Способ получения автомобильного бензина

 

Изобретение относится к способу получения высокооктанового автомобильного бензина и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Сущность изобретения: способ получения автомобильного бензина путем гидроочистки прямогонного бензина или его смеси с бензином коксования в присутствии катализатора, содержащего 2,0-4,0 мас.% оксида никеля, 12,0-15,0 мас.% оксида молибдена и оксида алюминия - остальное, при повышенных температуре и давлении с последующим каталитическим риформингом, согласно которому исходный бензиновый дистиллат разделяют на две фракции, выкипающие в интервале температур 25(60)-80(120)^oС и 80(120)-160(185)^oС, из которых фракцию 80(120)-160(185)^oС подвергают гидроочистке с последующим каталитическим риформингом и полученный риформат смешивают с фракцией 25(60)-80(120)^oС в массовом соотношении от 99:1 до 80:20. 2 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к способу получения высокооктанового автомобильного бензина и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ получения высокооктанового бензина путем гидроочистки и каталитического риформинга смеси прямогонных бензиновых фракций и бензинов термических процессов в соотношении 56%-44% Процесс гидроочистки осуществляют при давлении 3,5 МПа, объемной скорости подачи сырья 3,5 ч^-1, соотношении водород/сырье 600 нм³/м³. Температура процесса достигает 300-350^oС. Полученный гидрогенизат содержит 7-20 ррм серы и для его доведения до 0,5-1,0 ррм серы (норма на сырье каталитического риформинга) требуется осуществление дополнительной стадии гидроочистки.

Гидрогенизат подвергают ректификации с получением дистиллата, выкипающего в пределах 106-163^oС (выход 76 мас.). Каталитический риформинг осуществляют при обычных условиях [1] Таким образом недостатком способа является относительно сложная двухступенчатая схема гидроочистки, требующая к тому же вторичной перегонки гидрогенизата с выделением фр.106-163^oС.

Известен также способ облагораживания смеси прямогонного бензина и бензина коксования в соотношении 50-50% в две стадии: сначала на катализаторе ГКД-202П, а затем катализаторе КД-3Н. Состав катализатора ГКД-202П, оксид кобальта 3-5; оксид молибдена 12-15, цеолит РЗУ 2-4, оксид алюминия - остальное. Состав катализатора КД-3Н, оксид никеля 2-3; оксид молибдена 8-10, цеолит ЦВМ 40, оксид алюминия остальное.

Этот способ позволяет достигнуть октанового числа катализата от 73 до 80 по моторному методу. Процесс проводят при температуре 380^oС, давлении 3,5 МПа, объемной скорости подачи сырья 4,0 ч^-1 [2] Недостатком способа является относительно невысокое октановое число получаемого бензина, а также сложная двухстадийная схема процесса.

Наиболее близким к заявляемому является способ получения автомобильного бензина, сочетающий гидроочистку смеси прямогонного и вторичного бензина с последующим каталитическим риформингом при содержании вторичного компонента в смеси 15-30 мас.

Согласно этому способу гидроочистку проводят последовательно на двух катализаторах: ГКД-202 (1 стадия) и ГО-70 (П стадия). Указанная технология реализуется при давлении до 4 МПа и температуре до 370^oС. В результате получают гидрогенизат, содержащий 0,5-1,0 ррм серы, 1-2 ррм азота. Указанный гидрогенизат используют как сырье процесса каталитического риформинга с получением высокооктанового бензина [3] Состав катализатора ГКД-202, оксид кобальта 3-5, оксид молибдена 12-15, цеолит РЗУ 2-4, оксид алюминия остальное. Состав катализатора ГО-70, оксид никеля 2-4, оксид молибдена 12-15, оксид алюминия остальное.

Недостатком этого способа является сложная двухстадийная схема гидрообработки сырья, снижающая производительность процесса на 30-40% а также невозможность уменьшения содержания азота до требуемых норм (менее 0,5 ррм). Все это требует увеличения "жесткости" каталитического риформинга и, как следствие, ведет к уменьшению выхода товарного бензина до 83-85% Изобретение направлено на разработку способа, обеспечивающего повышение выхода автомобильного бензина при одновременном упрощении технологической схемы процесса.

