на установку 8 каталитической гидрообработки, содержащую катализатор на базе никеля/вольфрама на гл1 ноэеме. Каталитическу|о гидрообработку проводят при 405 С, парциальном давлении водорода 130 6ар и обьемной скорости 0,84 кг/кг ч.

Полученный продукт по линии C направляют на установку 17 атмосферно . перегонки. При этом получают 0,2 мас.ч. сероводорода, и 1,0 мас.ч. аммиака фракции, кипящей ниже лигроина, 4,3 мас.ч. лигроина, 8,3 мас.ч. керосина, отводимого по линии 18, 6,3 мас.ч. газойля, отводимого по линии 19, и 7,3 мас.ч. остатка, который по линии 21 направляют на установку 22 депарафиниэации. При каталитической депарафиниэации используют композиционный кристаллический алloмосиликатныи катализатор депарафинизации, содержащий палладий, Эту каталитическую депарафиниэацию проводят при 355"С, парциальном давлении водорода 40 бар и обьемной скорости 1.0 кг/кг ч, Сырье депарафиниэации содержит 22 мас. парафина. Продукт депарафиниэации направляют по линии 25 на установку 26 перегонки и получают суммарно 5,2 мас,ч. смазочных масел, которые включают 30,8 мас. нейтрола 80, 26,9 мас. нейтрола 125, 23,1 мас.% нейтрола

250 и 19,2 мас. нейтрола 500.

Пример 2. Способ проводят аналогично примеру 1, при этом используют катализатор А; никель и ванадий на двуокиси кремния, катализатор В: никель и молибден на окиси алюминия, катализатор С; молибден на двуокиси кремния, катализатор D: никель/вольфрам на окиси алюминия/цеолите Y.

В процессе каталитической гидроконверсии нефтяного остатка при 4Ьд С. парциальном давлении водорода 100 бар, объемной скорости 0,2 кг/кг.ч при использовании катализатора А, содержащего никель и ванадий на двуокиси кремния, полученный продукт содержит 2 8 мас сероводорода и аммиака, 1.8 мас. газообразных

1676456 продуктов, кипящих при температуре ниже лигроина. 3 7 мас. лигроина, 5,6 мас. керосина, 12,0 мас. (газойля, 17,6 мас. дистиллята и 56,5 мас. % остатка.

При каталитической гидроконверсии остатка (выкипающего при температуре выше

520 С) при 460 С, объемной скорости 2 кг/кг ч, парциальном давлении водорода

250 бар, отношении газ/сырье 3000 нл/кг с использованием катализатора С, полученный продукт содержит 5,0 мас. сероводорода и аммиака, 4,3 мас. газообразных продуктов, кипящих при температуре ниже лигроина, 6,6 мас. лигроина, 9,6 мас. керосина, 18,5 мас. газойля, 21,5 мас. дистиллята и 34,5 мас. вакуумного остатка.

В процессе гидрокрекинга используемый в качестве сырья дистиллят в паровой фазе однократной равновесной перегонки под вакуумом нефтяного атмосферного остатка (дистиллят 1) плотностью (15/4) 0.94 содержит 97,3 мас. фракции, кипящей при температуре вь ше 370 С, 19,7 мас.% фракции, кипящей при температуре выше 540 С, коксуемостью по Кон радсону 0,9 мас.,,. Используемый дистиллят в паровой фазе однократной равновесной перегонки под вакуумом продукта каталитической гидроконверсии нефтяного остатка (дистиллят 2) плотностью (15/4) 0,92, содержит 86,5 мас.% фракции, кипящей при температуре выше 370 С, 3,2 мас. фракции, кипящей при температуре выше 540 С, коксуемость по Конрадсону 0,3 мас. . При гидрокрекинге смеси, содержащей 90 мас, дистиллята

1 и 10 мас дистиллята 2 (первый вариант), G использованием катализатора В 455 С, скорости газа 750 нл/кг, давлении водорода

195 бар и обьемной скорости 1,95 кг/кг ч получают продукт, содержащий 2,7 мас. сероводорода и аммиака 21,9 мас. фракции, кипящей при температуре ниже 165 С, 46,5 мас.7 фракции, кипящей при температуре 165-370 С и 28,9 мас. фракции, кипящей при температуре выше 370 С.

