Способ гидрогенизационной переработки вакуумного дистиллата
Владельцы патента RU 2430144:
Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" (ОАО "ВНИИ НП") (RU)
Изобретение относится к области нефтепереработки, конкретно к способу гидрогенизационной переработки нефтяного сырья. Изобретение касается способа гидрогенизационной переработки вакуумного дистиллата, включающего мягкий гидрокрекинг вакуумного дистиллата при повышенных температуре и давлении в присутствии катализатора гидрокрекинга, с последующим выделением дизельного дистиллата, при этом выделенный после мягкого гидрокрекинга дизельный дистиллат разделяют на два потока, один из которых в количестве 10-30 мас.% направляют на смешение с исходным вакуумным дистиллатом, а другой в количестве 90-70 мас.% направляют на дополнительную гидроочистку с получением целевого дизельного топлива. Технический результат - снижение содержания серы в получаемом дизельном топливе до уровня менее 50 ррм (стандарт Евро-4) и менее 10 ррм (стандарт Евро-5). 3 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к области нефтепереработки, конкретно к способу гидрогенизационной переработки вакуумного дистиллата.
Известен способ гидрогенизационной переработки нефтяного сырья, представляющего собой смесь вакуумного дистиллата и дистиллатной фракции вторичных деструктивных процессов при повышенных температуре и давлении в присутствии катализаторов. При этом используют фракцию вторичных деструктивных процессов с содержанием серы до 1 мас.% в количестве 2-25 мас.% на сырье. В качестве сырья используют вакуумный дистиллат с концом кипения до 560°С, а в качестве дистиллатной фракции вторичных деструктивных процессов используют газойлевые фракции каталитического крекинга, висбрекинга, замедленного коксования. Получают дизельный дистиллат с выходом 10-45 мас.% с содержанием серы 0,01-0,02 мас.%, а также облагороженный остаток с выходом 47-80 мас.% с содержанием серы 0,02-0,06 мас.%, который является сырьем для каталитического крекинга.
Процесс гидрогенизационной переработки проводят под давлением 4-10 МПа, температуре 340-415°С, объемной скорости подачи сырья 0,5-2,0 час-1.
(Патент РФ №2284344, 2006 г.)
Наиболее близким к заявляемому является способ гидрогенизационной переработки нефтяного сырья, в частности мягкого гидрокрекинга вакуумного газойля с температурой кипения 360°C+.
Способ осуществляют под давлением 4-6 МПа, температуре 390-420°С, объемной скорости подачи сырья 0,5-1,5 час-1 в присутствии катализатора гидрирования. Получают дизельный дистиллат с содержанием серы 0,06-0,11 мас.%.
(Патент РФ №2124042, 1998 г.)
Основным недостатком известных способов является невозможность получения глубокоочищенных сортов дизельного топлива (стандарты Евро-4 и Евро-5), содержащих серы ниже соответственно 50 ррм (0,005 мас.%) и 10 ррм (0,001 мас.%) - ГОСТ 52368-2005: (EH 590: 2004).
Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа гидрогенизационной переработки нефтяного сырья, позволяющая при использовании в качестве сырья тяжелых вакуумных дистиллатов (с концом кипения до 540°С) снизить содержание серы в получаемом дизельном топливе до уровня менее 50 ррм (стандарт Евро-4) и менее 10 ррм (стандарт Евро-5).
Для решения поставленной задачи предлагается способ гидрогенизационной переработки вакуумного дистиллата, включающий мягкий гидрокрекинг вакуумного дистиллата при повышенных температуре и давлении в присутствии катализатора гидрокрекинга, с последующим выделением дизельного дистиллата. Способ отличается тем, что выделенный после мягкого гидрокрекинга дизельный дистиллат разделяют на два потока, один из которых в количестве 10-30 мас.% направляют на смешение с исходным вакуумным дистиллатом, а другой в количестве 90-70 мас.% направляют на дополнительную гидроочистку с получением целевого дизельного топлива.
