RU2788947C1 - Method for obtaining aromatic hydrocarbons from a wide fraction of light hydrocarbons in the gas phase - Google Patents

Method for obtaining aromatic hydrocarbons from a wide fraction of light hydrocarbons in the gas phase Download PDF

Info

Publication number
RU2788947C1
RU2788947C1 RU2022113713A RU2022113713A RU2788947C1 RU 2788947 C1 RU2788947 C1 RU 2788947C1 RU 2022113713 A RU2022113713 A RU 2022113713A RU 2022113713 A RU2022113713 A RU 2022113713A RU 2788947 C1 RU2788947 C1 RU 2788947C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
reaction
supplied
hydrocarbons
hydrocarbon fraction
Prior art date
Application number
RU2022113713A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2788947C9 (en
Inventor
Кирилл Александрович Овчинников
Сергей Евгеньевич Кузнецов
Валерий Александрович Головачев
Андрей Александрович Петин
Александр Сергеевич Напалков
Михаил Николаевич Киселев
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Газпром нефть" (ПАО "Газпром нефть")
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Газпром нефть" (ПАО "Газпром нефть") filed Critical Публичное акционерное общество "Газпром нефть" (ПАО "Газпром нефть")
Priority to PCT/RU2022/050381 priority Critical patent/WO2023229484A1/en
Publication of RU2788947C1 publication Critical patent/RU2788947C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2788947C9 publication Critical patent/RU2788947C9/en

Links

Abstract

FIELD: refining and petrochemical industry.
SUBSTANCE: invention relates to the field of oil refining and petrochemical industry. Claimed is a method for producing aromatic hydrocarbons from a wide fraction of light hydrocarbons in the gas phase. To implement the method, hydrocarbon feedstock and water are distributed into the reactor, which includes at least two consecutive independent reaction zones, or at least two series-connected reactors. In this case, water is supplied to each reaction volume. Depending on the temperature parameters in different reaction zones, the volumetric rate of water supply can be adjusted. In this case, the supply of water and hydrocarbon fraction is carried out in the gas phase, and the total ratio of raw materials and water is in the ranges of 76...85%/15...24%, respectively.
EFFECT: creation of a method for producing aromatic hydrocarbons from a wide fraction of light hydrocarbons in the gas phase in a multi-shelf reactor or several independent sequential reactors with a distributed supply of raw materials and a distributed controlled supply of water.
14 cl, 2 tbl, 15 ex

Description

Изобретение относится к области нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Более конкретно, изобретение относится к способу переработки алифатических углеводородов в концентрат ароматических углеводородов или высокооктановый компонент бензина производства бензинов или концентратов ароматических соединений на цеолитном катализаторе в многополочном реакторе или нескольких независимых последовательных реакторах с распределенной подачей сырья и распределенной регулируемой подачей воды.The invention relates to the field of oil refining and petrochemical industry. More specifically, the invention relates to a process for processing aliphatic hydrocarbons into an aromatics concentrate or a high-octane gasoline component for the production of gasolines or aromatics concentrates on a zeolite catalyst in a multi-rack reactor or several independent sequential reactors with a distributed supply of raw materials and a distributed controlled supply of water.

Получение синтетического топлива и(или) концентрата ароматики из попутного нефтяного газа является широко известной решенной научно-технической задачей, в том числе через получение синтез-газа и его последующую переработку. Однако такой подход, подразумевающий получение метанола, не является единственным возможным вариантом.The production of synthetic fuel and (or) aromatics concentrate from associated petroleum gas is a well-known solved scientific and technical problem, including through the production of synthesis gas and its subsequent processing. However, this approach, which involves the production of methanol, is not the only possible option.

Из уровня техники известна технология получения высокооктанового бензинового продукта методом цеоформинг - процесс каталитической переработки низкооктановых бензиновых фракций (прямогонные бензиновые фракции нефтей и газовых конденсатов, газовые бензины и другие фракции, выкипающие в интервале температур 35-200°С) в высокооктановые неэтилированные бензины на цеолитсодержащих катализаторах, а также различные варианты развития данной технологии.The prior art technology for producing a high-octane gasoline product by zeoforming is a process of catalytic processing of low-octane gasoline fractions (straight-run gasoline fractions of oils and gas condensates, gas gasolines and other fractions boiling away in the temperature range of 35-200 ° C) into high-octane unleaded gasolines on zeolite-containing catalysts , as well as various options for the development of this technology.

Известна технология преобразования диметилового эфира, например, [RU 2160160 Опубликовано: 10.12.2000 Бюл. № 34]. Данное изобретение относится к процессу получения жидких углеводородов, обогащенных изо- и циклопарафинами, которые могут быть использованы в качестве добавки при производстве высокооктановых бензинов с содержанием ароматических углеводородов не более 30 мас.%. Жидкие углеводороды получают из диметилового эфира с использованием катализатора на основе кристаллического алюмосиликата типа пентасилов с SiO2/Al2O3=25-100, содержащего 0,05-0,1 мас.% оксида натрия, и связующего компонента, который дополнительно содержит оксид цинка и оксиды редкоземельных элементов при следующем соотношении компонентов, мас.%: Zn0 0,5-3,0, оксиды РЗЭ 0,1-5,0, кристаллический алюмосиликат 65-70, связующее остальное. Катализатор активируют на воздухе при 540-560°С. Процесс осуществляют при давлении 0,1-10 МПа, температуре 250-400°С, объемной скорости подачи сырья 250-1100 ч-1.Known technology for the conversion of dimethyl ether, for example, [RU 2160160 Published: 10.12.2000 Bull. No. 34]. This invention relates to a process for producing liquid hydrocarbons enriched in iso- and cycloparaffins, which can be used as an additive in the production of high-octane gasolines with an aromatic hydrocarbon content of not more than 30 wt.%. Liquid hydrocarbons are obtained from dimethyl ether using a catalyst based on crystalline aluminosilicate of the pentasil type with SiO2/Al2O3 = 25-100, containing 0.05-0.1 wt.% sodium oxide, and a binder, which additionally contains zinc oxide and rare earth oxides. elements in the following ratio of components, wt.%: Zn0 0.5-3.0, REE oxides 0.1-5.0, crystalline aluminosilicate 65-70, binding the rest. The catalyst is activated in air at 540-560°C. The process is carried out at a pressure of 0.1-10 MPa, a temperature of 250-400°C, a feed space velocity of 250-1100 h-1.

