RU2436838C1 - Procedure for de-mercaptanisation of kerosene fractions - Google Patents

Procedure for de-mercaptanisation of kerosene fractions Download PDF

Info

Publication number
RU2436838C1
RU2436838C1 RU2010130190/04A RU2010130190A RU2436838C1 RU 2436838 C1 RU2436838 C1 RU 2436838C1 RU 2010130190/04 A RU2010130190/04 A RU 2010130190/04A RU 2010130190 A RU2010130190 A RU 2010130190A RU 2436838 C1 RU2436838 C1 RU 2436838C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydrogen
mercaptans
kerosene
fraction
straight
Prior art date
Application number
RU2010130190/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Львович Князьков (RU)
Александр Львович Князьков
Александр Анатольевич Никитин (RU)
Александр Анатольевич Никитин
Николай Макарович Лагутенко (RU)
Николай Макарович Лагутенко
Евгений Николаевич Карасев (RU)
Евгений Николаевич Карасев
Максим Александрович Бубнов (RU)
Максим Александрович Бубнов
Дмитрий Владимирович Борисанов (RU)
Дмитрий Владимирович Борисанов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез" (ОАО "Славнефть-ЯНОС")
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 "Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез" (ОАО "Славнефть-ЯНОС") filed Critical Открытое акционерное общество "Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез" (ОАО "Славнефть-ЯНОС")
Priority to RU2010130190/04A priority Critical patent/RU2436838C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2436838C1 publication Critical patent/RU2436838C1/en

Links

Landscapes

  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

FIELD: gas and oil production. ^ SUBSTANCE: invention refers to procedure of de-mercaptanisation of kerosene fractions by contacting raw stock (kerosene fraction) and hydrogen in zone of preliminary treated catalyst of hydro-fining of activity not over 50% of guaranteed nominal activity at temperature 220-240C, pressure 0.4-1.2 MPa, volume rate of gas-raw stock supply 3.5-7 h-1 and multiplicity hydrogen/raw stock not less, than 4:1 nm3/m3. Also, there is performed preliminary preparation of production of straight-run kerosene fraction by extraction of oil AT or AVT at installations of primary processing by means of rectification with calculated parametres of mode of operation of columns C-1 and C-2. Origin of oil raw stock, qualitative-quantitative fraction-by fraction distribution of mercaptans, straight-run benzene fractions containing maximal amount of mercaptans and a straight-run kerosene fraction are taken in consideration during calculation of the parametres. The kerosene fraction is subjected to process of de-mercaptanisation by contacting a descending flow of mixture of raw stock with hydrogen in a reactor of axial type equipped with a distributor of gas-raw stock mixture of catalyst of hydro-fining. ^ EFFECT: achieving content of mercaptans in kerosene fraction not over 10 ppm at maintaining initial level of total sulphur; simultaneous reduction of operational expenditures and increased flexibility of process of reactive fuel production. ^ 1 ex, 4 tbl

Description

Изобретение относится к области нефтепереработки и может быть использовано для очистки керосиновых фракций от меркаптанов.The invention relates to the field of oil refining and can be used to purify kerosene fractions from mercaptans.

Современные требования по содержанию меркаптанов в топливах чрезвычайно жесткие. Технический регламент «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту» требует содержания меркаптанов в реактивном топливе не более 30 ppm. Британский стандарт ДЕФ СТАН 91-91/4-2002, нормирующий требования к реактивному топливу Джет Ай, устанавливает требования по содержанию меркаптанов на уровне не более 30 ppm. Кроме того, оба нормативных документа устанавливают требования по таким показателям качества, как термоокислительная стабильность, а ДЕФ СТАН еще и по показателю качества, характеризующего смазывающую способность топлива. Российские стандарты на топливо реактивное ТС-1 не устанавливают требований по смазывающей способности, однако эти требования заложены в комплекс методов квалификационной оценки (КМКО) и являются обязательными при постановке топлива на производство.Current requirements for the content of mercaptans in fuels are extremely stringent. The technical regulation “On requirements for automobile and aviation gasoline, diesel and marine fuel, jet fuel and heating oil” requires the content of mercaptans in jet fuel not exceeding 30 ppm. The British standard DEF STAN 91-91 / 4-2002, which regulates the requirements for jet fuel Jet Ai, sets the requirements for the content of mercaptans at a level of no more than 30 ppm. In addition, both regulatory documents establish requirements for such quality indicators as thermo-oxidative stability, and DEF STAN also for the quality indicator characterizing the lubricity of the fuel. Russian standards for jet fuel TS-1 do not establish requirements for lubricity, however, these requirements are included in the set of qualification assessment methods (KMKO) and are mandatory when setting fuel for production.

Известен способ удаления меркаптанов из керосиновых фракций путем защелачивания водным раствором гидроксида натрия и окисления кислородом воздуха в присутствии воднощелочных растворов фталоцианиновых катализаторов с последующим отделением раствора катализатора от очищенного сырья - процесс "Мерокс" [Ситтиг М. Процессы окисления углеводородного сырья. - М.: Химия, 1970. - 300 с.]. Основным недостатком известного способа является образование стойких эмульсий керосиновой фракции со щелочными растворами.A known method of removing mercaptans from kerosene fractions by alkalization with an aqueous solution of sodium hydroxide and oxidation with oxygen in the presence of aqueous alkaline solutions of phthalocyanine catalysts, followed by separation of the catalyst solution from the purified feedstock, is the Merox process [Sittig M. Processes for the oxidation of hydrocarbon feedstocks. - M.: Chemistry, 1970. - 300 p.]. The main disadvantage of this method is the formation of persistent emulsions of the kerosene fraction with alkaline solutions.

