EA031282B1

EA031282B1 - Способ получения продукта бтк из смешанного источника углеводородов при использовании коксования

Info

Publication number: EA031282B1
Application number: EA201691720A
Authority: EA
Inventors: Арно Йоханнес Мария Опринс; Равичандер Нарайанасвами; Виджайананд Раджагопалан; Эндрю Марк Вард; Эгидиус Якоба Мария Схарлаккенс; Йорис Виллигенбург Ван; Рауль Веласко Пелаэс
Original assignee: Сауди Бейсик Индастриз Корпорейшн; Сабик Глоубл Текнолоджиз Б.В.
Priority date: 2014-02-25
Filing date: 2014-12-10
Publication date: 2018-12-28
Also published as: WO2015128017A1; EA201691720A1; KR102375386B1; JP6620106B2; CN106062146B; US10131854B2; US20170066980A1; CN106062146A; EP3110920B1; JP2017511833A; SG11201606522WA; ES2688584T3; EP3110920A1; KR20160126001A

Abstract

Настоящее изобретение относится к способу получения продукта БТК, включающему коксование, раскрытие ароматических колец и извлечение продукта БТК. Кроме того, настоящее изобретение относится к технологическому устройству для превращения подаваемого потока в установку для коксования в продукт БТК, включающему установку для коксования, установку для раскрытия ароматических колец и установку для извлечения продукта БТК.

Description

Настоящее изобретение относится к способу получения продукта БТК, включающему коксование, раскрытие ароматических колец и извлечение продукта БТК. Кроме того, настоящее изобретение относится к технологическому устройству для превращения потока, подаваемого в установку коксования, в продукт БТК, включающему установку для коксования, установку для раскрытия ароматических колец и установку для извлечения продукта БТК.

Как это описывалось прежде, продукт БТК сорта, соответствующего химическому реагенту, может быть получен из смешанного подаваемого потока, содержащего С5-С12 углеводороды, в результате введения упомянутого подаваемого потока в присутствии водорода в контакт с катализатором, характеризующимся активностью по гидрокрекингу/гидродесульфурированию; см., например, публикацию WO 2013/182534 А1.

Основной недостаток способа из публикации WO 2013/182534 А1 заключается в том, что он не очень хорошо подходит для использования при превращении относительно тяжелых смешанных углеводородных подаваемых потоков, таких как газойль коксования, в продукт БТК.

Одна цель настоящего изобретения заключается в предложении способа получения продукта БТК из смешанного углеводородного потока, характеризующегося улучшенным выходом высокоценных продуктов нефтехимического производства, таких как БТК.

Решения вышеупомянутой проблемы добиваются в результате предложения вариантов осуществления, описанных ниже в настоящем документе и охарактеризованных в формуле изобретения. В соответствии с этим, настоящее изобретение предлагает способ получения продукта БТК, включающий:

(a) коксование подаваемого потока, содержащего тяжелые углеводороды, для получения лигроина установки для коксования и газойля установки для коксования, (b) осуществление раскрытия ароматических колец для газойля установки для коксования с получением продукта БТК; и (c) извлечение продукта БТК из лигроина установки для коксования.

В контексте настоящего изобретения неожиданно было установлено то, что выход высокоценных продуктов нефтехимического производства, таких как продукт БТК, может быть улучшен при использовании улучшенного способа в соответствии с описанием изобретения в настоящем документе.

В способе настоящего изобретения может быть использована любая углеводородная композиция, которая является подходящей для использования в качестве подаваемого на коксование потока. Подаваемый поток в установку для коксования предпочтительно содержит мазут, более предпочтительно мазут вакуумной перегонки. Однако в качестве подаваемого потока в установку для коксования также может быть использована и сырая нефть, такая как сверхтяжелая сырая нефть.

Предпочтительно подаваемый в установку для коксования поток содержит углеводороды, имеющие температуру кипения, составляющую 350°C и более.

Термины лигроин, газойль и мазут в настоящем документе используют в их значении, общепринятом в сфере способов переработки нефти; смотрите публикации Alike et al. (2007) Oil Refining, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry и Speight (2005) Petroleum Refinery Processes, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. В данном отношении необходимо отметить, что может иметь место перекрывание между различными фракциями сырой нефти вследствие наличия сложной смеси углеводородных соединений, включенных в сырую нефть, и технических ограничений, накладываемых на способ перегонки сырой нефти. Предпочтительно термин лигроин в соответствии с использованием в настоящем документе относится к нефтяной фракции, полученной в результате перегонки сырой нефти и характеризующейся диапазоном температур кипения приблизительно 20-200°C, более предпочтительно приблизительно 30-190°C. Предпочтительно легкий лигроин представляет собой фракцию, характеризующуюся диапазоном температур кипения приблизительно 20-100°C, более предпочтительно приблизительно 30-90°C. Тяжелый лигроин предпочтительно характеризуется диапазоном температур кипения приблизительно 80-200°C, более предпочтительно приблизительно 90-190°C. Предпочтительно термин керосин в соответствии с использованием в настоящем документе относится к нефтяной фракции, полученной в результате перегонки сырой нефти и характеризующейся диапазоном температур кипения приблизительно 180-270°C, более предпочтительно приблизительно 190-260°C. Предпочтительно термин газойль в соответствии с использованием в настоящем документе относится к нефтяной фракции, полученной в результате перегонки сырой нефти и характеризующейся диапазоном температур кипения приблизительно 250-360°C, более предпочтительно приблизительно 260-350°C. Предпочтительно термин мазут в соответствии с использованием в настоящем документе относится к нефтяной фракции, полученной в результате перегонки сырой нефти и характеризующейся температурой кипения, большей чем приблизительно 340°C, более предпочтительно большей чем приблизительно 350°C.

Предпочтительно мазут, кроме того, фракционируют, например, при использовании установки для вакуумной перегонки, в целях разделения мазута на фракцию газойля вакуумной перегонки и фракцию мазута вакуумной перегонки.

Способ настоящего изобретения включает коксование, в котором на подаваемый в установку для коксования поток воздействуют в условиях коксования. Технологические условия, подходящие для использования при коксовании и также описываемые в настоящем документе в качестве условий коксова

- 1 031282 ния, легко могут быть определены специалистами в соответствующей области техники; см., например, публикацию Alike et al. (2007), процитированный выше источник.

Термин коксование используется в настоящем документе в его общепринятом смысле и, таким образом, может быть определен как (некаталитический) способ превращения тяжелого углеводородного подаваемого потока, который предпочтительно выбирают из группы, состоящей из потока мазута атмосферной перегонки и потока мазута вакуумной перегонки, в газообразный углеводородный продукт, содержащий метан и С2-С4 углеводороды, лигроин установки для коксования, газойль установки коксования и нефтяной кокс, в результате нагревания подаваемого потока до его температуры термического крекинга; смотрите публикации Alike et al. (2007) Oil Refining, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry; US 4547284 и US 20070108036. Фракция С2-С4 углеводородов, полученная в результате коксования, представляет собой смесь из парафинов и олефинов. В соответствии с использованием в настоящем документе термин лигроин установки для коксования относится к легкому дистилляту, полученному в результате коксования, который является относительно обогащенным по моноароматическим углеводородам. В соответствии с использованием в настоящем документе термин газойль установки для коксования относится к среднему дистилляту, а необязательно также и тяжелому дистилляту, полученным в результате коксования, которые являются относительно обогащенными по ароматическим углеводородам, содержащим два и более конденсированных ароматических кольца. Одна форма коксования представляет собой замедленное коксование, которое включает введение тяжелого углеводородного подаваемого потока во фракционатор, где подвергнутые крекингу пары конденсируют. Кубовый продукт фракционатора впоследствии нагревают в печи до температуры в диапазоне 450-550°C, и подвергнутый крекингу отходящий продукт из печи перетекает через один из коксовых барабанов, в котором происходит образование и отложение кокса. Подвергнутые крекингу пары из коксового барабана могут быть дополнительно разделены во фракционаторе. В альтернативном варианте, коксовые барабаны находят применение для обеспечения удаления кокса. Одна дополнительная форма коксования представляет собой коксование в псевдоожиженном слое, которое в противоположность способу замедленного коксования позволяет осуществлять непрерывный процесс. Коксование в псевдоожиженном слое включает проведение реакции крекинга в реакторе в псевдоожиженном слое частиц кокса, в который нагнетают тяжелый углеводородный подаваемый поток. Коксовую мелочь удаляют в циклонных сепараторах из подвергнутых крекингу паров перед фракционированием. Кокс, образовавшийся в реакторе, может непрерывно перетекать в нагреватель, где его нагревают до температуры в диапазоне 550-700°C в результате неполного сгорания в псевдоожиженном слое, откуда отбирают результирующий полученный кокс. Другую часть частиц нагретого кокса возвращают в реактор для получения технологического тепла.