Из уровня техники также известен цеолитсодержащий катализатор, способ его получения и способ превращения алифатических углеводородов в концентрат ароматических углеводородов или высокооктановый компонент бензина [RU 2221643 Опубликовано: 20.01.2004 Бюл. № 2]. В данном техническом решении описан непосредственно катализатор, способ его получения и способ превращения алифатических углеводородов в концентрат ароматических углеводородов или высокооктановый компонент бензина (варианты) путем пропускания газообразной смеси низкомолекулярных предельных углеводородов или паров прямогонной бензиновой фракции нефти через слой цеолитсодержащего катализатора.Also known from the prior art is a zeolite-containing catalyst, a method for its preparation and a method for converting aliphatic hydrocarbons into an aromatic hydrocarbon concentrate or a high-octane component of gasoline [RU 2221643 Published: 20.01.2004 Bull. No. 2]. This technical solution describes the catalyst itself, a method for its production and a method for converting aliphatic hydrocarbons into an aromatic hydrocarbon concentrate or a high-octane gasoline component (options) by passing a gaseous mixture of low molecular weight saturated hydrocarbons or vapors of straight-run gasoline fraction of oil through a layer of zeolite-containing catalyst.

Также известно решение [RU 2172212 Опубликовано: 20.08.2001 Бюл. № 23], относящееся к катализатору превращения алифатических углеводородов C2-C12 высокооктановый компонент бензина или концентрат ароматических углеводородов, содержащий высокремнеземный цеолит группы пентаксилов с мольным отношением SiO2/Al2O3 = 20-80 и остаточным содержанием оксида натрия не более 0,4 мас. %, оксид цинка, смесь двух или более оксидов редкоземельных элементов, выбранных из группы Ce, La, Nd, Pr, связующий компонент (γ - Al2O3, кристаллическая двуокись кремния, синтетический алюмосиликат, глина, двуокись циркония и др. ). Однако в примерах осуществления изобретения приводятся данные, что данный состав катализатора обеспечивает повышение выхода жидких C5+ углеводородов и повышение содержания в них ароматических углеводородов. Образцы катализаторов, приготовленные по данному патенту были испытаны в реакции превращения низкооктанового (О.ч. = 52 пункта по М.М.) газоконденсатного бензина при условиях: температура 430°C; давление 1,5 МПа; объемная скорость подачи сырья (по жидкости) 1,5 ч-1 . По результатам испытаний был достигнут выход углеводородов С5+ до 76 % мас. с содержанием ароматики до 34,7 % мас. и ОЧ (по моторному методу) до 85,8.Also known solution [RU 2172212 Published: 20.08.2001 Bull. No. 23], related to the catalyst for the conversion of aliphatic hydrocarbons C2-C12, a high-octane component of gasoline or an aromatic hydrocarbon concentrate containing a high-silica zeolite of the pentaxyl group with a molar ratio of SiO2/Al2O3 = 20-80 and a residual sodium oxide content of not more than 0.4 wt. %, zinc oxide, a mixture of two or more oxides of rare earth elements selected from the group Ce, La, Nd, Pr, a binder (γ - Al2O3, crystalline silicon dioxide, synthetic aluminosilicate, clay, zirconium dioxide, etc.). However, in the exemplary embodiments of the invention, data are provided that this catalyst composition provides an increase in the yield of liquid C5+ hydrocarbons and an increase in the content of aromatic hydrocarbons in them. Samples of catalysts prepared according to this patent were tested in the reaction of the conversion of low-octane (O.h. = 52 points by MM) gas condensate gasoline under the conditions: temperature 430°C; pressure 1.5 MPa; volumetric feed rate of raw materials (liquid) 1.5 h -1 . According to the test results, the yield of С5+ hydrocarbons was achieved up to 76% wt. with an aromatic content of up to 34.7% wt. and OCH (according to the motor method) up to 85.8.

Приведенные аналоги характеризуются очевидными недостатками - использование широкого диапазона фракций, в отдельных случаях до С12 снижает ценность описываемой технологии. Переработка же фракций С1 - С4 с высокими показателями получения бензина или концентрата ароматики, что представлялось бы более ценным решением для промышленного применения, в достаточной степени в указанных аналогах в должной степени не раскрыто.These analogs are characterized by obvious disadvantages - the use of a wide range of fractions, in some cases up to C12 reduces the value of the described technology. The processing of C1 - C4 fractions with high rates of obtaining gasoline or aromatic concentrate, which would seem to be a more valuable solution for industrial use, has not been adequately disclosed in these analogues.

Также из уровня техники известен способ [US 4677235, Опубликовано 30.06.1987] получения ароматических углеводородов из природного газа, содержащего азот, метан, этан, пропан и бутан. Способ включает сжатие и подачу выходящего из зоны реакции дегидроциклодимеризации потока, содержащего водород, этан, пропан и ароматические углеводороды C6+, в зону парожидкостной сепарации, работающую при условиях (в том числе при давлении выше 2,8 МПа), эффективных для разделения поступающих компонентов на парофазный отходящий поток, содержащий азот, водород и метан, и жидкофазный I поток процесса, содержащий этан, пропан и ароматические углеводороды C6+, подачу сырьевого природного газа в зону парожидкостной сепарации; подачу I потока процесса в зону фракционирования, содержащую хотя бы одну ректификационную колонну, работающую при условиях, эффективных для разделения углеводородов I потока процесса на хотя бы II поток процесса, содержащий пропан, и I поток продуктов, содержащий углеводороды C6+, и выведение этого потока из процесса; подачу II потока процесса в зону дегидроциклодимеризации, работающую в условиях дегидроциклодимеризации, в том числе при давлении менее 0,7 МПа, и производящую поток, выходящий из зоны реакции.Also known from the prior art is a method [US 4677235, Published 06/30/1987] for producing aromatic hydrocarbons from natural gas containing nitrogen, methane, ethane, propane and butane. The method includes compressing and supplying a stream containing hydrogen, ethane, propane and C6+ aromatic hydrocarbons leaving the dehydrocyclodimerization reaction zone to a vapor-liquid separation zone operating under conditions (including at a pressure above 2.8 MPa) effective for separating the incoming components into a vapor-phase effluent stream containing nitrogen, hydrogen and methane, and a liquid-phase I process stream containing ethane, propane and C6+ aromatic hydrocarbons, supplying raw natural gas to the vapor-liquid separation zone; feeding I process stream into a fractionation zone containing at least one distillation column operating under conditions effective to separate the hydrocarbons of I process stream into at least II process stream containing propane and I product stream containing C6+ hydrocarbons, and removing this stream from process; supply of process stream II to the dehydrocyclodimerization zone operating under dehydrocyclodimerization conditions, including at a pressure of less than 0.7 MPa, and producing a stream exiting the reaction zone.

