RU2176634C2 - Способ получения высокооктановой добавки - компонента автомобильного топлива - Google Patents

Способ получения высокооктановой добавки - компонента автомобильного топлива Download PDF

Info

Publication number
RU2176634C2
RU2176634C2 RU99124152/04A RU99124152A RU2176634C2 RU 2176634 C2 RU2176634 C2 RU 2176634C2 RU 99124152/04 A RU99124152/04 A RU 99124152/04A RU 99124152 A RU99124152 A RU 99124152A RU 2176634 C2 RU2176634 C2 RU 2176634C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fraction
methanol
gasoline
gasoline fraction
butane
Prior art date
Application number
RU99124152/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU99124152A (ru
Inventor
М.Б. Барышников
В.Г. Рыжиков
В.Ф. Васильев
А.М. Головачев
А.С. Попов
Н.А. Барышникова
Е.М. Сире
Н.С. Горбик
С.С. Владимиров
О.Ф. Скресанова
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт органического синтеза в г.Новокуйбышевске"
Общество с ограниченной ответственностью "Тольяттикаучук"
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 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт органического синтеза в г.Новокуйбышевске", Общество с ограниченной ответственностью "Тольяттикаучук" filed Critical Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт органического синтеза в г.Новокуйбышевске"
Priority to RU99124152/04A priority Critical patent/RU2176634C2/ru
Publication of RU99124152A publication Critical patent/RU99124152A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2176634C2 publication Critical patent/RU2176634C2/ru

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/584Recycling of catalysts

Landscapes

  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Использование: нефтехимия. Сущность: бензиновую фракцию состава, мас.%: олефины С4+ - 28-64, ароматические С6+ - 5-35, нафтены С5+ - 9-21, парафины С4+ - 5-26 получают из бутан-бутиленовой фракции на СВК-цеолитсодержащем катализаторе БАК-70 при 250-550oС, 0,1-1,5 МПа, объемной скорости подачи жидкого сырья 1-6 ч-1. Используют установку, имеющую узел предварительного испарения (нагрева) бутан-бутиленовой фракции, печь окончательного нагрева сырья, реакторы со стационарным слоем катализатора, систему теплообменников и рекуперации тепла для выработки пара или нагрева бутан-бутиленовой фракции, систему сепарации и выделения олигомеризата - бензиновой фракции, узел регенерации катализатора. Эту фракцию подвергают этерификации при 60-120oС, 0,05-1,0 МПа, объемной скорости подачи смеси метанола и бензиновой фракции 0,5-10 ч-1, массовом соотношении метанол: бензиновая фракция 1:12-1:40, при степени этерификации не менее 70%. В конечный продукт добавляют антиокислитель не более 0,2 мас.%. Технический результат - повышение качества целевого продукта. 1 з.п. ф-лы, 3 табл., 1 ил.