Известны способы очистки нефтепродуктов от меркаптанов (демеркаптанизация) путем перевода меркаптанов водными растворами щелочей в меркаптиды с последующим окислением меркаптанов кислородом воздуха в дисульфиды в присутствии катализаторов, а также путем обработки их растворами гипохлорита натрия, перекисью водорода, органическими перекисями, надкислотами и диметилсульфоксидом [Сигэру Оаэ. Химия органических соединений серы. - М.: Химия, 1975. - с.98-103, 512].Known methods for purifying petroleum products from mercaptans (demercaptanization) by converting mercaptans with aqueous solutions of alkalis to mercaptides followed by oxidation of mercaptans with atmospheric oxygen to disulfides in the presence of catalysts, as well as by treating them with sodium hypochlorite solutions, hydrogen peroxide, organic peroxides, oxydisulfide and dimethoxide . Chemistry of organic sulfur compounds. - M.: Chemistry, 1975. - S. 98-103, 512].

Известен способ очистки нефтяных дистиллятов от меркаптанов (патент РФ №2145972) путем окислительной обработки в реакторе со стационарным слоем катализатора, содержащего металлфталоцианин на твердом носителе, в присутствии щелочного агента. Далее отработанный щелочной агент отделяют от очищенной фракции, концентрируют и рециркулируют в реактор на стадию очистки.A known method of purification of petroleum distillates from mercaptans (RF patent No. 2145972) by oxidative treatment in a reactor with a stationary catalyst bed containing metalphthalocyanine on a solid support in the presence of an alkaline agent. Next, the spent alkaline agent is separated from the purified fraction, concentrated and recycled to the reactor to the purification step.

Известен способ демеркаптанизации нефтяных дистиллятов (патент РФ №2106387) путем обработки их кислородом воздуха в присутствии гетерогенного катализатора, содержащего сульфат меди, нанесенного на углеродистую волокнистую ткань. Катализатор периодически через 50-200 часов работы пропитывают водным раствором гидроксида натрия.A known method of demercaptanization of petroleum distillates (RF patent No. 2106387) by treating them with atmospheric oxygen in the presence of a heterogeneous catalyst containing copper sulfate deposited on carbon fiber fabric. After 50-200 hours of operation, the catalyst is periodically impregnated with an aqueous solution of sodium hydroxide.

Недостатком известных способов является сложность их реализации, требующая создания специальных многостадийных промышленных установок.A disadvantage of the known methods is the complexity of their implementation, which requires the creation of special multi-stage industrial plants.

Известен способ демеркаптанизации керосиновых фракций (патент РФ №2179573), при котором демеркаптанизацию керосиновых фракций проводят путем нагрева до 150-250°С смеси, содержащей исходное сырье и углеводородный газ (содержит 4-20 мас.% водорода), взятых в соотношении 5:50 нм33 сырья и контактируя далее эту смесь при давлении 0,1-0,5 МПа с катализатором, содержащим оксиды металлов 6 и 8 группы Периодической системы элементов. При этом катализатор предварительно обрабатывают в течение 12-48 часов раствором, содержащим 0,5-1,0 мас.% полисульфидов в керосиновой фракции, при температуре 150-250°С, давлении 0,1-0,3 МПа и подаче углеводородного газа (содержит 4-20 мас.% Н2) не менее 10 нм33 керосиновой фракции.A known method of demercaptanization of kerosene fractions (RF patent No. 2179573), in which demercaptanization of kerosene fractions is carried out by heating to 150-250 ° C a mixture containing feedstock and hydrocarbon gas (contains 4-20 wt.% Hydrogen), taken in a ratio of 5: 50 nm 3 / m 3 of raw materials and further contacting this mixture at a pressure of 0.1-0.5 MPa with a catalyst containing metal oxides of groups 6 and 8 of the Periodic Table of the Elements. In this case, the catalyst is pretreated for 12-48 hours with a solution containing 0.5-1.0 wt.% Polysulfides in the kerosene fraction, at a temperature of 150-250 ° C, a pressure of 0.1-0.3 MPa and a hydrocarbon gas supply (contains 4-20 wt.% H 2 ) not less than 10 nm 3 / m 3 of kerosene fraction.

Недостатком данного способа является протекание одновременно с процессом демеркаптанизации также процесса гидроочистки керосиновых фракций, что приводит к снижению содержания общей серы, что, как известно, в свою очередь, ведет к снижению смазывающей способности топлива и ухудшению показателя его термоокислительной стабильности. Кроме того, этот процесс предполагает достаточно большое потребление водорода.The disadvantage of this method is that the process of hydrotreating kerosene fractions, which leads to a decrease in the total sulfur content, which, as is known, in turn leads to a decrease in the lubricity of the fuel and a deterioration in its thermo-oxidative stability, occurs simultaneously with the process of demercaptanization. In addition, this process involves a fairly large consumption of hydrogen.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ демеркаптанизации керосиновых фракций (патент РФ №2381257), который осуществляется путем контактирования сырья и водорода в зоне предварительно обработанного катализатора в режиме противотока при температуре 220-230°С, объемной скорости подачи сырья 5-7 ч-1, кратности водород/сырье (30-50):1 с последующим удалением легких углеводородов и сероводорода, при этом указанные операции осуществляются в одном реакторе.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed invention is a method for demercaptanization of kerosene fractions (RF patent No. 2381257), which is carried out by contacting the feedstock and hydrogen in the zone of the pre-treated catalyst in countercurrent mode at a temperature of 220-230 ° C, volumetric feed rate 5-7 h -1 , multiples of hydrogen / feed (30-50): 1, followed by removal of light hydrocarbons and hydrogen sulfide, while these operations are carried out in one reactor.