В описанном способе сырье, поступающее в зону реакции дегидроциклодимеризации, отделяют от метана с экономически приемлемой степенью чистоты, что, однако, предполагает использование высокого давления или глубокого холода. В предпочтительном варианте зона фракционирования состоит из нескольких фракционирующих колонн для выделения этана и пропан-бутановой фракции, которая и является сырьем для зоны реакции. Однако, этим сырьем могут быть и легкие углеводороды C2-C4, выделенные из I потока процесса в одной фракционирующей колонне как II поток процесса.In the process described, the feedstock entering the dehydrocyclodimerization reaction zone is separated from methane with an economically acceptable degree of purity, which, however, involves the use of high pressure or deep cold. In a preferred embodiment, the fractionation zone consists of several fractionation columns for separating ethane and propane-butane fraction, which is the raw material for the reaction zone. However, this feedstock can also be C2-C4 light hydrocarbons separated from the I process stream in one fractionating column as the II process stream.

Или способ [RU 2139844, Опубликовано: 20.10.1999]: в зону реакции дегидроциклодимеризации подают неконденсируемые компоненты и углеводороды C2-C4 сырья и рецикловые потоки. Азот, метан и этан являются теплоносителями, обеспечивающими эндотермическое превращение пропана и бутана, что позволяет осуществить реакцию дегидроциклодимеризации сырья в одноступенчатом адиабатическом реакторе без промежуточного подогрева частично превращенного сырья, усложняющего конструкцию реактора и печи. В способе получения ароматических углеводородов из попутного газа при реакции дегидроциклизации компонентов C3+ сырья на цеолитсодержащих катализаторах поток поток, выходящий из зоны реакции и содержащий водород, алканы С1-С4 и ароматические углеводороды С6+, подают в зону сепарации, из зоны сепарации выводят парофазный поток, содержащий водород и метан, и жидкофазный I поток процесса, содержащий пропан, бутан и ароматические углеводороды С6+, подают I поток процесса в зону фракционирования и разделяют его на хотя бы II поток процесса, содержащий пропан и бутан, и I поток продуктов, содержащий ароматические углеводороды С6+, подают II поток процесса в зону реакции дегидроциклодимеризации, работающую в условиях дегидроциклодимеризации, и получают поток, выходящий из зоны реакции, отличающийся тем, что парофазный поток из зоны сепарации содержит также этан, и в зону реакции подают сырье, содержащее алканы С1-С4, и часть парофазного потока из зоны сепарации.Or the method [RU 2139844, Published: 20.10.1999]: non-condensable components and C2-C4 hydrocarbons of raw materials and recycle streams are fed into the dehydrocyclodimerization reaction zone. Nitrogen, methane, and ethane are coolants that provide endothermic conversion of propane and butane, which makes it possible to carry out the dehydrocyclodimerization reaction of feedstock in a single-stage adiabatic reactor without intermediate heating of the partially converted feedstock, which complicates the design of the reactor and furnace. In the method for obtaining aromatic hydrocarbons from associated gas during the reaction of dehydrocyclization of C3+ components of raw materials on zeolite-containing catalysts, the flow leaving the reaction zone and containing hydrogen, C1-C4 alkanes and C6+ aromatic hydrocarbons is fed into the separation zone, a vapor-phase stream containing hydrogen and methane, and liquid-phase I process stream containing propane, butane and C6+ aromatic hydrocarbons, feed I process stream to the fractionation zone and separate it into at least II process stream containing propane and butane, and I product stream containing C6+ aromatic hydrocarbons , the second process stream is fed to the dehydrocyclodimerization reaction zone operating under dehydrocyclodimerization conditions, and a stream leaving the reaction zone is obtained, characterized in that the vapor-phase stream from the separation zone also contains ethane, and raw materials containing C1-C4 alkanes are fed into the reaction zone, and part of the vapor phase flow from the separation zone.

Наиболее близким аналогом является способ превращения алифатических углеводородов в концентрат ароматических углеводородов или высокооктановый компонент бензина, запатентованный в составе группы изобретений [RU 2221643, Опубликовано: 19.6.2002]. В рамках группы изобретений приводятся сведения о возможности получения с помощью цеолитного катализатора конденсированной фазы концентрата ароматических углеводородов непосредственно из низкомолекулярных газообразных углеводородов, например из попутных нефтяных газов и широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ). Технический результат относительно способа, основанного на использовании предлагаемого цеолитсодержащего катализатора для превращения алифатических углеводородов в концентрат ароматических углеводородов или высокооктановый компонент бензина, достигается путем пропускания газообразной смеси низкомолекулярных предельных углеводородов (сырье) (2,2 мас.% этана, 73,7 мас.% пропана, 24,1 мас. % i- и n-бутана) через слой катализатора, нагретого до температуры 500-600°С.The closest analogue is a method for converting aliphatic hydrocarbons into an aromatic hydrocarbon concentrate or a high-octane component of gasoline, patented as part of the group of inventions [RU 2221643, Published: 19.6.2002]. Within the group of inventions, information is provided on the possibility of obtaining, using a zeolite catalyst, a condensed phase of an aromatic hydrocarbon concentrate directly from low molecular weight gaseous hydrocarbons, for example, from associated petroleum gases and a wide fraction of light hydrocarbons (NGL). The technical result regarding the method based on the use of the proposed zeolite-containing catalyst for the conversion of aliphatic hydrocarbons into an aromatic hydrocarbon concentrate or a high-octane component of gasoline is achieved by passing a gaseous mixture of low molecular weight saturated hydrocarbons (raw material) (2.2 wt.% ethane, 73.7 wt.% propane, 24.1 wt.% i- and n-butane) through a layer of catalyst heated to a temperature of 500-600°C.