Мягкий гидрокрекинг вакуумного дистиллата осуществляют при давлении 4-7 МПа, температуре 360-420°С, объемной скорости подачи сырья 0,5-1,5 час-1 в присутствии алюмо-никель-молибденового (АНМ) и/или алюмо-кобальт-молибденового (АКМ) катализатора.
Дополнительную гидроочистку дизельного дистиллата осуществляют при давлении 4-7 МПа, температуре 350-400°С, объемной скорости подачи сырья 0,5-2,0 час-1.
На стадию дополнительной гидроочистки дизельного дистиллата в отдельных случаях подают дизельный дистиллат, выделенный после стадии мягкого гидрокрекинга, и дополнительно прямогонную дизельную фракцию в соотношении в мас.% 10-90:50-50.
Для этого используют прямогонную дизельную фракцию, характеризующуюся следующими показателями качества:
| 1. Плотность, кг/м3: | |
| при 15°С | 841 |
| при 20°С | 837 |
| 2. Фракционный состав, °С: | |
| Н.К. | 160 |
| 10% об. | 208 |
| 20% об. | 232 |
| 30% об. | 243 |
| 40% об. | 259 |
| 50% об. | 272 |
| 60% об. | 283 |
| 70% об. | 300 |
| 80% об. | 315 |
| 90% об. | 330 |
| 96% об. | 355 |
| 3. Температура, °С: | |
| - помутнения | - 5,2 |
| - предельной фильтруемости | - 7,3 |
| -застывания | - 10,2 |
| 4. Кинематическая вязкость, мм2/с при 40°С | 3,0 |
| 5. Полициклические ароматические | |
| углеводороды, мас.% | 3,51 |
| 6. Содержание серы, мас.% | 1,5 |
Следует отметить, что общая степень конверсии на стадии мягкого крекинга достигает 30-50 мас.% на сырье, при этом остается «непревращенный» остаток (70-50 мас.%), который вследствие пониженного содержания в нем серы (0,02-0,10 мас.%), может использоваться как высококачественное сырье каталитического крекинга или масляного производства. Полученный при гидрокрекинге дизельный дистиллат (фр. 160-360°С) характеризуется содержанием серы 0,01-0,05 мас.%.
Как указывалось выше, полученная при гидрокрекинге дизельная фракция (фр. 160-360°С) характеризуется довольно высоким содержанием серы (0,01-0,05 мас.%). Для получения глубокоочищенных от серы сортов дизельного топлива (стандарты Евро-4 и Евро-5) эта фракция частично возвращается в процесс гидрокрекинга, а ее основная часть подвергается дополнительной гидроочистке.
В результате дополнительной гидроочистки получают целевое дизельное топливо с выходом 28-38 мас.% на сырье (вакуумный дистиллат), содержащее менее 50 ррм или менее 10 ррм серы, соответствующее стандарту Евро-4 или Евро-5 на дизельное топливо - ГОСТ Р 52368-2005: (EH 590: 2004), а также высококачественный малосернистый остаток, который можно использовать в качестве сырья для каталитического крекинга или масляного производства.
Ниже приведены конкретные примеры заявляемого способа.
Пример 1
Мягкому гидрокрекингу подвергают вакуумный дистиллат, например сернистый вакуумный дистиллат (пределы кипения 360-480°С, плотность 924 кг/м3, содержание серы 2,5 мас.%). Процесс осуществляют при давлении 4 МПа, температуре 360°С, объемной скорости подачи сырья 0,5 час-1 в присутствии АНМ-катализатора. В результате получают 30% дизельного дистиллата, 5% углеводородного газа и бензина и 65% «непревращенного» остатка.
Дизельный дистиллат содержит 0,05 мас.% серы. Указанный продукт разделяют на две части: 30% направляют на смешение с исходным сырьем, а 70% подвергают дополнительной гидроочистке. Дополнительную гидроочистку осуществляют при давлении 4 МПа, температуре 400°С, объемной скорости подачи сырья 0,5 час-1.