Предпочтительно коксование включает воздействие на поток, подаваемый в установку для коксования, условиями коксования, где условия коксования включают температуру в диапазоне 450-700°C и давление в диапазоне 50-800 кПа (абс.).

Лигроин установки для коксования, полученный в способе настоящего изобретения, является относительно обогащенным по олефинам и диолефинам. Предпочтительно упомянутые олефины и диолефины отделяют от других углеводородов, содержащихся в лигроине установки для коксования, в результате экстрагирования; смотрите, например, публикацию US 7019188. Олефины, отделенные в соответствии с этим, могут быть подвергнуты ароматизации.

Термины алкан или алканы используются в настоящем документе в установленном для них значении и, в соответствии с этим, относятся к ациклическим разветвленным или неразветвленным углеводородам, описывающимся общей формулой C_nH_{2n + 2} и поэтому полностью состоящим из атомов водорода и насыщенных атомов углерода; смотрите, например, публикацию IUPAC. Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (1997). Термин алканы, в соответствии с этим, описывает неразветвленные алканы (нормальные парафины или н-парафины или н-алканы) и разветвленные алканы (изопарафины или изоалканы), но исключает нафтены (циклоалканы).

Термины ароматические углеводороды или ароматические соединения являются очень хорошо известными в современном уровне техники. В соответствии с этим термин ароматический углеводород относится к циклически сопряженному углеводороду, характеризующемуся стабильностью (вследствие делокализации), которая является значительно большей, чем стабильность гипотетической локализованной структуры (например, структуры Кекуле). Наиболее часто встречающийся метод определения ароматичности заданного углеводорода заключается в наблюдении диатропичности в спектре ¹Н ЯМР, например, присутствия химических сдвигов в диапазоне от 7,2 до 7,3 м.д. для протонов бензольных колец.

Термины нафтеновые углеводороды или нафтены или циклоалканы используются в настоящем документе в установленном значении и, в соответствии с этим, описывают насыщенные циклические углеводороды.

Термин олефин используется в настоящем документе в его общепризнанном значении. В соответствии с этим, олефин относится к ненасыщенному углеводородному соединению, содержащему по меньшей мере одну двойную связь углерод-углерод. Предпочтительно термин олефины относится к смеси, содержащей два и более представителей, выбираемых из этилена, пропилена, бутадиена, бутилена-1, изобутилена, изопрена и циклопентадиена.

- 2 031282

Термин СНГ в соответствии с использованием в настоящем документе относится к общепризнанному акрониму для термина сжиженный нефтяной газ. Газ СНГ в общем случае состоит из смеси С2С4 углеводородов, то есть, смеси из этана, пропана и бутанов и в зависимости от источника также и этилена, пропилена и бутиленов.

В соответствии с использованием в настоящем документе термин С# углеводороды, где # представляет собой положительное целое число, подразумевает описание всех углеводородов, содержащих # атомов углерода. Кроме того, термин С#+ углеводороды подразумевает описание всех углеводородных молекул, содержащих # и более атомов углерода. В соответствии с этим, термин С5+ углеводороды подразумевает описание смеси из углеводородов, содержащих 5 и более атомов углерода. Термин С5+ алканы в соответствии с этим относится к алканам, содержащим 5 и более атомов углерода.

Термины легкий дистиллят, средний дистиллят и тяжелый дистиллят используются в настоящем документе в их значениях, общепринятых в сфере способов переработки нефти; смотрите публикацию Speight, J. С. (2005), процитированный выше источник. В данном отношении необходимо отметить, что может иметь место перекрывание между различными фракциями перегонки вследствие наличия сложной смеси углеводородных соединений, содержащихся в потоке продукта, полученном при проведении операций нефтехимической переработки, и технических ограничений, накладываемых на способ перегонки, использующийся для разделения различных фракций. Предпочтительно легкий дистиллят является углеводородным дистиллятом, полученным в нефтехимической установке и характеризующимся диапазоном температур кипения приблизительно 20-200°C, более предпочтительно приблизительно 30-190°C. Легкий дистиллят зачастую является относительно обогащенным по ароматическим углеводородам, содержащим одно ароматическое кольцо. Предпочтительно средний дистиллят является углеводородным дистиллятом, полученным при использовании нефтехимической установки и характеризующимся диапазоном температур кипения приблизительно 180-360°C, более предпочтительно приблизительно 190-350°C. Средний дистиллят является относительно обогащенным по ароматическим углеводородам, содержащим два ароматических кольца. Предпочтительно тяжелый дистиллят является углеводородным дистиллятом, полученным при использовании нефтехимической установки и характеризующимся температурой кипения, большей чем приблизительно 340°C, более предпочтительно большей чем приблизительно 350°C. Тяжелый дистиллят является относительно обогащенным по углеводородам, содержащим более чем 2 ароматических кольца. В соответствии с этим дистиллят, произведенный при использовании нефтехимической установки или нефтехимического способа, получают в результате химического превращения с последующим фракционированием, например, в результате перегонки или в результате экстрагирования, что отличается от того, что имеет место для фракции сырой нефти.

Способ настоящего изобретения включает раскрытие ароматических колец, которое включает введение газойля установки для коксования в контакт с катализатором раскрытия ароматических колец в присутствии водорода в условиях проведения раскрытия ароматических колец. Технологические условия, подходящие для использования при раскрытии ароматических колец и также описываемые в настоящем документе в качестве условий проведения раскрытия ароматических колец, легко могут быть определены специалистами в соответствующей области техники; см., например, публикации US 3256176, US 4789457 и US 7513988.

Термин раскрытие ароматических колец (РАК) используется в настоящем документе в своем общепринятом смысле и, таким образом, может быть определен в качестве способа превращения углеводородного подаваемого потока, который является относительно обогащенным по углеводородам, содержащим конденсированные ароматические кольца, таким как газойль установки для коксования, для получения потока продукта, содержащего легкий дистиллят, который является относительно обогащенным по продукту БТК, (бензин, произведенный при использовании способа РАК), а предпочтительно газ СНГ. Такой способ раскрытия ароматических колец (способ РАК), например, описывается в публикациях US 3256176 и US 4789457. Такие способы могут включать либо один каталитический реактор с неподвижным слоем катализатора, либо последовательно расположенные два таких реактора совместно с одной или несколькими установками для фракционирования для отделения требуемых продуктов от непрореагировавшего материала, а также могут включать возможность направления непрореагировавшего материала на рециркуляцию в один или оба реактора. Реакторы могут функционировать при температуре в диапазоне 200-600°C, предпочтительно 300-400°C, давлении в диапазоне 3-35 МПа, предпочтительно от 5 до 20 МПа, совместно с 5-20 мас.% водорода (по отношению к углеводородному исходному сырью), где упомянутый водород может протекать прямоточно с углеводородным исходным сырьем или противоточно по отношению к направлению течения углеводородного исходного сырья, в присутствии двухфункционального катализатора, активного в отношении как гидрирования-дегидрирования, так и расщепления колец, где могут быть проведены упомянутые насыщение ароматических колец и расщепление колец. Катализаторы, использующиеся в таких способах, содержат один или несколько элементов, выбираемых из группы, состоящей из Pd, Rh, Ru, Ir, Os, Cu, Co, Ni, Pt, Fe, Zn, Ga, In, Mo, W и V в металлической форме или форме сульфида металла, нанесенных на носитель в виде кислотного твердого вещества, такой как оксид алюминия, диоксид кремния, оксид алюминия-диоксид кремния и цеолиты. В данном отношении необходимо отметить, что термин нанесенный на носитель в соответствии с использовани

