EA026920B1 - Способ гидрокрекинга и способ получения минерального масла - Google Patents

Способ гидрокрекинга и способ получения минерального масла Download PDF

Info

Publication number
EA026920B1
EA026920B1 EA201290290A EA201290290A EA026920B1 EA 026920 B1 EA026920 B1 EA 026920B1 EA 201290290 A EA201290290 A EA 201290290A EA 201290290 A EA201290290 A EA 201290290A EA 026920 B1 EA026920 B1 EA 026920B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
hydrocracking
fraction
oil
temperature
paraffin fraction
Prior art date
Application number
EA201290290A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201290290A1 (ru
Inventor
Казухико Тасака
Юити Танака
Марие Ивама
Original Assignee
Джэпэн Ойл, Гэз Энд Металз Нэшнл Корпорейшн
Инпекс Корпорейшн
ДжейЭкс НИППОН ОЙЛ & ЭНЕРДЖИ КОРПОРЕЙШН
Джапан Петролеум Эксплорейшн Ко., Лтд.
Космо Ойл Ко., Лтд.
Ниппон Стил Инджиниринг Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Джэпэн Ойл, Гэз Энд Металз Нэшнл Корпорейшн, Инпекс Корпорейшн, ДжейЭкс НИППОН ОЙЛ & ЭНЕРДЖИ КОРПОРЕЙШН, Джапан Петролеум Эксплорейшн Ко., Лтд., Космо Ойл Ко., Лтд., Ниппон Стил Инджиниринг Ко., Лтд. filed Critical Джэпэн Ойл, Гэз Энд Металз Нэшнл Корпорейшн
Publication of EA201290290A1 publication Critical patent/EA201290290A1/ru
Publication of EA026920B1 publication Critical patent/EA026920B1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G47/00Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions
    • C10G47/36Controlling or regulating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2/00Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon
    • C10G2/30Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen
    • C10G2/32Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/10Feedstock materials
    • C10G2300/1022Fischer-Tropsch products
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/40Characteristics of the process deviating from typical ways of processing
    • C10G2300/4081Recycling aspects

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

Способ гидрокрекинга парафиновой фракции, который включает стадию гидрокрекинга парафиновой фракции, содержащейся в жидких углеводородах, синтезированных по реакции синтеза Фишера-Тропша, с получением таким образом продукта гидрокрекинга, стадию фракционной перегонки, где указанный продукт гидрокрекинга подают в ректификационную колонну, в которой температура отбора кубовой фракции установлена на постоянном значении, и получают по меньшей мере средний дистиллят и кубовое масло из указанной ректификационной колонны, стадию рециркуляции, на которой все указанное кубовое масло повторно подают на указанную стадию гидрокрекинга, и стадию контролирования гидрокрекинга, на которой контролируют стадию гидрокрекинга парафиновой фракции с использованием скорости потока указанного кубового масла в качестве индикатора.