Ценность описанных выше аналогов представляется именно в том, что, в данном случае в том числе технически, исключается метановая составляющая и осуществляется переработка на цеолитном катализаторе непосредственно легких углеводородов с получением ароматических соединений в качестве целевого продукта.The value of the analogs described above seems to be precisely in the fact that, in this case, including technically, the methane component is excluded and light hydrocarbons are directly processed on a zeolite catalyst to obtain aromatic compounds as the target product.

К недостаткам же можно отнести неравномерность протекания реакции за счет использования одного реакционного объема, в том числе за счет распределения температурного поля по слою катализатора и как следствие - снижение показателей по выходу целевого продукта, а также снижение каталитической активности из-за закоксованности катализатора, что приводит к необходимости его замены и(или) регенерации. Данная проблема пропорциональна шагу масштабирования технологии. В реакторах большего объема, ситуация будет усугубляться данными негативными факторами в большей степени.The disadvantages include the non-uniformity of the reaction due to the use of one reaction volume, including due to the distribution of the temperature field over the catalyst layer and, as a result, a decrease in the yield of the target product, as well as a decrease in catalytic activity due to coking of the catalyst, which leads to to the need for replacement and/or regeneration. This problem is proportional to the technology scaling step. In larger reactors, the situation will be aggravated by these negative factors to a greater extent.

Необходимо отметить, что использование многореакторной схемы, или реакторов с несколькими независимыми реакционными зонами, является закономерным развитием технологий «цеоформинга» и его вариаций (метаформинг, ароформинг). В частности, необходимо отметить оптимальность подхода с использованием многополочных реакторов, то есть реакторов, в которых преднамеренно созданы несколько меньших относительно одного сопоставимого по массо-габаритным характеристикам реактора независимых реакционных объемов, которые позволяют вести более контролируемые процессы переработки сырья и оперативно корректировать параметры протекания реакции в каждой из реакционных зон. Подтверждением тому могут являться известные из уровня техники решения. Например, способ WO/2017/155424 [WO 2017155424, дата публикации 14.09.2017], при котором поток сырьевых компонентов, аналогичный предыдущему приведенному в уровне технике способу, очищают, а после подают в многополочный реактор, где реакцию проводят в присутствии цеолитсодержащего катализатора, целевым продуктом которой является высокооктановый бензин. На выходе из реактора происходит разделение продукта конверсии с одновременным отведением реакционной воды и отходящих газов. В качестве реактора используют реактор, содержащий не менее двух реакционных зон, между которыми дополнительно располагают средства для смешивания продукта реакции из предыдущей реакционной зоны и подаваемых спирта и олефинсодержащего сырья.It should be noted that the use of a multi-reactor scheme, or reactors with several independent reaction zones, is a natural development of "zeoforming" technologies and its variations (metaforming, aroforming). In particular, it is necessary to note the optimality of the approach using multi-shelf reactors, that is, reactors in which several independent reaction volumes are intentionally smaller relative to one comparable in terms of weight and size characteristics of the reactor, which allow more controlled processing of raw materials and promptly adjust the reaction parameters in each of the reaction zones. This can be confirmed by solutions known from the prior art. For example, the method WO/2017/155424 [WO 2017155424, publication date 09/14/2017], in which the stream of raw components, similar to the previous method given in the prior art, is purified, and then fed into a multi-shelf reactor, where the reaction is carried out in the presence of a zeolite-containing catalyst, the target product of which is high-octane gasoline. At the outlet of the reactor, the conversion product is separated with simultaneous removal of the reaction water and exhaust gases. A reactor is used as a reactor, containing at least two reaction zones, between which there are additional means for mixing the reaction product from the previous reaction zone and the supplied alcohol and olefin-containing raw materials.

Заявляемое изобретение позволит оптимизировать процессы получения бензинов или концентрированных ароматических соединений из доступного и, как правило, низкомаржинального, а в отдельных случаях - утилизируемого, сырья.The claimed invention will make it possible to optimize the processes for producing gasolines or concentrated aromatic compounds from available and, as a rule, low-margin, and in some cases, recyclable, raw materials.

Техническим результатом является способ получения ароматических углеводородов из широкой фракции легких углеводородов в газовой фазе в многополочном реакторе или нескольких независимых последовательных реакторах с распределенной подачей сырья и распределенной регулируемой подачей воды.The technical result is a method for producing aromatic hydrocarbons from a wide fraction of light hydrocarbons in the gas phase in a multi-shelf reactor or several independent sequential reactors with a distributed supply of raw materials and a distributed controlled supply of water.