Однако данный способ обладает рядом существенных недостатков, таких как сложное аппаратурное исполнение проводимого процесса, которое объединяет в одном аппарате два процесса с различными технологическими режимами: демеркаптанизацию керосиновых фракций и отпарку легких углеводородов и сероводорода. Это приводит к значительным потерям материальных потоков из-за уноса керосиновой фракции восходящим потоком водорода, диапазон производительности аппарата значительно снижен из-за необходимости ведения процесса при объемной скорости подачи сырья в пределах 5-7 ч-1 и, кроме того, также предполагает значительный расход водорода на проведение процесса.However, this method has a number of significant drawbacks, such as the complex hardware design of the process, which combines two processes with different technological modes in one device: demercaptanization of kerosene fractions and stripping of light hydrocarbons and hydrogen sulfide. This leads to significant losses of material flows due to the carry-over of the kerosene fraction by the upward flow of hydrogen, the range of productivity of the apparatus is significantly reduced due to the need to conduct the process at a volumetric feed rate of 5-7 h -1 and, in addition, also involves a significant consumption hydrogen for the process.

Целью предлагаемого изобретения является создание способа демеркаптанизации керосиновых фракций, позволяющего достичь содержания меркаптанов не более 10 ppm при сохранении исходного уровня общей серы с одновременным сокращением эксплуатационных затрат и повышением гибкости процесса производства реактивного топлива.The aim of the invention is to provide a method for the demercaptanization of kerosene fractions, which allows to achieve a mercaptan content of not more than 10 ppm while maintaining the initial level of total sulfur while reducing operating costs and increasing the flexibility of the jet fuel production process.

Поставленная цель достигается способом демеркаптанизации керосиновых фракций (сырья) путем контактирования сырья и водорода при повышенных температуре и давлении в зоне предварительно обработанного катализатора, при этом предлагаемый способ отличается тем, что включает предварительную стадию подготовки получения дистиллятов на установках первичной переработки нефти AT или АВТ, когда ректификацией выделяют совместно с прямогонными бензиновыми фракциями метил-, этил-, частично пропил-, бутил- и более тяжелые меркаптаны и прямогонную керосиновую фракцию, демеркаптанизацию которой проводят путем контактирования нисходящего потока смеси сырья с водородом в реакторе аксиального типа снабженном распределителем газосырьевой смеси и процесс ведут на катализаторе в качестве которого используют катализатор гидроочистки с активностью не более 50% от гарантированной номинальной активности при температуре 220-240°С, давлении 0,4-1,2 МПа, объемной скорости подачи газосырьевой смеси 3,5-7 ч-1 и кратности водород/сырье не менее 4:1 нм33.This goal is achieved by the method of demercaptanization of kerosene fractions (feedstock) by contacting the feedstock and hydrogen at elevated temperature and pressure in the zone of the pre-treated catalyst, while the proposed method is characterized in that it includes a preliminary stage of preparation of distillates at the primary oil refining plants AT or ABT, when by distillation, methyl, ethyl, partially propyl, butyl and heavier mercaptans and straight-run to rosin fraction, demercaptanization of which is carried out by contacting the downward flow of a mixture of raw materials with hydrogen in an axial type reactor equipped with a gas-raw material mixture distributor and the process is conducted on a catalyst using a hydrotreating catalyst with an activity of not more than 50% of the guaranteed nominal activity at a temperature of 220-240 ° C , a pressure of 0.4-1.2 MPa, a volumetric feed rate of a gas-raw material mixture of 3.5-7 h -1 and a hydrogen / feed ratio of at least 4: 1 nm 3 / m 3 .

При этом дистилляты установок AT, АВТ - прямогонные бензиновые и керосиновую фракции получают ректификацией исходного нефтяного сырья в колоннах К-1 и К-2 при таких параметрах технологического режима работы колонн, которые определяют расчетным путем в зависимости от происхождения нефтяного сырья и распределения меркаптанов по фракционному составу сырья.At the same time, distillates of AT, ABT installations - straight-run gasoline and kerosene fractions are obtained by distillation of the feedstock in columns K-1 and K-2 at such parameters of the technological mode of operation of the columns that are determined by calculation depending on the origin of the feedstock and the distribution of mercaptans by fractional composition of raw materials.

Существенными отличительными признаками предлагаемого способа являются:Salient features of the proposed method are:

- наличие стадии предварительной подготовки получения дистиллятов при первичной перегонке нефти на установках AT или АВТ путем ректификации нефтяного сырья при определенных расчетным путем, в зависимости от состава нефтяного сырья и пофракционного распределения меркаптанов, параметрах режима работы колонн предварительного отбензинивания К-1 и основной ректификационной колонны К-2 с целью максимального отбора вместе с фракциями прямогонного бензина соединений метил-, этил-, частично пропил-, бутил- и более тяжелых меркаптанов и получения частично демеркаптанизированной прямогонной керосиновой фракции, которую затем, в смеси с водородом, направляют в реактор аксиального типа, который снабжен распределителем газосырьевой смеси, непосредственно для проведения процесса демеркаптанизации на загруженном в реактор и предварительно сульфидированном катализаторе в качестве которого используют катализатор гидроочистки с активностью не более 50% от гарантированной номинальной активности. Процесс ведут при следующих технологических параметрах: при температуре 220-240°С, давлении 0,4-1,2 МПа, объемной скорости подачи газосырьевой смеси 3,5-7 ч-1 и кратности водород/сырье не менее 4:1 нм33.- the presence of a preliminary preparation stage for the production of distillates during the initial distillation of crude oil at AT or AWT units by distillation of crude oil using certain calculation methods, depending on the composition of the crude oil and the fractional distribution of mercaptans, the operating conditions of the K-1 preliminary topping columns and the main distillation column K -2 in order to maximize the selection, together with fractions of straight-run gasoline, of compounds of methyl-, ethyl-, partially propyl-, butyl- and heavier mercaptans and obtain I partially demercaptanized straight-run kerosene fraction, which then, in a mixture with hydrogen, is sent to an axial type reactor, which is equipped with a gas-feed mixture distributor, directly for carrying out the process of demercaptanization on a catalyst loaded in the reactor and pre-sulphided, which use a hydrotreating catalyst with activity no more 50% of guaranteed nominal activity. The process is carried out at the following process parameters: at a temperature of 220-240 ° C, a pressure of 0.4-1.2 MPa, a volumetric feed rate of a gas-raw material mixture of 3.5-7 h -1 and a hydrogen / feed ratio of at least 4: 1 nm 3 / m 3 .