Description

Изобретение относится к способу гидрокрекинга для гидрокрекинга парафиновой фракции, содержащейся в жидких углеводородах, полученных по реакции синтеза Фишера-Тропша, а также относится к способу получения минерального масла.
Испрашивается приоритет патентной заявки Японии № 2009-256123, поданной 9 ноября 2009 г., содержание которой введено в настоящий документ ссылкой.
Уровень техники
За последние годы желание снизить ущерб для окружающей среды привело к росту потребностей в чистых жидких топливах, которые содержат минимальные количества серы и ароматических углеводородов и которые являются щадящими для окружающей среды. В результате данных потребностей начали исследовать способы, которые используют реакцию синтеза Фишера-Тропша (далее в настоящем документе обозначена как реакция синтеза ФТ), которая использует газ, содержащий газообразный оксид углерода и газообразный водород, в качестве сырья, в качестве потенциальных способов, по которым возможно получать базовые компоненты топливных масел, в особенности базовые компоненты для керосина и газойля, которые содержат минимальное количество серы и ароматических углеводородов и которые обогащены алифатическими углеводородами (например, см. патентный документ 1).
В качестве способа получения базовых компонентов для жидких топлив с использованием реакции синтеза ФТ известен процесс ОТЬ (газ в жидкость), который производит синтез-газ, содержащий газообразный оксид углерода и газообразный водород в качестве основных компонентов, реакцией риформинга с использованием газообразного углеводорода, такого как природный газ, в качестве сырья, синтезирует синтетическое масло, включающее жидкие углеводороды, и дополнительно обеспечивает гидрирование и фракционную перегонку синтетического масла с получением минеральных масел, используемых как базовые компоненты для жидких топлив.
Синтетическое масло (неочищенное масло), полученное в реакции синтеза ФТ (далее в настоящем документе обозначено как синтетическое масло ФТ) является смесью, содержащей, главным образом, алифатические углеводороды с широким распределением по числу атомов углерода. Для данного синтетического масла ФТ может быть получена фракция нафты, содержащая большое количество компонентов, имеющих температуру кипения ниже приблизительно 150°С, средний дистиллят, содержащий большое количество компонентов, имеющих температуру кипения в диапазоне от приблизительно 150°С до приблизительно 360°С, и парафиновая фракция (далее в настоящем документе обозначена как парафиновая фракция ФТ), содержащая те углеводородные компоненты, которые тяжелее среднего дистиллята (а именно, компоненты, имеющие температуру кипения выше приблизительно 360°С). Среди данных фракций средний дистиллят является наиболее используемым, будучи эквивалентным базовому компоненту керосина и газойля, и желательно получать высокий выход данного среднего дистиллята. Соответственно, на стадии повышения качества, используемой для получения базовых компонентов жидких топлив из синтетического масла ФТ, парафиновую фракцию ФТ, которую получают в весьма больших количествах вместе со средним дистиллятом на стадии реакции синтеза ФТ, подвергают гидрокрекингу со снижением молекулярной массы и преобразованием компонентов парафиновой фракции в компоненты, эквивалентные среднему дистилляту, повышая, таким образом, общий выход среднего дистиллята.
На стадии гидрокрекинга парафиновой фракции, если условия реакции жесткие, что увеличивает глубину гидрокрекинга, часть парафиновой фракции претерпевает избыточный крекинг, что приводит к увеличенному получению фракции нафты или газообразных углеводородов, которые легче, чем целевой средний дистиллят, что означает, что выход среднего дистиллята снижен. Соответственно, условия реакции гидрокрекинга, в общем, выбирают таким образом, чтобы максимально увеличить долю тех продуктов в продукте гидрокрекинга, которые принадлежат к области среднего дистиллята. При данных типах условий реакции гидрокрекинга часть парафиновой фракции претерпевает недостаточный крекинг и остается в продукте крекинга как некрекированная парафиновая фракция. Данную некрекированную парафиновую фракцию извлекают фракционной перегонкой из продукта гидрокрекнга, полученного на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции, а затем повторно подают на стадию гидрокрекинга парафиновой фракции.
В описании настоящего изобретения, если не обозначено иначе, выражение продукт гидрокрекинга относится ко всему выходящему потоку со стадии гидрокрекинга парафиновой фракции, который включает не только углеводородные компоненты, имеющие молекулярную массу, лежащую в заранее определенном диапазоне, в результате гидрокрекинга, но также и вышеупомянутую некрекированную парафиновую фракцию.
В особенности, парафиновую фракцию ФТ, полученную фракционной перегонкой синтетического масла ФТ, подвергают гидрокрекингу на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции, а затем подергают газожидкостной сепарации на стадии газожидкостной сепарации. Полученный таким образом жидкий компонент (минеральное масло) подают в ректификационную колонну более поздней стадии вместе со средним дистиллятом, который был предварительно фракционно отогнан из синтетического масла ФТ и подвергнут отдельному гидрированию, а объединенные фракции затем подвергают фракционной пере- 1 026920 гонке с получением среднего дистиллята (керосина и фракции газойля). В это же время тяжелый компонент (кубовое масло), содержащий некрекированную парафиновую фракцию в качестве основного компонента, извлекают из нижней части ректификационной колонны. Все данное кубовое масло направляют на циркуляцию и повторно подают вместе с парафиновой фракцией со стадии реакции синтеза ФТ на стадию гидрокрекинга парафиновой фракции, где его снова подвергают гидрокрекингу (например, см. патентный документ 2).
Данным способом, задавая глубину крекинга на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции и повторно подавая кубовое масло из ректификационной колонны на стадию гидрокрекинга парафиновой фракции таким образом, что кубовое масло преобразуется в компоненты, эквивалентные среднему дистилляту, конечный выход среднего дистиллята может быть дополнительно увеличен.
Список источников
Патентный документ 1. Нерассмотренная патентная заявка Японии № 2004-323626.
Патентный документ 2. Нерассмотренная патентная заявка Японии №2007-204506.
Краткое изложение сущности изобретения
Техническая проблема.
Однако традиционно, когда кубовое масло извлекают из ректификационной колонны подобным образом, а затем повторно подают на стадию гидрокрекинга парафиновой фракции, из соображений простоты операций ректификационную колонну обычно регулируют таким образом, что расход извлеченного и повторно поданного кубового масла остается постоянным. Если использован данный тип контроля ректификационной колонны, то, если свойства (главным образом, распределение состава) минерального масла, поданного в ректификационную колонну, по какой-либо причине меняются, свойства кубового масла, выведенного из ректификационной колонны, также меняются, но независимо от данных изменений на стадию гидрокрекинга парафиновой фракции продолжает повторно подаваться постоянный объем кубового масла. В результате, если свойства минерального масла, подаваемого в ректификационною колонну, изменились, то устанавливают заданный тип жесткого цикла, описанного ниже, что усиливает изменения и может окончательно привести к ситуации, когда качество базовых компонентов керосина и газойля, которые представляют продукт из ректификационной колонны, снижено неблагоприятным образом.
Другими словами, если по какой-либо причине композиция минерального масла, подаваемого в ректификационную колонну, преобразуется в композицию, содержащую более легкие компоненты, чем обычно, то кубовое масло, полученное из ректификационной колонны, также станет легче. Данное более легкое кубовое масло затем повторно подают на стадию гидрокрекинга и подвергают дополнительному гидрокрекингу, что приводит к дополнительному облегчению масла и, в результате, еще более легкое минеральное масло подают в ректификационную колонну, устанавливая жесткий цикл. Если минеральное масло, подаваемое в ректификационную колонну, облегчено, то продукт, полученный в качестве базового компонента керосина и газойля, также станет легче, оказывая негативное влияние на такие факторы, как кинематическая вязкость продукта. С другой стороны, если, по какой-либо причине композиция минерального масла, подаваемая в ректификационную колонну, преобразуется в композицию, содержащую более тяжелые компоненты, чем обычно, то кубовое масло, полученное из ректификационной колонны, также станет тяжелее. Если данный тип более тяжелого кубового масла повторно подают на стадию гидрокрекинга, то глубина гидрокрекинга может быть недостаточной, и, в результате, более тяжелое минеральное масло, которое претерпело недостаточный гидрокрекинг, подают в ректификационную колонну, устанавливая жесткий цикл. Если минеральное масло, поданное в ректификационную колонну, становится тяжелее, т.е. возможность, что компоненты, обычно не содержащиеся в керосине и фракции газойля, могут быть включены во фракцию, что приводит к ухудшению параметров низкотемпературной текучести продукта, таких как температура застывания.
В тех случаях, когда ректификационную колонну регулируют таким образом, что скорость потока кубового масла удерживается на постоянном уровне, если свойства минерального масла, подаваемого в ректификационную колонну, изменились относительно стандартных свойств, то устанавливают тип жесткого цикла, описанный выше, что усиливает изменения и увеличивает беспокойство относительно влияния отрицательных эффектов на качество продуктов.
Примеры возможных причин изменений свойств минерального масла, подаваемого в ректификационную колонну, включают изменения на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции, такие как ухудшение катализатора гидрокрекинга, используемого на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции, и изменения свойств синтетического масла ФТ, вызванные изменениями условий на стадии реакции синтеза ФТ.
Кроме того, отбор проб минерального масла, подаваемого в ректификационную колонну, а затем анализ проб для определения изменений в композиции в реальном времени является нереальным из-за сложности операции по отбору проб и времени, требуемого для анализа.
Изобретение было разработано в свете вышеописанных проблем и имеет целью обеспечение способа гидрокрекинга парафиновой фракции, в котором кубовое масло, полученное из ректификационной колонны, повторно подают на стадию гидрокрекинга парафиновой фракции, где, даже если свойства ми- 2 026920 нерального масла, подаваемого в ректификационную колонну, изменяются относительно стандартных свойств, жесткий цикл, который усиливает изменения, сдерживают, а свойства минерального масла, подаваемого в ректификационную колонну, быстро стабилизируют до стандартных свойств, что означает, что качество продукта, полученного из ректификационной колонны, может стабильно поддерживаться. Настоящее изобретение также обеспечивает способ получения минерального масла с использованием указанного способа гидрокрекинга парафиновой фракции.
Решение проблемы.
Авторы настоящего изобретения сфокусировали свое внимание на способе гидрокрекинга парафиновой фракции, в котором кубовое масло, полученное из ректификационной колонны, повторно подают на стадию гидрокрекинга парафиновой фракции, и выявили, что путем поддерживания температуры кубовой фракции на постоянном уровне вместо регулирования ректификационной колонны так, чтобы расход кубового масла удерживался на постоянном уровне, свойства кубового масла можно удерживать на постоянном уровне вне зависимости от изменений свойств минерального масла, подаваемого в ректификационную колонну. Если свойства кубового масла поддерживать постоянными подобным образом, то свойства продукта гидрокрекинга, полученного на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции, на которую кубовое масло подают повторно, также останутся постоянными.
Кроме того, в тех случаях, когда таким способом температуру кубовой фракции и поддерживают на постоянном уровне, если свойства минерального масла, подаваемого в ректификационную колонну, изменяются, то скорость потока кубового масла будет подвержена соответствующим изменениям. Соответственно, обращая внимание на скорость потока кубового масла, любые изменения свойства минерального масла, подаваемого в ректификационную колонну, могут быть определены быстро без необходимости анализа минерального масла. Затем авторы разработали способ, в котором использованием скорости потока кубового масла в качестве индикатора и заданием условий реакции на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции соответственно, может быть отрегулирована до соответствующего уровня глубина гидрокрекинга на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции, а свойства продукта гидрокрекинга, полученного из парафиновой фракции на стадии гидрокрекинга, также могут быть поддержаны на постоянном уровне, и, таким образом, смогли завершить данное изобретение.
Другими словами, способ гидрокрекинга парафиновой фракции по настоящему изобретению включает стадию гидрокрекинга парафиновой фракции, содержащейся в жидких углеводородах, синтезированных реакцией синтеза Фишера-Тропша, с получением продукта гидрокрекинга, стадию фракционной перегонки, где продукт гидрокрекинга подают в ректификационную колонну, в которой температура границы кубовой фракции установлена на постоянное значение, и получают, по меньшей мере, средний дистиллят и кубовое масло из ректификационной колонны, стадию циркуляции, на которой все кубовое масло повторно подают на указанную стадию гидрокрекинга, и стадию контроля гидрокрекинга, на которой контролируют стадию гидрокрекинга парафиновой фракции с использованием скорости потока кубового масла в качестве индикатора.