- 3 031282 ем в настоящем документе включает любой обычный способ получения катализатора, который объединяет один или несколько элементов с каталитическим носителем. В результате адаптирования либо индивидуально, либо в комбинации с составом катализатора, рабочей температуры, рабочей объемной скорости и/или парциального давления водорода, способ может быть сориентирован в направлении полного насыщения и последующего расщепления всех колец или в направлении сохранения одного ароматического кольца ненасыщенным и последующего расщепления всех колец кроме одного. В последнем случае способ РАК приводит к получению легкого дистиллята (бензина способа РАК), который является относительно обогащенным по углеводородным соединениям, содержащим одно ароматическое и/или нафтеновое кольцо. В контексте настоящего изобретения предпочтительно использовать способ раскрытия ароматических колец, который оптимизируют для сохранения одного ароматического или нафтенового кольца в неизменном виде и, таким образом, для получения легкого дистиллята, который является относительно обогащенным по углеводородным соединениям, содержащим одно ароматическое или нафтеновое кольцо. Один дополнительный способ раскрытия ароматических колец (способ РАК) описывается в публикации US 7513988. В соответствии с этим способ РАК может включать насыщение ароматических колец при температуре в диапазоне 100-500°C, предпочтительно 200-500°C, более предпочтительно 300-500°C, давлении в диапазоне 2-10 МПа совместно с 1-30 мас.%, предпочтительно 5-30 мас.% водорода (по отношению к углеводородному исходному сырью) в присутствии катализатора гидрирования ароматических соединений и расщепление колец при температуре в диапазоне 200-600°C, предпочтительно 300-400°C, давлении в диапазоне 1-12 МПа совместно с 1-20 мас.% водорода (по отношению к углеводородному исходному сырью) в присутствии катализатора расщепления колец, где упомянутые насыщение ароматических колец и расщепление колец могут быть проведены в одном реакторе или в двух последовательных реакторах. Катализатор гидрирования ароматических соединений может быть обычным катализатором гидрирования/гидрообработки, таким как катализатор, содержащий смесь из Ni, W и Мо, на жаропрочном носителе, обычно оксиде алюминия. Катализатор расщепления колец содержит компонент в виде переходного металла или сульфида данного металла и носитель. Предпочтительно катализатор содержит один или несколько элементов, выбираемых из группы, состоящей из Pd, Rh, Ru, Ir, Os, Cu, Co, Ni, Pt, Fe, Zn, Ga, In, Mo, W и V в металлической форме или форме сульфида металла, нанесенных на носитель в виде кислотного твердого вещества, такой как оксид алюминия, диоксид кремния, оксид алюминия-диоксид кремния и цеолиты. В данном отношении необходимо отметить то, что термин нанесенный на носитель в соответствии с использованием в настоящем документе включает любой обычный способ получения катализатора, который объединяет один или несколько элементов с каталитическим носителем. В результате адаптирования либо индивидуально, либо в комбинации с составом катализатора, рабочей температуры, рабочей объемной скорости и/или парциального давления водорода способ может быть сориентирован в направлении полного насыщения и последующего расщепления всех колец или в направлении сохранения одного ароматического кольца ненасыщенным и последующего расщепления всех колец кроме одного. В последнем случае способ РАК приводит к получению легкого дистиллята (бензина способа РАК), который является относительно обогащенным по углеводородным соединениям, содержащим одно ароматическое кольцо. В контексте настоящего изобретения предпочтительно использовать способ раскрытия ароматических колец, который оптимизируют для сохранения одного ароматического кольца в неизменном виде и, таким образом, для получения легкого дистиллята, который является относительно обогащенным по углеводородным соединениям, содержащим одно ароматическое кольцо.

Предпочтительно раскрытие ароматических колец включает введение газойля установки для коксования в присутствии водорода в контакт с катализатором раскрытия ароматических колец в условиях проведения раскрытия ароматических колец, где катализатор раскрытия ароматических колец содержит компонент в виде переходного металла или сульфида данного металла и носитель, предпочтительно содержащий один или несколько элементов, выбираемых из группы, состоящей из Pd, Rh, Ru, Ir, Os, Cu, Co, Ni, Pt, Fe, Zn, Ga, In, Mo, W и V в металлической форме или форме сульфида металла, нанесенных на носитель в виде кислотного твердого вещества, предпочтительно выбираемый из группы, состоящей из оксида алюминия, диоксида кремния, оксида алюминия-диоксида кремния и цеолитов, и где условия проведения раскрытия ароматических колец включают температуру в диапазоне 100-600°C, давление в диапазоне 1-12 МПа. Предпочтительно условия проведения раскрытия ароматических колец, кроме того, включают присутствие 5-30 мас.% водорода (по отношению к углеводородному исходному сырью).

Предпочтительно катализатор раскрытия ароматических колец включает катализатор гидрирования ароматических соединений, содержащий один или несколько элементов, выбираемых из группы, состоящей из Ni, W и Мо, на жаропрочном носителе, предпочтительно оксиде алюминия; и катализатор расщепления колец, содержащий компонент в виде переходного металла или сульфида данного металла и носитель, предпочтительно содержащий один или несколько элементов, выбираемых из группы, состоящей из Pd, Rh, Ru, Ir, Os, Cu, Co, Ni, Pt, Fe, Zn, Ga, In, Mo, W и V в металлической форме или форме сульфида металла, нанесенных на носитель в виде кислотного твердого вещества, предпочтительно выбираемый из группы, состоящей из оксида алюминия, диоксида кремния, оксида алюминия-диоксида кремния и цеолитов, и где условия проведения гидрирования ароматических соединений включают тем

- 4 031282 пературу в диапазоне 100-500°С, предпочтительно 200-500°С, более предпочтительно 300-500°С, давление в диапазоне 2-10 МПа и присутствие 1-30 мас.%, предпочтительно 5-30 мас.%, водорода (по отношению к углеводородному исходному сырью), и где расщепление колец включает температуру в диапазоне 200-600°C, предпочтительно 300-400°C, давление в диапазоне 1-12 МПа и присутствие 5-20 мас.% водорода (по отношению к углеводородному исходному сырью).

Способ настоящего изобретения включает извлечение продукта БТК из смешанного углеводородного потока, содержащего ароматические углеводороды, такие как лигроин установки для коксования. Для извлечения продукта БТК могут быть использованы любые обычные средства отделения продукта БТК от смешанного углеводородного потока. Одно такое подходящее для использования средство извлечения продукта БТК включает обычное сольвентное экстрагирование. Лигроин установки для коксования и легкий дистиллят перед сольвентным экстрагированием могут быть подвергнуты обработке бензина. В соответствии с использованием в настоящем документе термины обработка бензина или гидрообработка бензина относятся к способу, где обогащенный по ненасыщенным и ароматическим соединениям углеводородный подаваемый поток, такой как лигроин установки для коксования, подвергают селективной гидрообработке таким образом, чтобы были бы гидрированы двойные связи углеродуглерод олефинов и диолефинов, содержащихся в упомянутом подаваемом потоке; см. также публикацию US 3556983. Обычно установка для обработки бензина может включать способ первой ступени для улучшения стабильности углеводородного потока, обогащенного по ароматическим соединениям, в результате селективного гидрирования диолефинов и алкенильных соединений, что, таким образом, делает его подходящим для использования при дальнейшей переработке на второй ступени. Реакцию гидрирования первой ступени проводят при использовании катализатора гидрирования, обычно содержащего Ni и/или Pd, в присутствии или в отсутствие промоторов, нанесенного на носитель в виде оксида алюминия, в реакторе с неподвижным слоем катализатора. Гидрирование первой ступени обычно проводят в жидкой фазе, включая температуру технологического ввода, составляющую 200°С и менее, предпочтительно находящуюся в диапазоне 30-100°C. На второй ступени подвергнутый гидрообработке углеводородный поток первой ступени, обогащенный по ароматическим соединениям, может быть подвергнут дополнительной переработке для получения исходного сырья, подходящего для использования при извлечении ароматических соединений в результате селективного гидрирования олефинов и удаления серы в результате гидродесульфурирования. При гидрировании второй ступени обычно используют катализатор гидрирования, содержащий элементы, выбираемые из группы, состоящей из Ni, Mo, Co, W и Pt, в присутствии или в отсутствие промоторов, нанесенные на носитель в виде оксида алюминия, в реакторе с неподвижным слоем катализатора, где катализатор имеет сульфидную форму. Технологические условия в общем случае включают технологическую температуру в диапазоне 200-400°C, предпочтительно 250350°C, и давление в диапазоне 1-3,5 МПа, предпочтительно 2-3,5 МПа (изб.). После этого обогащенный по ароматическим соединениям продукт, полученный в результате обработки бензина, дополнительно подвергают извлечению продукта БТК при использовании обычного сольвентного экстрагирования. В случае обогащенной по ароматическим соединениям углеводородной смеси, которая должна быть подвергнута обработке бензина, характеризующейся низким уровнем содержания диолефинов и алкенильных соединений, углеводородный поток, обогащенный по ароматическим соединениям, может быть непосредственно подвергнут гидрированию второй ступени или даже непосредственно подвергнут экстрагированию ароматических соединений.