Description

Изобретение относится к способам получения кислородсодержащей высокооктановой добавки к автобензинам, полученной химической обработкой метанолом синтез-бензина, содержащего изоолефины C5-C6 на кислом катализаторе.
Известен способ (Патент РФ N 1372925, 1995) получения автомобильного бензина путем контактирования изоолефинсодержащих углеводородных фракций C5-C12 с метанолом при повышенной температуре 100-150oC и давлении 10-30 атм, молярном соотношении изоолефиновое сырье: метанол 1-2,8:1, массовой скорости подачи сырья 1-2 ч-1 на Y-цеолит-алюмосиликатном катализаторе, содержащем, мас.%.:
Al2O3 - 9,4 - 10,4
La2O3 - 1,72 - 2,59
Fe2O3 - 0,08 - 0,1
CaO - 0,2 - 0,22
Na2O - 0,1 - 0,21
SiO2 - Остальное
Недостатком способа является использование относительно высокого давления.
Способ (Патент США N 5047070, 1991) предусматривает комплексную переработку сырого метанола в трет-алкиловые эфиры и бензин многостадийным технологическим процессом:
- стадия A - сырье, содержащее метанол и воду, обрабатывают 4-20% фракции жидких олефиновых углеводородов C4+, содержащей 5-10% изобутилена;
- стадия Б - полученную на стадии А смесь разбавляют безводным метанолом и этерефицируют в присутствии кислотных катализаторов с получением трет-алкиловых эфиров;
- стадия В - смесь, синтезированную на стадии Б, фракционируют, разделяя легкие углеводороды и трет-алкиловые эфиры;
- стадия Г - в присутствии цеолитного катализатора, содержащего цеолит типа ZSM-5, превращают продукты, полученные на стадии В, в углеводороды C6+ и газообразные углеводороды;
- стадия Д - от реакционной массы, полученной на стадии Г, отделяют газы и воду;
- стадия Е - оставшиеся (непрореагировавшие) алкены дегидратируют, выделяют и возвращают на стадию А.
Основным недостатком способа является использование сырого метанола, т. е. обводненного сырья для этерефикации, что требует организации сложных стадий получения и выделения конечного продукта - бензиновой фракции, содержащей трет-алкиловые эфиры.
По способу (Патент США N 4925455, 1990) подвергается конверсии с метанолом легкое углеводородное сырье, содержащее линейные и разветленные олефины C4+, в присутствии катализатора этерефикации при 37-93oC, избытке метанола от 3 до 100%.
Недостатком способа являются необходимость сложного фракционирования потоков - разделения на потоки: I - обогащенного эфирами C5+ бензина, полученного из изоолефинового сырья и II - непрореагировавших метанола, углеводородов и линейных олефинов, которые затем подвергаются этерефикации отдельно в присутствии кислотного металлсиликатного катализатора, содержащего СВК-цеолит ZSM-5, при температуре 50-300oC, а непрореагировавшие углеводороды подвергаются каталитическому дегидрированию в олефиновые углеводороды C4+.
Наиболее близким по технической сущности и изобретательскому уровню является известный способ (Патент РФ N 2086530, 1997).
По этому способу получается высокооктановая смесь алкил-трет-алкиловых эфиров с углеводородами путем контактирования спиртов с углеводородными смесями, содержащими третичные олефины, с катионитным катализатором в Н-форме при температуре 40-100oC, давлении 0,1-1,0 МПа.
Как следует из описания (примеров) указанного способа, октановое число получаемой смеси алкил-трет-алкиловых эфиров и углеводородов составляет 80 - 90 пунктов по исследовательскому методу, что является недостатком этого способа. При таком октановом числе невозможно использовать получаемую смесь непосредственно в качестве компонента высокооктановых автомобильных топлив с октановым числом 92-98 пунктов по исследовательскому методу.
Целью изобретения является повышение качества целевого продукта - увеличение октанового числа и снижение йодного числа.
Поставленная цель достигается описываемым способом получения высокооктановой добавки - компонента автомобильного бензина на катионитном катализаторе в H-форме из олефинсодержащей бензиновой фракции путем этерификации метанолом, при котором для этерификации используют бензиновую фракцию углеводородного состава, мас.%: олефины C4+ - 28-64, ароматические C6+ - 5-35, нафтены C5+ - 9-21, парафины C4+ - 5-26, которую получают из бутан-бутиленовой фракции на СВК - цеолитсодержащем катализаторе БАК- 70, при температуре 250 - 550oC, давлении 0,1 - 1,5 МПа, объемной скорости подачи жидкого сырья 1 - 6 ч-1 на установке, имеющей узел предварительного испарения (нагрева) бутан-бутиленовой фракции, печь окончательного нагрева сырья, последовательные (последовательно-параллельные) реакторы (от одного до двух) со стационарным слоем катализатора, систему теплообменников и рекуперации тепла для выработки пара или нагрева бутан-бутиленовой фракции, систему сепарации и выделения олигомеризата - бензиновой фракции, узел регенерации катализатора, процесс этерификации ведут в одно - или двухреакторном узле при температуре 60-120oC, давлении 0,05-1,0 МПа, объемной скорости подачи смеси метанола и бензина 0,5-10 ч-1, массовом соотношении метанол:исходный бензин 1:12-1:40, при степени этерификации не менее 70% с добавлением в конечный продукт антиокислителя не более 0,2 мас.%. Предпочтительно получаемый конечный продукт имеет октановое число на 2-5 пунктов выше, чем исходная олефинсодержащая бензиновая фракция.
Описание технологической установки в целом.
Первый блок - это блок каталитической переработки бутан-бутиленовой фракции в синтез - бензин (олигомеризат), содержащий и изоолефины C5-C6.
Второй блок - это блок каталитической этерификации изоолефинов C5-C6, содержащихся в олигомеризате, с метанолом с образованием соответствующих простых эфиров в смеси с углеводородами и конечным получением высокооктановой кислородсодержащей добавки - компонента автобензина.
Первый блок установки
