Способ получения дизельного топлива

 

Использование: нефтехимия. Сущность: тяжелую дизельную фракцию 205-360°С, содержащую легкую дизельную фракцию 165-305°С, подвергают гидроочистке и смешивают с легкой дизельной фракцией. 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц5 С 10 G 45/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

О

0

О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ (21) 4866822/04 (22) 17.09.90 (46) 07.03.93. Бюл. ¹ 9 (71) Московский институт нефти и газа им, И, М. Губкина (72) В, М. Капустин, А. 3. Мельман, Ю. А, Кирилин, О. Г. Тютюгин, Ю. А, Егоров, Р, К, Насиров, В, Н. Овчинников, В. Н. Подлесный, В. Б. Новиков, С, Л. Мунд и В. П. Власов (56) Радченко Е. Д. и др. Промышленные катализаторы гидрогенизационных процессов нефтепереработки. М.: Химия, 1987, с.

10-13, Авторское свидетельство СССР

¹150499,,кл. С 10 G 45/02, 1961.

Изобретение относится к способам получения дизельного топлива и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Целью изобретения является повышение степени очистки сырья и снижение коксообразования на катализаторе.

Цель достигается гидроочисткой смеси легкой и тяжелой дизельных фракций в количествах 10-30 и 70 — 90 мас. соответственноо.

Способ осуществляется следующим образом.

Легкая дизельная фракция 165 — 305 С, получаемая со среднего стриппинга атмосферной .îëîííû К=2, смешивается с тяжелой дизельной фракцией 205-360 С с нижнего стриппинга той же колонны в количествах 10 — 30 и 70 — 90 мас.% соответствен„„ Ы „„1799900 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИЗЕЛЬНОГО

ТОПЛИВА (57) Использование: нефтехимия. Сущность: тяжелую дизельную фракцию 205 — 360 С, содержащую легкую дизельную фракцию

165 — 305 С, подвергают гидроочистке и смешивают с легкой дизельной фракцией.

4 табл. но и процесс гидроочистки идет при температуре 350 — 360 С, давлении 3-3,5 МПа, объемной скорости отдачи сырья 3,5 — 4,0 ч

-1 соотношении водорода к сырью 500 м /м, При этом 20 — 40 мас. легкой дизельной фракции с содержанием серы 0,35 мас,% не вовлекается в гидроочистку, а смешивается с гидрогенизатом для восстановления фракционного состава и соответствия общему содержанию серы 0,2 мас.% даже в случае вывода 40 мас.% легкой дизельной фракции смешение с гидрогенизатом от смесевого сырья 10:90 мас.% приводит к общему содержанию серы 0,2 мас,%, что соответствует малосернистому дизельному топливу.

Таким образом, вывод 20 — 40 мас.% легкой дизельной фракции на смешение без гидроочистки позволяет увеличить производительность установки гидроочистки на такую

1799900 же величину и получать на 20-40 мас. больше малосернистого дизельного топлива.

Полученный эффект объясняется следующим образом, В процессе гидроочистки дизельного топлива на поверхности катализатора формируется адсорбционный слой, толщина которого может меняться в зависимости от природы катализатора, условий процесса, количества различных углеводородов, входящих в состав сырья и образующихся в процессе гидроочистки, В процессе образования кокса на катализаторе преимущественно участвуют ди- и полициклические ароматические углеводороды.