Способ получения минерального масла по настоящему изобретению включает стадию синтеза жидких углеводородов, на которой жидкие углеводороды синтезируют из сырьевого газа, включающего газообразный оксид углерода и газообразный водород, по реакции синтеза Фишера-Тропша, стадию гидрокрекинга парафиновой фракции, на которой парафиновую фракцию, содержащуюся в жидких углеводородах, полученных на стадии синтеза жидких углеводородов, гидрокрекируют, получая, таким образом, продукт гидрокрекинга, стадию фракционной перегонки, на которой продукт гидрокрекинга подают в ректификационную колонну, в которой температура границы кубовой фракции установлена на постоянное значение, с получением, по меньшей мере, среднего дистиллята и кубового масла из ректификационной колонны, стадию циркуляции, на которой все кубовое масло повторно подают на стадию гидрокрекинга, и стадию контроля гидрокрекинга, на которой контролируют стадию гидрокрекинга парафиновой фракции с использованием скорости потока кубового масла в качестве индикатора.
На стадии контроля гидрокрекинга можно предварительно установить зависимость между скоростью потока кубового масла и температурой реакции на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции, а температура реакции может быть затем задана в соответствии со скоростью потока кубового масла на основе данной зависимости.
Корме того, на стадии контроля гидрокрекинга может быть задана скорость потока парафиновой фракции в соответствии со скоростью потока повторно подаваемого кубового масла так, что скорость объединенного потока парафиновой фракции, подаваемой на стадию гидрокрекинга парафиновой фракции, и кубового масла, повторно подаваемого на стадию гидрокрекинга, остается постоянной.
Преимущественные эффекты изобретения.
Согласно настоящему изобретению в способе гидрокрекинга парафиновой фракции, в котором кубовое масло, полученное из ректификационной колонны, повторно подают на стадию гидрокрекинга
- 3 026920 парафиновой фракции, даже если свойства минерального масла, поданного в ректификационную колонну, отклоняются относительно стандартных свойств, возможно сдерживать жесткий цикл, который усиливает отклонения, а свойства минерального масла, подаваемого в ректификационную колонну, быстро стабилизировать до стандартных свойств. В результате обеспечен способ гидрокрекинга парафиновой фракции и способ получения минерального масла, где качество конечного среднего дистиллята, полученного из ректификационной колонны, может быть удержано на стабильном уровне.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показана схема, иллюстрирующая систему синтеза жидкого топлива, осуществляющая ОТЬ процесс;
на фиг. 2 -схема, иллюстрирующая особенности блока улучшения, дающего базовый компонент жидких топлив, который является частью фиг. 1;
на фиг. 3 - график зависимости между скоростью потока кубового масла и температурой реакции (действительной измеренной величины) на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции, при которой достигается данная скорость потока кубового масла.
Описание вариантов осуществления изобретения
Ниже представлено более подробное описание настоящего изобретения.
На фиг. 1 показана система 1 синтеза жидкого топлива, в которой протекает процесс ОТЬ конверсии природного газа как углеводородного сырья, в базовые компоненты жидких топлив. Данная система 1 синтеза жидкого топлива состоит из блока 3 получения синтез-газа, блока 5 синтеза ФТ и блока 7 повышения качества.
Блок 3 получения синтез-газа преобразует природный газ, который действует в качестве углеводородного сырья, с получением синтез-газа, содержащего газообразный оксид углерода и газообразный водород.
Блок 5 синтеза ФТ синтезирует жидкие углеводороды из полученного синтез-газа по реакции синтеза ФТ.
Блок 7 повышения качества обеспечивает гидрирование и фракционную перегонку жидких углеводородов, синтезированных в реакции синтеза ФТ, с получением минеральных масел, используемых в качестве базовых компонентов жидких топлив (таких как нафта, керосин, газойль и парафин).
Компоненты каждого из данных блоков описаны ниже.
Блок 3 получения синтез-газа состоит главным образом из реактора 10 десульфуризации, установки 12 риформинга, котла-утилизатора 14, газожидкостных сепараторов 16 и 18, блока 20 удаления СО2 и сепаратора 26 для водорода.
Реактор 10 десульфуризации состоит из гидродесульфуратора и тому подобных и обеспечивает удаление серосодержащих компонентов из природного газа, который используется в качестве сырья.
Установка 12 риформинга преобразует природный газ, поступающий из реактора 10 десульфуризации, с получением синтез-газа, содержащего газообразный оксид углерода (СО) и газообразный водород (Н2) в качестве основных компонентов.
Котел-утилизатор 14 отбирает отработанное тепло из синтез-газа, полученного в установке 12 риформинга, и генерирует пар высокого давления.
Газожидкостной сепаратор 16 разделяет воду, которая была нагрета в результате теплообмена с синтез-газом в котле-утилизаторе 14, на газ (пар высокого давления) и жидкость.
Газожидкостной сепаратор 18 обеспечивает удаление компонентов конденсата из синтез-газа, который был охлажден в котле-утилизаторе 14, и подачу газового компонента в блок 20 удаления СО2.
Блок 20 удаления СО2 имеет поглотительную колонну 22, которая использует абсорбент для удаления углекислого газа из синтез-газа, поступающего из газожидкостного сепаратора 18, и регенерационную колонну 24, в которой происходит освобождение углекислого газа, поглощенного абсорбентом, и регенерация, таким образом, абсорбента.
Сепаратор 26 для водорода отделяет часть газообразного водорода, содержащегося в синтез-газе, из которого уже был удален углекислый газ в блоке 20 удаления СО2.
Блок 5 синтеза ФТ включает, например, барботажный колонный реактор 30 (барботажный колонный реактор синтеза углеводородов), газожидкостной сепаратор 34, сепаратор 36 и первую ректификационную колонну 40.
Барботажный колонный реактор 30 является примером реактора, в котором синтезируется минеральное масло из синтез-газа и который работает как реактор синтеза ФТ, в котором синтезируется минеральное масло из синтез-газа по реакции синтеза ФТ. Данный барботажный колонный реактор 30 может состоять, например, из барботажного колонного реактора с суспензионным слоем, в котором суспензия катализатора, полученная суспендированием твердых частиц катализатора в жидких углеводородах (продукте реакции синтеза ФТ), содержится в емкости колонного типа. В данном барботажном колонном реакторе 30 протекает синтез жидких углеводородов по реакции газообразного оксида углерода и газообразного водорода, содержащихся в синтез-газе, полученном в вышеупомянутом блоке 3 получения синтез-газа.
- 4 026920
Газожидкостной сепаратор 34 разделяет воду, нагретую при прохождении по трубчатому теплообменнику 32, установленному внутри барботажного колонного реактора 30, на пар (пар среднего давления) и жидкость.
В сепараторе 36 разделяет суспензию катализатора, содержащуюся в барботажном колонном реакторе 30, на частицы катализатора и жидкие углеводороды.
В первой ректификационной колонне 40 происходит фракционная перегонка жидких углеводородов, поступивших из барботажного колонного реактора 30 через сепаратор 36 и газожидкостной сепаратор 38, на соответствующие фракции.
Блок повышения качества 7 включает, например, реактор 50 гидрокрекинга парафиновой фракции, реактор 52 гидрирования среднего дистиллята, реактор 54 гидрирования фракции нафты, газожидкостные сепараторы 56, 57, 58 и 60, вторую ректификационную колонну 70 и стабилизатор 72 нафты.
Реактор 50 гидрокрекинга парафиновой фракции соединен с нижней частью первой ректификационной колонны 40, с газожидкостным сепаратором 56 и вторым газожидкостным сепаратором, расположенным на последующей стадии ниже по потоку реактора 50 гидрокрекинга парафиновой фракции.
Реактор 52 гидрирования среднего дистиллята соединен со средней частью первой ректификационной колонны 40, с газожидкостным сепаратором 58, расположенным ниже реактора 52 гидрирования среднего дистиллята.
Реактор 54 гидрирования фракции нафты соединен с верхней частью первой ректификационной колонны 40, с газожидкостным сепаратором 60, расположенным ниже реактора 54 гидрирования фракции нафты.
Во второй ректификационной колонне 70 протекает фракционная перегонка смеси минеральных масел, поступающих из первого газожидкостного сепаратора 56, второго газожидкостного сепаратора 57 и газожидкостного сепаратора 58, в соответствии с их температурами кипения.
В стабилизаторе 72 нафты протекает дополнительная фракционная перегонка минерального масла во фракции нафты, поступающего из газожидкостного сепаратора 60 и второй ректификационной колонны 70, а образующийся легкий компонент выбрасывается как отходящий газ, в то время как тяжелый компонент, отделяется и извлекается как готовая нафта.
Далее следует описание способа получения минеральных масел, используемых в качестве основных компонентов жидких топлив, из природного газа (способ СТЬ) с использованием системы 1 синтеза жидкого топлива, имеющей конфигурацию, описанную выше.
Природный газ (основным компонентом которого является СН4) подают в качестве углеводородного сырья в систему 1 синтеза жидкого топлива из внешнего источника подачи природного газа (не показан на чертежах), такого как месторождение природного газа или газовый генератор. Вышеуказанный блок 3 получения синтез-газа преобразует природный газ с получением синтез-газа (смешанного газа, содержащего газообразный оксид углерода и газообразный водород в качестве основных компонентов).
В частности, сначала природный газ, описанный выше, вводят в реактор 10 десульфуризации вместе с газообразным водородом, отделенным в сепараторе 26 водорода. В реакторе 10 десульфуризации серосодержащие компоненты, содержащиеся в природном газе, преобразуются в сероводород под действием введенного газообразного водорода при обычном действии катализатора гидродесульфурирования, а полученный таким образом сероводород поглощается абсорбентом, таким как ΖηΟ. Таким образом, серосодержащие компоненты извлекают из природного газа.
Обессеренный природный газ подают в риформинг-установку 12 после смешивания с газообразным углекислым газом (СО2), поступающим из источника подачи углекислого газа (не показан на чертеже), и паром, полученным в котле-утилизаторе 14. В риформинг-установке 12 природный газ преобразуется под действием газообразного углекислого газа и пара в процессе риформинга пар-углекислый газ, с получением, таким образом, высокотемпературного синтез-газа, содержащего газообразный оксид углерода и газообразный водород в качестве основных компонентов.
Высокотемпературный синтез-газ (например, 900°С, 2,0 МПа маном.), полученный таким образом в риформинг-установке 12, подают в котел-утилизатор 14 и охлаждают (например, до 400°С) при помощи теплообмена с водой, циркулирующей через котел-утилизатор 14, таким образом, удаляя отработанное тепло из синтез-газа.
Синтез-газ, охлажденный в котле-утилизаторе 14, подают либо в поглотительную колонну 22 блока 20 удаления СО2, либо в барботажный колонный реактор 30, после того как жидкую сконденсированную фракцию отделяли и удаляли из синтез-газа в газожидкостном сепараторе 18. В поглотительной колонне 22 газообразный углекислый газ, содержащийся в синтез-газе, поглощается абсорбентом, и данный газообразный углекислый газ затем высвобождается из абсорбента в регенерационной колонне 24. Высвобожденный газообразный углекислый газ направляют из регенерационной колонны 24 в риформингустановку 12 и повторно используют в вышеописанной реакции риформинга.
Синтез-газ, полученный таким путем в блоке 3 получения синтез-газа, подают в барботажный колонный реактор 30 вышеупомянутого блока 5 синтеза ФТ. В это же время композиционное отношение синтез-газа, поданного в барботажный колонный реактор 30, устанавливают до композиционного отношения, подходящего для реакции синтеза ФТ (например, Н2:СО=2:1 (молярное отношение)).
- 5 026920
В сепараторе 26 водорода газообразный водород, содержащийся в синтез-газе, отделяют адсорбцией и десорбцией с использованием разницы давлений (водород Р8А). Отделенный газообразный водород непрерывно подают из газгольдера или тому подобного (не показан на чертеже) при помощи компрессора (не показан на чертеже) в различные реакторы, предусматривающие использование газообразного водорода (например, реактор 10 десульфуризации, реактор 50 гидрокрекинга парафиновой фракции, реактор 52 гидрирования среднего дистиллята и реактор 54 гидрирования фракции нафты) в системе 1 синтеза жидкого топлива, в которой протекают заранее определенные реакции с использованием газообразного водорода.
Затем в блоке 5 синтеза ФТ проходит синтез жидких углеводородов по реакции синтеза ФТ из синтез-газа, полученного в вышеуказанном блоке 3 для получения синтез-газа.
В частности, синтез-газ, полученный в блоке 3 для получения синтез-газа, вводят в нижнюю часть барботажного колонного реактора 30, и он проходит вверх через суспензию катализатора, содержащуюся внутри барботажного колонного реактора 30. В это время внутри барботажного колонного реактора 30 газообразный оксид углерода и газообразный водород, содержащиеся в синтез-газе, взаимодействуют друг с другом по вышеупомянутой реакции синтеза ФТ, и образуются жидкие углеводороды.
Жидкие углеводороды, синтезированные в барботажном колонном реакторе 30, вводят с частицами катализатора в сепаратор 36 как суспензию катализатора.
В сепараторе 36 введенную суспензию катализатора разделяют на твердый компонент, состоящий из частиц катализатора и тому подобных, и жидкий компонент, содержащий жидкие углеводороды. Часть отделенного твердого компонента, состоящего из частиц катализатора и т.п., возвращают в барботажный колонный реактор 30, а жидкий компонент подают в первую ректификационную колонну 40.
Побочный газообразный продукт, содержащий образованные углеводородные соединения, являющийся газообразным в условиях барботажного колонного реактора 30, и непрореагировавший синтез-газ, выводят из верхней части барботажного колонного реактора 30 и подают в газожидкостной сепаратор 38. В газожидкостном сепараторе 38 данный газообразный продукт охлаждается, и сконденсировавшиеся жидкие углеводороды отделяют и вводят в первую ректификационную колонну 40. Газовый компонент, отделенный в газожидкостном сепараторе 38, содержит непрореагировавший синтез-газ (СО и Н2) и углеводородные газы с числом атомов углерода 4 или менее в качестве основных компонентов, а часть данного газового компонента повторно вводят в нижнюю часть барботажного колонного реактора 30, и непрореагировавший синтез-газ, содержащийся в нем, повторно используют в реакции синтеза ФТ. Кроме того, газовый компонент, который повторно не вводят в барботажный колонный реактор 30, выводят в виде отходящего газа, который может быть использован как топливный газ, обработан для извлечения топлив, эквивалентных ЬРО (жидкий топливный газ), или повторно использован в качестве сырья для риформинг-установки 12 получения синтез-газа.