В результате получают целевое дизельное топливо, содержащее менее 50 ррм серы, соответствующее требованиям ГОСТа Р 52368-2005: (EH 590: 2004) на топливо марки Евро-4. Выход на сырье (вакуумный дистиллат) составляет 28 мас.%.
«Непревращенный» остаток содержит 0,12 мас.% серы и является качественным сырьем для процесса каталитического крекинга и масляного производства.
Пример 2
Мягкому гидрокрекингу подвергают вакуумный дистиллат, например сернистый вакуумный дистиллат (пределы кипения 360-520°С, плотность 927 кг/м3, содержание серы 2,9 мас.%). Процесс осуществляют при давлении 5,5 МПа, температуре 420°С, объемной скорости подачи сырья 1,0 час-1 в присутствии двух последовательно загруженных катализаторов: АНМ и АКМ. В результате получают 34% дизельного дистиллата, 6% углеводородного газа и бензина и 60% «непревращенного» остатка.
Дизельный дистиллат содержит 0,04 мас.% серы. Указанный продукт разделяют на две части: 20% направляют на смешение с исходным сырьем, а 80% подвергают дополнительной гидроочистке. Дополнительную гидроочистку осуществляют при давлении 5,5 МПа, температуре 380°С, объемной скорости подачи сырья 1,0 час-1.
В результате получают целевое дизельное топливо, содержащее менее 50 ррм серы, соответствующее требованиям ГОСТа Р 52368-2005: (EH 590: 2004) на топливо марки Евро-4. Выход на сырье (вакуумный дистиллат) составляет 32 мас.%.
«Непревращенный» остаток содержит 0,1 мас.% серы и является качественным сырьем для процесса каталитического крекинга и масляного производства.
Пример 3
Гидрокрекингу подвергают вакуумный дистиллат, например сернистый вакуумный дистиллат (пределы кипения 360-540°С, плотность 930 кг/м3, содержание серы 3,0 мас.%). Процесс осуществляют при давлении 7 МПа, температуре 390°С, объемной скорости подачи сырья 1,5 час-1 в присутствии двух последовательно загруженных катализаторов: АКМ и АНМ. В результате получают 40% дизельного дистиллата, 7% углеводородного газа и бензина и 53% «непревращенного» остатка.
Дизельный дистиллат содержит 0,02 мас.% серы. Указанный продукт разделяют на две части: 10% направляют на смешение с исходным сырьем, а 90% подвергают дополнительной гидроочистке. Дополнительную гидроочистку осуществляют при давлении 7 МПа, температуре 350°С, объемной скорости подачи сырья 2,0 час-1.
В результате получают целевое дизельное топливо, содержащее менее 10 ррм серы, соответствующее требованиям ГОСТа Р 52368-2005: (EH 590: 2004) на топливо марки Евро-5. Выход на сырье (вакуумный дистиллат) составляет 38 мас.%.
«Непревращенный» остаток содержит 0,04 мас.% серы и является качественным сырьем для процесса каталитического крекинга и масляного производства.
Пример 4
Мягкому гидрокрекингу подвергают вакуумный дистиллат, например сернистый вакуумный дистиллат (пределы кипения 360-480°С, плотность 924 кг/м3, содержание серы 2,5 мас.%). Процесс осуществляют при давлении 4 МПа, температуре 360°С, объемной скорости подачи сырья 0,5 час-1 в присутствии АКМ-катализатора. В результате получают 30% дизельного дистиллата, 5% углеводородного газа и бензина и 65% «непревращенного» остатка.
Дизельный дистиллат содержит 0,05 мас.% серы. Указанный продукт разделяют на две части: 30% направляют на смешение с исходным сырьем, а 70% направляют на смешение с прямогонной дизельной фракцией. При этом соотношение дизельного дистиллата, выделенного после стадии мягкого гидрокрекинга, и прямогонной дизельной фракции составляет соответственно в мас.% 10:90, после чего смесь подвергают дополнительной гидроочистке. Дополнительную гидроочистку осуществляют при давлении 4 МПа, температуре 400°С, объемной скорости подачи сырья 0,5 час-1.
