RU2065479C1

RU2065479C1 - Method of automobile gasoline production

Info

Publication number: RU2065479C1
Application number: RU94029128A
Authority: RU
Inventors: Э.Ф. Каминский; В.А. Хавкин; В.М. Курганов; Д.М. Бычкова; И.Н. Лощенкова; З.А. Резникова; В.Е. Емельянов
Original assignee: Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти
Priority date: 1994-08-03
Filing date: 1994-08-03
Publication date: 1996-08-20
Also published as: RU94029128A

Abstract

FIELD: petroleum chemistry. SUBSTANCE: direct gasoline fraction is subjected for reforming and fraction HK-85-110 C is isolated from reforming catalyst. This fraction is alkylated with olefin C₂-C₄-fraction at 300-450 C. Fraction HK-85-110 C is isolated from alkylate and mixed with parental alkylation raw at ratio (1:10)-(1:1). EFFECT: improved method of gasoline production.

Description

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности, к способу получения автомобильного бензина с улучшенными экологическими характеристиками. The invention relates to the field of oil refining, in particular, to a method for producing automobile gasoline with improved environmental characteristics.

Известен способ получения высокооктановых компонентов автобензина путем алкилирования бензола этиленом в присутствии катализатора Н-ZSМ-5. Процесс проводят при температуре 370-480^oС, давлении 0,1-3,1 МПа, скорости подачи сырья 20-2000 ч^-1, мольном соотношении бензол:этилен от 1 до 20.A known method of producing high-octane components of gasoline by alkylation of benzene with ethylene in the presence of a catalyst N-ZSM-5. The process is carried out at a temperature of 370-480 ^o C, a pressure of 0.1-3.1 MPa, a feed rate of 20-2000 h ^-1 , a molar ratio of benzene: ethylene from 1 to 20.

Конверсия бензола составляет 40-70% Выход этилбензола достигает 90-97% [1]
Недостатком данного способа является необходимость использования в качестве исходного сырья бензола высокой степени концентрации или индивидуального углеводорода, что не позволяет применять этот способ при облагораживании более сложных смесей, содержащих наряду с бензолом парафиновые и нафтеновые углеводороды. Другим недостатком является применение в качестве алкилирующего агента этилена дефицитного мономера нефтехимической промышленности.The benzene conversion is 40-70%. Ethylbenzene yield reaches 90-97% [1]
The disadvantage of this method is the necessity of using high concentration benzene or an individual hydrocarbon as a feedstock, which does not allow the use of this method for the refinement of more complex mixtures containing paraffinic and naphthenic hydrocarbons along with benzene. Another disadvantage is the use of a deficient monomer of the petrochemical industry as an ethylene alkylating agent.

Также известен способ получения автобензина путем ароматизации легких углеводородных фракций С₄-C₈ в присутствии катализатора с цеолитовым носителем типа "СВК", например ZSM-5.Also known is a method of producing gasoline by aromatizing light hydrocarbon fractions With ₄ -C ₈ in the presence of a catalyst with a zeolite carrier type "SVK", for example ZSM-5.

В этом процессе наряду с образованием ароматических углеводородов происходит образование олефиновых углеводородов (этилена, пропилена и др.). Последние сепарируют от катализата и отделяют от метана и этана. После чего этилен и пропилен совместно с ароматизированным концентратом направляют в зону алкилирования, где в присутствии катализатора ZSM-5 происходит алкилирование, приводящее к образованию алкилароматических углеводородов компонентов высокооктанового бензина [2]
Недостатком способа является низкий выход олефинов, что не позволяет алкилировать ароматические углеводороды в достаточной мере. Другим недостатком является образование диолефиновых углеводородов, а следовательно, повышенное коксообразование, что приводит к быстрой дезактивации катализатора.In this process, along with the formation of aromatic hydrocarbons, the formation of olefinic hydrocarbons (ethylene, propylene, etc.) occurs. The latter are separated from the catalysis and separated from methane and ethane. After that, ethylene and propylene together with the aromatized concentrate are sent to the alkylation zone, where in the presence of the ZSM-5 catalyst, alkylation occurs, leading to the formation of alkyl aromatic hydrocarbons of high-octane gasoline components [2]
The disadvantage of this method is the low yield of olefins, which does not allow alkylation of aromatic hydrocarbons to a sufficient extent. Another disadvantage is the formation of diolefin hydrocarbons, and consequently, increased coke formation, which leads to rapid catalyst deactivation.

Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности является способ получения высокооктанового бензина, включающий каталитический риформинг прямогонной бензиновой фракции, выделение из катализата риформинга бензольной фракции НК-85^oC, которую подвергают алкилированию пропиленом на неподвижном слое катализатора. При этом содержание бензола в указанной фракции уменьшается до 1-2% масс. при адекватном увеличении выхода изопропилбензолов. Октановое число продукта возрастает на 15-16 пунктов, улучшаются экологические характеристики бензина.Closest to the claimed method according to the technical essence is a method for producing high-octane gasoline, including catalytic reforming of a straight-run gasoline fraction, separation of the benzene fraction NK-85 ^o C from the reforming catalyst, which is subjected to alkylation with propylene on a fixed catalyst bed. The content of benzene in the specified fraction decreases to 1-2% of the mass. with an adequate increase in the yield of isopropylbenzenes. The octane number of the product increases by 15-16 points, the environmental characteristics of gasoline are improving.

Согласно известному способу полученный алкилат смешивают с другими фракциями бензина, что обеспечивает получение товарного моторного топлива [3]
Недостатком способа является неполное вовлечение бензола в реакции алкилирования, что с одной стороны не в достаточной мере улучшает экологические характеристики бензина, и с другой стороны не позволяет повысить его октановое число более, чем на 16 пунктов. Другим недостатком известного способа является использование в качестве алкилирующего агента пропилена - ценного нефтехимического продукта.According to a known method, the resulting alkylate is mixed with other fractions of gasoline, which ensures the production of commercial motor fuel [3]
The disadvantage of this method is the incomplete involvement of benzene in the alkylation reaction, which on the one hand does not sufficiently improve the environmental characteristics of gasoline, and on the other hand does not allow to increase its octane number by more than 16 points. Another disadvantage of this method is the use of propylene as an alkylating agent, a valuable petrochemical product.

Технической задачей данного изобретения является разработка способа получения высокооктанового автомобильного бензина с улучшенными экологическими характеристиками. The technical task of this invention is to develop a method for producing high-octane gasoline with improved environmental performance.

Эта задача решается тем, что в способе получения автомобильного бензина, включающем каталитический риформинг прямогонной бензиновой фракции, выделение из катализата риформинга фракции НК-85^oC110^oС, алкилирование указанной фракции, согласно изобретению, алкилирование осуществляют олефиновой фракцией С₂-С₄ при температуре 300-450^oС, из полученного алкилата выделяют фракцию НК-85^oC11^oС, которую затем смешивают с исходным сырьем алкилирования в соотношении 1:10 1:1.This problem is solved in that in a method for producing automobile gasoline, including catalytic reforming of a straight-run gasoline fraction, separation of the NK-85 ^o C110 ^o C fraction from the reforming catalysis, the indicated fraction is alkylated according to the invention, the alkylation is carried out with a C ₂ -C ₄ olefin fraction at a temperature 300-450 ^o C, from the obtained alkylate, the NK-85 ^o C11 ^o C fraction is isolated, which is then mixed with the alkylation feedstock in a ratio of 1:10 1: 1.

Риформинг прямогонной бензиновой фракции осуществляют при температуре 480-520^oC, давлении 2-4 МПа, объемной скорости, подачи сырья 0,5-2,0 час^-1, на платиновом катализаторе типа АП-64, серии КР и др.Reforming the straight-run gasoline fraction is carried out at a temperature of 480-520 ^o C, a pressure of 2-4 MPa, space velocity, supply of raw materials of 0.5-2.0 h ^-1 , on a platinum catalyst type AP-64, series KR, etc.

Процесс алкилирования осуществляют на катализаторе, содержащем в своей основе высококремнеземный цеолит типа ЦВМ и связующее окись алюминия. The alkylation process is carried out on a catalyst containing, in its basis, a high-silica zeolite of the CVM type and a binder alumina.