Предпочтительно установка для обработки бензина является установкой для гидрокрекинга в соответствии с представленным ниже описанием изобретения, которая является подходящей для использования при превращении подаваемого потока, обогащенного по ароматическим углеводородам, содержащим одно ароматическое кольцо, в очищенный продукт БТК.

Продуктом, получаемым в способе настоящего изобретения, является продукт БТК. Термин БТК в соответствии с использованием в настоящем документе относится к смеси из бензола, толуола и ксилолов. Предпочтительно продукт, полученный в способе настоящего изобретения, включает, кроме того, подходящие для использования ароматические углеводороды, такие как этилбензол. В соответствии с этим настоящее изобретение предпочтительно предлагает способ получения смеси из бензола, толуола, ксилолов и этилбензола (БТКЭ). Полученный продукт может представлять собой физическую смесь из различных ароматических углеводородов или может быть непосредственно подвергнут дальнейшему разделению, например, в результате перегонки, для получения потоков различных очищенных продуктов. Такой поток очищенного продукта может включать поток бензольного продукта, поток толуольного продукта, поток ксилольного продукта и/или поток этилбензольного продукта.

Предпочтительно раскрытие ароматических колец, кроме того, приводит к получению легкого дистиллята, из которого извлекают продукт БТК. Предпочтительно продукт БТК, получаемый в результате раскрытия ароматических колец, содержится в легком дистилляте. В данном варианте осуществления продукт БТК, содержащийся в легком дистилляте, отделяют от других углеводородов, содержащихся в упомянутом легком дистилляте, в результате извлечения продукта БТК.

Предпочтительно продукт БТК извлекают из лигроина установки для коксования и/или из легкого дистиллята в результате проведения гидрокрекинга упомянутых лигроина установки для коксования

- 5 031282 и/или легкого дистиллята. В результате выбора гидрокрекинга для извлечения продукта БТК может быть улучшен выход продукта БТК способа настоящего изобретения, поскольку моноароматические углеводороды, отличные от продукта БТК, могут быть превращены в продукт БТК в результате гидрокрекинга.

Предпочтительно лигроин установки для коксования подвергают гидрообработке перед проведением гидрокрекинга в целях насыщения всех олефинов и диолефинов. В результате удаления олефинов и диолефинов в лигроине установки для коксования может быть лучше отрегулировано тепловыделение во время гидрокрекинга, что, таким образом, улучшает удобство эксплуатации. Более предпочтительно олефины и диолефины отделяют от лигроина установки для коксования при использовании обычных способов, таких как описанные в публикациях US 7019188 и WO 01/59033 А1. Предпочтительно олефины и диолефины, которые были отделены от лигроина установки для коксования, подвергают ароматизации, что, тем самым, улучшает выход по продукту БТК способа настоящего изобретения.

Способ настоящего изобретения может включать гидрокрекинг, который включает введение лигроина установки для коксования и предпочтительно легкого дистиллята в присутствии водорода в контакт с катализатором гидрокрекинга в условиях гидрокрекинга. Технологические условия, подходящие для использования при гидрокрекинге и также описываемые в настоящем документе в качестве условий гидрокрекинга, могут быть легко определены специалистами в соответствующей области техники; смотрите публикацию Alike et al. (2007), процитированный выше источник. Предпочтительно лигроин установки для коксования перед проведением гидрокрекинга подвергают гидрообработке бензина в соответствии с представленным выше описанием изобретения в настоящем документе. Предпочтительно С9+ углеводороды, содержащиеся в потоке подвергнутого гидрокрекингу продукта, отправляют на рециркуляцию либо в установку для гидрокрекинга, либо предпочтительно на раскрытие ароматических колец.

Термин гидрокрекинг используется в настоящем документе в его общепринятом смысле и, таким образом, может быть определен в качестве способа каталитического крекинга, которому содействует наличие повышенного парциального давления водорода; смотрите, например, публикацию Alike et al. (2007), процитированный выше источник. Продукты данного способа представляют собой насыщенные углеводороды и ароматические углеводороды, в том числе продукт БТК, в зависимости от условий проведения реакции, таких как температура, давление и объемная скорость, и активности катализатора. Технологические условия, использующиеся для гидрокрекинга, в общем случае включают технологическую температуру в диапазоне 200-600°C, повышенные давления в диапазоне 0,2-20 МПа, объемные скорости в диапазоне 0,1-20 ч^-1. Реакции гидрокрекинга протекают при задействовании бифункционального механизма, который требует наличия кислотной функции, которая обеспечивает прохождение крекинга и изомеризации, и которая обеспечивает прохождение разрыва и/или перегруппировки связей углеродуглерод, содержащихся в углеводородных соединениях, содержащихся в подаваемом потоке, и функции гидрирования. Большинство катализаторов, использующихся для способа гидрокрекинга, получают в результате объединения различных переходных металлов или сульфидов данных металлов с твердым носителем, таким как оксид алюминия, диоксид кремния, оксид алюминия-диоксид кремния, оксид магния и цеолиты.

Предпочтительно продукт БТК извлекают из лигроина установки для коксования и/или легкого дистиллята в результате проведения для упомянутых лигроина установки для коксования и/или легкого дистиллята гидрокрекинга бензина. В соответствии с использованием в настоящем документе термины гидрокрекинг бензина или ГКБ относятся к способу гидрокрекинга, который является в особенности хорошо подходящим для использования при превращении сложного углеводородного подаваемого потока, который является относительно обогащенным по ароматическим углеводородным соединениям, таким как лигроин установки для коксования, в газ СНГ и продукт БТК, где упомянутый способ оптимизируют для сохранения одного ароматического кольца в неизменном виде у ароматических соединений, содержащихся в подаваемом потоке способа ГКБ, но для удаления большинства боковых цепей у упомянутого ароматического кольца. В соответствии с этим, основной продукт, полученный в результате гидрокрекинга бензина, является продуктом БТК, и способ может быть оптимизирован для получения продукта БТК сорта, соответствующего химическому реагенту. Предпочтительно углеводородный подаваемый поток, который подвергают гидрокрекингу бензина, кроме того, содержит легкий дистиллят. Более предпочтительно углеводородный подаваемый поток, который подвергают гидрокрекингу бензина, предпочтительно не содержит более чем 1 мас.% углеводородов, содержащих более чем одно ароматическое кольцо. Предпочтительно условия проведения гидрокрекинга бензина включают температуру в диапазоне 300-580°C, более предпочтительно 400-580°C, а еще более предпочтительно 430-530°C. Меньших температур необходимо избегать, поскольку становится благоприятным гидрирование ароматического кольца, если только не будет использован специфически адаптированный катализатор гидрокрекинга. Например, в случае содержания катализатором дополнительного элемента, который уменьшает активность катализатора по гидрированию, такого как олово, свинец или висмут, для гидрокрекинга бензина могут быть выбраны меньшие температуры; смотрите, например, публикации WO 02/44306 А1 и WO 2007/055488. В случае чрезмерно высокой температуры реакции выход по газам СНГ (в особенности пропану и бутанам) будет понижаться, а выход по метану - увеличиваться. По мере понижения активно

- 6 031282 сти катализатора в течение срока службы катализатора выгодно постепенно увеличивать температуру реактора в течение срока службы катализатора для сохранения скорости превращения при гидрокрекинге. Это означает, что оптимальная температура в начале рабочего цикла предпочтительно находится на нижней границе температурного диапазона при гидрокрекинге. Оптимальная температура реактора будет увеличиваться по мере дезактивирования катализатора, так что в конце цикла (незадолго до замещения или регенерирования катализатора) температуру предпочтительно выбирают на верхней границе температурного диапазона при гидрокрекинге.