Технический результат достигается решением задачи проведения реакции в реакторе, включающем не менее двух независимых реакционных зон, либо в не менее двух последовательных реакторах (далее - независимых реакционных зон) при котором осуществляется подача углеводородного сырья - ШЛФУ, в частности - попутного нефтяного газа (далее - углеводородная фракция, УВФ), и воды в пропорции соответственно 76…85 % / 15 … 24 %. При этом обеспечивается распределенная подача сырьевых потоков. Углеводородная фракция (УВФ) подается по меньшей мере в первую реакционную зону. Вода подается в первую и последующие реакционные зоны. Подача воды осуществляется в виде водяного пара. Объемная подача воды осуществляется в соотношении: в первую реакционную зону - до 50 % от общего объема подаваемой воды, во вторую - от остальное, при осуществлении варианта с двумя реакционными объемами. При реализации схемы с тремя и более реакционными зонами, подача воды осуществляется в соотношении: в первую реакционную зону - 20…30 % от общего объема подаваемой воды, во вторую и последующие - остальное, при этом объем от 70 % до 80 % распределяется между последующими реакционными зонами в равных долях или таким образом, чтобы в каждую последующую реакционную дону подавалось больше воды, чем в предыдущую. При этом, в зависимости от параметров температуры в различных реакционных зонах, объемная скорость подачи воды может регулироваться, при этом общий объем поданной воды сохраняется в пределах указанный в суммарном объеме диапазоне.The technical result is achieved by solving the problem of carrying out the reaction in a reactor, including at least two independent reaction zones, or in at least two consecutive reactors (hereinafter referred to as independent reaction zones), in which hydrocarbon feedstock - NGLs, in particular - associated petroleum gas (hereinafter - hydrocarbon fraction, HCF), and water in the proportion of 76 ... 85% / 15 ... 24%, respectively. This ensures a distributed supply of raw material flows. The hydrocarbon fraction (UHF) is supplied to at least the first reaction zone. Water is supplied to the first and subsequent reaction zones. Water is supplied in the form of steam. Volumetric water supply is carried out in the ratio: to the first reaction zone - up to 50% of the total volume of water supplied, to the second - from the rest, when implementing the option with two reaction volumes. When implementing a scheme with three or more reaction zones, the water supply is carried out in the ratio: to the first reaction zone - 20 ... 30% of the total volume of water supplied, to the second and subsequent - the rest, while the volume from 70% to 80% is distributed between subsequent reaction zones in equal proportions or in such a way that more water is supplied to each subsequent reaction bottom than to the previous one. In this case, depending on the temperature parameters in different reaction zones, the volumetric rate of water supply can be adjusted, while the total volume of water supplied is maintained within the range specified in the total volume.

Применение воды в каталитических процессах нефтепереработки в целом является распространенной практикой. Однако в вариантах развития технологий «цеоформинга», до настоящего времени не практиковалось проведение реакций для получения целевого продукта с распределенной подачей сырья по двум и более реакционным зонам и регулируемым добавлением воды в каждую реакционную зону в зависимости от температуры в слое катализатора, а именно в зависимости от перепадов по температурному полю, при переработке ШЛФУ на цеолитном катализаторе. Для контроля перепадов температуры в каждом реакционном объеме располагается от трех датчиков температуры, например, термопар, расположенных в верхней части, в середине и в нижней части реакционного объема в слое катализатора. При этом чем больше реакционный объем, тем большее количество точек контроля температуры необходимо обеспечить для контроля однородности температурного поля. Например, возможно расположение датчиков температуры от центра к стенкам и большее количество точек контроля температуры в распределении по слою катализатора. Необходимость контроля температуры и равномерности температурного поля обусловлена характером протекания реакции с выделением тепла.The use of water in catalytic refining processes is generally a common practice. However, in the development options for "zeoforming" technologies, reactions have not yet been practiced to obtain the target product with a distributed supply of raw materials in two or more reaction zones and controlled addition of water to each reaction zone depending on the temperature in the catalyst layer, namely, depending on from fluctuations in the temperature field, during the processing of NGLs on a zeolite catalyst. To control temperature differences in each reaction volume, there are three temperature sensors, for example, thermocouples, located in the upper part, in the middle and in the lower part of the reaction volume in the catalyst bed. In this case, the larger the reaction volume, the greater the number of temperature control points must be provided to control the uniformity of the temperature field. For example, it is possible to arrange temperature sensors from the center to the walls and more temperature control points in the distribution over the catalyst bed. The need to control the temperature and uniformity of the temperature field is due to the nature of the reaction with the release of heat.

Способ осуществляется следующим образом:The method is carried out as follows:

Углеводородный поток, в частности, представляющий собой попутный нефтяной газ (ПНГ), который может являться побочным продуктом при добыче нефти, направляется по технологической линии в камеру смешения, или клапан смешения туда же подводится и поток воды.A hydrocarbon stream, in particular associated petroleum gas (APG), which may be a by-product of oil production, is sent through the process line to the mixing chamber, or the mixing valve is also supplied with a water flow.

Пропорции подаваемых в первую реакционную зону компонентов составляют 76…85 (углеводороды) - 15 … 24 (вода). В каждую реакционную зону загружается цеолитный катализатор на основе цеолита ZSM-5. Реакция проводится при следующих параметрах: температура 550 … 650°С, давление 10 … 12 атм., время реакции пропорционально объему реакционных зон в зависимости от объемной скорости подачи сырья. The proportions of the components supplied to the first reaction zone are 76...85 (hydrocarbons) - 15...24 (water). A zeolite catalyst based on ZSM-5 zeolite is loaded into each reaction zone. The reaction is carried out under the following parameters: temperature 550 ... 650°C, pressure 10 ... 12 atm., the reaction time is proportional to the volume of the reaction zones, depending on the volumetric feed rate of the raw material.

Далее к второй и, в случае наличия таковых, последующим реакционным зонам по подведенным технологическим трубопроводам подается вода и, в зависимости от варианта осуществления, углеводородный поток. Объемный расход по воде является регулируемым. Количество реакционных зон обуславливается производительностью установки исходя из того, что больший объем в большей степени склонен к неравномерности температурного поля по слою катализатора. Параметры распределенной подачи и осуществляемой реакции в различных вариантах приведены в таблице 1.Further to the second and, if any, subsequent reaction zones, water and, depending on the embodiment, a hydrocarbon stream are supplied through the summed process pipelines. The volumetric water flow is adjustable. The number of reaction zones is determined by the performance of the installation, based on the fact that a larger volume is more prone to non-uniformity of the temperature field across the catalyst bed. The parameters of the distributed supply and the reaction carried out in various versions are shown in table 1.

В качестве катализатора использовался цеолитный на основе ZSM-5 следующего состава:A zeolite based on ZSM-5 with the following composition was used as a catalyst:

Модуль цеолита ZSM-5, SiO2/Al2O3, моль/моль: 43;ZSM-5 zeolite modulus, SiO2/Al2O3, mol/mol: 43;

Доля цеолита группы пентасилов, мас. %: 68.The proportion of zeolite of the pentasil group, wt. %: 68.