Сырье - бутан-бутиленовая фракция (поток 1) разбавляется до нужной концентрации по содержанию олефинов и микропримесей частью избыточного потока IX фракции C4 и подается на испарение в теплообменник Т-1, а затем на печь П-1, где нагревается до заданной температуры и поступает в одну из независимых каталитических ниток реакторного узла реактора Р-1 и затем Р-2 (или Р-1'), где и происходят каталитические превращения бутиленов с образованием олигомеризата, содержащего изоолефины C5-C6. Каталитические превращения в реакторах на катализаторе происходят с выделением тепла, поэтому после реакторного узла реакционная масса направляется на котел-утилизатор КУ, где избыточное тепло расходуется на выработку пара, охлаждая реакционную массу, с частичной конденсацией наиболее тяжелых углеводородов, которые собираются в накопительной емкости Е-1. В емкость Е-1 поступает конденсат, полученный при дополнительном охлаждении оставшегося реакционного газа, через теплообменники-холодильники Т-2, Т-3, Т- 4. Оставшийся несконденсированный газ, состоящий в основном из углеводородов C1-C3, потоком VII сбрасывается в топливную сеть или на факел. Сконденсированная реакционная масса под избыточным давлением из емкости Е-1 подается на колонну стабилизации К-1, где верхом, охлаждаясь в теплообменнике Т-5, выводится в жидкой фазе фракция непревращенных углеводородов C4, которая используется в качестве флегмовой жидкости. Фракция C4 подается из емкости Е-2 насосом Н-1 на колонну К-1, а ее избыток (поток IX) используется как рецикл для разбавления исходной бутан-бутиленовой фракции с целью поддержания определенных концентраций микропримесей и олефинов, а оставшаяся часть потока IX направляется на склад или в топливную сеть. Растворенные в емкости Е-1 легкие несконденсированные в теплообменнике Т-5 углеводороды C1-C3 выводятся верхом колонны К-1 потоком VIII в топливную сеть или на факел.
Из куба колонны К-1 выводится стабильный олигомеризат (содержащий и изоолефины C5-C6), который является сырьем для второго блока установки.
Тепло в колонну К-1 подводится через теплообменник Т-6 теплоносителем, которым может быть пар или любой другой теплоноситель.
Наличие в реакционном узле двух независимых каталитических ниток реакторов Р-1, Р-2 (или P-1') необходимо для организации непрерывной работы по синтезу олигомеризата, поскольку каждая из независимых ниток каталитических реакторов имеет ограниченный временной пробег в режиме синтеза олигомеризата и требует периодической регенерации. Регенерация катализатора в реакторах Р-1, Р-2 (или Р-1') осуществляется следующим образом: реагирующая смесь, состоящая из инертного газа (поток V), воздуха (поток IV) и пара (поток III) в строго определенных соотношениях, в зависимости от степени закоксованности катализатора БАК-70, поступает на печь П-2, где нагревается до определенной температуры и направляется в реакционную нитку реакторов Р-1, Р-2 (или Р-1') для выжига кокса, а затем, охлаждаясь в теплообменнике Т-12, сбрасывается в атмосферу.
В период регенерации катализатора одной из ниток другая нитка работает в режиме синтеза олигомеризата.
Второй блок установки
Сырье для этого блока установки - олигомеризат (содержащий изоолефины C5-C6), поступающий из куба колонны стабилизации К-1, который подогревается до заданной температуры в теплообменнике Т-7 и, смешиваясь с потоком II, содержащим метанол, направляется в реактор Р-4, заполненный катионитом для протекания каталитической реакции этерификации изоолефинов C5-C6 с метанолом с образованием соответствующих простых эфиров. В зависимости от количества олигомеризата, метанола и их соотношения реакция этерификации может осуществляться как в одном реакторе Р-4, так последовательно и во втором Р-3. Выходящая из реактора Р-4 (или двух реакторов Р-4, Р-3) реакционная масса направляется на колонну переиспарения К-2, где кубовой частью выводятся тяжелый остаток и смолистые (поток XI), а дистиллатом - после прохождения через теплообменники-холодильники по Т-8, Т-9, Т-10 собирается в емкости Е-3 высокооктановая добавка - компонент автомобильного топлива, часть которой в качестве флегмовой жидкости насосом Н-2 подается на орошение колонны К-2, а избыток, куда вводится ингибитор окисления (ионол, агидол), в качестве товарной продукции выводится на склад (поток XII).
Получение высокооктановой добавки, содержащей простые эфиры метанола и углеводороды, во втором блоке описанной схемы иллюстрируется следующим обобщенным примером.
Пример
Олефинсодержащую бензиновую фракцию, полученную олигомеризацией бутан-бутилееновой фракции на катализаторе БАК-70, подвергают контактированию на катионитных катализаторах в Н-форме с метанолом (степень чистоты по метанолу 98,5%, содержание влаги 0,05%) при различных параметрах осуществления процесса.
В табл. 1 указан углеводородный состав сырья - олефинсодержащей бензиновой фракции.
В табл. 2 приведены результаты осуществления процесса этерефикации.
В табл. 3 обобщены результаты анализа исходного сырья - бензина и получаемой кислородсодержащей высокооктановой добавки.
Как следует из табл. 1,2, наиболее оптимальным для осуществления каталитического процесса со степенью этерефикации более 70% является следующее:
состав исходного сырья - олефинсодержащей бензиновой фракции, мас.%: олефины C4+ - 28-64, ароматические C6+ - 5-35, нафтены C5+ - 9-21, парафины C5+ - 5-26;
температура - 60-120oC;
давление - 0,05-1,0 МПа;
объемная скорость подачи смеси метанол + бензин -0,5-10 ч-1;
соотношение метанол: исходный бензин - 1:12-40 мас.
По результатам сравнения данных табл. 1 и 3 видно, что получаемый продукт - высокооктановая добавка к автобензинам имеет меньшее содержание олефинов (по показателю "йодное число") и среднее октановое число на 2-5 пунктов выше, чем октановое число исходной бензиновой фракции.
Конечный продукт, полученный этерефикацией олигомеризата метанолом на кислотном катионитном катализаторе предложенным способом, содержит не более 0,5 мас.% остаточного метанола.
В конечный продукт добавляют антиокислитель - ионол (агидол) более в количествах не более 0,2 мас.% для достижения показателя "индукционный период" в получаемой высокооктановой добавке не менее 360 мин. Ингибированная антиокислителем высокооктановая добавка используется как компонент автомобильных топлив.