Предпочтительно гидрокрекинг бензина для углеводородного подаваемого потока проводят при давлении в диапазоне 0,3-5 МПа (изб.), более предпочтительно при давлении в диапазоне 0,6-3 МПа (изб.), в особенности предпочтительно при давлении в диапазоне 1-2 МПа (изб.), а наиболее предпочтительно при давлении в диапазоне 1,2-1,6 МПа (изб.). В результате увеличения давления реактора может быть увеличена степень превращения С5+ неароматических соединений, но это также приводит к увеличению выхода по метану и гидрированию ароматических колец с образованием циклогексановых соединений, которые могут быть подвергнуты крекингу для получения соединений газа СНГ. Это в результате приводит к уменьшению выхода по ароматическим соединениям, поскольку увеличивается давление, и поскольку некоторое количество циклогексана и изомерного ему метилциклопентана подвергается неполному гидрокрекингу, имеет место оптимум степени чистоты для получающегося в результате бензола при давлении в диапазоне 1,2-1,6 МПа.

Предпочтительно гидрокрекинг бензина для углеводородного подаваемого потока проводят при объемной скорости при расчете на единицу массы катализатора в час (ОСМЧ) в диапазоне 0,1-20 ч^-1, более предпочтительно при объемной скорости при расчете на единицу массы катализатора в час в диапазоне 0,4-10 ч^-1. В случае чрезмерно большой объемной скорости не все парафиновые компоненты, совместно кипящие с продуктом БТК, подвергаются гидрокрекингу, так что будет невозможно добиться достижения технических характеристик продукта БТК в результате простой перегонки продукта реактора. При чрезмерно малой объемной скорости выход по метану увеличивается за счет пропана и бутана. В результате выбора оптимальной объемной скорости при расчете на единицу массы катализатора в час неожиданно было установлено, что достигается достаточно полная реакция для соединений, кипящих совместно с бензолом, при получении кондиционного продукта БТК в отсутствие потребности в рециркуляции жидкости.

Предпочтительно гидрокрекинг включает введение лигроина установки для коксования, а предпочтительно легкого дистиллята в контакт с катализатором гидрокрекинга в условиях проведения гидрокрекинга в присутствии водорода, где катализатор гидрокрекинга содержит 0,1-1 мас.% металла гидрирования по отношению к совокупной массе катализатора и цеолит, характеризующийся размером пор в диапазоне 5-8 А и молярным соотношением между диоксидом кремния (SiO₂) и оксидом алюминия (Al₂O₃) в диапазоне 5-200, и где условия проведения гидрокрекинга включают температуру в диапазоне 400580°C, давление в диапазоне 300-5000 кПа (изб.) и объемную скорость при расчете на единицу массы катализатора в час (ОСМЧ) в диапазоне 0,1-20 ч^-1. Металл гидрирования предпочтительно представляет собой, по меньшей мере, один элемент, выбираемый из группы 10 периодической таблицы элементов, наиболее предпочтительно Pt. Цеолит предпочтительно представляет собой MFI. Предпочтительно используют температуру в диапазоне 420-550°C, давление в диапазоне 600-3000 кПа (изб.) и объемную скорость при расчете на единицу массы катализатора в час в диапазоне 0,2-15 ч^-1, а более предпочтительно температуру в диапазоне 430-530°C, давление в диапазоне 1000-2000 кПа (изб.) и объемную скорость при расчете на единицу массы катализатора в час в диапазоне 0,4-10 ч^-1.

Одно преимущество выбора данного специфического катализатора гидрокрекинга в соответствии с представленным выше описанием изобретения в настоящем документе заключается в отсутствии потребности в десульфурировании потока, подаваемого на гидрокрекинг.

В соответствии с этим, предпочтительные условия проведения гидрокрекинга бензина, таким образом, включают температуру в диапазоне 400-580°C, давление в диапазоне 0,3-5 МПа (изб.) и объемную скорость при расчете на единицу массы катализатора в час в диапазоне 0,1-20 ч^-1. Более предпочтительные условия проведения гидрокрекинга бензина включают температуру в диапазоне 420-550°C, давление в диапазоне 0,6-3 МПа (изб.) и объемную скорость при расчете на единицу массы катализатора в час в диапазоне 0,2-15 ч^-1. В особенности предпочтительные условия проведения гидрокрекинга бензина включают температуру в диапазоне 430-530°C, давление в диапазоне 1-2 МПа (изб.) и объемную скорость при расчете на единицу массы катализатора в час в диапазоне 0,4-10 ч^-1.

Предпочтительно раскрытие ароматических колец и предпочтительно гидрокрекинг, кроме того, приводят к получению газа СНГ, и где упомянутый газ СНГ подвергают ароматизации для получения продукта БТК.

Способ настоящего изобретения может включать ароматизацию, которая включает введение газа СНГ в контакт с катализатором ароматизации в условиях проведения ароматизации. Технологические условия, подходящие для использования при ароматизации, также описываемые в настоящем документе в качестве условий проведения ароматизации, легко могут быть определены специалистами в соответствующей области техники; смотрите публикацию Encyclopaedia of Hydrocarbons (2006) Vol. II, Chapter

- 7 031282

10.6, p. 591-614.

В результате проведения ароматизации для некоторого или всего количества газа СНГ, полученного в результате гидрокрекинга, может быть улучшен выход по ароматическим соединениям в интегрированном способе. В дополнение к этому, в результате упомянутой ароматизации получают водород, который может быть использован в качестве подаваемого потока для способов, потребляющих водород, таких как раскрытие ароматических колец и/или извлечение ароматических соединений.

Термин ароматизация используется в настоящем документе в его общепринятом смысле и, таким образом, может быть определен в качестве способа превращения алифатических углеводородов в ароматические углеводороды. Существует множество технологий ароматизации, описанных в предшествующем уровне техники и использующих ί'.'3-ί'.'8 алифатические углеводороды в качестве сырьевого материала; смотрите, например, публикации US 4056575; US 4157356; US 4180689; Micropor. Mesopor. Mater. 21, 439; WO 2004/013095 A2 и WO 2005/08515 A1. В соответствии с этим, катализатор ароматизации может содержать цеолит, предпочтительно выбираемый из группы, состоящей из ZSM-5 и цеолита L, и может, кроме того, содержать один или несколько элементов, выбираемых из группы, состоящей из Ga, Zn, Ge и Pt. В случае подаваемого потока, в основном содержащего О3-С5 алифатические углеводороды, предпочтительным будет кислотный цеолит. В соответствии с использованием в настоящем документе термин кислотный цеолит относится к цеолиту в его базовой протонной форме. В случае подаваемого потока, в основном содержащего С6-С8 углеводороды, предпочтительным является некислотный цеолит. В соответствии с использованием в настоящем документе термин некислотный цеолит относится к цеолиту, который подвергнут основному обмену, предпочтительно при использовании щелочного металла или щелочноземельных металлов, таких как цезий, калий, натрий, рубидий, барий, кальций, магний и их смеси, для уменьшения кислотности. Основный обмен может иметь место во время синтеза цеолита при добавлении щелочного металла или щелочно-земельного металла в качестве компонента реакционной смеси или может иметь место для кристаллического цеолита до или после осаждения благородного металла. Цеолит подвергают основному обмену в такой степени, когда большинство или все из катионов, ассоциированных с алюминием, относятся к щелочному металлу или щелочноземельному металлу. Одним примером молярного соотношения одновалентное основание : алюминий в цеолите после основного обмена является, по меньшей мере, приблизительно 0,9. Предпочтительно катализатор выбирают из группы, состоящей из HZSM-5 (где обозначение HZSM-5 описывает ZSM-5 в его протонной форме), Ga/HZSM-5, Zn/HZSM-5 и Pt/GeHZSM-5. Условия проведения ароматизации могут включать температуру в диапазоне 400-600°C, предпочтительно 450-550°C, более предпочтительно 480-520°C, давление в диапазоне 100-1000 кПа (изб.), предпочтительно 200-500 кПа (изб.), и объемную скорость при расчете на единицу массы катализатора в час (ОСМЧ) в диапазоне 0,1-20 ч^-1, предпочтительно 0,4-4 ч^-1.