Не существует конкретных ограничений для жидких углеводородов, полученных в блоке 5 синтеза ФТ, которые используют в качестве сырья для получения минеральных масел, используемых в качестве базового сырья в блоке повышения качества 7. Тем не менее с точки зрения максимального увеличения выхода среднего дистиллята жидкие углеводороды, предпочтительно, содержат по меньше мере 80 мас.% углеводородов с температурой кипения приблизительно 150°С или выше от общей массы жидких углеводородов, полученных в реакции синтеза ФТ.
Затем в первой ректификационной колонне 40 жидкие углеводороды, поступающие из барботажного колонного реактора 30 через сепаратор 36 и газожидкостной сепаратор 38 так, как описано выше, претерпевают фракционную перегонку на фракцию нафты (с температурой кипения ниже приблизительно 150°С), средний дистиллят (с температурой кипения приблизительно от 150 до 360°С) и парафиновую фракцию (с температурой кипения выше приблизительно 360°С).
Дополнительно, в настоящем описании описаны предпочтительный вариант осуществления изобретения, в котором в первой ректификационной колонне 40 заданы две две границы кипения фракции (а именно, приблизительно 150 и приблизительно 360°С), таким образом разделяя жидкие углеводороды на три фракции. Тем не менее, например, также может быть установлена одна граница кипения фракции, в данном случае фракцию, которую отгоняют при температуре ниже границы кипения фракции, извлекают из средней части первой ректификационной колонны 40 в качестве среднего дистиллята, а фракцию с температурой кипения выше границы кипения фракции извлекают из нижней части ректификационной колонны 40 в качестве парафиновой фракции.
Способ получения минерального масла в блоке 7 повышения качества описан ниже с ссылками на фиг. 2, на которой блок 7 улучшения качества показан в деталях.
В блоке 7 повышения качества получают минеральные масла, используемые в качестве базовых компонентов жидких топлив (нафты, керосина, газойля, парафина и т.д.) гидрированием и дальнейшей фракционной перегонкой каждого из жидких углеводородов, синтезированных в блоке 5 синтеза ФТ и фракционно перегнанных в первой ректификационной колонне.
Жидкие углеводородные соединения фракции нафты (главным образом углеводороды от С5 до С10), выводимые из верхней части первой ректификационной колонны 40, направляют в реактор 54 гидрирования нафты по линии Ь10. Жидкие углеводородные соединения среднего дистиллята (главным образом
- 6 026920 углеводороды от Сц до С20), выводимые из средней части первой ректификационной колонны 40, направляют в реактор 52 гидрирования среднего дистиллята по линии Ь1. Жидкие углеводороды парафиновой фракции (главным образом углеводороды С21 или более), выводимые из нижней части первой ректификационной колонны 40, направляют в реактор 50 гидрокрекинга парафиновой фракции по линии Ь2.
В реакторе 54 гидрирования фракции нафты подвергаются гидрированию жидкие углеводороды фракции нафты, имеющие низкое число атомов углерода (приблизительно С10 или менее), извлеченные из верхней части первой ректификационной колонны 40, с использованием газообразного водорода, поступающего из сепаратора 26 водорода через реактор 50 гидрокрекинга парафиновой фракции. В ходе гидрирования олефины и кислородсодержащие соединения, такие как спирты, полученные в качестве побочных продуктов реакции синтеза ФТ и содержащиеся в жидких углеводородах фракции нафты, соответственно гидрируют и гидродексигенируют с преобразованием в парафиновые углеводороды. Продукт, содержащий минеральное масло, разделяют на газовый компонент и жидкий компонент в газожидкостном сепараторе 60. Отделенный жидкий компонент направляют в стабилизатор 72 нафты по линии Ь13, а отделенный газовый компонент (содержащий газообразный водород) подают в реактор гидрокрекинга парафиновой фракции по линиям Ь22 и Ь14, а газообразный водород затем повторно используют.
Кроме того, часть гидрированной фракции нафты, выведенной из реактора 54 гидрирования фракции нафты, по линии Ь9 и направляют на циркуляцию в линиию Ь10 выше по потоку от реактора 54 гидрирования фракции нафты. Гидрирование фракции нафты является высоко экзотермической реакцией, и, если только необработанная фракция нафты подвергается гидрированию, есть возможность, что температура фракции нафты в реакторе 54 гидрирования фракции нафты может избыточно возрасти. Соответственно, повторным использованием гидрированной фракции нафты разбавляют необработанную фракцию нафты, таким образом предотвращая избыточный рост температуры.
В реакторе 52 гидрирования среднего дистиллята жидкие углеводороды среднего дистиллята, имеющие число атомов углерода в среднем диапазоне (приблизительно, от С11 до С20), выведенные из средней части первой ректификационной колонны 40, подвергают гидрированию с использованием газообразного водорода, поступающего из сепаратора 26 водорода через реактор 50 гидрокрекинга парафиновой фракции. В ходе данного процесса гидрирования олефины и кислородсодержащие соединения, такие как спирты, подвергают соответственно гидрированию и гидродеоксигенации с преобразованием в парафиновые углеводороды, а по меньшей мере часть нормальных парафинов гидроизомеризуются с образованием изопарафинов. Согласно гидроизомеризации нормальных парафинов в изопарафины, улучшается низкотемпературная текучесть гидрированных углеводорода средних дистиллятов как базового компонента топлива.
Продукт, содержащий гидрированное минеральное масло, разделяют на газовый компонент и жидкий компонент в газожидкостном сепараторе 58. Отделенные жидкие углеводороды направляют во вторую ректификационную колонну 70, а отделенный газовый компонент (содержащий газообразный водород) подают по линиям Ь20, Ь22 и Ь14 в реактор гидрокрекинга парафиновой фракции и повторно используют находящийся в нем газообразный водород.
В реакторе 50 гидрокрекинга парафиновой фракции протекает гидрокрекинг жидких углеводородов парафиновой фракции (углеводороды приблизительно С21 или более), выведенных из нижней части первой ректификационной колонны 40, с использованием газообразного водорода, поступающего из вышеуказанного сепаратора 26 водорода, реактора 54 гидрирования фракции нафты и реактора 52 гидрирования среднего дистиллята. В ходе гидрокрекинга число атомов углеводов парафиновой фракции снижается до приблизительно 20 или менее, а парафиновую фракцию преобразуют во фракцию, эквивалентную среднему дистилляту. Олефины и кислородсодержащие соединения, такие как спирты, содержащиеся в жидких углеводородах парафиновой фракции, преобразуют в парафиновые углеводороды. Кроме того, в то же время также протекает получение изопарафинов гидроизомеризацией нормальных парафинов, что способствует улучшению низкотемпературной текучести конечного масла, предназначенного для использования в качестве базового компонента топливного масла.
С другой стороны, часть парафиновой фракции подвергается избыточному гидрокрекингу и преобразуется в углеводороды, эквивалентные фракции нафты, имеющей даже более низкую температуру кипения, чем диапазон температур кипения углеводородов, эквивалентных целевому среднему дистилляту. Кроме того, часть парафиновой фракции подвергается еще большее глубокому гидрокрекингу и преобразуется в газообразные углеводороды с числом атомов углерода 4 или менее, такие как бутаны, пропан, этан и метан.
Продукт гидрокрекинга и парафиновую фракцию, выведенную из реактора 50 гидрокрекинга парафиновой фракции, разделяют на газовый компонент и жидкие компоненты пошаговым образом на нескольких стадиях в первом газожидкостном сепараторе 56 и втором газожидкостном сепараторе 57. Отделенные жидкие компоненты (минеральные масла) направляют во вторую ректификационную колонну 70 из первого газожидкостного сепаратора 56 и второго газожидкостного сепаратора 57 соответственно, в то время как отделенный газовый компонент (включающий газообразный водород) подают в реактор 52 гидрирования среднего дистиллята и в реактор 54 гидрирования фракции нафты из второго газожидкостного сепаратора 57 по линии Ь17, а газообразный водород в нем повторно используют.
- 7 026920
Вторая ректификационная колонна 70 расположена ниже реактора 52 гидрирования среднего дистиллята. Более того, установлен бак 90 для среднего дистиллята, в котором хранят средний дистиллят фракционной перегонки во второй ректификационной колонне 70. Выходящее масло из реактора 52 гидрирования среднего дистиллята, из которого в газожидкостном сепараторе 58 отделен газовый компонент (включающий газообразный водород), подают во вторую ректификационную колонну 70 по линии Ь21. Выходящее масло (продукт гидрокрекинга) из реактора 50 гидрокрекинга парафиновой фракции, из которого на нескольких стадиях отделен газовый компонент (включающий газообразный водород) в первом газожидкостном сепараторе 56 и втором газожидкостном сепараторе 57, подают во вторую ректификационную колонну 70 по линии Ь19 или линии Ь18 и линии Ь17. Выходящее масло из реактора 52 гидрирования среднего дистиллята и выходящее масло (продукт гидрокрекинга) из реактора 50 гидрокрекинга парафиновой фракции, которые подают во вторую ректификационную колонну 70, могут быть смешаны на линии или смешаны в резервуаре, и не существует конкретных ограничений на используемый метод смешивания.
Затем во второй ректификационной колонне 70 смесь минеральных масел, подаваемую из реактора 50 гидрокрекинга парафиновой фракции и реактора 52 гидрирования среднего дистиллята, соответственно, так как рассмотрено выше, подвергают фракционной перегонке на углеводородные соединения С10 или менее (с температурами кипения ниже приблизительно 150°С), средний дистиллят (с температурой кипения приблизительно от 150 до 360°С) и некрекированную парафиновую фракцию (с температурой кипения, превышающей приблизительно 360°С), которая не была достаточно гидрокрекирована в реакторе 50 гидрокрекинга парафиновой фракции. Некрекированную парафиновую фракцию главным образом получают из нижней части второй ректификационной колонны 70 и направляю на циркуляцию в позиции выше по потоку относительно реактора 50 гидрокрекинга парафиновой фракции. Средний дистиллят выводят из средней части второй ректификационной колонны 70. В то же время углеводороды С10 или менее извлекают из верхней части ректификационной колонны 70 и подают в стабилизатор 72 нафты по линиям Ь12 и Ь13.
Кроме того, в стабилизаторе 72 нафты углеводороды с числом атомов углерода С10 или менее, поступающие из реактора 54 гидрирования фракции нафты и второй ректификационной колонны 70, фракционируют, и нафту (от С5 до С10) получают в качестве конечного продукта. Соответственно, нафту высокой чистоты выводят из нижней части стабилизатора 72 нафты. В то же время отходящий газ, содержащий углеводороды с числом атомов углерода не выше 4 в качестве основных компонентов, а именно, соединения, отличные от целевого продукта, извлекают из верхней части стабилизатора 72 нафты. Данный отходящий газ может быть использован как топочный газ или обработан для извлечения топлив, эквивалентных ЬРС.
В данном примере средний дистиллят получают в виде одной фракции из второй ректификационной колонны 70, а данный средний дистиллят проходит по линии Ь8 и его хранят в емкости 90 для среднего дистиллята. Однако средний дистиллят может быть подвергнут фракционной перегонке на соответствующее число фракций, например на две фракции, такие как керосиновая фракция (с температурой кипения приблизительно от 150 до 250°С) и фракция газойля (с температурой кипения приблизительно от 250 до 360°С), и данные фракции затем помещают в отдельные емкости для хранения.
Кубовое масло из второй ректификационной колонны 70 состоит главным образом из некрекированной парафиновой фракции, а именно, парафиновой фракции, которая не подверглась достаточному гидрокрекингу на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции. Данное кубовое масло возвращают по линии Ь11 на линию Ь2, расположенную выше по потоку от реактора 50 гидрокрекинга парафиновой фракции, и снова подают в реактор 50 гидрокрекинга парафиновой фазы и подвергают гидрокрекингу. Данный способ увеличивает выход среднего дистиллята.
Способ гидрокрекинга парафиновой фракции описан ниже со ссылками на фиг. 2, на которой показаны детали периферической области вокруг реактора 50 гидрокрекинга парафиновой фракции.
В данном примере реактор 50 гидрокрекинга парафиновой фракции включает проточный реактор с неподвижным слоем, и данный реактор заполнен катализатором гидрокрекинга такого вида, какой описан ниже в подробностях. Парафиновую фракцию ФТ подают по линии Ь2, а газообразный водород подают по линии Ь14, соединенной с линией Ь2, и два данных компонента смешивают вместе и затем подают в реактор 50 гидрокрекинга парафиновой фракции, где парафиновую фракцию подвергается гидрокрекингу.
Кроме того, ниже по потоку от реактора 50 гидрокрекинга парафиновой фракции расположен многостадийный газожидкостный сепаратор, описанный ниже.
Подробное описание каждой из стадий способа гидрокрекинга парафиновой фракции приведено ниже.
Стадия гидрокрекинга парафиновой фракции.
Как показано на фиг. 2, на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции парафиновую фракцию со стадии реакции синтеза ФТ, либо поданную из нижней части первой ректификационной колонны, либо, в некоторых случаях, поданную через промежуточную емкость 62, подвергали гидрокрекингу в реакторе 50 гидрокрекинга парафиновой фракции, получая таким образом продукт гидрокрекинга. В это же время
- 8 026920 кубовое масло, извлеченное из нижней части второй ректификационной колонны 70, возвращали по линии Ь11 на линию Ь2, расположенную выше по потоку от реактора 50 гидрокрекинга парафиновой фракции, затем смешивали в смесительной емкости 64 с парафиновой фракцией, поданной из первой ректификационной колонны 40 по линии Ь2, и затем повторно подавали в реактор 50 гидрокрекинга парафиновой фракции, где кубовое масло еще раз подвергали гидрокрекингу. Это обеспечивало увеличение выхода среднего дистиллята.
Примеры катализатора гидрокрекинга, использовавшегося на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции, включают металлы, принадлежащие группам 8-10 Периодической таблицы, как активные металлы, нанесенные на носитель, содержащий твердую кислоту. Периодическая таблица относится к Периодического таблице элементов, одобренной ГОРАС (Международный союз теоретической и прикладной химии).