Это достигается способом получения автомобильного бензина путем гидроочистки прямогонного бензина или его смеси с бензином коксования в присутствии водорода при повышенных температуре и давлении с последующим каталитическим риформингом, согласно которому исходный бензиновый дистиллат разделяют на две фракции, выкипающие в интервале температуре 25(60)-80(120)^oС и 80(120)-160(185)^oС, из которых фракцию 80(120)-160(185)^oС подвергают гидроочистке с последующим каталитическим риформингом и полученный риформат смешивают с фракцией 25(60)-80(120)^oС в массовом соотношении от 99:1 до 80:20.

Гидроочистку фракции 80(120)-160(185)^oС осуществляют при давлении 3-4 МПа, температуре 240-360^oС, объемной скорости подачи сырья 2-9 ч^-1.

В качестве катализатора используют композицию, содержащую, мас. оксид никеля 2,0-4,0; оксид молибдена 12,0-15,0 и оксид алюминия остальное.

Каталитический риформинг осуществляют при давлении 2-4 МПа, температуре 470-510^oС, объемной скорости подачи сырья 0,5-5,0 ч^-1. В качестве катализатора используют композицию, содержащую 0,3-0,7 мас. платины на оксиде алюминия.

Новым в заявляемом способе является то, что исходный бензиновый дистиллат разделяют на две фракции: 25(60)-80(120)^oС и 80(120)-160(185)^oС, из которых последнюю подвергают гидроочистке с последующим каталитическим риформингом и полученный риформат смешивают с фракцией 25(60)-80(120)^oС в массовом соотношении от 99:1 до 80:20.

Это позволяет гибко регулировать октановое число получаемого товарного бензина с выработкой автобензинов типа АИ-91, АИ-93 или АИ-95 в зависимости от потребности рынка. Одновременно достигается увеличение выхода автомобильного бензина на 1-17 мас. (при выходе риформата не менее 86 мас. на сырье риформинга). То есть выход целевого продукта составляет соответственно 87-105% на сырье риформинга, что существенно выше, чем в известных схемах производства.

Пример 1. Прямогонную нефтяную фракцию, выкипающую в интервале температур 25-160^oС, разделяют путем ректификации на 2 фракции: фр.25-80^oС и 80-160^oС.

Фракция 80-160^oС характеризуется содержанием серы 200 ррм и октановым числом 60 по моторному методу. Указанную фракцию подвергают гидроочистке в присутствии катализатора, содержащего, оксид никеля 2, оксид молибдена 12, оксид алюминия остальное.

Условия гидроочистки: давление 3 МПа, температура 240^oС, объемная скорость подачи сырья 9 ч^-1.

В результате получают гидрогенизат, содержащий менее 0,5 ррм серы, который и направляют на каталитический риформинг с получением катализата, характеризующегося октановым числом 95,3 И.М. (85 М.М.). Риформинг проводят при давлении 2 МПа, температуре 470^oС, объемной скорости подачи сырья 0,5 ч^-1 на катализаторе, содержащем 0,7% Pt на Al₂O₃. Риформат смешивают с фракцией 25-80^oС в соотношении 99:1, что позволяет получить бензин типа АИ-95 (октановое число 95 И.М.). Выход товарного бензина от исходного сырья риформинга составляет 87,5 мас.

Пример 2. Прямогонную нефтяную фракцию, выкипающую в интервале температур 40-170^oС, разделяют путем ректификации на 2 фракции: 40-100^oС и фр. 100-170^oС.

Фр. 100-170^oС характеризуется содержанием серы 300 ррм и октановым числом 56 по моторному методу. Указанную фракцию подвергают гидроочистке в присутствии катализатора, содержащего, оксид никеля 3, оксид молибдена 13, оксид алюминия остальное.