Предпочтительно ароматизация включает введение газа СНГ в контакт с катализатором ароматизации в условиях проведения ароматизации, где катализатор ароматизации содержит цеолит, выбираемый из группы, состоящей из ZSM-5 и цеолита L, необязательно, кроме того, содержащий один или несколько элементов, выбираемых из группы, состоящей из Ga, Zn, Ge и Pt, и где условия проведения ароматизации включают температуру в диапазоне 400-600°C, предпочтительно 450-550°C, более предпочтительно 480-520°C, давление в диапазоне 100-1000 кПа (изб.), предпочтительно 200-500 кПа (изб.), и объемную скорость при расчете на единицу массы катализатора в час (ОСМЧ) в диапазоне 0,1-20 ч^-1, предпочтительно 0,4-4 ч^-1.

Предпочтительно коксование, кроме того, приводит к получению газа СНГ, и где упомянутый газ СНГ, полученный в результате коксования, подвергают ароматизации для получения продукта БТК.

Предпочтительно только часть газа СНГ, полученного в способе настоящего изобретения, (например, полученного при использовании одного или нескольких процессов, выбираемых из группы, состоящей из раскрытия ароматических колец, гидрокрекинга и коксования) подвергают ароматизации для получения продукта БТК. Часть газа СНГ, который не подвергают ароматизации, может быть подвергнута синтезу олефинов, например, в результате проведения пиролиза или предпочтительно дегидрирования.

Предпочтительно газ СНГ, полученный в результате гидрокрекинга и раскрытия ароматических колец, подвергают первой ароматизации, которую оптимизируют в направлении ароматизации парафиновых углеводородов. Предпочтительно упомянутая первая ароматизация включает условия проведения ароматизации, включающие температуру в диапазоне 450-550°C, предпочтительно 480-520°C, давление в диапазоне 100-1000 кПа (изб.), предпочтительно 200-500 кПа (изб.), и объемную скорость при расчете на единицу массы катализатора в час (ОСМЧ) в диапазоне 0,1-7 ч^-1, предпочтительно 0,4-2 ч^-1. Предпочтительно газ СНГ, полученный в результате коксования, подвергают второй ароматизации, которую оптимизируют в направлении ароматизации олефиновых углеводородов. Предпочтительно упомянутая вторая оптимизация включает условия проведения ароматизации, включающие температуру в диапазоне 400-600°C, предпочтительно 450-550°C, более предпочтительно 480-520°C, давление в диапазоне 1001000 кПа (изб.), предпочтительно 200-700 кПа (изб.), и объемную скорость при расчете на единицу массы катализатора в час (ОСМЧ) в диапазоне 1-20 ч^-1, предпочтительно 2-4 ч^-1.

Как это было установлено, ароматический углеводородный продукт, полученный из олефиновых подаваемых потоков, может содержать меньше бензола и больше ксилолов и С9+ ароматических соеди

- 8 031282 нений в сопоставлении с жидким продуктом, получающимся из парафиновых подаваемых потоков. Подобный эффект может наблюдаться в случае увеличения технологического давления. Как это было установлено, подаваемые на ароматизацию потоки олефиновых соединений являются подходящими для использования при проведении операции при повышенном давлении в сопоставлении со способом ароматизации, использующим парафиновые подаваемые углеводородные потоки, что в результате приводит к получению повышенной степени превращения. В том, что касается парафинового подаваемого потока и способа низкого давления, неблагоприятное воздействие давления на селективность по отношению к ароматическим соединениям может быть скомпенсировано улучшенными селективностями по отношению к ароматическим соединениям для подаваемых потоков на ароматизацию олефиновых соединений.

Предпочтительно пропилен и/или бутилены перед проведением ароматизации отделяют от газа СНГ, полученного в результате коксования.

Средства и способы для отделения пропилена и/или бутиленов от смешанных С2-С4 углеводородных потоков хорошо известны в современном уровне техники и могут задействовать перегонку и/или экстрагирование; смотрите публикацию Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. 6, Chapter Butadiene, 388-390 and Vol. 13, Chapter Ethylene, p. 512.

Предпочтительно некоторое или все количество С2 углеводородов отделяют от газа СНГ, полученного в способе настоящего изобретения, перед проведением для упомянутого газа СНГ ароматизации.

Предпочтительно газ СНГ, полученный в результате гидрокрекинга и раскрытия ароматических колец, подвергают первой ароматизации, которую оптимизируют в направлении ароматизации парафиновых углеводородов. Предпочтительно упомянутая первая ароматизация предпочтительно включает условия проведения ароматизации, включающие температуру в диапазоне 450-550°C, предпочтительно 480520°C, давление в диапазоне 100-1000 кПа (изб.), предпочтительно 200-500 кПа (изб.), и объемную скорость при расчете на единицу массы катализатора в час (ОСМЧ) в диапазоне 0,5-7 ч^-1, предпочтительно 1-5 ч^-1. Предпочтительно газ СНГ, полученный в результате коксования, подвергают второй ароматизации, которую оптимизируют в направлении ароматизации олефиновых углеводородов. Предпочтительно упомянутая вторая оптимизация предпочтительно включает условия проведения ароматизации, включающие температуру в диапазоне 400-600°C, предпочтительно 450-550°C, более предпочтительно 480520°C, давление в диапазоне 100-1000 кПа (изб.), предпочтительно 200-700 кПа (изб.), и объемную скорость при расчете на единицу массы катализатора в час (ОСМЧ) в диапазоне 1-20 ч^-1, предпочтительно 24 ч^-1.

Как это было установлено, ароматический углеводородный продукт, полученный из олефиновых подаваемых потоков, может содержать меньше бензола и больше ксилолов и С9+ ароматических соединений в сопоставлении с жидким продуктом, получающимся из парафиновых подаваемых потоков. Подобный эффект может наблюдаться в случае увеличения технологического давления. Как это было установлено, подаваемые на ароматизацию потоки олефиновых соединений являются подходящими для использования при проведении операции при повышенном давлении в сопоставлении со способом ароматизации, использующим парафиновые углеводородные потоки, что в результате приводит к получению повышенной степени превращения. В том, что касается парафинового подаваемого потока и способа низкого давления, неблагоприятное воздействие давления на селективность по отношению к ароматическим соединениям может быть скомпенсировано улучшенными селективностями по отношению к ароматическим соединениям для подаваемых потоков на ароматизацию олефиновых соединений.

Предпочтительно один или несколько процессов, выбираемых из группы, состоящей из коксования, гидрокрекинга и раскрытия ароматических колец и необязательно ароматизации, кроме того, приводят к получению метана, и упомянутый метан используют в качестве топливного газа для получения технологического тепла. Предпочтительно упомянутый топливный газ может быть использован для получения технологического тепла для гидрокрекинга, раскрытия ароматических колец и/или ароматизации. Технологическое тепло для коксования предпочтительно получают при использовании нефтяного кокса, полученного в результате коксования.