Claims (2)

1. Способ получения высокооктановой добавки - компонента автомобильного бензина на катионитном катализаторе в Н-форме из олефинсодержащей бензиновой фракции путем этерификации метанолом, отличающийся тем, что для этерификации используют бензиновую фракцию углеводородного состава, мас.%: олефины С4+ - 28-64, ароматические С6+ - 5-35, нафтены С5+ - 9-21, парафины С4+ - 5-26, которую получают из бутан-бутиленовой фракции на СВК-цеолитсодержащем катализаторе БАК-70, содержащем СВК-цеолит, Zn и γ-Al2О3, при температуре 250-550oС, давлении 0,1-1,5 МПа, объемной скорости подачи жидкого сырья 1-6 ч-1 на установке, имеющей узел предварительного испарения (нагрева) бутан-бутиленовой фракции, печь окончательного нагрева сырья, последовательные (последовательно-параллельные) реакторы (от одного до двух) со стационарным слоем катализатора, систему теплообменников и рекуперации тепла для выработки пара или нагрева бутан-бутиленовой фракции, систему сепарации и выделения олигомеризата - бензиновой фракции, узел регенерации катализатора, процесс этерификации ведут в одно- или двухреакторном узле, при температуре 60-120oС, давлении 0,05-1,0 МПа, объемной скорости подачи смеси метанола и бензиновой фракции 0,5-10 ч-1, массовом соотношении метанол : исходная бензиновая фракция 1 : 12-1 : 40, при степени этерификации не менее 70% с добавлением в конечный продукт антиокислителя не более 0,2 мас.%.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что получаемый конечный продукт имеет октановое число на 2-5 пунктов выше, чем исходная олефинсодержащая бензиновая фракция.
RU99124152/04A 1999-11-16 1999-11-16 Способ получения высокооктановой добавки - компонента автомобильного топлива RU2176634C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99124152/04A RU2176634C2 (ru) 1999-11-16 1999-11-16 Способ получения высокооктановой добавки - компонента автомобильного топлива