Повышение степени обессеривания сырья может происходить за счет большей допустимости поверхности катализатора для тяжелых сернистых соединений, что имеет место при снижении воздействия сил межмолекулярных взаимодействий в адсорбционном слое, Уменьшение коксообразования на катализаторе также происходит при ослаблении сил межмолекулярного взаимо действия в адсорбционном слое, поэтому би- и полициклические ароматические углеводороды не накапливаются на поверхности катализатора, а уходят из зоны реакции вместе с продуктами реакции, В прототипе гидроочистке подвергается тяжелая дизельная фракция, что приводит к повышенному коксообразованию, Введение 10-30 мас, — легкой дизельной фракции снижает концентрацию концевых фракций 306 — 360 С, в которых присутствуют основные количества бена- и дибензтиофенов, из которых сера удаляется крайне трудно, а это соединения могут выполнять роль поверхностно-активных веществ, По-видимому, оптимальное количество этих соединений, определяемое соотношением легкого и тяжелого дизельного топлив, может способствовать ослаблению сил межмолекулярного взаимодействия при образовании структурирующихся коксогенов, ведущих к образованию кокса, что снижает коксообразование на катализаторе. Подобные закономерности характерны при извлечении серы из углеводородных структур с образованием сероводорода, что приводит к экстремальной зависимости степени обессеривания сырья от оптимального содержания поверхностно-активных веществ в сырье, Пример 1, В качестве сырья используют две фракции прямогонного дизельного топлива, полученные с колонны К-2 установки атмосферной перегонки нефти со среднего стриппинга (легкая дизельная фракция) и с нижнего стриппинга (тяжелая дизельная фракция). Физико-химические свойства

55 этих фракций приведены в табл, 1. Эти фракции весьма значительно отличаются по своим свойствам, особенно по содержанию серы,и по фракционному составу. Содержание тяжелой дизельной фракции в смеси изменяли от 50 до 100 мас. . В процессе используют катализатор Г0-70, который осерняли элементарной серой (1), Физикохимические свойства катализатора приведены в табл.2.. Процесс проводят на пилотной установке гидрогенизационных процессов, Условия процесса; температура

360 С, давление 3,5 МПа, объемная скорость подачи сырья 4,0 ч, соотношении водород/сырье 500 м /м, Продолжительность з з работы на каждой смеси составляет 72 ч.

После окончания работы на каждой смеси катализатор выгружают и определяют содержание на нем кокса аскаритным методом. Для того чтобы на катализаторе не оставалось. остатков сырья, после окончания подачи сырья и перед выгрузкой катализатора через слой катализатора в течение 4 ч пропускают водородсодержащий газ, Перед началом регенерации катализатор в течение 6 ч проходит сушку в среде азота.

Регенерацию катализатора проводят в среде воздуха при 500 — 550 С, Физико-химические свойства гидрогенизатов процесса гидроочистки процесса смесей ЛДФ и ТДФ приведены в табл. 3. Как следует из данных, приведенных в табл. 3, введение ТДФ в смесь с ЛДФ в количестве 70 — 90 увеличивает степень обессеривания дизельного топлива на 2,3 — 4,6, выход кокса на катализаторе снижается в 1,3-1,5 раза. Снижениекоксообразования на катализаторе является косвенным подтверждением увеличения длительности пробега установки, так как остановка установки на регенерацию производится после за коксован ности катализатора порядка 9 мас,, Кроме того, при введении 70-90% ТДФ в смесь с ЛДФ практически не растет остаточное содержание серы в гидрогенизате, что позволяет до

40 ЛДФ выводить мимо установки гидроочистки и затем смешивать с гидрогенизатом с получением гидрогенизата с серой 0,2 мас. и фракционным составом, соответствующим малосернистому дизельному топливу. Расчеты показывают, что при получении гидрогенизата с серой 0,1 мас. из смеси 10 ЛДФ и 90 ТДФ его можно смешивать с 40 ЛДФ без очистки с серой

0,35 и получать малосернистое дизельное топливо с серой 0,2 мас. . Таким образом, повышение степени обессеривания сырья при введении 70-90 ТДФ позволяетувеличить выход малосернистого дизельного топлива на 20 — 40о, В табл. 3 приведены

1799900

Таблица 1

Физико-химические свойства прямогенных дизельных фракций

Таблица 2

Физико-химические свойства катализаторов данные также по прототипу, По прототипу гидроочистке подвергается только тяжелая дизельная фракция. Если ее взять за 100 (производительность установки), то 100 легкой дизельной фракции будет проходить без гидроочистки (после атмосферной колонны зти фракции делятся в соотношении

1:1), После смешения получают дизельное топливо с содержанием серы 0,28 мас., что не соответствует малосернистому, хотя производительность установки увеличится в 2 раза. Также будет высокое коксообразование.