Предпочтительно ароматизация, кроме того, приводит к получению водорода, и упомянутый водород используют при гидрокрекинге и/или раскрытии ароматических колец.

Одна представительная схема технологических потоков, иллюстрирующая конкретные варианты осуществления при осуществлении способа настоящего изобретения, описывается на чертеже, который следует понимать в качестве иллюстрации изобретения и/или задействованных в нем принципов.

В одном дополнительном аспекте настоящее изобретение также относится к технологическому устройству, подходящему для использования при осуществлении способа изобретения. Данное технологическое устройство и способ, осуществляемый в упомянутом технологическом устройстве, в частности, представлены на чертеже.

В соответствии с этим настоящее изобретение предлагает технологическое устройство для получения продукта БТК, включающее установку (2) для коксования, включающую ввод подаваемого потока (1) в установку для коксования и вывод лигроина (5) установки для коксования, и вывод газойля (6) установки для коксования;

установку (10) для раскрытия ароматических колец, включающую ввод газойля (6) установки для

- 9 031282 коксования и вывод (19) продукта БТК; и установку (9) извлечения продукта БТК, включающую ввод лигроина (5) установки для коксования и вывод (16) продукта БТК.

Данный аспект настоящего изобретения представлен на чертеже.

В соответствии с использованием в настоящем документе термины ввод X или вывод X, где X представляет собой заданную углеводородную фракцию и тому подобное, относятся к вводу или выводу потока, содержащего упомянутую углеводородную фракцию и тому подобное. В случае вывода X, непосредственно соединенного с расположенной ниже по ходу технологического потока нефтехимической установкой, включающей ввод X, упомянутое непосредственное соединение может включать дополнительные установки, такие как теплообменники, установки для разделения и/или очистки в целях удаления нежелательных соединений, содержащихся в упомянутом потоке, и тому подобное.

В контексте настоящего изобретения в случае подачи в установку более, чем одного подаваемого потока упомянутые подаваемые потоки могут быть объединены для получения одного единственного ввода в установку или могут формировать раздельные вводы в установку.

Установка (10) для раскрытия ароматических колец предпочтительно, кроме того, имеет вывод легкого дистиллята (17), который подают в установку (9) для извлечения продукта БТК. Продукт БТК, полученный в установке (10) для раскрытия ароматических колец, может быть отделен от легкого дистиллята для получения вывода продукта БТК (19). Предпочтительно продукт БТК, полученный в установке (10) для раскрытия ароматических колец, содержится в легком дистилляте (17) и отделяется от упомянутого легкого дистиллята в установке (9) для извлечения продукта БТК.

Установка (2) для коксования предпочтительно, кроме того, имеет вывод топливного газа (3) и/или вывод газа СНГ (4). Кроме того, установка (2) для коксования предпочтительно имеет вывод кокса (7). Установка (10) для раскрытия ароматических колец предпочтительно, кроме того, имеет вывод топливного газа (18) и/или вывод газа СНГ (20). Установка (9) для извлечения продукта БТК предпочтительно, кроме того, включает вывод топливного газа (14) и/или вывод газа СНГ (15).

Предпочтительно технологическое устройство настоящего изобретения, кроме того, включает установку (8) для ароматизации, включающую ввод газа СНГ (4) и вывод продукта БТК, полученного в результате ароматизации (22).

Газ СНГ, подаваемый в установку (8) для ароматизации, предпочтительно получается при использовании установки (2) для коксования, но также может быть получен при использовании и других установок, таких как установка (10) для раскрытия ароматических колец и/или установка (9) для извлечения продукта БТК. Установка (8) для ароматизации предпочтительно, кроме того, включает вывод топливного газа (13) и/или вывод газа СНГ (21). Предпочтительно установка (8) для ароматизации, кроме того, включает вывод водорода, который подают в установку (12) для раскрытия ароматических колец, и/или вывод водорода, который подают в установку (11) для извлечения продукта БТК.

На чертеже использованы следующие далее ссылочные обозначения:

подаваемый поток в установку для коксования установка для коксования топливный газ, полученный в результате коксования газ СНГ, полученный в результате коксования лигроин установки для коксования газойль установки для коксования кокс установка для ароматизации установка для извлечения продукта БТК установка для раскрытия ароматических колец водород, полученный в результате ароматизации, который подают на извлечение продукта БТК водород, полученный в результате ароматизации, который подают на раскрытие ароматических колец топливный газ, полученный в результате ароматизации топливный газ, полученный в результате извлечения продукта БТК газ СНГ, полученный в результате извлечения продукта БТК продукт БТК, полученный в результате извлечения продукта БТК легкий дистиллят, полученный в результате раскрытия ароматических колец топливный газ, полученный в результате раскрытия ароматических колец продукт БТК, полученный в результате раскрытия ароматических колец газ СНГ, полученный в результате раскрытия ароматических колец газ СНГ, полученный в результате ароматизации продукт БТК, полученный в результате ароматизации

Необходимо отметить то, что изобретение относится ко всем возможным комбинациям из признаков, описанных в настоящем документе, в частности, признаков, перечисленных в формуле изобретения.

Кроме того, необходимо отметить то, что термин включающий не исключает присутствия других

- 10 031282 элементов. Однако, также необходимо понимать, что описание в отношении продукта, включающего определенные компоненты, также раскрывает и продукт, состоящий из данных компонентов. Подобным образом, также необходимо понимать, что описание в отношении способа, включающего определенные стадии, также раскрывает и способ, состоящий из данных стадий.

Теперь настоящее изобретение будет более полно описано при использовании следующих далее неограничивающих примеров.

Пример 1

Экспериментальные данные, представленные в настоящем документе, получали в результате моделирования технологической схемы в компании Aspen Plus. Для установки замедленного коксования выходы по продуктам и составы продуктов в своей основе имеют экспериментальные данные, полученные из литературы. Для раскрытия ароматических колец с последующим гидрокрекингом бензина использовали реакционную схему, в которой все полиароматические соединения превращались в продукт БТК и газ СНГ, а все нафтеновые и парафиновые соединения превращались в газ СНГ.

В примере 1 мазут вакуумной перегонки нефти Урал отправляют в установку для замедленного коксования. Данная установка обеспечивает получение газового потока, погона легкого дистиллята, погона среднего дистиллята и кокса. Погон легкого дистиллята, состоящий из легкого лигроина и тяжелого лигроина, свойства, продемонстрированные в табл. 1, кроме того, облагораживают в установке для гидрокрекинга бензина в целях получения потока, обогащенного по продукту БТКЭ, и потока неароматических соединений. Средний дистиллят, состоящий из легкого газойля установки для коксования и тяжелого газойля установки для коксования, свойства, продемонстрированные в табл. 1 облагораживают в установке для раскрытия ароматических колец в условиях, сохраняющих 1 ароматическое кольцо в неизменном виде. Обогащенный по ароматическим соединениям продукт, полученный в последней установке, отправляют в установку для гидрокрекинга бензина в целях улучшения степени чистоты продукта БТКЭ, содержащегося в данном потоке. Результаты представлены в табл. 2, приведенной ниже в настоящем документе.

Продукты, которые получают, подразделяют на продукты нефтехимического синтеза (олефины и продукт БТКЭ, который представляет собой акроним для продукта БТК + этилбензол) и другие продукты (водород, метан, тяжелые фракции, содержащие С9 и более тяжелые ароматические соединения, и кокс).

Для примера 1 выход по продукту БТКЭ составляет 35,2 мас.% от совокупного подаваемого потока. Пример 2

Пример 2 является идентичным примеру 1 за исключением нижеследующего:

C3 и С4 углеводороды, полученные в различных установках совокупного комплекса, подают в установку для ароматизации, где получают продукт БТКЭ (продукт), С9+ ароматические соединения и газы. Различные структуры выходов вследствие вариаций состава исходного сырья (например, уровня содержания олефинов) получали из литературы и использовали в модели для определения ассортимента продуктов на границах установки (табл. 2).