Анализ доступной литературы не выявил технических решений, сходных с предлагаемым способом.Analysis of the available literature did not reveal technical solutions similar to the proposed method.

Указанные отличительные признаки предлагаемого технического решения определяют его новизну. Таким образом, заявленный способ соответствует критерию «новизна». Анализ известных решений по способам демеркаптанизации керосиновых фракций позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками указанного способа.These distinctive features of the proposed technical solution determine its novelty. Thus, the claimed method meets the criterion of "novelty." Analysis of the known solutions for the methods of demercaptanization of kerosene fractions allows us to conclude that they lack features similar to the significant distinguishing features of this method.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Нефтяное сырье подают в колонну предварительного отбензинивания К-1 установки первичной перегонки нефти АВТ. С верха колонны К-1 выделяют из нефтяного сырья бензиновую фракцию, содержащую метил-, этил- и частично пропил-, бутил- и более тяжелые меркаптаны. Далее кубовый продукт колонны К-1 - частично отбензиненную нефть подают в основную ректификационную колонну К-2, где идет дальнейший процесс разделения частично отбензиненной нефти на прямогонные фракции. При соблюдении расчетным путем подобранного технологического режима с верха колонны К-2 отделяют бензиновую фракцию, вместе с которой также удаляют часть меркаптанов, а в стриппинг-колонну К-3/1 выводят прямогонную керосиновую фракцию реактивного топлива. Технологические параметры работы процесса зависят от происхождения нефтяного сырья, содержания меркаптанов и их пофракционного распределения и определяют их для различных нефтяных смесей индивидуально, предварительным расчетом. Расчет параметров технологического режима ректификационных колонн К-1 и К-2 производят таким образом, чтобы добиться минимального содержания меркаптанов в выводимой прямогонной керосиновой фракции путем максимального вывода их совместно с другими прямогонными фракциями: бензиновыми, дизельной. Так, для смеси Ухтинских и Восточных нефтей (при их соотношении 30:70 мас.%) целесообразно вести процесс при температуре верха колонны К-1 в пределах 149-168°С, низа колонны К-1 в пределах 272-275°С, верха колонны К-2 - 138-142°С.Crude oil is fed to the K-1 preliminary topping column of the ABT primary oil distillation unit. From the top of the K-1 column, a gasoline fraction containing methyl, ethyl and partially propyl, butyl and heavier mercaptans is isolated from petroleum feed. Next, the bottoms product of the K-1 column - partially stripped oil is fed to the main distillation column K-2, where the further process of separation of partially stripped oil into straight-run fractions is ongoing. Subject to the calculation of the selected technological regime, the gasoline fraction is separated from the top of the K-2 column, with which some mercaptans are also removed, and the straight-run kerosene fraction of jet fuel is removed to the K-3/1 stripping column. The technological parameters of the process depend on the origin of the crude oil, the content of mercaptans and their fractional distribution and determine them individually for various oil mixtures, by preliminary calculation. The calculation of the parameters of the technological regime of distillation columns K-1 and K-2 is carried out in such a way as to achieve a minimum content of mercaptans in the output straight-run kerosene fraction by maximizing their output together with other straight-run fractions: gasoline, diesel. So, for a mixture of Ukhta and Eastern oils (with a ratio of 30:70 wt.%), It is advisable to carry out the process at a temperature of the top of the K-1 column in the range of 149-168 ° C, the bottom of the K-1 column in the range of 272-275 ° C, the top of the K-2 column is 138-142 ° C.

Далее, полученную вышеописанным способом прямогонную керосиновую фракцию в смеси с водородосодержащим газом (содержит водород до 99 об.%) при объемном соотношении водородсодержащий газ:сырье не менее 4:1, подают в реактор аксиального типа, снабженный распределителем газосырьевой смеси. При этом распределитель газосырьевой смеси представляет собой серию пустотелых усеченных конусов, установленных коаксиально.Further, the straight-run kerosene fraction obtained in the above method in a mixture with a hydrogen-containing gas (contains hydrogen up to 99 vol%) with a volume ratio of hydrogen-containing gas: raw materials of at least 4: 1 is fed to an axial type reactor equipped with a gas-raw material mixture distributor. At the same time, the gas-raw material mixture distributor is a series of hollow truncated cones installed coaxially.

Газосырьевую смесь контактируют в реакторе в условиях нисходящего потока при температуре 220-240°С, давлении 0,4-1,2 МПа и при объемной скорости подачи от 3,5 до 7 ч-1 на катализаторе, в качестве которого используют традиционные, содержащие оксиды металлов 6 и 8 группы Периодической системы элементов (такие, как алюмокобальт-молибденовые, алюмоникель-молибденовые) катализаторы гидроочистки с активностью, достигающей не более 50% гарантированной номинальной активности. При этом используемый катализатор, например, алюмокобальтмолибденовый ГО-70, предварительно сульфидируют в течение 12-48 часов раствором, содержащим 0,5-1,0 мас.% полисульфидов в керосиновой фракции, при температуре 150-250°С, давлении 0,1-0,3 МПа и подаче углеводородного газа (содержит 4-20 мас.% Н2) не менее 10 нм33 керосиновой фракции.The gas-raw material mixture is contacted in the reactor in a downward flow at a temperature of 220-240 ° C, a pressure of 0.4-1.2 MPa and with a volumetric feed rate of 3.5 to 7 h -1 on a catalyst, which is used as traditional, containing metal oxides of groups 6 and 8 of the Periodic system of elements (such as alumina-cobalt-molybdenum, alumina-nickel-molybdenum) hydrotreating catalysts with activity reaching not more than 50% of the guaranteed nominal activity. In this case, the catalyst used, for example, alumina-cobalt-molybdenum GO-70, is pre-sulfidized for 12-48 hours with a solution containing 0.5-1.0 wt.% Polysulfides in the kerosene fraction, at a temperature of 150-250 ° С, pressure 0.1 -0.3 MPa and the supply of hydrocarbon gas (contains 4-20 wt.% H 2 ) not less than 10 nm 3 / m 3 of the kerosene fraction.