При гидроочистке сырья с содержанием

ТДФ 70 — 90 количество серы в дизельном топливе соответствует ГОСТ, коксообразование меньше, чем при обычном соотношении смесевого сырья (1:1), фактическая производительность установки возрастет на 40 — 80, степень обессеривания сырья гидроочистки возрастет, поэтому целесообразнее перерабатывать смесевое сырье в содержанием 70 — 90 ТДФ.

Пример 2. Условия те же, кроме того, что температура 350 С, давление 3,0 МПа, объемная скорость подачи сырья 3,5 ч, ка-1 тализатор ГДС-1. Свойства катализатора

5 приведены в табл, 2. Физикохимические свойства гидроген иэата и риведен ы в табл, 4, Как следует из данных табл. 4, при введении ТДФ в ЛДФ в количестве 70 — 90 также увеличивается степень обессеривания

10 сырья, снижается коксообразование на катализаторе, повышается выход малосернистого дизельного топлива, Формула изобретения

Способ получения дизельного топлива

15 путем каталитической гидроочистки тяже-, лой дизельной фракции и смещения полученного продукта с легкой дизельной фракцией, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки и сниже20 ния коксообразования на катализаторе, гидроочистке подвергают тяжелую дизельную фракцию 205 — 360 С, дополнительно содержащую10 — 30мас, легкойдиэельнойфракции 165-305 С.

1799900

Продолжение табл.2.

Таблица 3

Физико-химические свойства гидрогенизата процесса гидроочистки смесевого дизельного топлива

Количество Т Ф в смеси с Л Ф, мас

Показатель

70

100

50 и ототип

838

Плотность, кг/м

846

846

840

836

847

Содержание серы в сырье, мас.

0,70

0,98

0,91

0,84

0,77

1,05

Содержание серы в гидрогенизате, мас.

0,08

0,10

0,21

0,10

0,10

0,11

Степень обессеривания сырья, мас.

89,0

90,5

85,7

80,0

89,9

85,9

Содержание ароматических углеводородов, мас.

26,0

23,5

27,5

25,0

18

Выход кокса на катализаторе, мас,, 1,9

2,6

2,4

2,9

2,9

3,3

Фракционный состав, ОС

Выхо, Н,К.

10%

30%

50%

К,К

187

307

96,0

193

226

268

313

343

364

96,0

236

293

316

344

363

96,0

184

244

307

333

351

96,0

247

307

328

96,0

199

256

312

352

96,0

1799900

Продолжение табл.3.

Таблица 4

Количество Т Ф в смеси с Л Ф, мас

Показатель

80

50

100 и ототип

Плотность, кг/м

836

839

842

847

849

850

0,70

0,77

0,84

0,91

0,98

1,05

0,10

0,12

0,10

0,10

0,11

0,23

84,4

85,7

88,1

89,0

88,8

78,1

19,0

26,0

27,0

21,0

24,5

28,0

2,2

3,1

2,8

2,7

2,8

3,5

192

227

Н.К.

266

288

315

344

363

98,0

Выхо, Содержание серы в сырье, мас.%

Содержание серы в гидрогенизате, мас.%

Степень обессеривания сырья, %

Содержание ароматических углеводородов, мас.%

Выход кокса на катализаторе, мас.%

Фракционный состав, ОС

1О%

30%

5О%

70%

90%

К.К.

218

259

308

98,0

238

268

291

347

363

98.0

187

279

331

352

364

97,0

192

248

283

308

352

364

97,0

202

257

296

332

97,0