Водород, полученный при использовании установки для ароматизации (установки, производящей водород), впоследствии может быть использован в установках, потребляющих водород (в установке для гидрокрекинга бензина и при раскрытии ароматических колец).

Для примера 2 выход по продукту БТКЭ составляет 47,1 мас.% от совокупного подаваемого потока. Таблица 1. Свойства лигроинов и газойлей установки для замедленного коксования

ФРАКЦИЯ	ИНТЕРВАЛ ТЕМПЕРАТУР КИПЕНИЯ	ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПЛОТНОСТЬ (кг/л)	ПОНА * (мас.%)
Легкий лигроин	С5-82°С	0,6702	48/45/6/1
Тяжелый лигроин	82-177°С	0,7569	36/32/14/18
Легкий газойль установки для коксования	177-343°С	0,8535	29/22/21/28
Тяжелый газойль установки для коксования	343°С и более	0,9568	26/19/9/46

^Сокращение ПОНА обозначает соответственно уровень содержания парафиновых/олефиновых/нафтеновых и ароматических соединений.

- 11 031282

Таблица 2. Ассортименты продуктов на границах установки

ПРОДУКТЫ	Пример 1	Пример 2
мас.% от подаваемого потока	мас.% от подаваемого потока
Н2 *	0,0 %	0,8 %
СН4	0,9 %	4,1 %
Этилен	0,7 %	0,7 %
Этан	6,3 %	9,5 %
Пропилен	2,6 %	0,1 %
Пропан	18,8%	8,6 %
1-бутен	1,6 %	0,1 %
Изобутен	0,3 %	0,0 %
н-бутан	4,9 %	0,0 %
Изобутан	1,2 %	0,0 %
ГАЗЫ	37,2 %	23,8 %
Бензол	8,8 %	12,1 %
Толуол	13,2 %	18,9%
Ксилолы	10,7 %	12,1 %
ЭБ	2,5 %	3,9 %
БТКЭ	35,2 %	47,1 %
С9 АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ	0,5 %	2,0 %
КОКС	27,1 %	27,1 %

*Количества водорода, продемонстрированные в табл. 1, представляют собой водород, полученный в системе и из ассортимента продуктов вне границ установки.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ получения бензола-толуола-ксилолов (БТК), включающий:

(a) коксование подаваемого в установку для коксования потока, содержащего тяжелые углеводороды, с получением лигроина установки для коксования и газойля установки для коксования;

(b) осуществление раскрытия ароматических колец газойля установки для коксования с получением БТК; и (c) извлечение БТК из лигроина установки для коксования, причем коксование проводят с получением сжиженного нефтяного газа (СНГ), который подвергают ароматизации для получения БТК.
2. Способ по п.1, где раскрытие ароматических колец проводят с получением легкого дистиллята, из которого извлекают продукт БТК.
3. Способ по п.1 или 2, где БТК извлекают из лигроина установки для коксования и/или из легкого дистиллята в результате проведения гидрокрекинга упомянутых лигроина установки для коксования и/или легкого дистиллята.
4. Способ по любому из пп.1-3, где раскрытие ароматических колец и предпочтительно гидрокрекинг проводят с получением газа СНГ, который подвергают ароматизации для получения продукта БТК.
5. Способ по любому из пп.1-4, где пропилен и/или бутилены перед проведением ароматизации отделяют от газа СНГ, полученного в результате коксования.
6. Способ по любому из пп.1-5, где коксование проводят при температуре в диапазоне 450-700°C и давлении в диапазоне 50-800 кПа (абс).
7. Способ по любому из пп.3-6, где гидрокрекинг включает введение лигроина установки для коксования, предпочтительно легкого дистиллята, в контакт с катализатором гидрокрекинга в присутствии водорода, где катализатор гидрокрекинга содержит 0,1-1 мас.% металла гидрирования по отношению к совокупной массе катализатора и цеолит, характеризующийся размером пор в диапазоне 5-8 А и молярным соотношением между диоксидом кремния (SiO₂) и оксидом алюминия (Al₂O₃) в диапазоне 5-200, и гидрокрекинг проводят при температуре в диапазоне 400-580°C, давлении в диапазоне 300-5000 кПа (изб.) и объемной скорости при расчете на единицу массы катализатора в час (ОСМЧ) в диапазоне 0,1-20 ч^-1.
8. Способ по любому из пп.1-7, где раскрытие ароматических колец включает введение газойля установки для коксования в контакт с катализатором раскрытия ароматических колец в присутствии водорода, где катализатор раскрытия ароматических колец содержит каталитический компонент, предпочтительно содержащий один или несколько переходных элементов, выбираемых из группы, состоящей из Pd, Rh, Ru, Ir, Os, Cu, Co, Ni, Pt, Fe, Zn, Ga, In, Mo, W и V в металлической форме или форме сульфида металла, нанесенных на носитель в виде кислотного твердого вещества, предпочтительно выбираемый из группы, состоящей из оксида алюминия, диоксида кремния, оксида алюминия-диоксида кремния и цеолитов, и раскрытие ароматических колец проводят при температуре в диапазоне 100-600°C и давлении в диапазоне 1-12 МПа.
9. Способ по п.8, где катализатор раскрытия ароматических колец включает катализатор гидрирования ароматических соединений, содержащий один или несколько элементов, выбираемых из группы, состоящей из Ni, W и Мо, на жаропрочном носителе; и катализатор расщепления колец, содержащий компонент в виде переходного металла или сульфида данного металла и носитель, и гидрирование ароматических соединений проводят при температуре в диапазоне 100-500°C, давлении в диапазоне 2-10

- 12 031282

МПа и наличии 1-30 мас.% водорода по отношению к углеводородному исходному сырью, и расщепление колец проводят при температуре в диапазоне 200-600°C, давлении в диапазоне 1-12 МПа и наличии 1-20 мас.% водорода по отношению к углеводородному исходному сырью.
10. Способ по любому из пп.4-9, где ароматизация включает введение газа СНГ в контакт с катализатором ароматизации, где катализатор ароматизации содержит цеолит, выбираемый из группы, состоящей из ZSM-5 и цеолита L, необязательно, кроме того, содержащий один или несколько элементов, выбираемых из группы, состоящей из Ga, Zn, Ge и Pt, и ароматизацию проводят при температуре в диапазоне 400-600°C, давлении в диапазоне 100-1000 кПа (изб.) и объемной скорости при расчете на единицу массы катализатора в час (ОСМЧ) в диапазоне 0,1-20 ч^-1.
11. Способ по любому из пп.4-10, в котором газ СНГ, полученный в результате гидрокрекинга и раскрытия ароматических колец, подвергают первой ароматизации, условия которой оптимизируют в направлении ароматизации парафиновых углеводородов, причем упомянутую первую ароматизацию предпочтительно проводят при температуре в диапазоне 400-600°C, давлении в диапазоне 100-1000 кПа (изб.) и объемной скорости при расчете на единицу массы катализатора в час (ОСМЧ) в диапазоне 0,5-7 ч^-1; и/или газ СНГ, полученный в результате коксования, подвергают второй ароматизации, условия которой оптимизируют в направлении ароматизации олефиновых углеводородов, причем упомянутую вторую ароматизацию предпочтительно проводят при температуре в диапазоне 400-600°C, давлении в диапазоне 100-1000 кПа (изб.) и объемной скорости при расчете на единицу массы катализатора в час (ОСМЧ) в диапазоне 1-20 ч^-1.
12. Способ по любому из пп.1-11, где один или несколько процессов, выбираемых из группы, состоящей из коксования, гидрокрекинга и раскрытия ароматических колец и необязательно ароматизации, проводят с получением метана, который используют в качестве топливного газа для получения техноло гического тепла.
13. Способ по любому из пп.1-12, где подаваемый в установку для коксования поток содержит углеводороды, имеющие температуру кипения, составляющую 350°C и более.
14. Способ по любому из пп.4-13, где ароматизацию осуществляют с получением водорода, который используют при гидрокрекинге и/или раскрытии ароматических колец.

з t