После прохождения реактора газопродуктовую смесь направляют в отпарную колонну для отпарки от сероводорода.After passing through the reactor, the gas product mixture is sent to a stripping column for stripping from hydrogen sulfide.

Примеры исполнения.Examples of execution.

Результаты исполнения изобретения представлены в таблицах 1-4. Способ осуществляют согласно вышеописанной технологической последовательности.The results of the invention are presented in tables 1-4. The method is carried out according to the above process sequence.

После проведения физико-химического исследования нефтяного сырья, перерабатываемого на установках АВТ ОАО «Славнефть-ЯНОС» и состоящего из смеси Ухтинских и Восточных нефтей при их соотношении 30:70 мас.%, выявления пофракционного распределения меркаптанов в нефтяном сырье и отбираемых прямогонных фракциях (таблица 1), моделируя процесс с использованием программы HYSIS, был осуществлен выбор оптимальных параметров технологического режима для использования способа в промышленном масштабе.After carrying out a physico-chemical study of the crude oil processed at the AVT plants of OAO Slavneft-YANOS and consisting of a mixture of Ukhta and East oils at a ratio of 30:70 wt.%, Revealing the fractional distribution of mercaptans in the crude oil and selected straight-run fractions (table 1), simulating the process using the HYSIS program, the selection of the optimal parameters of the technological mode for using the method on an industrial scale was carried out.

Физико-химическое исследование нефтяного сырья показало присутствие меркаптанов во всех фракциях сырья: от легких (сухого газа, ПБФ) до дизельных и более тяжелых нефтяных фракций. Спектр этих соединений широк: от легких меркаптанов C1-C5 до тяжелых С1013, имеющих температуру кипения 250-340°С.Physico-chemical studies of petroleum feedstocks showed the presence of mercaptans in all fractions of the feedstock: from light (dry gas, PBP) to diesel and heavier petroleum fractions. The spectrum of these compounds is wide: from light mercaptans C 1 -C 5 to heavy C 10 -C 13 having a boiling point of 250-340 ° C.

В таблице 2 приведены примеры технологических режимов работы отбензинивающей колонны К-1 и основной ректификационной колонны К-2 установки АВТ при подборе варианта работы, имеющем целью выведение предварительно вместе с бензиновыми фракциями значительного количества метил-, этил- и, частично пропил-, бутил- и более тяжелых меркаптанов, позволяя тем самым получить уже частично демеркаптанизированную прямогонную керосиновую фракцию, в которой присутствуют меркаптаны С210, наибольшее количество из них составляют меркаптаны С56 с температурами кипения в пределах 125-150°С. Поэтому, утяжеляя конец кипения бензиновой фракции К-2 и, соответственно, начало кипения керосиновой фракции, увеличиваем удаление меркаптанов С56 с бензиновой фракцией, таким образом, снижая их содержание в керосиновой фракции.Table 2 shows examples of the technological modes of operation of the K-1 topping column and the K-2 main distillation column of the ABT unit when selecting a work option with the aim of removing a significant amount of methyl-, ethyl- and partially propyl-, butyl- together with gasoline fractions and heavier mercaptans, thereby allowing to receive the already partially demerkaptanizirovannuyu straight-run kerosene fraction, wherein the mercaptans are present C 2 -C 10, the largest number of them are mercaptans C 5 -C 6 tempo rature boiling in the range 125-150 ° C. Therefore, increasing the end of boiling of the K-2 gasoline fraction and, accordingly, the beginning of boiling of the kerosene fraction, we increase the removal of C 5 -C 6 mercaptans with the gasoline fraction, thereby reducing their content in the kerosene fraction.

Оптимальной температурой верха колонны К-2 является значение 138-142°С, понижение температуры ниже 138°С - ведет к увеличению содержания меркаптанов в прямогонной керосиновой фракции, а увеличение температуры выше 142°С - к нарушению требования ГОСТ по началу температуры кипения прямогонной керосиновой фракции.The optimum top temperature of the K-2 column is 138-142 ° С, a decrease in temperature below 138 ° С leads to an increase in the content of mercaptans in the straight-run kerosene fraction, and an increase in temperature above 142 ° С leads to a violation of the GOST requirements for the beginning of the boiling point of straight-run kerosene fractions.

Распределение меркаптанов в потоке стриппинг-колонны К-3/1 установки АВТ (прямогонная керосиновая фракция) по расчетам программы HYSIS представлено в таблице 3.The distribution of mercaptans in the flow of the K-3/1 stripping column of the ABT unit (straight-run kerosene fraction) according to the calculations of the HYSIS program is presented in table 3.

В таблице 4 приведены результаты проведения процесса на лабораторной установке демеркаптанизации керосина с использованием катализатора гидроочистки ГО-70 с 50% активностью от ее номинального значения.Table 4 shows the results of the process at the laboratory installation of kerosene demercaptanization using GO-70 hydrotreating catalyst with 50% activity from its nominal value.

Результаты испытаний показали, что оптимальной температурой процесса демеркаптанизации керосиновых фракций является 220-240°С. Снижение температуры процесса демеркаптанизации ниже 220°С снижает степень очистки от меркаптанов, при повышении температуры до 250°С начинается процесс гидроочистки, что приводит к снижению содержания общей серы в гидрогенизате (в гидродемеркаптанизированной керосиновой фракции) и, следовательно, ухудшаются эксплуатационные характеристики реактивного топлива.The test results showed that the optimal temperature of the process of demercaptanization of kerosene fractions is 220-240 ° C. Lowering the temperature of the demercaptanization process below 220 ° C reduces the degree of purification from mercaptans, and when the temperature rises to 250 ° C, the hydrotreating process begins, which leads to a decrease in the total sulfur content in the hydrogenate (in the hydrodemercaptanized kerosene fraction) and, therefore, the operational characteristics of jet fuel deteriorate.