В результате получают целевое дизельное топливо, содержащее менее 50 ррм серы, соответствующее требованиям ГОСТа Р 52368-2005: (EH 590: 2004) на топливо марки Евро-4.
«Непревращенный» остаток содержит 0,12 мас.% серы и является качественным сырьем для процесса каталитического крекинга и масляного производства.
Пример 5
Гидрокрекингу подвергают вакуумный дистиллат, например сернистый вакуумный дистиллат (пределы кипения 360-540°С, плотность 930 кг/м3, содержание серы 3,0 мас.%). Процесс осуществляют при давлении 7 МПа, температуре 390°С, объемной скорости подачи сырья 1,5 час-1 в присутствии двух последовательно загруженных катализаторов: АКМ и АНМ. В результате получают 40% дизельного дистиллата, 7% углеводородного газа и бензина и 53% «непревращенного» остатка.
Дизельный дистиллат содержит 0,02 мас.% серы. Указанный продукт разделяют на две части: 10% направляют на смешение с исходным сырьем, а 90% направляют на смешение с прямогонной дизельной фракцией. При этом соотношение дизельного дистиллата, выделенного после стадии мягкого гидрокрекинга, и прямогонной дизельной фракции составляет соответственно в мас.% 50:50, после чего смесь подвергают дополнительной гидроочистке.
Для этого используют прямогонную дизельную фракцию, характеризующуюся следующими показателями качества:
| 1. Плотность, кг/м3: | |
| при 15°С | 841 |
| при 20°С | 837 |
| 2. Фракционный состав, °С: | |
| Н.К. | 160 |
| 10% об. | 208 |
| 20% об. | 232 |
| 30% об. | 243 |
| 40% об. | 259 |
| 50% об. | 272 |
| 60% об. | 283 |
| 70% об. | 300 |
| 80% об. | 315 |
| 90% об. | 330 |
| 96% об. | 355 |
| 3. Температура, °С: | |
| - помутнения | - 5,2 |
| - предельной фильтруемости | - 7,3 |
| - застывания | - 10,2 |
| 4. Кинематическая вязкость, мм2/с при 40°С | 3,0 |
| 5. Полициклические ароматические | |
| углеводороды, мас.% | 3,51 |
| 6. Содержание серы, мас.% | 1,5 |
Дополнительную гидроочистку осуществляют при давлении 7 МПа, температуре 350°С, объемной скорости подачи сырья 2,0 час-1.
В результате получают целевое дизельное топливо, содержащее менее 10 ррм серы, соответствующее требованиям ГОСТа Р 52368-2005: (EH 590: 2004) на топливо марки Евро-5.
«Непревращенный» остаток содержит 0,04 мас.% серы и является качественным сырьем для процесса каталитического крекинга и масляного производства.
1. Способ гидрогенизационной переработки вакуумного дистиллата, включающий мягкий гидрокрекинг вакуумного дистиллата при повышенных температуре и давлении в присутствии катализатора гидрокрекинга, с последующим выделением дизельного дистиллата, отличающийся тем, что выделенный после мягкого гидрокрекинга дизельный дистиллат разделяют на два потока, один из которых в количестве 10-30 мас.% направляют на смешение с исходным вакуумным дистиллатом, а другой - в количестве 90-70 мас.% направляют на дополнительную гидроочистку с получением целевого дизельного топлива.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что мягкий гидрокрекинг вакуумного дистиллата осуществляют при давлении 4-7 МПа, температуре 360-420°С, объемной скорости подачи сырья 0,5-1,5 ч-1 в присутствии алюмо-никель-молибденового и/или алюмо-кобальт-молибденового катализатора.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительную гидроочистку дизельного дистиллата осуществляют при давлении 4-7 МПа, температуре 350-400°С, объемной скорости подачи сырья 0,5-2,0 ч-1.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что на стадию дополнительной гидроочистки дизельного дистиллата подают дизельный дистиллат, выделенный после стадии мягкого гидрокрекинга, и дополнительно прямогонную дизельную фракцию в соотношении, мас.%, 10-90:50-50.