При гидрокрекинге смеси, содержащей

50 мас. дистиллята 1 и 50 мас. дистиллята

2 (второй вариант), в присутствии неподвиж.ного слоя, содержащего катализатор В и катализатор О, при 406 С, скорости газа 3000 нл/кг и объемной скорости подачи сырья 0,47 кг/кг ч получают продукт, содержащий 2,2 мас, сероводорода и аммиака, 39,0 мас. фракции, кипящей при температуре ниже

165 С,34,4 мас. фракции, кипящей притемпературе 165-370 С и 24,4 мас. продукта, кипящего при температуре выше 370 С.

Процесс катвлитической депарафиниэации (первый вариант каталитической гид5

55 родепарафинизации) проводят с использованием композиции кристаллического алюмосиликатного катализатора, содержащего палладий. Каталитическую депарафинизацию осуществляют при 370 С,парциальном давлении водорода 135 бар и скорости газа 700 нл/кг. Сырье депарафиниэациий кипит при температуре выше 370 С и содержит 24 мас. парафина. Полученный продукт подвергают перегонке с получением 24,7 мас. газообразного продукта, 11,4 мас. продукта, кипящего при температуре ниже 370 С и 63,9 мас. смазочного масла высокого качества.

Каталитическую гидродепарафинизацию (второй вариант) проводят с использованием кристаллического алюмосиликатного катализатора депарафинизации, содержащего палладий, Сырье депарафинизации имеет среднюю температуру кипения 426 С. Каталитическую депарафинизацию проводят при

330ОС, парциальном давлении водорода 37 бао и скорости газа 700 нл/кг. Полученный продукт подвергают перегонке с получением

72,4 мас. смазочного масла, имеющего температуру точки потери текучести-1 С и вязкость 4,7 сст при 100 С.

При сольвентной депарафинизации используют смесь растворителей при весовом соотношении исходного сырья и смеси растворителей 1:3. Смесь растворителей состоит из толуола и метилэтилкетона при их весовом соотношении 2:3. Полученную смесь охлаждают до-20 С и фильтруют для отделения кристаллов воска. Затем растворитель отгоняют, Полученное депарафинированное смазочное масло имеет температуру текучести -10 С. Выход составляет 75,6 мас. от исходного сырья. Содержание парафинового масла в полученном воске составляет 10 мас. .

Таким образом, предлагаемый способ позволяет упростить технологическую схему процесса.

Формула изобретения

1. Способ получения смазочных масел путем каталитического гидрокрекинга в присутствии водорода п ри повышенных температуре и давлении дистиллята, выделенного иэ продукта каталитической гидроконверсии нефтяного остатка, с последующей депарафинизацией тяжелой фракции продукта гидрокрекинга с получением целевых масел, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса. в качестве исходного сырья используют дистиллят в паровой фазе однократной равновесной перегонки под вакуумом продукта каталитической гидроконверсии нефтяного остатка, выкипающего при 320-600 С, или указанный дистиллят и дистиллят в паровой фазе однократной рав10

1676156 нефтяного остатка. выкипающего з интервале 320 600" С.

27

2В

29

"12

Составитель Н.Королева

Редактор О.Хрипта Техред М.Моргентал Корректор С.Черни

Заказ 3017 Тираж 325 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 новесной перегонки под вакуумом нефтяного атмосферного остатка, 2. Способ по п1, о тл и ч а ю щи и с я тем, что исходное сырье содержит 10-50 мас. дистиллята в паровой фазе однократной равновесной перегонки под вакуумом продукта каталитической гидроконверсии

3. Способпоп.1. отличающийся

5 тем, что при фракционировании продукта гидрокрекингэ получают керосиновую и/или газойлевую фракции..