Новым в заявляемом способе является то, что алкилирование осуществляют олефиновой фракцией С₂-C₄ при температуре 300-450^oС, из полученного алкилата выделяют фракцию НК-85^oC110^oС, содержащую 1,0-3,0% масс бензола, которую затем смешивают с исходным сырьем алкилирования в соотношении 1:10 1:1. Избыток указанной фракции непосредственно вовлекают в товарный бензин. Полученный в результате алкилирования алкилат содержит менее 1% бензола, его октановое число повышается на 20 пунктов.New in the claimed method is that the alkylation is carried out with an olefinic fraction of C ₂ -C ₄ at a temperature of 300-450 ^o C, from the obtained alkylate fraction NK-85 ^o C110 ^o C containing 1.0-3.0% by weight of benzene, which is then mixed with the alkylation feedstock in a ratio of 1:10 1: 1. An excess of this fraction is directly involved in commercial gasoline. The alkylate obtained as a result of alkylation contains less than 1% benzene, its octane number increases by 20 points.

Указанный продукт смешивают с другими компонентами для получения товарных высокооктановых бензинов. The specified product is mixed with other components to obtain marketable high-octane gasolines.

Ниже приведены примеры, иллюстрирующие настоящее изобретение. The following are examples illustrating the present invention.

Пример 1. Прямогонную бензиновую фракцию 105-180^oС подвергают каталитическому риформингу при температуре 480^oС, давлении 2,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,5 час^-1 на платиновом катализаторе, содержащем 0,5% платины.Example 1. Straight-run gasoline fraction 105-180 ^o With subjected to catalytic reforming at a temperature of 480 ^o With a pressure of 2.0 MPa, a volumetric feed rate of 0.5 hour ^-1 on a platinum catalyst containing 0.5% platinum.

Полученный риформат ректифицируют с получением двух фракций: НК-85^oC и 85-180^oC. Фракцию НК-85^oС, характеризующуюся содержанием бензола 12% масс и октановым числом 65 по моторному методу, алкилируют этилен-пропиленовой фракцией при температуре 350^oС на катализаторе, содержащем 50% цеолита НЦВМ и 50% окиси алюминия.The resulting reformate rectified to obtain the two fractions: NK-85 ^o C and 85-180 ^o C. The fraction of NK-85 ^o C, characterized by a content of benzene of 12 wt% and 65 octane motor method, alkylated with ethylene-propylene fraction at a temperature of 350 ^o C on a catalyst containing 50% zeolite NTsVM and 50% alumina.

В результате получают фракцию НК-182^oС, которую, в свою очередь, разделяют на фракцию НК-85^oС (октановое число 72, содержание бензола - 3,0% масс.) и фракцию 85-182^oC (октановое число 84, содержание бензола -менее 0,5% масс. ).The result is a fraction of NK-182 ^o C, which, in turn, is divided into a fraction of NK-85 ^o C (octane number 72, the content of benzene - 3.0% wt.) And the fraction 85-182 ^o C (octane number 84 , the content of benzene is less than 0.5% of the mass.).

Фракцию НК-85^oС смешивают с исходным сырьем алкилирования в соотношении 1: 5 и направляют в зону алкилирования, вследствие этого содержание в ней бензола уменьшается до 0,5% масс.The NK-85 ^o C fraction is mixed with the alkylation feedstock in a ratio of 1: 5 and sent to the alkylation zone, as a result of which the content of benzene in it decreases to 0.5% by weight.

Полученная фракция 85-182^oС используется как компонент автомобильного бензина АИ-93.The resulting fraction 85-182 ^o With is used as a component of automobile gasoline AI-93.

Пример 2. Прямогонную бензиновую фракцию 85-165^oС подвергают каталитическому риформингу при температуре 500^oС, давлении 3 МПа, объемной скорости подачи сырья 1 час^-1 на платиновом катализаторе, содержащем 0,3% платины и 0,1% рения на окиси алюминия.Example 2. Straight-run gasoline fraction 85-165 ^o C is subjected to catalytic reforming at a temperature of 500 ^o C, a pressure of 3 MPa, a volumetric feed rate of 1 hour ^-1 on a platinum catalyst containing 0.3% platinum and 0.1% rhenium oxide aluminum.

Полученный риформат ректифицируют с получением двух фракций: НК-100^oС и 100-165^oС.The obtained reformate is rectified to obtain two fractions: NK-100 ^o C and 100-165 ^o C.

Фракцию НК-100^oС, характеризующуюся содержанием 18% масс. бензола и октановым числом 69 по моторному методу, подвергают алкилированию пропиленовой фракцией при температуре 300^oС на катализаторе, содержащем, масс. 70% цеолита НЦВМ и 30% окиси алюминия.Fraction NK-100 ^o C, characterized by a content of 18% of the mass. benzene and an octane number of 69 by the motor method, is subjected to alkylation with a propylene fraction at a temperature of 300 ^o With a catalyst containing, by weight. 70% zeolite NTsVM and 30% alumina.