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99124152/04A RU2176634C2 (ru) 1999-11-16 1999-11-16 Способ получения высокооктановой добавки - компонента автомобильного топлива

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU99124152A RU99124152A (ru) 2001-09-10
RU2176634C2 true RU2176634C2 (ru) 2001-12-10

Family

ID=20227051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99124152/04A RU2176634C2 (ru) 1999-11-16 1999-11-16 Способ получения высокооктановой добавки - компонента автомобильного топлива

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2176634C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2544553C1 (ru) * 2013-12-25 2015-03-20 Открытое акционерное общество "Газпромнефть-Московский НПЗ" (ОАО "Газпромнефть-МНПЗ") Способ получения высокооктановой добавки к автомобильному бензину

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2544553C1 (ru) * 2013-12-25 2015-03-20 Открытое акционерное общество "Газпромнефть-Московский НПЗ" (ОАО "Газпромнефть-МНПЗ") Способ получения высокооктановой добавки к автомобильному бензину

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4329516A (en) Process for the production of methyl t-butyl ether
CA1252122A (en) Process for upgrading fischer-tropsch olefins
JPH01207391A (ja) エーテル化及び酸素含有化合物のガソリンへの転化のための統合方法
US4830635A (en) Production of liquid hydrocarbon and ether mixtures
US4058576A (en) Conversion of methanol to gasoline components
US7592496B2 (en) Light olefin production via dimethyl ether
US5059744A (en) Reactor and recovery system for upgrading lower olefins
KR102444322B1 (ko) 통합된 산소화물 전환 및 올레핀 올리고머화
US20130245348A1 (en) Production of propylene via simultaneous dehydration and skeletal isomerisation of isobutanol on acid catalysts followed by metathesis
NO317505B1 (no) Fremgangsmate for fremstilling av mettede oligomerer og fremgangsmate for fremstilling av et motordrivstoffprodukt fra en isobutenholdig innlopsstrom
WO1996010548A1 (fr) Procede de production d'hydrocarbure aromatique
US4879428A (en) Upgrading lower olefins
CA3090050C (en) Method and device for the production of a synthetic gasoline
US20180155631A1 (en) Combined olefin and oxygenate conversion for aromatics production
GB2325237A (en) Production of high octane hydrocarbons by the selective dimerization of isobutene
US4835329A (en) Process for producing high octane gasoline
EP2374780A1 (en) Production of propylene via simultaneous dehydration and skeletal isomerisation of isobutanol on acid catalysts followed by metathesis
EP1942089B1 (en) Process for converting ethanol and hydrocarbons in a fluidized catalytic cracking unit
EP2655300A1 (en) Production of fuel additives via simultaneous dehydration and skeletal isomerisation of isobutanol on acid catalysts followed by etherification
EP0673352B1 (en) Process and reactor system for oligomerization of olefins
RU2176634C2 (ru) Способ получения высокооктановой добавки - компонента автомобильного топлива
US5138102A (en) Reactor quenching for catalytic olefin hydration in ether production
RU2144942C1 (ru) Способ получения компонентов моторных топлив (биформинг-2)
US10519383B2 (en) Integrated methanol separation and methanol-to-gasoline conversion process
EP0458048A1 (en) Production of diisopropyl ether

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151117