Конкретные примеры носителя включают носители, содержащие одну или более твердых кислот, выбранных из кристаллических цеолитов, таких как ультрастабильный цеолит Υ-типа (υδΥ), цеолит Υ-типа, мордернит и β-цеолит, и огнеупорных аморфных сложных оксидов металлов, таких как диоксид кремния-оксид алюминия, диоксид кремния-диоксид циркония и оксид алюминия-оксид бора. Носитель предпочтительно содержит υδΥ цеолит и один или более огнеупорных аморфных сложный оксидов металлов, выбранных из диоксида кремния-оксида алюминия, оксида алюминия-оксида бора и диоксида кремния-диоксида циркония, и наиболее предпочтительно содержит υδΥ цеолит вместе с оксидом алюминия-оксидом бора и/или диоксидом кремния-оксидом алюминия.
Цеолит υδΥ получали ультрастабилизацией Υ-цеолита гидротермической обработкой и/или кислотной обработкой, а помимо микропористой структуры с размером пор 2 нм или менее, присущим Υ-цеолиту, цеолит υδΥ также включает новые поры, имевшие размер пор в диапазоне от 2 до 10 нм. Средний размер частицы цеолита υδΥ конкретно не ограничен, но, предпочтительно, не превышал 1,0 мкм, предпочтительно, 0,5 мкм или менее. Кроме того, в цеолите υδΥ молярное отношение диоксид кремния/оксид алюминия (молярное отношение диоксида кремния к оксиду алюминия) предпочтительно лежало в диапазоне от 10 до 200, более предпочтительно от 15 до 100, еще более предпочтительно от 20 до 60.
Более того, носитель предпочтительно включал от 0,1 до 80 мас.% кристаллического цеолита и от 0,1 до 60 мас.% огнеупорного аморфного композиционного оксида металла.
Носитель может быть получен формованием композиции носителя, содержащей твердую кислоту, описанную выше, и связывающий агент, а затем прокаливанием композиции. Доля в смеси твердой кислоты относительно общей массы носителя предпочтительно находится в диапазоне от 1 до 70 мас.%, более предпочтительно, от 2 до 60 мас.%. Кроме того, в тех случаях, когда носитель включает цеолит υδΥ, доля в смеси цеолита υδΥ относительно общей массы носителя составляет предпочтительно от 0,1 до мас.%, более предпочтительно от 0,5 до 5 мас.%. Более того, в тех случаях, когда носитель включает цеолит υδΥ и оксид алюминия-оксид бора, доля цеолита υδΥ в смеси и оксида алюминия-оксида бора (цеолит υδΥ/оксид алюминия-оксид бора) соответствует предпочтительно массовому отношению в диапазоне от 0,03 до 1. Кроме того, в тех случаях, когда носитель включает цеолит υδΥ и диоксид кремнияоксид алюминия, доля цеолита в смеси и диоксида кремния-оксида алюминия (цеолит υδΥ/диоксид кремния-оксид алюминия) соответствует предпочтительно массовому отношению от 0,03 до 1.
Не существует конкретных ограничений для связывающего агента, хотя предпочтительными являлись оксид алюминия, диоксид кремния, диоксид титана или оксид магния, особенно предпочтительным являлся оксид алюминия. Количество связывающего агента в смеси относительно общей массы носителя предпочтительно лежит в диапазоне от 20 до 98 мас.%, более предпочтительно от 30 до 96 мас.%
Температура прокаливания композиции носителя, описанной выше, предпочтительно лежит в диапазоне от 400 до 550°С, более предпочтительно от 470 до 530°С, еще более предпочтительно от 490 до 530°С.
Конкретные примеры металлов, принадлежащих группам 8-10 Периодической таблицы, включают кобальт, никель, родий, палладий, иридий и платину. Из данных металлов предпочтительным является использование как одного металла, так и комбинации из двух или более металлов, выбранных из никеля, палладия и платины. Данные металлы могут быть нанесены на вышеупомянутый носитель обычными методами, такими как импрегнирование или ионный обмен. Хотя не существует конкретных ограничений на количество нанесенного на носитель металла, но общая масса металла относительно массы носителя предпочтительно лежит в диапазоне от 0,1 до 3,0 мас.%.
Парциальное давление на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции обычно лежит в диапазоне от 0,5 до 12 МПа, предпочтительно от 1,0 до 5,0 МПа.
Часовая объемная скорость жидкости (ΤΗδΥ’Ι находится обычно в диапазоне от 0,1 до 10,0 ч-1, предпочтительно от 0,3 до 3,5 ч-1. Соотношение между газообразным водородом и парафиновой фракцией (отношение газообразный водород/масло) конкретно не ограничивается, но обычно находится в диапазоне от 50 до 1000 нл/л, предпочтительно от 70 до 800 нл/л.
- 9 026920
В настоящем описании ЬН§У (часовая объемная скорость жидкости) описывает совокупный объемный расход парафиновой фракции и кубового масла вторичного использования из второй ректификационной колонны 70 в стандартных условиях (25°С, 101,325 Па) на единицу объема слоя катализатора (каталитического слоя), загруженного в проточный реактор с неподвижным слоем, где единицы ч-1 представляют обратную величину часу. Кроме того, единицы нл для объема водорода в соотношении газообразный водород/масло представляют объем газообразного водорода (л) в стандартных условиях (0°С, 101,325 Па).
Температура реакции на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции (а именно, средневзвешенная температура каталитического слоя) обычно лежит в диапазоне от 180 до 400°С, предпочтительно составляет от 200 до 370°С, более предпочтительно от 250 до 350°С, еще более предпочтительно от 280 до 350°С. Если температура реакции превышает 400°С, то гидрокрекинг становится избыточным, что приводит к снижению выхода целевого среднего дистиллята. Кроме того, продукт гидрокрекинга может обесцвечиваться, ограничивая рамки его возможного применения как базового компонента для топлив. В отличие от этого, если температура реакции снижается ниже 180°С, то гидрокрекинг парафиновой фракции не протекает в достаточной степени, а выход среднего дистиллята снижается. Помимо этого, удаление кислородсодержащих соединений, таких как спирты, содержавшихся в парафиновой фракции, становилось недостаточным.
Температуру реакции контролировали установкой значений температур на выходе теплообменника 66, расположенного на линии Ь2.
На стадии гидрокрекинга парафиновой фракции данного типа реактор 50 гидрокрекинга парафиновой фракции предпочтительно работает так, что содержание конкретного углеводородного компонента в продукте гидрокрекинга, а именно, тех углеводородных компонентов, которые имеют температуру кипения не менее 25°С и не более 360°С, лежит в диапазоне от 20 до 90 мас.%, более предпочтительно от 30 до 80 мас.%, еще более предпочтительно от 45 до 70 мас.% от общей массы продукта гидрокрекинга, имеющего температуру кипения 25°С или выше. Если содержание данного конкретного углеводородного компонента попадет в диапазон, указанный выше, глубина гидрокрекинга находится на соответствующем уровне, т.е. выход среднего дистиллята может быть увеличен.
Стадия газожидкостного разделения.
В данном примере продукт гидрокрекинга со стадии гидрокрекинга парафиновой фракции вводили в многостадийный газожидкостной сепаратор, состоящий из первого газожидкостного сепаратора 56 и второго газожидкостного 57. Теплообменник (не показан на чертежах) для охлаждения продукта гидрокрекинга предпочтительно устанавливали на линии Ь15, соединенной с выходным отверстием реактора 50 гидрокрекинга парафиновой фракции. После охлаждения в данном теплообменнике продукт гидрокрекинга разделяли на газовый компонент и жидкий компонент в первом газожидкостном сепараторе 56. Температура внутри первого газожидкостного сепаратора 56 предпочтительно составляла приблизительно от 210 до 260°С. Другими словами, жидкий компонент, отделенный в газожидкостном сепараторе 56, являлся компонентом тяжелого масла, состоявшем из углеводородов, которые существовали в жидком состоянии при вышеупомянутой температуре, и включал большое количество некрекированной парафиновой фракции. Данный компонент тяжелого масла выходил из нижней части первого газожидкостного сепаратора 56 по линии Ь19 и линии Ь17 и поступал во вторую ректификационную колонну 70.
В то же время газовый компонент, отделенный в первом газожидкостном сепараторе 56, выходил из верхней части газожидкостного сепаратора 56 по линии Ь16 и поступал в теплообменник (охлаждающее устройство) 55, где он охлаждался и частично сжижался. Выходной поток из теплообменника 55 подавали во второй газожидкостной сепаратор 57. В результате охлаждения в теплообменнике 55 температура на входе во второй газожидкостной сепаратор 57 составляла приблизительно от 90 до 100°С.
Во втором газожидкостном сепараторе 57 газовый компонент и жидкий компонент, сконденсированный при охлаждении в теплообменнике 55, разделяли. Отделенный газовый компонент выводили из верхней части второго газожидкостного сепаратора 57 по линии Ь17. Теплообменник (не показан на чертеже) предпочтительно был установлен на линии Ь17 для охлаждения газового компонента до приблизительно 40°С. Это обеспечивало сжижение части легких углеводородов газового компонента, который затем возвращали во второй газожидкостной сепаратор 57. Оставшийся газовый компонент состоял главным образом из газообразного водорода, содержащего газообразные углеводороды, и данный газовый компонент подавали в реактор 52 гидрирования среднего дистиллята и в реактор 54 гидрирования фракции нафты, и повторно использовали в качестве газообразного водорода для реакций гидрирования.
В то же время жидкий компонент извлекали из линии Ь18, соединенной с нижней частью второго газожидкостного сепаратора 57. Данный жидкий компонент являлся компонентом легкого масла, состоящим из более легких углеводородов, которые конденсировались во втором газожидкостном сепараторе 57 при более низкой температуре, чем в первом газожидкостном сепараторе 56. Данный компонент легкого масла подавали по линии Ь7 вместе с компонентом тяжелого масла из первого газожидкостного сепаратора 56 в первую ректификационную колонну 70.
Обеспечивая таким образом многостадийное разделение газ-жидкость и используя описанный выше способ, где охлаждение осуществлялось ступенчатым образом, оказалось возможным избежать проблем,
- 10 026920 связанных с закупоркой оборудования или т.п., вызванных тем, что компоненты, имеющие высокую точку отверждения (в частности, некрекированная парафиновая фракция) в продукте гидрокрекинга со стадии гидрокрекинга парафиновой фракции, отверждаются при быстром охлаждении.
Стадия фракционной перегонки.
Затем жидкий компонент, отделенный от продукта гидрокрекинга со стадии гидрокрекинга парафиновой фракции описанным выше способом на стадии газожидкостной сепарации, подавали во вторую ректификационную колонну 70 по линии Ь7 и подвергали фракционной перегонке. Средний дистиллят (керосин и фракцию газойля) выводили по линии Ь8, соединенной со средней секцией второй ректификационной колонны 70, в то время как тяжелые углеводороды, содержащие главным образом остаточную некрекированную парафиновую фракцию, оставшуюся в продукте гидрокрекинга, извлекали из нижней части ректификационной колонны в виде кубового масла.
На стадии фракционной перегонки вторая ректификационная колонна 70 работала таким образом, что температура отбора кубовой фракции удерживалась на постоянном уровне. В настоящем документе температура отбора кубовой фракции является индикатором границы между температурами кипения среднего дистиллята и кубового масла и, например, могла быть задана как температура перегонки 10%, начальная температура кипения, или температура перегонки 5% в характеристиках перегонки кубового масла. Кроме того, она также могла быть установлена как температура перегонки 90%, температура перегонки 95% или температура окончания перегонки среднего дистиллята, полученного по линии Ь8. Например, поддерживая температуру тарелки ректификационной колонны, с которой производится отвод среднего дистиллята, выводимого по линии Ь8, на одной из вышеуказанных температур, можно поддерживать температуру отбора кубовой фракции на постоянном уровне.
Регулируя подобным образом температуру отбора кубовой фракции на постоянном уровне, даже если по каким-либо причинам свойства жидкого компонента (минерального масла), подаваемого во вторую ректификационную колонну 70 со стадии газожидкостного разделения, изменялись, свойства (состав) кубового масла, выводимого из ректификационной колонны 70 оставались, по существу, стабильными. С другой стороны, так как свойства минерального масла, подаваемого во вторую ректификационную колонну 70, изменялись, происходили соответствующие изменения в скорости потока кубового масла, выводимого из второй ректификационной колонны 70.
Выбранная температура отбора кубовой фракции изменялась в зависимости от уровня изменений свойств минерального масла, подаваемого во вторую ректификационную колонну 70, но обычно поддерживалась на постоянном уровне в диапазоне от 330 до 380°С.
Стадия рециркуляции.
Затем на стадии рециркуляции все кубовое мало, полученное на стадии фракционной перегонки, повторно подавали на стадию гидрокрекинга парафиновой фракции. Кубовое масло содержало остаточную некрекированную парафиновую фракцию, которая оставалась в продукте гидрокрекинга со стадии гидрокрекинга парафиновой фракции, и поэтому повторной подачей кубового масла на стадию гидрокрекинга парафиновой фракции подобным образом, можно было обеспечить дополнительный гидрокрекинг и увеличить конечный выход среднего дистиллята.
Стадия регулирования гидрокрекинга.
На стадии регулирования гидрокрекинга скорость потока кубового масла, которое было извлечено на стадии фракционной перегонки и повторно направлено на стадию гидрокрекинга парафиновой фракции на стадии рециркуляции, использовали в качестве индикатора, чтобы задать условия реакции (такие как температура реакции) на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции, таким образом регулируя процесс на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции.