Доли компонентов катализатора, мас. % (в пересчете на прокаленный при 550°С):The proportion of catalyst components, wt. % (in terms of calcined at 550°С):

Диоксид кремния: 72,5;Silica: 72.5;

Оксид алюминия: 22,6;Aluminum oxide: 22.6;

Оксид цинка: 3,4;Zinc oxide: 3.4;

Оксид натрия: 0,007;Sodium oxide: 0.007;

Сумма оксидов РЗЭ: 1,5.Sum of REE oxides: 1.5.

Однако известна практика применения цеолитных катализаторов иного состава с незначительными отклонениями по параметрам реакций от описанных примеров осуществления и без ухудшения качества получаемого продукта.However, the practice of using zeolite catalysts of a different composition with minor deviations in reaction parameters from the described embodiments and without compromising the quality of the resulting product is known.

Поток продукта после последовательного прохождения всех реакционных объемов разделяют на углеводородную фракцию продукта и водную фракцию продукта. Водную фракцию продукта отводят.The product stream after successive passage of all reaction volumes is divided into a hydrocarbon fraction of the product and an aqueous fraction of the product. The aqueous fraction of the product is withdrawn.

Углеводородная фракция продукта далее разделяется на жидкий углеводородный продукт и газообразный продукт, в частности, методами фракционирования и стабилизации. Газообразный продукт может дополнительно разделяться на фракцию газообразного продукта, обогащенную углеводородами С3-С4, и фракцию газообразного продукта, обогащенного углеводородами С1-С2.The hydrocarbon fraction of the product is further separated into a liquid hydrocarbon product and a gaseous product, in particular by fractionation and stabilization methods. The gaseous product may be further separated into a fraction of the gaseous product enriched in C3-C4 hydrocarbons and a fraction of the gaseous product enriched in C1-C2 hydrocarbons.

Основной компонент жидкого углеводородного продукта - углеводороды С5+ (углеводороды с количеством атомов углерода пять и более). В зависимости от целей конкретного производства, жидкий углеводородный продукт может содержать не только углеводороды С5+, но и различное количество растворенных газов С1-С4. В частности, при производстве автомобильных бензинов, обычно допускается присутствие до 3-5 мас. % растворенных газов в летних бензинах и до 5-7 мас. % растворенных газов в зимних бензинах. Газообразный продукт может включать углеводороды С1-С4, азот, водород и другие неорганические газы, а также более тяжелые углеводороды. Отмечается, что удается добиться температуры конца кипения получаемого углеводородного продукта менее 215°С, а также содержания смол в продукте ниже 5 мг/см3, обеспечить равномерность и контролируемость процесса по температуре, упростить сырьевую логистику и вместе с тем удешевить себестоимость по используемому сырью. Помимо этого, реализация изобретения приводит к уменьшению коксовых отложений при сохранении достаточной каталитической активности катализатора.The main component of the liquid hydrocarbon product is C5+ hydrocarbons (hydrocarbons with five or more carbon atoms). Depending on the goals of a particular production, a liquid hydrocarbon product may contain not only C5+ hydrocarbons, but also various amounts of dissolved C1-C4 gases. In particular, in the production of motor gasoline, the presence of up to 3-5 wt. % of dissolved gases in summer gasolines and up to 5-7 wt. % of dissolved gases in winter gasolines. The gaseous product may include C1-C4 hydrocarbons, nitrogen, hydrogen and other inorganic gases, as well as heavier hydrocarbons. It is noted that it is possible to achieve a final boiling point of the resulting hydrocarbon product of less than 215°C, as well as a resin content in the product below 5 mg/cm3, to ensure uniformity and controllability of the process in terms of temperature, to simplify raw material logistics and, at the same time, to reduce the cost of raw materials used. In addition, the implementation of the invention leads to a reduction in coke deposits while maintaining sufficient catalytic activity of the catalyst.

Далее осуществление изобретения и его промышленная применимость проиллюстрированы рядом примеров.Further, the implementation of the invention and its industrial applicability are illustrated by a number of examples.

Для проведения экспериментов использовалась установка вышеописанной схемы с равными объемами реакционных зон 3 л., объемом загрузки катализатора не более 2 л. на каждую реакционную зону. Рабочее давление 10 - 12 атм.For the experiments, we used the installation of the above scheme with equal volumes of the reaction zones of 3 liters, the catalyst loading volume was not more than 2 liters. for each reaction zone. Working pressure 10 - 12 atm.

В качестве сырья для экспериментов применялась модельная смесь ПНГ следующего состава: нормальные парафины - 79,05%, изопарафины - 20,95%. Состав жидкого углеводородного продукта подробно описан в таблице 2.A model APG mixture of the following composition was used as a raw material for experiments: normal paraffins - 79.05%, isoparaffins - 20.95%. The composition of the liquid hydrocarbon product is detailed in Table 2.

Пример 1. (согласно известному уровню техники, без воды, с одним реакционным объемом) Example 1. (according to the prior art, without water, with one reaction volume)

Температура: 550°С. Объемная скорость подачи 338.7 ч -1. Давление: 12 атм.Temperature: 550°C. Volumetric feed rate 338.7 h -1 . Pressure: 12 atm.

По результатам испытаний выход углеводородов С5+ на тонну сырья: 40,0 %; ОЧИ 110,8.According to the test results, the yield of C5+ hydrocarbons per ton of raw materials: 40.0%; EYES 110.8.

Пример 2. (согласно известному уровню техники, но с водой, с одним реакционным объемом Example 2. (according to the prior art, but with water, with one reaction volume

Подача углеводородной фракции (ПНГ) и воды в пропорции соответственно 84,8/15,2. Температура: 550°С. Объемная скорость подачи 338.7 ч -1. Давление: 12 атм.Supply of hydrocarbon fraction (APG) and water in the proportion of 84.8/15.2, respectively. Temperature: 550°C. Volumetric feed rate 338.7 h -1 . Pressure: 12 atm.

По результатам испытаний выход углеводородов С5+ на тонну сырья: 33,9 %; ОЧИ 113,7.According to the test results, the yield of C5+ hydrocarbons per ton of raw materials: 33.9%; EYES 113.7.