Объемная скорость подачи сырья и водорода: 3,5-7,0. Ведение процесса в широком диапазоне объемных скоростей увеличивает гибкость процесса демеркаптанизации по загрузке мощностей в зависимости от сезонного спроса и конъюнктуры рынка. Примеры исполнения показали: при объемной скорости 3,5 ч-1 и температуре до 240°С процесс идет без снижения содержания общей серы, то есть без ухудшения смазывающей способности и термоокислительной стабильности.Volumetric feed rate of raw materials and hydrogen: 3.5-7.0. Conducting the process in a wide range of space velocities increases the flexibility of the demercaptanization process for capacity utilization depending on seasonal demand and market conditions. Examples of performance showed: at a space velocity of 3.5 h -1 and a temperature of up to 240 ° C, the process proceeds without reducing the total sulfur content, that is, without compromising lubricity and thermo-oxidative stability.

Давление в реакторе возможно поддерживать в широких пределах: 0,4-1,2 МПа, поскольку повышение давления выше 1,2 МПа ведет к снижению содержания обшей серы в гидрогенизате (в гидродемеркаптанизированной керосиновой фракции), что влечет понижение смазывающей способности и термоокислительной стабильности. При давлении в аппарате ниже 0,4 МПа растет содержание меркаптановой серы.The pressure in the reactor can be maintained within a wide range: 0.4-1.2 MPa, since an increase in pressure above 1.2 MPa leads to a decrease in the total sulfur content in the hydrogenate (in the hydrodemercaptanized kerosene fraction), which leads to a decrease in lubricity and thermo-oxidative stability. At a pressure in the apparatus below 0.4 MPa, the mercaptan sulfur content increases.

Процесс достигает целевых показателей при кратности подачи водород/ сырье 4:1 при использовании ВСГ, содержащего водород до 99% об. При более низкой кратности содержание меркаптанов в гидродемеркаптанизированной керосиновой фракции превышает 10 ppm.The process achieves the target with a hydrogen / feed feed ratio of 4: 1 when using a WASH containing hydrogen up to 99% vol. At lower multiplicity, the content of mercaptans in the hydrodemercaptanized kerosene fraction exceeds 10 ppm.

Таблица 1Table 1 Распределение меркаптанов в продуктах установки АВТ-3 по расчету в программе HYSYS (пример 1 из таблицы 3).Distribution of mercaptans in the products of the AVT-3 installation as calculated in the HYSYS program (example 1 from table 3). Меркаптаны Mercaptans Содержание, ppmContent, ppm в нефтиin oil в бензине K-1in gasoline K-1 в бензине К-2in gasoline K-2 реактивное топливоjet fuel в К-3/2in K-3/2 в К-3/3in K-3/3 С1C1 4545 234234 490490 00 1one 1one С2C2 4040 157157 767767 22 22 1one С3C3 4343 247247 376376 55 22 1one С4C4 3535 172172 424424 1616 4four 22 С5C5 1212 4747 119119 3131 33 1one С6C6 55 15fifteen 99 3131 33 1one С7C7 22 4four 14fourteen 22 1one С8C8 22 33 1313 55 1one С9C9 33 22 15fifteen 11eleven 33 C10C10 66 33 3737 14fourteen С11C11 66 2626 2121 С12C12 55 1010 2121 С13C13 1one 1one 4four суммаthe amount ∑205∑205 ∑881∑881 ∑2185∑2185 ∑130∑130 ∑107∑107 ∑72∑72

Figure 00000001
Figure 00000001

Таблица 3Table 3 Распределение меркаптанов в потоке К-3/1 (прямогонная керосиновая фракция) установки АВТ-3 по расчету в программе HYSYSDistribution of mercaptans in the K-3/1 stream (straight-run kerosene fraction) of the AVT-3 unit as calculated in the HYSYS program МеркаптаныMercaptans Содержание, ppmContent, ppm Пример 1Example 1 Пример 2Example 2 Пример 3Example 3 Пример 4Example 4 Пример 5Example 5 Пример 6Example 6 Пример 7Example 7 Пример 8Example 8 С1C1 00 00 00 00 00 00 00 00 С2C2 22 22 22 22 22 1one 22 1one С3C3 55 55 55 55 33 33 33 22 С4C4 1616 15fifteen 14fourteen 1212 11eleven 99 99 77 С5C5 3131 2525 20twenty 1717 1616 1212 11eleven 99 С6C6 3131 30thirty 2828 2525 2121 1616 14fourteen 1313 С7C7 14fourteen 15fifteen 15fifteen 1616 14fourteen 14fourteen 1313 15fifteen С8C8 1313 1313 14fourteen 14fourteen 14fourteen 1616 15fifteen 18eighteen С9C9 15fifteen 15fifteen 15fifteen 1616 1919 2121 2121 2121 C10C10 33 33 33 33 66 55 11eleven 55 С11C11 00 00 00 00 00 00 00 00 С12C12 00 00 00 00 00 00 00 00 С13C13 00 00 00 00 00 00 00 00 суммаthe amount ∑130∑130 ∑123∑123 ∑116∑116 ∑110∑110 ∑107∑107 ∑97∑97 ∑100∑100 ∑91∑91