Так как температура реакции на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции возрастала, гидрокрекинг протекал дополнительно, а количество некрекированной парафиновой фракции уменьшалось, что означало снижение скорости потока кубового масла из второй ректификационной колонны 70, тогда как если температура реакции на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции снижалась, количество некрекированной парафиновой фракции росло, вызывая увеличение скорости потока кубового масла из второй ректификационной колонны 70. Соответственно, повышая температуру реакции на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции в тех случаях, когда скорость потока кубового масла из ректификационной колонны 70 выше нормы, и снижая температуру реакции на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции в тех случаях, когда скорость потока кубового масла из ректификационной колонны 70 ниже нормы, стадию гидрокрекинга парафиновой фракции можно поддерживать в надлежащем состоянии. При условии, что стадию гидрокрекинга парафиновой фракции можно поддерживать в надлежащем состоянии, свойства продукта гидрокрекинга со стадии гидрокрекинга парафиновой фракции можно стабилизировать, а свойства минерального масла, подаваемого во вторую ректификационную колонну 70, можно также стабилизировать, что означает, что качество продукта, полученного из второй ректификационной колонны 70, может быть сохранено на благоприятном уровне.
На стадии гидрокрекинга парафиновой фракции температуру реакции предпочтительно устанавливали таким образом, как описано выше, а содержание конкретного углеводородного компонента в продукте гидрокрекинга, а именно, углеводородного компонента, имеющего температуру кипения не ниже
- 11 026920
25°С, но не выше 360°С, находилось предпочтительно в диапазоне от 20 до 90 мас.%, более предпочтительно от 30 до 80 мас.%, еще более предпочтительно от 45 до 70 мас.% от общей массы продукта гидрокрекинга, имеющего температуру кипения 25°С или выше. Пример, в котором производственная цель на содержания данного конкретного углеводородного компонента установлена на 67 мас.%, а температура отбора кубовой фракции во второй ректификационной колонне задана на 360°С, рассмотрен ниже.
Температура реакции гидрокрекинга, при которой выход составлял 67 мас.% конкретного углеводородного компонента, была обозначена как стандартная температура реакции. В данных условиях скорость потока кубового масла из второй ректификационной колонны 70 составляла приблизительно 33% от скорости потока объема сырья, поданного в реактор 50 гидрокрекинга парафиновой фракции (а именно, комбинации парафиновой фракции со стадии реакции синтеза ФТ и рециркуляционного кубового масла). Другими словами, если скорость потока парафиновой фракции со стадии реакции синтеза ФТ принимать за 100, то скорость потока кубового масла составит 50.
На фиг. 3 показан график, иллюстрирующий зависимость между отношением скорости потока кубового масла к скорости потока парафиновой фракции со стадии реакции синтеза ФТ (коэффициент рециркуляции) и температурой реакции (реальным измеренным значением) на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции, которая дает данную скорость потока кубового масла. На графике горизонтальная ось представляют скорость потока (по объему) кубового масла относительно заданного числа 100 для скорости потока парафиновой фракции со стадии реакции синтеза ФТ, которое подается на стадию гидрокрекинга парафиновой фракции, как из нижней части первой ректификационной колонны 40, так и, в некоторых случаях, через промежуточную емкость 62. Вертикальная ось представляет отклонение температуры реакции на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции от стандартной температуры реакции (±0°С), при которой скорость потока кубового масла (по горизонтальной оси) составляет 50 (а содержание вышеупомянутого конкретного углеводородного компонента составляет 67 мас.%). Другими словами, на фиг. 3 показана зависимость между отклонением скорости потока кубового масла от стандартного значения и отклонением температуры реакции от стандартной температуры.
Из данного графика становится ясно, что, когда скорость потока кубового масла высокая, действительная температура реакции на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции ниже, чем стандартная температура реакции. Соответственно, в данном случае процесс должен быть проконтролирован таким образом, чтобы увеличить температуру реакции на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции. Например, если скорость потока кубового масла составляет 60, то значение на графике указывает, что температура реакции на стадии гидрокрекинга упала на 1,4°С ниже стандартной температуры реакции, и, следовательно, должна быть осуществлена операция на стадии регулирования гидрокрекинга увеличения температуры реакции на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции на 1,4°С. Кроме того, на графике также показано, что, когда скорость потока кубового масла низкая, реальная температура реакции на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции выше стандартной температуры реакции. Соответственно, в данном случае процесс должен быть отрегулирован таким образом, чтобы снизить температуру реакции на стадии гидрокрекинга. Например, если скорость потока кубового масла составляет 40, то, как можно увидеть из графика, температура реакции на стадии гирокрекинга парафиновой фракции увеличилась на 1,6°С выше стандартной температуры, и, следовательно, должна быть осуществлена операция на стадии регулирования гидрокрекинга по снижению температуры реакции на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции на 1,6°С.
Регулируя температуру реакции таким образом, можно контролировать процесс на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции таким образом, чтобы получать содержание вышеупомянутого конкретного углеводорода 67 мас.%, т.е. скорость потока кубового масла 50.
Подобным образом на стадии регулирования гидрокрекинга зависимость между скоростью потока кубового масла и температурой реакции на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции, как показано на фиг. 3, предпочтительно определяют заранее. Затем, на основе данной зависимости, температуру реакции на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции предпочтительно определяют по скорости потока кубового масла, а температуру реакции затем регулируют для достижения определенной температуры. Контролируя процесс данным образом с возвращением скорости потока кубового масла к заранее определенному значению, можно быстро возвратить стадию гидрокрекинга парафиновой фракции в соответствующее рабочее состояние.
Подобным образом, если процесс регулируют так, что температура отбора кубового масла во второй ректификационной колонне остается постоянной, то когда свойства минерального масла, подаваемого во вторую ректификационную колонну 70, изменяются, скорость потока кубового масла из второй ректификационной колонны 70 будет также изменяться. Для лучшей стабилизации стадии гидрокрекинга парафиновой фракции от подобных флуктуаций скорость потока парафиновой фракции со стадии реакции синтеза ФТ предпочтительно регулируют в соответствии с любыми изменениями в скорости потока кубового масла, так что скорость объединенного потока парафиновой фракции со стадии реакции синтеза ФТ, которую подают в качестве свежего материала на стадию гидрокрекинга парафиновой фракции, как из первой ректификационной колонны 40, так и, в некоторых случаях, через промежуточную емкость 62, и повторно подаваемого кубового масла, а именно, объем сырья, подаваемого на стадию гидрокре- 12 026920 кинга парафиновой фракции, поддерживают на постоянном уровне. Это гарантирует, что эффект подавления, достигаемый при осуществлении контроля таким образом, что температура отбора кубового масла в ректификационной колонне поддерживается на постоянном значении, что подавляет возникновение жесткого цикла, в котором усиливается любое изменения в свойствах минерального масла, подаваемого во вторую ректификационную колонну 70, оказывается более надежным.
На стадии контроля гидрокрекинга являляется предпочтительным, чтобы зависимость между скоростью потока кубового масла и температурой реакции на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции была определена заранее, а температуру реакции на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции затем устанавливают на температуре, определенной в соответствии со скоростью потока кубового масла на основе установленной зависимости, и чтобы в то же время скорость потока парафиновой фракции была отрегулирована в соответствии со скоростью потока кубового масла так, чтобы скорость объединенного потока (объем подачи) парафиновой фракции со стадии реакции синтеза ФТ и повторно подаваемого кубового масла, оставалась на постоянном уровне. Проводя стадию регулирования гидрокрекинга подобным образом, если свойства минерального масла, поступаемого во вторую ректификационную колонну 70, изменяются, то жесткий цикл, который может вызвать увеличение изменений, может быть надежно подавлен, а стадию гидрокрекинга парафиновой фракции можно быстро и надежно вернуть в заранее определенное стабильное состояние.
Как описано выше, контролируя температуру отбора кубовой фракции из второй ректификационной колоны 70 на постоянном уровне на стадии фракционной перегонки, и затем, на стадии контроля гидрокрекинга, регулируя стадию гидрокрекинга парафиновой фракции в соответствии с изменениями скорости потока кубового масла, вызванными регулированием температуры отбора кубовой фракции на постоянном уровне, даже если свойства минерального масла, подаваемого во вторую ректификационную колонну 70 изменялись относительно стандартных свойств, жесткий цикл, который вызывает увеличение изменений, может быть подавлен, что стабилизирует свойства минерального масла, подаваемого во вторую ректификационную колонну 70, и быстро возвращает стандартные свойства. В результате, качество продукта, получаемого из второй ректификационной колонны 70, может стабильно поддерживаться.
Другими словами, контролируя температуру отбора кубовой фракции на постоянном уровне на стадии фракционной перегонки, можно поддерживать постоянными свойства получаемого кубового масла, независимо от свойств минерального масла, подаваемого во вторую ректификационную колонну 70. Поддерживая подобным образом свойства кубового масла постоянными, также удается сохранить на постоянном уровне свойства продукта гидрокрекинга, полученного на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции, которую подают вместе с кубовым маслом. Кроме того, при контролировании процесса на стадии фракционной перегонки подобным образом, меняется скорость потока кубового масла в соответствии со свойствами минерального масла, подаваемого во вторую ректификационную колонну 70, и, поэтому, помимо контроля процесса на стадии фракционной перегонки описанным выше образом, контролируют условия реакции на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции с использованием скорости потока кубового масла в качестве индикатора. Это позволяет соответствующим образом контролировать глубину протекания гидрокрекинга на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции, что означает, что свойства продукта гидрокрекинга, полученного на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции, могут поддерживаться на постоянном уровне.
Поддерживая температуру отбора кубовой фракции во второй ректификационной колонне 70 при постоянной температуре, а также контролируя процесс на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции по скорости потока кубового масла, стадию гидрокрекинга парафиновой фракции можно соответствующим образом регулировать как при изменениях в сырье, подаваемом на стадию гидрокрекинга парафиновой фракции, так и при изменениях реакции на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции, что означает, что свойства продукта можно стабильно поддерживать.
Хотя выше были описаны и проиллюстрированы предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, следует понимать, что данные варианты осуществления изобретения приведены в качестве примера, и они не могут рассматриваться как ограничивающие. Могут быть сделаны без отклонения от объема притязаний настоящего изобретения добавления, исключения, замены и любые другие изменения. Соответственно, настоящее изобретение не следует считать ограниченным вышеизложенным описанием, а ограниченным только объемом притязаний приложенной формулы изобретения.
В вышеприведенных вариантах осуществления изобретения была описана система 1 синтеза жидкого топлива, используемая на производстве для конверсии природного газа как углеводородного сырья в жидкие топлива, но настоящее изобретение рассчитано не только на использование природного газа в качестве сырья, но также применимо в случаях использования в качестве сырья углеводородов отличных от природного газа, таких как асфальт и остаточные нефти. Другими словами, настоящее изобретение может быть применимо к любой системе для синтеза жидких углеводородов по реакции синтеза ФТ, которая предусматривает осуществление контакта исходного газа, содержащего по меньшей мере газообразный оксид углерода и газообразный водород, с суспензией катализатора, а из полученных жидких углеводородов получают минеральные масла для использования в качестве базовых компонентов жидких топлив или т.п.
- 13 026920
В способе получения минерального масла по настоящему изобретению минеральное масло относится к минеральному маслу, содержащему продукт гидрокрекинга парафиновой фракции, полученной способом гидрокрекинга по настоящему изобретению, фракцию нафты или средний дистиллят, полученные фракционной перегонкой продукта гидрокрекинга, керосиновую фракцию и фракцию газойля, полученные фракционной перегонкой среднего дистиллята, или их смеси.
Промышленная применимость
Изобретение относится к способу гидрокрекинга парафиновой фракции, который включает стадию гидрокрекинга парафиновой фракции, содержащейся в жидких углеводородах, полученных реакцией синтеза Фишера-Тропша, с получением таким образом продукта гидрокрекинга, стадию фракционной перегонки с подачей продукта гидрокрекинга в ректификационную колонну, в которой температура отбора кубовой фракции установлена на постоянном значении, и получение по меньшей мере среднего дистиллята и кубового масла из ректификационной колонны, стадию рециркуляции, на которой все указанное кубовое масло повторно подают на стадию гидрокрекинга парафиновой фракции, и стадию контролирования гидрокрекинга, на которой контролируют процесс на стадии гидрокрекинга парафиновой фракции с использованием скорости потока кубового масла в качестве индикатора, а также относится к способу получения минерального масла с использованием указанного способа гидрокрекинга.
Описание условных обозначений
- Вторая ректификационная колонна.
- Реактор гидрокрекинга парафиновой фракции.