Пример 3Example 3

Подача углеводородной фракции (ПНГ) и воды в пропорции соответственно 84,8/15,2 осуществлялась распределенно по 3 реакционным объемам следующим образом:The supply of hydrocarbon fraction (APG) and water in the proportion of 84.8/15.2, respectively, was carried out distributed over 3 reaction volumes as follows:

ПНГ: 67 % первый реакционный объем; 33 % второй реакционный объем.APG: 67% first reaction volume; 33% second reaction volume.

Вода: 50 % первый реакционный объем; 50 % второй реакционный объем.Water: 50% first reaction volume; 50% second reaction volume.

Температура: 550°С. Объемная скорость подачи по реакционным объемам R1/R2 соответственно 227,2/341,4 ч -1. Давление: 12 атм.Temperature: 550°C. The volumetric feed rate for the reaction volumes R1/R2, respectively, 227.2/341.4 h -1 . Pressure: 12 atm.

По результатам испытаний выход углеводородов С5+ на тонну сырья: 35,1 %; ОЧИ 113,9.According to the test results, the yield of C5+ hydrocarbons per ton of raw materials: 35.1%; EYES 113.9.

Пример 4 Example 4

Подача углеводородной фракции (ПНГ) и воды в пропорции соответственно 84,8/15,2 осуществлялась распределенно по 2 реакционным объемам следующим образом:The supply of hydrocarbon fraction (APG) and water in the proportion of 84.8/15.2, respectively, was carried out distributed over 2 reaction volumes as follows:

ПНГ: 100 % первый реакционный объем.APG: 100% first reaction volume.

Вода: 30 % первый реакционный объем; 70 % второй реакционный объем.Water: 30% first reaction volume; 70% second reaction volume.

Температура: 550°С. Объемная скорость подачи по реакционным объемам R1/R2 соответственно 268,9/356,0 ч -1. Давление: 12 атм.Temperature: 550°C. The volumetric feed rate for the reaction volumes R1/R2, respectively, 268.9/356.0 h -1 . Pressure: 12 atm.

По результатам испытаний выход углеводородов С5+ на тонну сырья: 34,8 %; ОЧИ 112,9.According to the test results, the yield of C5+ hydrocarbons per ton of raw materials: 34.8%; EYES 112.9.

Пример 5Example 5

Подача углеводородной фракции (ПНГ) и воды в пропорции соответственно 85/15 осуществлялась распределенно по 3 реакционным объемам следующим образом:The supply of hydrocarbon fraction (APG) and water in the proportion of 85/15, respectively, was carried out distributed over 3 reaction volumes as follows:

ПНГ: 100 % первый реакционный объем.APG: 100% first reaction volume.

Вода: 30 % первый реакционный объем; 30 % второй реакционный объем; 40 % третий реакционный объем.Water: 30% first reaction volume; 30% second reaction volume; 40% third reaction volume.

Температура: 550°С. Объемная скорость подачи по реакционным объемам R1/R2/R3 соответственно 271,8/349,5/401,8 ч -1. Давление: 12 атм.Temperature: 550°C. The volumetric feed rate for the reaction volumes R1/R2/R3, respectively, 271.8/349.5/401.8 h -1 . Pressure: 12 atm.

По результатам испытаний выход углеводородов С5+ на тонну сырья: 33,8 %; ОЧИ 110,9.According to the test results, the yield of C5+ hydrocarbons per ton of raw materials: 33.8%; EYES 110.9.

Пример 6Example 6

Подача углеводородной фракции (ПНГ) и воды в пропорции соответственно 84,8/15,2 осуществлялась распределенно по 3 реакционным объемам следующим образом:The supply of hydrocarbon fraction (APG) and water in the proportion of 84.8/15.2, respectively, was carried out distributed over 3 reaction volumes as follows:

ПНГ: 100 % первый реакционный объем.APG: 100% first reaction volume.

Вода: 30 % первый реакционный объем; 30 % второй реакционный объем; 40 % третий реакционный объем.Water: 30% first reaction volume; 30% second reaction volume; 40% third reaction volume.

Температура: 600°С. Объемная скорость подачи по реакционным объемам R1/R2/R3 соответственно 271,8/349,5/401,8 ч -1. Давление: 12 атм.Temperature: 600°C. The volumetric feed rate for the reaction volumes R1/R2/R3, respectively, 271.8/349.5/401.8 h -1 . Pressure: 12 atm.

По результатам испытаний выход углеводородов С5+ на тонну сырья: 46,7 %; ОЧИ 111,6.According to the test results, the yield of C5+ hydrocarbons per ton of raw materials: 46.7%; EYES 111.6.

Пример 7Example 7

Подача углеводородной фракции (ПНГ) и воды в пропорции соответственно 84,8/15,2 осуществлялась распределенно по 3 реакционным объемам следующим образом:The supply of hydrocarbon fraction (APG) and water in the proportion of 84.8/15.2, respectively, was carried out distributed over 3 reaction volumes as follows:

ПНГ: 100 % первый реакционный объем.APG: 100% first reaction volume.

Вода: 30 % первый реакционный объем; 30 % второй реакционный объем; 40 % третий реакционный объем.Water: 30% first reaction volume; 30% second reaction volume; 40% third reaction volume.

Температура: 650°С. Объемная скорость подачи по реакционным объемам R1/R2/R3 соответственно 271,8/349,5/401,8 ч -1. Давление: 12 атм.Temperature: 650°C. The volumetric feed rate for the reaction volumes R1/R2/R3, respectively, 271.8/349.5/401.8 h -1 . Pressure: 12 atm.

По результатам испытаний выход углеводородов С5+ на тонну сырья: 55,8 %; ОЧИ 112,9.According to the test results, the yield of C5+ hydrocarbons per ton of raw materials: 55.8%; EYES 112.9.

Пример 8Example 8

Подача углеводородной фракции (ПНГ) и воды в пропорции соответственно 84,8/15,2 осуществлялась распределенно по 3 реакционным объемам следующим образом:The supply of hydrocarbon fraction (APG) and water in the proportion of 84.8/15.2, respectively, was carried out distributed over 3 reaction volumes as follows:

ПНГ: 100 % первый реакционный объем.APG: 100% first reaction volume.

