Способ гидроочистки нефтяных фракций

 

Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к способу гидроочистки нефтяных фракций. Предлагается способ гидроочистки нефтяных фракций, включающий контактирование исходного сырья при повышенных температуре и давлении с катализатором, содержащим, мас.%: оксид никеля 2,5-4,0; оксид молибдена 8,0-11,0; оксид фосфора 0,5-1,3; оксид бора 0,3-1,0 и предварительно обработанным последовательно элементарной серой в количестве 1,0-2,5% от массы катализатора при температуре 120-140^oС и сероводородсодержащим газом при температуре 150-250^oС. Способ обеспечивает остаточное содержание серы в продукте 0,030-0,045%. 1 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к способам гидроочистки дистиллятных нефтяных фракций и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен процесс гидрообессеривания в реакторе, содержащем два слоя катализатора.

Гидрообессеривание нефтяных фракций осуществляют в реакторе, в котором два слоя катализатора расположены последовательно на разных уровнях. Вначале сырье контактирует с катализатором, содержащим 8-20% металлов VI-VIII групп Периодической системы (Со-Мо, Ni-Mo, Ni-W, Ni-Co-Mo) на Al₂O₃, а затем с аналогичным катализатором, но промотированным металлом IV группы Периодической системы (Тi) в количестве 2,5-8% Гидроочистку проводят при 343-427^oС, парциальном давлении Р 70-210 ат, объемной скорости V_c 0,2-1,25 ч^-1, скорости циркуляции водорода 360-1780 нм³/м³ сырья и мольном соотношении водород:сырье, равном 4-80:1. При пропускании сырья над непромотированным катализатором степень удаления серы и металлов достигает > 80% [1] Недостатком известного способа является то, что при давлении менее 45 ати и объемной скорости более 2,0 ч^-1 не обеспечивается получение гидрогенизата с содержанием сернистых соединений менее 0,05% С целью получения нужной глубины удаления серы процесс проводят при высоком давлении и пониженной объемной скорости.

Известен процесс гидроочистки, который ведут в проточном режиме в двух последовательно соединенных зонах. Катализатор гидроочистки в 1 зоне содержит, Ni 2-4; Мо 8-15; Р 1-4. Катализатор II зоны содержит, Со и/или Ni 2-4; Мо 8-15 и Р 0,5. В качестве носителя используют Аl₂О₃. Данный процесс также не обеспечивает достаточной степени гидрообессеривания.

Известен также процесс гидрообработки вакуумного газойля, который осуществляют на катализаторе, содержащем, NiO 1-8; МоО₃ 5-30; Р₂О₅ 6-38 и Al₂O₃ до 100. Степень обессеривания составляет 88% Условия процесса: температура 380-400^oС, давление 52 ати, объемная скорость подачи сырья 0,7 ч^-1. Катализатор сохраняет активность в течение 6 мес и имеет следующие физико-химические характеристики: S_уд 140-250 м²/г, V_пор 0,4-0,75 см³/г. Соотношение Р(Мо+Ni) 0,7-1,1 [2] Катализатор малоселективен по выходу средних дистиллятов, имеет невысокую степень обессеривания и срок службы.

Изобретение направлено на разработку процесса гидроочистки нефтяных фракций, обеспечивающего высокую гидрообессеривающую активность.

Поставленная задача решается заявляемым способом гидроочистки нефтяных фракций, включающим контактирование исходного сырья при повышенных температуре и давлении с катализатором, содержащим, мас. оксид никеля 2,5-4,0; оксид молибдена 8,0-11,0; оксид фосфора 0,5-1,3; оксид бора 0,3-1,0 и предварительно обработанным последовательно элементарной серой в количестве 1,0-2,5% от массы катализатора при температуре 120-140^oС и сероводородсодержащим газом при температуре 150-250^oС.

Процесс гидроочистки осуществляют при температуре 335-375^oС, давлении 3,5-4,5 МПа, объемной скорости подачи сырья 2,5-4,0 ч^-1, кратности циркуляции водородсодержащего газа 200-300 нл/л.

Отличие заявляемого способа заключается в том, что в процессе гидроочистки используют катализатор, дополнительно содержащий оксид бора в заявляемом соотношении, а также в предварительной обработке катализатора последовательно элементарной серой в количестве 1,0-2,5% от массы катализатора при 120-140^oС и сероводородсодержащим газом при 150-250^oС.

Пример 1. Исходное сырье прямогонную дизельную фракцию, выкипающую в интервале температур 180-356^oС и содержащую 0,75% сернистых соединений, смешивают с водородсодержащим газом и направляют в реактор гидроочистки со стационарным слоем катализатора следующего состава, мас. NiO 3,5; МоО₃ 9,5; Р₂О₅ 0,8; В₂О₅ 0,7; Аl₂О₃ остальное.