Claims (8)

1. Способ гидрокрекинга парафиновой фракции, содержащейся в жидких углеводородах, полученных реакцией синтеза Фишера-Тропша, включающий стадию фракционной перегонки, где продукт гидрокрекинга нагревают в ректификационной колонне, в которой поддерживается определенная температура отбора фракции кубового масла, с разделением, тем самым, данного продукта гидрокрекинга на, по меньшей мере, средний дистиллят и кубовое масло, представляющее собой тяжелый компонент, в основном содержащий не подвергшуюся крекингу парафиновую фракцию из ректификационной колонны, причем температура отбора фракции кубового масла представляет собой температуру, разделяющую температуры кипения среднего дистиллята и температуры кипения кубового масла;
стадию рециркуляции, на которой все кубовое масло, полученное из ректификационной колонны, подают обратно в реактор гидрокрекинга парафиновой фракции; и стадию регулирования температуры реакции гидрокрекинга в реакторе гидрокрекинга парафиновой фракции, причем на указанной стадии регулирования температуры реакции гидрокрекинга, если скорость потока кубового масла, подаваемого из ректификационной колонны обратно в реактор гидрокрекинга парафиновой фракции, отличается от заданной базовой скорости потока кубового масла, то, исходя из взаимосвязи между отношением скорости потока кубового масла, подаваемого из ректификационной колонны обратно в реактор гидрокрекинга парафиновой фракции, к скорости потока парафиновой фракции, подаваемой в реактор гидрокрекинга парафиновой фракции, и температурой реакции в реакторе гидрокрекинга парафиновой фракции, определяют температуру реакции в реакторе гидрокрекинга парафиновой фракции в соответствии с фактическим отношением скорости потока кубового масла, подаваемого из ректификационной колонны обратно в реактор гидрокрекинга парафиновой фракции, к скорости потока парафиновой фракции, подаваемой в реактор гидрокрекинга парафиновой фракции, и затем данную температуру реакции в реакторе гидрокрекинга парафиновой фракции регулируют так, чтобы она изменялась в сторону достижения температуры реакции, соответствующей базовому значению скорости потока кубового масла.
2. Способ по п.1, где на указанной стадии контролирования гидрокрекинга указанную скорость потока парафиновой фракции устанавливают в соответствии со скоростью потока кубового масла, так чтобы скорость объединенного потока парафиновой фракции, которую подают на стадию гидрокрекинга парафиновой фракции, и указанного кубового масла, которое повторно подают на стадию гидрокрекинга парафиновой фракции, оставалась постоянной.
3. Способ по п.1 или 2, в котором температуру отбора фракции кубового масла устанавливают как температуру перегонки 10% фракции кубового масла, температуру перегонки 5% фракции кубового масла или температуру начала кипения фракции кубового масла или устанавливают как температуру перегонки 90% среднего дистиллята, температуру перегонки 95% среднего дистиллята или температуру окончания перегонки среднего дистиллята.
4. Способ по любому из пп.1-3, в котором температуру отбора кубовой фракции устанавливают в виде постоянного значения в интервале температур от 330 до 380°С.
5. Способ получения минерального масла, включающий стадию синтеза жидких углеводородов, на которой жидкие углеводороды получают из сырьевого
- 14 026920 газа, содержащего газообразный оксид углерода и газообразный водород, по реакции синтеза ФишераТропша в реакторе синтеза углеводородов;
стадию гидрокрекинга парафиновой фракции, на которой парафиновую фракцию, содержащуюся в указанных жидких углеводородах, подвергают гидрокрекингу, осуществляемому в реакторе гидрокрекинга парафиновой фракции, с получением, таким образом, продукта гидрокрекинга;
стадию фракционной перегонки, на которой продукт гидрокрекинга нагревают в ректификационной колонне, в которой поддерживается определенная температура отбора фракции кубового масла, с разделением, тем самым, данного продукта гидрокрекинга, по меньшей мере, на средний дистиллят и кубовое масло, представляющее собой тяжелый компонент, в основном содержащий не подвергшуюся крекингу парафиновую фракцию из ректификационной колонны, причем температура отбора фракции кубового масла представляет собой температуру, разделяющую температуры кипения среднего дистиллята и температуры кипения кубового масла;
стадию рециркуляции, на которой все указанное кубовое масло, полученное из ректификационной колонны, подают обратно в реактор гидрокрекинга парафиновой фракции; и стадию регулирования температуры реакции гидрокрекинга в реакторе гидрокрекинга парафиновой фракции, при этом если скорость потока кубового масла, подаваемого из ректификационной колонны обратно в реактор гидрокрекинга парафиновой фракции, отличается от заранее заданной базовой скорости потока кубового масла, то, исходя из взаимосвязи между отношением скорости потока кубового масла, подаваемого из ректификационной колонны обратно в реактор гидрокрекинга парафиновой фракции, к скорости потока парафиновой фракции, подаваемой в реактор гидрокрекинга парафиновой фракции, и температурой реакции в реакторе гидрокрекинга парафиновой фракции, определяют температуру реакции в реакторе гидрокрекинга парафиновой фракции в соответствии с фактическим отношением скорости потока кубового масла, подаваемого из ректификационной колонны обратно в реактор гидрокрекинга парафиновой фракции, к скорости потока парафиновой фракции, подаваемой в реактор гидрокрекинга парафиновой фракции, и затем данную температуру реакции в реакторе гидрокрекинга парафиновой фракции регулируют так, чтобы она изменялась в сторону достижения температуры реакции, соответствующей базовому значению скорости потока кубового масла.
6. Способ по п.5, где на указанной стадии контролирования гидрокрекинга указанную скорость потока парафиновой фракции устанавливают в соответствии со скоростью потока кубового масла, так чтобы скорость объединенного потока парафиновой фракции, которую подают на стадию гидрокрекинга парафиновой фракции, и указанного кубового масла, которое повторно подают на стадию гидрокрекинга парафиновой фракции, оставалась постоянной.
7. Способ по п.5 или 6, в котором температуру отбора фракции кубового масла устанавливают как температуру перегонки 10% фракции кубового масла, температуру перегонки 5% фракции кубового масла или температуру начала кипения фракции кубового масла или устанавливают как температуру перегонки 90% среднего дистиллята, температуру перегонки 95% среднего дистиллята или температуру окончания перегонки среднего дистиллята.
8. Способ по любому из пп.5-7, в котором температуру отбора кубовой фракции устанавливают в виде постоянного значения в интервале температур от 330 до 380°С.
EA201290290A 2009-11-09 2010-10-26 Способ гидрокрекинга и способ получения минерального масла EA026920B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009256123 2009-11-09
PCT/JP2010/068916 WO2011055653A1 (ja) 2009-11-09 2010-10-26 水素化分解方法、および炭化水素油の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201290290A1 EA201290290A1 (ru) 2012-12-28
EA026920B1 true EA026920B1 (ru) 2017-05-31