Таблица 4Table 4 Результаты испытаний на лабораторной установке гидродемеркаптанизации реактивного топливаTest results at a laboratory unit for hydrodemercaptanization of jet fuel No. Температура в зоне реакции, °СThe temperature in the reaction zone, ° C Объемная скорость, ч-1 Volumetric speed, h -1 Кратность водород/сырье, нм33 The multiplicity of hydrogen / raw materials, nm 3 / m 3 Давление, МПаPressure, MPa Содержание меркаптановой серы в сырье, ppmThe content of mercaptan sulfur in the feed, ppm Содержание меркаптановой серы в гидрогенизате, ppmThe content of mercaptan sulfur in the hydrogenate, ppm Содержание общей серы в сырье, мас.%The total sulfur content in raw materials, wt.% Содержание общей серы в гидрогенизате, мас.%The total sulfur content in the hydrogenate, wt.% 1one 200200 3,53,5 4four 0,40.4 9191 14fourteen 0,180.18 0,180.18 22 210210 3,53,5 1010 0,40.4 9191 1212 0.180.18 0,180.18 33 220220 3,53,5 33 0,40.4 9191 11eleven 0,180.18 0,180.18 4four 220220 3,53,5 4four 0,30.3 9191 11eleven 0,180.18 0,180.18 55 220220 88 4four 0,40.4 9191 11eleven 0,180.18 0,180.18 66 220220 3,53,5 15fifteen 1one 9191 77 0,180.18 0,180.18 77 220220 77 1010 1one 130130 99 0,180.18 0,180.18 88 240240 3,53,5 88 0,40.4 9191 4four 0,180.18 0,180.18 99 240240 77 1010 0,60.6 9191 55 0,180.18 0,180.18 1010 240240 77 88 0,70.7 130130 55 0,180.18 0,180.18 11eleven 240240 55 1010 0,60.6 152152 55 0,180.18 0,180.18 1212 240240 33 4four 0,40.4 9191 4four 0,180.18 0,170.17 1313 240240 77 4four 1,21,2 9191 22 0,180.18 0,180.18 14fourteen 240240 77 4four 1,31.3 9191 1one 0.180.18 0.160.16 15fifteen 250250 77 1010 0,60.6 9191 4four 0,180.18 0,170.17 1616 250250 3,53,5 4four 0,40.4 9191 4four 0,180.18 0,170.17

Таким образом, проведение процесса демеркаптанизации прямогонных керосиновых фракций по предлагаемому способу по сравнению с прототипом позволяет:Thus, the process of demercaptanization of straight-run kerosene fractions by the proposed method in comparison with the prototype allows you to:

- вследствие наличия стадии предварительной подготовки получения дистиллятов при первичной перегонке нефти на установках АВТ и AT, приводящей к интенсификации выделения вместе с бензиновыми фракциями метил-, этил- и, частично, пропил-, бутил- и более тяжелых меркаптанов и, таким образом, провести предварительную демеркаптанизацию прямогонной керосиновой фракции, что позволяет проводить непосредственно процесс гидродемеркаптанизации керосиновой фракции в более мягких условиях и при значительно пониженном расходе водорода;- due to the presence of the preliminary preparation stage for the production of distillates during the initial distillation of oil at ABT and AT units, which leads to the intensification of the separation of methyl, ethyl and, partially, propyl, butyl and heavier mercaptans together with gasoline fractions and, thus, preliminary demercaptanization of the straight-run kerosene fraction, which allows the hydrodemercaptanization of the kerosene fraction to be carried out directly under milder conditions and at a significantly reduced hydrogen consumption;

- применить ранее использовавшийся катализатор гидроочистки с 50%-ной степенью активности в условиях нисходящего потока газосырьевой смеси в реакторе, что позволяет обеспечить минимальный расход водорода и отсутствие дополнительных реакций гидроочистки керосиновой фракции, а значит, сохранить соединения общей серы, обеспечив этим сохранение антиокислительных и смазывающих свойств получаемого товарного топлива;- apply the previously used hydrotreating catalyst with a 50% degree of activity in the downward flow of the gas-raw material mixture in the reactor, which ensures a minimum hydrogen consumption and the absence of additional hydrotreatment reactions of the kerosene fraction, which means that the total sulfur compounds are preserved, thereby preserving antioxidant and lubricating properties of the resulting commercial fuel;

- исключить материальные потери путем устранения частичного уноса фракции прямогонного керосина по сравнению с реактором с восходящим потоком водорода;- eliminate material losses by eliminating the partial ablation of the fraction of straight-run kerosene in comparison with a reactor with an upward flow of hydrogen;

- обеспечить возможность проведения процесса в широком диапазоне объемных скоростей, что увеличивает гибкость процесса демеркаптанизации по загрузке мощностей в зависимости от сезонного спроса и конъюнктуры рынка;- to provide the possibility of carrying out the process in a wide range of space velocities, which increases the flexibility of the demercaptanization process for capacity utilization depending on seasonal demand and market conditions;

- проводить процесс отпарки сероводорода от гидродемеркаптанизированного топлива по традиционной схеме при пониженном по сравнению с прототипом давлении, что обеспечивает меньшую металлоемкость оборудования;- to carry out the process of stripping hydrogen sulfide from hydrodemercaptanized fuel according to the traditional scheme at a lower pressure compared to the prototype, which ensures lower metal consumption of the equipment;

- технологические параметры процесса дают возможность проводить демеркаптанизацию не только керосиновых, но иных фракций реактивного топлива (например, Джет Ай 1).- technological parameters of the process make it possible to carry out demercaptanization of not only kerosene, but other fractions of jet fuel (for example, Jet Ay 1).

Предлагаемый способ прост для осуществления и может быть легко реализован на стандартном оборудовании нефтеперерабатывающих заводов.The proposed method is simple to implement and can be easily implemented on standard equipment of oil refineries.