В результате получают фракцию НК-172^oС, которую, в свою очередь, разделяют на фр. НК-100^oС (октановое число 70, содержание бензола 4% мас.) и фракцию 100-172^oС (октановое число 86, содержание бензола менее 0,5% мас.).The result is a fraction of NK-172 ^o With, which, in turn, is divided into Fr. NK-100 ^o C (octane number 70, the content of benzene 4% wt.) And the fraction 100-172 ^o C (octane number 86, the content of benzene less than 0.5% wt.).

Фракцию НК-100^oС смешивают с исходным сырьем в соотношении 1:1 и направляют на алкилирование, вследствие этого содержание в ней бензола уменьшается до 1% мас.Fraction NK-100 ^o With mixed with the feedstock in a ratio of 1: 1 and sent to alkylation, as a result of this, the content of benzene in it is reduced to 1% wt.

Полученная фракция 100-172^oС используется как компонент автомобильного бензина АИ-91.The obtained fraction 100-172 ^o C is used as a component of automobile gasoline AI-91.

Пример 3. Прямогонную бензиновую фракцию 85-180^oС подвергают каталитическому риформингу при температуре 520^oС, давлении 4 МПа, объемной скорости подачи сырья 2 час^-1 на платиновом катализаторе, содержащем 0,4% платины и 0,2% рения на окиси алюминия.Example 3. Straight-run gasoline fraction 85-180 ^o With subjected to catalytic reforming at a temperature of 520 ^o With a pressure of 4 MPa, a volumetric feed rate of 2 hours ^-1 on a platinum catalyst containing 0.4% platinum and 0.2% rhenium oxide aluminum.

Полученный риформат ректифицируют с получением двух фракций: НК-110^oС и 110-180^oС. Фракцию НК-110^oС, характеризующуюся cодержанием 15% мас. бензола и октановым числом 67 по моторному методу, подвергают алкилированию этилен-пропилен-бутиленовой фракцией при температуре 450^oС на катализаторе, содержащем, мас. 60% цеолита НЦВМ и 40% окиси алюминия.The obtained reformate is rectified to obtain two fractions: NK-110 ^o C and 110-180 ^o C. Fraction NK-110 ^o C, characterized by a content of 15% wt. benzene and an octane number of 67 according to the motor method, is subjected to alkylation with ethylene-propylene-butylene fraction at a temperature of 450 ^o With a catalyst containing, by weight. 60% zeolite NTsVM and 40% alumina.

В результате получают фракцию НК-185^oС, которую, в свою очередь, разделяют на фр. НК-110^oС (октановое число 71, содержание бензола 5% мас.) и фр. 110-185^o (октановое число 82, содержание бензола 0,5% мас.).The result is a fraction of NK-185 ^o With, which, in turn, is divided into Fr. NK-110 ^o C (octane number 71, the content of benzene 5% wt.) And FR. 110-185 ^o (octane 82, the benzene content of 0.5% wt.).

Фракцию НК-110^oС смешивают с исходным сырьем в соотношении 1:10 и направляют на алкилирование, вследствие этого содержание в ней бензола уменьшается до 2%
Полученная фракция 110-185^oС используется как компонент автомобильного бензина АИ-91.The NK-110 ^o C fraction is mixed with the feedstock in a ratio of 1:10 and sent for alkylation, as a result of which the content of benzene in it decreases to 2%
The obtained fraction 110-185 ^o With is used as a component of motor gasoline AI-91.

Таким образом, применение данного способа позволяет получить высокооктановый компонент автобензина с низким содержанием бензола, что положительно влияет на его экологические характеристики. Thus, the application of this method allows to obtain a high-octane component of gasoline with a low content of benzene, which positively affects its environmental characteristics.

Claims

A method of producing automobile gasoline, including catalytic reforming of a straight-run gasoline fraction, isolation from reforming catalysis using NK-85-110 ^° C fractions, alkylation of this fraction, characterized in that the alkylation is carried out with a C ₂ C ₄ olefin fraction at 300-450 ° C, from alkylate isolated fraction NK 85 110 ^o C, which is then mixed with the alkylation feedstock in a ratio of 1:10 1: 1.