Family

ID=43969893

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201290290A EA026920B1 (ru) 2009-11-09 2010-10-26 Способ гидрокрекинга и способ получения минерального масла

Country Status (12)

Country Link
US (1) US20120232172A1 (ru)
EP (1) EP2500400B8 (ru)
JP (1) JP5443508B2 (ru)
CN (1) CN102597178B (ru)
AU (1) AU2010316361B2 (ru)
BR (1) BR112012010793B1 (ru)
CA (1) CA2779876C (ru)
EA (1) EA026920B1 (ru)
MY (1) MY160874A (ru)
NO (1) NO2500400T3 (ru)
WO (1) WO2011055653A1 (ru)
ZA (1) ZA201203241B (ru)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5443206B2 (ja) * 2010-02-24 2014-03-19 独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構 水素化分解方法
US8849582B2 (en) * 2010-12-21 2014-09-30 Invensys Systems, Inc. Offline analyzer system and method for multivariate characterization of properties in crude and heavy hydrocarbon oils
CN104560136B (zh) * 2013-10-29 2016-08-17 中国石油化工股份有限公司 一种费-托合成蜡的异构加氢裂化方法
CN105295991B (zh) * 2014-07-01 2017-03-29 中国石油化工股份有限公司 一种提高费托蜡加氢裂化中间馏分油收率的方法
CA3213325A1 (en) 2021-03-25 2022-09-29 Timothy W. Oneal System, apparatus, and method for hydrocarbon processing

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007204506A (ja) * 2006-01-30 2007-08-16 Nippon Oil Corp ワックスの水素化分解方法
JP2009221298A (ja) * 2008-03-14 2009-10-01 Japan Oil Gas & Metals National Corp 水素化処理装置の運転方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3981793A (en) * 1975-06-30 1976-09-21 Phillips Petroleum Company Automatic control of a hydrocracker
AR032930A1 (es) * 2001-03-05 2003-12-03 Shell Int Research Procedimiento para preparar un aceite de base lubricante y gas oil
US7300565B2 (en) * 2002-07-18 2007-11-27 Shell Oil Company Process to prepare a microcrystalline wax and a middle distillate fuel
JP3945773B2 (ja) 2003-04-23 2007-07-18 株式会社ジャパンエナジー 環境対応燃料油とその製造方法
US7727376B2 (en) * 2003-07-04 2010-06-01 Shell Oil Company Process to prepare base oil from a Fisher-Tropsch synthesis product
JP4908038B2 (ja) * 2006-03-30 2012-04-04 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 合成油の処理方法、水素製造用炭化水素油及びディーゼル燃料基材用炭化水素油
JP4908037B2 (ja) * 2006-03-30 2012-04-04 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 合成油の処理方法、灯油煙点向上剤用炭化水素油及びディーゼル燃料基材用炭化水素油
JP2009256123A (ja) 2008-04-15 2009-11-05 Univ Nihon シリカベースド無機材料の表面処理法およびそれに用いる表面処理剤

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007204506A (ja) * 2006-01-30 2007-08-16 Nippon Oil Corp ワックスの水素化分解方法
JP2009221298A (ja) * 2008-03-14 2009-10-01 Japan Oil Gas & Metals National Corp 水素化処理装置の運転方法

Also Published As

Publication number Publication date
AU2010316361A1 (en) 2012-05-31
EP2500400A4 (en) 2014-12-24
CA2779876A1 (en) 2011-05-12
JPWO2011055653A1 (ja) 2013-03-28
EP2500400B8 (en) 2017-10-25
US20120232172A1 (en) 2012-09-13
ZA201203241B (en) 2013-07-31
BR112012010793B1 (pt) 2021-07-27
NO2500400T3 (ru) 2018-02-03
CN102597178A (zh) 2012-07-18
EA201290290A1 (ru) 2012-12-28
AU2010316361B2 (en) 2013-12-05
CN102597178B (zh) 2015-07-22
WO2011055653A1 (ja) 2011-05-12
JP5443508B2 (ja) 2014-03-19
MY160874A (en) 2017-03-31
EP2500400B1 (en) 2017-09-06
BR112012010793A2 (pt) 2020-09-08
EP2500400A1 (en) 2012-09-19
CA2779876C (en) 2014-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9045700B2 (en) Method for upgrading FT synthesis oil, and mixed crude oil
EA026920B1 (ru) Способ гидрокрекинга и способ получения минерального масла
CA2867990C (en) Start-up method of bubble column slurry bed reactor
AU2011233136B2 (en) Process for producing hydrocarbons
US8702969B2 (en) Hydrocracking process and process for producing hydrocarbon oil
JP5367727B2 (ja) 中間留分水素化精製反応器の操業方法及び中間留分水素化精製反応器
JP5990389B2 (ja) 炭化水素油の製造方法、気泡塔型スラリー床反応装置及び炭化水素油の製造システム

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KG MD TJ