В верхней части катализатора слоями загружают элементарную серу в количестве 1,0% от массы катализатора и нагревают до 120^oС.

Затем температуру повышают до 180^oС и катализатор обрабатывают сероводородсодержащим газом.

Процесс гидроочистки осуществляют в следующих условиях: давление 3,8 МПа, объемная скорость подачи сырья 2,5 ч^-1, кратность циркуляции водородсодержащего газа 230 нл/л сырья, температура 350^oС.

Содержание серы в продукте составило 0,04 мас.

Пример 2. Исходное сырье прямогонную дизельную фракцию, выкипающую в интервале, температур 180-356^oС и содержащую 0,85% сернистых соединений смешивают с водородсодержащим газом и направляют в реактор гидроочистки со стационарным слоем катализатора следующего состава, мас. NiO 2,5; МоО₃ 11,0; Р₂О₅ 0,5; В₂О₅ 1,0; Аl₂O₃ остальное.

В верхней части катализатора слоями загружают элементарную серу в количестве 1,75% от массы катализатора и нагревают до 130^oС.

Затем температуру повышают до 150^oС и катализатор обрабатывают сероводородсодержащим газом.

Процесс гидроочистки осуществляют в следующих условиях: давление 3,5 МПа, объемная скорость подачи сырья 3,0 ч^-1, кратность циркуляции водородсодержащего газа 200 нл/л сырья, температура 375^oС.

Содержание серы в продукте составило 0,030 мас.

Пример 3. Исходное сырье прямогонную дизельную фракцию, выкипающую в интервале температур 180-353^oС и содержащую 0,8% сернистых соединений, смешивают с водородсодержащим газом и направляют в реактор гидроочистки со стационарным слоем катализатора следующего состава, мас. NiO 4,0; МоО₃ 8,0; Р₂О₅ 1,3; В₂О₅ 0,3; Аl₂О₃ остальное.

В верхней части катализатора слоями загружают элементарную серу в количестве 2,5% от массы катализатора и нагревают до 140^oС.

Затем температуру повышают до 250^oС и катализатор обрабатывают сероводородсодержащим газом.

Процесс гидроочистки осуществляют в следующих условиях: давление 4,5 МПа, объемная скорость подачи сырья 4,0 ч^-1, кратность циркуляции водородсодержащего газа 300 нл/л сырья, температура 335^oС.

Содержание серы в продукте составило 0,045 мас.

Пример 4. Исходное сырье прямогонную дизельную фракцию, выкипающую в интервале температур 180-353^oС и содержащую 0,78% сернистых соединений, смешивают с водородсодержащим газом и направляют в реактор гидроочистки со стационарным слоем катализатора следующего состава, мас. NiO 3,0; МоО₃ 10,0; Р₂О₅ 1,0; В₂О₅ 0,5; Аl₂О₃ остальное.

В верхней части катализатора слоями загружают элементарную серу в количестве 1,5% от массы катализатора и нагревают до 125^oС.

Затем температуру повышают до 200^oС и катализатор обрабатывают сероводородсодержащим газом.

Процесс гидроочистки осуществляют в следующих условиях: давление 4,0 МПа, кратность циркуляции водородсодержащего газа 240 нл/л, объемная скорость подачи сырья 3,5 ч^-1, температура 360^oС.

Содержание серы в продукте составило 0,042 мас.

Предлагаемый способ гидроочистки обеспечивает получение дизельного топлива с низким содержанием сернистых соединений при низком давлении и большой объемной скорости за счет использования катализатора оптимального состава с применением двухстадийной активации, что позволяет увеличить полноту сульфидирования и уменьшить содержание образующегося кокса на катализаторе.

Использование предложенного способа гидроочистки нефтяного сырья обеспечивает по сравнению с известными способами следующие преимущества: повышение производительности установки при получении малосернистого продукта и уменьшение энергозатрат.

Формула изобретения

1. Способ гидроочистки нефтяных фракций путем контактирования исходного сырья с катализатором, содержащим оксид никеля, оксид молибдена, оксид фосфора, оксид алюминия при повышенных температуре и давлении, отличающийся тем, что используют катализатор, дополнительно содержащий оксид бора при следующем соотношении компонентов, мас.

Оксид никеля 2,5 4,0 Оксид молибдена 8,0 11,0 Оксид фосфора 0,5 1,3 Оксид бора 0,3 1,0 Оксид алюминия Остальное и предварительно обработанный последовательно элементарной серой в количестве 1,0 2,5% массы катализатора при температуре 120 140^oС и сероводородсодержащим газом при температуре 150 250^oС.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что гидроочистку осуществляют при температуре 335 375^oС, давлении 3,5 4,5 МПа, объемной скорости подачи сырья 2,5 4,0 ч^-1, кратности циркуляции водородсодержащего газа 200 300 нл/л сырья.