Условия гидроочистки: давление 3,5 МПа, температура 300^oС, объемная скорость подачи сырья 5 ч^-1.

В результате получают гидрогенизат, содержащий менее 0,5 ррм серы, который и направляют на каталитический риформинг с получением катализатора, характеризующегося октановым числом 95,5 И.М. (85 М.М.).

Риформинг проводят при давлении 3 МПа, температуре 495^oС объемной скорости подачи сырья 2 ч^-1 на катализаторе, содержащем 0,5% Рt на Аl₂O₃. Риформат смешивают с фракцией 40-100^oС в соотношении 90:10, что позволяет получить бензин типа АИ-93 (октановое число 93,2 И.М.). Выход товарного бензина от исходного сырья риформинга составляет 96 мас.

Пример 3. Прямогонную нефтяную фракцию, выкипающую в интервале 60-185^oС, разделяют путем ректификации на 2 фракции: фр. 60-120^oС и 120-185^oС.

Фракция 120-185^oС характеризуется содержанием серы 400 ррм и октановым числом 50 по моторному методу. Указанную фракцию подвергают гидроочистке в смеси с бензином коксования (содержание серы 3000 ррм, октановое число 65 по моторному методу). Соотношение прямогонного бензина и бензина коксования: 85: 15% Гидроочистку осуществляют в присутствии катализатора, содержащего, мас. оксид никеля 4, оксид молибдена 15, оксид алюминия остальное.

Условия гидроочистки: давление 4 МПа, температура 360^oС, объемная скорость подачи сырья 2 ч^-1.

В результате получают гидрогенизат, содержащий менее 0,5 ррм серы, который и направляют на каталитический риформинг с получением катализата, характеризующегося октановым числом 94 И.М. (84 М.М.). Риформинг проводят при давлении 4 МПа, температуре 510^oС, объемной скорости подачи сырья 5 ч^-1 на катализаторе, содержащем 0,3% Pt на Al₂O₃. Риформат смешивают с фракцией 60-120^oС в соотношении 80: 20, что позволяет получить бензин типа АИ-91 (октановое число 91 И.М.). Выход товарного бензина от исходного сырья риформинга составляет 106 мас.

Таким образом, реализация предлагаемого способа позволяет при облагораживании бензиновых фракций прямой перегонки нефти или их смесей с бензином коксования получать товарные автомобильные бензины типа АИ-91, АИ-93 и АИ-95. При этом выход бензина на стадии риформинга достигает 86 мас. и более, а суммарно, с учетом легких головных фракций, 87-106% от прямогонного бензина (или смеси прямогонного бензина и бензина коксования).

ЛИТЕРАТУРА 1. "Нефтепереработка и нефтехимия", 1990, N 8, с.17.

2. "Нефтепереработка и нефтехимия", 1990, N 8, с.20.

3. Нефть, процессы и продукты ее углубленной переработки. СБорник трудов ВНИИНП, часть 5, Москва 1993, с.70. Хавкин В.А. и др.

Формула изобретения

1. Способ получения автомобильного бензина путем гидроочистки прямогонного бензина или его смеси с бензином коксования в присутствии катализатора, содержащего 2,0 4,0 мас. оксида никеля, 12,0 15,0 мас. оксида молибдена и оксида алюминия остальное, при повышенных температуре и давлении с последующим каталитическим риформингом, отличающийся тем, что исходный бензиновый дистиллат разделяют на две фракции, выкипающие в интервале температур 25(60) 80(120)^oС и 80(120) 160(185)^oС, из которых фракцию 80(120) 160(185)^oС подвергают гидроочистке с последующим каталитическим риформингом и полученный риформат смешивают с фракцией 25(60) - 80(120)^oС в массовом соотношении от 99:1 до 80:20.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что гидроочистку осуществляют при давлении 3 4 МПа, температуре 240 360^oС, объемной скорости подачи сырья 2 9 ч^-1.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что каталитический риформинг осуществляют при давлении 2 4 МПа, температуре 470 510^oС, объемной скорости подачи сырья 0,5 5,0 ч^-1.