Claims (1)

Способ демеркаптанизации керосиновых фракций путем контактирования сырья и водорода при повышенных температуре и давлении в зоне предварительно обработанного катализатора, с последующим удалением сероводорода, отличающийся тем, что предварительно, на установках первичной переработки нефти AT или АВТ ректификацией, при расчетных параметрах режима работы колонн К-1 и К-2, учитывающих происхождение нефтяного сырья и качественно-количественное пофракционное распределение меркаптанов, выделяют прямогонные бензиновые фракции, содержащие меркаптаны и прямогонную керосиновую фракцию, демеркаптанизацию которой проводят путем контактирования нисходящего потока смеси сырья с водородом в реакторе аксиального типа, снабженном распределителем газосырьевой смеси на катализаторе гидроочистки с активностью не более 50% от гарантированной номинальной активности при температуре 220-240°С, давлении 0,4-1,2, МПа, объемной скорости подачи газосырьевой смеси 3,5-7 ч-1 и кратности водород/сырье не менее 4:1 нм33. The method of demercaptanization of kerosene fractions by contacting the feedstock and hydrogen at elevated temperature and pressure in the zone of the pre-treated catalyst, followed by removal of hydrogen sulfide, characterized in that it is preliminarily refined at the primary oil refining units at the design parameters of K-1 columns and K-2, taking into account the origin of the crude oil and the qualitatively-quantitative fractional distribution of mercaptans, emit straight-run gasoline fractions containing mercaptans and straight-run kerosene fraction, demercaptanization of which is carried out by contacting the downward flow of a mixture of raw materials with hydrogen in an axial type reactor equipped with a gas-raw mixture distributor on a hydrotreating catalyst with an activity of not more than 50% of the guaranteed nominal activity at a temperature of 220-240 ° C, pressure 0, 4-1.2, MPa, a volumetric feed rate of a gas-raw material mixture of 3.5-7 h -1 and a hydrogen / feed ratio of at least 4: 1 nm 3 / m 3 .
RU2010130190/04A 2010-07-19 2010-07-19 Procedure for de-mercaptanisation of kerosene fractions RU2436838C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010130190/04A RU2436838C1 (en) 2010-07-19 2010-07-19 Procedure for de-mercaptanisation of kerosene fractions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010130190/04A RU2436838C1 (en) 2010-07-19 2010-07-19 Procedure for de-mercaptanisation of kerosene fractions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2436838C1 true RU2436838C1 (en) 2011-12-20

Family

ID=45404342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010130190/04A RU2436838C1 (en) 2010-07-19 2010-07-19 Procedure for de-mercaptanisation of kerosene fractions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2436838C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2621030C1 (en) * 2016-07-28 2017-05-31 Николай Александрович Татаринов Method for purifying gasoline from sulfur impurities
RU2691760C1 (en) * 2019-02-11 2019-06-18 Открытое акционерное общество "Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез" (ОАО "Славнефть-ЯНОС") Method of demercantification of kerosene fractions
RU2691761C1 (en) * 2019-02-11 2019-06-18 Открытое акционерное общество "Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез" (ОАО "Славнефть-ЯНОС") Method of demercantification of kerosene fractions
RU2806044C1 (en) * 2023-02-28 2023-10-25 Публичное акционерное общество "Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез" (ПАО "Славнефть-ЯНОС") Method for demercaptanization of kerosene fractions

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2621030C1 (en) * 2016-07-28 2017-05-31 Николай Александрович Татаринов Method for purifying gasoline from sulfur impurities
RU2691760C1 (en) * 2019-02-11 2019-06-18 Открытое акционерное общество "Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез" (ОАО "Славнефть-ЯНОС") Method of demercantification of kerosene fractions
RU2691761C1 (en) * 2019-02-11 2019-06-18 Открытое акционерное общество "Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез" (ОАО "Славнефть-ЯНОС") Method of demercantification of kerosene fractions
RU2806044C1 (en) * 2023-02-28 2023-10-25 Публичное акционерное общество "Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез" (ПАО "Славнефть-ЯНОС") Method for demercaptanization of kerosene fractions

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2726626C2 (en) Conversion method involving use of interchangeable protective hydrodemetallisation layers, hydrotreated stage in bed and hydrocracking step in interchangeable reactors
JP7083816B2 (en) Aromatics Complex The process of recovering gasoline and diesel from the bottom
US10040744B2 (en) Method for ketonisation of biological material
JP4958792B2 (en) Selective hydrodesulfurization and mercaptan cracking processes, including interstage separation
RU2513992C2 (en) Treatment by hydrofining and dewaxing to up jet engine fuel freezing point
US11124713B2 (en) Process for fluidized catalytic cracking of disulfide oil to produce ethylene used for metathesis to produce propylene
JP2010533224A (en) Method for producing naphthenic base oil from effluent of fluid catalytic cracker
JP2011508002A (en) Multi-stage co-processing of bio-raw materials to produce diesel range hydrocarbons
RU2012105283A (en) METHOD FOR CONVERSION OF HYDROCARBON RAW MATERIALS
CN101368111A (en) Hydrogenation modification method for catalytically cracked gasoline
CN116209735A (en) Method for producing renewable fuels
CN113227330A (en) Integrated aromatics separation process with selective hydrocracking and steam pyrolysis processes
RU2436838C1 (en) Procedure for de-mercaptanisation of kerosene fractions
CN103146427B (en) A kind of Modification method of coker gasoline
US11180432B1 (en) Process for fluidized catalytic cracking of disulfide oil to produce BTX
WO2022029234A1 (en) Process for the production of fluids
RU2323958C1 (en) Process for hydrotreatment of diesel oil
RU2691760C1 (en) Method of demercantification of kerosene fractions
RU2179573C1 (en) Method of demercaptanization of kerosene fractions
US10214698B2 (en) Method of processing cracked naphtha to make a low-sulfur naphtha product
Tsaneva et al. Is It Possible to Upgrade the Waste Tyre Pyrolysis Oil to Finished Marketable Fuels?
EP3536764B1 (en) Assorted co-staging and counter staging in hydrotreating
RU2374300C1 (en) Method of producing jet engine fuel
RU2258732C1 (en) Catalytic cracking gasoline refining process
CN102863985A (en) Combined hydrogenation method

Legal Events

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

Effective date: 20150720

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20161110