Вода: 20 % первый реакционный объем; 30% второй реакционный объем; 50 % третий реакционный объем.Water: 20% first reaction volume; 30% second reaction volume; 50% third reaction volume.

Температура: 550°С. Объемная скорость подачи по реакционным объемам R1/R2/R3 соответственно 248,3/278,9/354,1 ч -1. Давление: 12 атм.Temperature: 550°C. The volumetric feed rate for the reaction volumes R1/R2/R3, respectively, 248.3/278.9/354.1 h -1 . Pressure: 12 atm.

По результатам испытаний выход углеводородов С5+ на тонну сырья: 31,2 %; ОЧИ 113,1.According to the test results, the yield of C5+ hydrocarbons per ton of raw materials: 31.2%; EYES 113.1.

Пример 9Example 9

Подача углеводородной фракции (ПНГ) и воды в пропорции соответственно 84,8/15,2 осуществлялась распределенно по 3 реакционным объемам следующим образом:The supply of hydrocarbon fraction (APG) and water in the proportion of 84.8/15.2, respectively, was carried out distributed over 3 reaction volumes as follows:

ПНГ: 70 % первый реакционный объем; 30 % второй реакционный объем.APG: 70% first reaction volume; 30% second reaction volume.

Вода: 30 % первый реакционный объем; 30% второй реакционный объем; 40 % третий реакционный объем.Water: 30% first reaction volume; 30% second reaction volume; 40% third reaction volume.

Температура: 550°С. Объемная скорость подачи по реакционным объемам R1/R2/R3 соответственно 198,5/250,4/376,3 ч -1. Давление: 12 атм.Temperature: 550°C. The volumetric feed rate for the reaction volumes R1/R2/R3, respectively, 198.5/250.4/376.3 h -1 . Pressure: 12 atm.

По результатам испытаний выход углеводородов С5+ на тонну сырья: 44,2 %; ОЧИ 110,9.According to the test results, the yield of C5+ hydrocarbons per ton of raw materials: 44.2%; EYES 110.9.

Пример 10Example 10

Подача углеводородной фракции (ПНГ) и воды в пропорции соответственно 85/15 осуществлялась распределенно по 3 реакционным объемам следующим образом:The supply of hydrocarbon fraction (APG) and water in the proportion of 85/15, respectively, was carried out distributed over 3 reaction volumes as follows:

ПНГ: 70 % первый реакционный объем; 30 % второй реакционный объем.APG: 70% first reaction volume; 30% second reaction volume.

Вода: 30 % первый реакционный объем; 30 % второй реакционный объем; 40 % третий реакционный объем.Water: 30% first reaction volume; 30% second reaction volume; 40% third reaction volume.

Температура: 550°С. Объемная скорость подачи по реакционным объемам R1/R2/R3 соответственно 195,5/248,4/372,3 ч -1. Давление: 10 атм.Temperature: 550°C. The volumetric feed rate for the reaction volumes R1/R2/R3, respectively, 195.5/248.4/372.3 h -1 . Pressure: 10 atm.

По результатам испытаний выход углеводородов С5+ на тонну сырья: 41,3 %; ОЧИ 108,9.According to the test results, the yield of C5+ hydrocarbons per ton of raw materials: 41.3%; EYES 108.9.

Пример 11Example 11

Подача углеводородной фракции (ПНГ) и воды в пропорции соответственно 76/24 осуществлялась распределенно по 3 реакционным объемам следующим образом:The supply of hydrocarbon fraction (APG) and water in the proportion of 76/24, respectively, was carried out distributed over 3 reaction volumes as follows:

ПНГ: 70 % первый реакционный объем; 30 % второй реакционный объем.APG: 70% first reaction volume; 30% second reaction volume.

Вода: 30 % первый реакционный объем; 30 % второй реакционный объем; 40 % третий реакционный объем.Water: 30% first reaction volume; 30% second reaction volume; 40% third reaction volume.

Температура: 550°С. Объемная скорость подачи по реакционным объемам R1/R2/R3 соответственно 224,3/305,1/423,3 ч -1. Давление: атм.Temperature: 550°C. The volumetric feed rate for the reaction volumes R1/R2/R3, respectively, 224.3/305.1/423.3 h -1 . Pressure: atm.

По результатам испытаний выход углеводородов С5+ на тонну сырья: 35,4 %; ОЧИ 107,4.According to the test results, the yield of C5+ hydrocarbons per ton of raw materials: 35.4%; EYES 107.4.

Пример 12Example 12

В данном примере намеренно был осуществлен перегрев в третьем реакционном объеме. В моменте температура была поднята до 600°С. Подача углеводородной фракции (ПНГ) и воды изначально предполагалось в пропорции соответственно 79/21.In this example, overheating was deliberately carried out in the third reaction volume. At the moment the temperature was raised to 600°C. The supply of hydrocarbon fraction (APG) and water was initially assumed in the proportion of 79/21, respectively.

При равномерном протекании реакции распределение по реакционным объемам составило бы:With a uniform reaction, the distribution over the reaction volumes would be:

ПНГ: 100 % первый реакционный объем.APG: 100% first reaction volume.

Вода: в равных объемах везде - 33,(3)Water: in equal volumes everywhere - 33, (3)

Для ликвидации перегрева была увеличена подача воды в третий объем. Из-за дополнительно поданной воды во второй объем соотношение по воде изменилось следующим образом: 30 % первый реакционный объем; 30% второй реакционный объем; 40 % третий реакционный объем.To eliminate overheating, the water supply to the third volume was increased. Due to the additional water supplied to the second volume, the water ratio changed as follows: 30% of the first reaction volume; 30% second reaction volume; 40% third reaction volume.

Соотношение всех подаваемых компонентов (УВФ - Д , ОФ - А и воды) составило соответственно: 76,3/23,7The ratio of all supplied components (UVF - D, OF - A and water) was respectively: 76.3 / 23.7

Температура была стабилизирована на заданном значении 550°С. Давление реакции: 12 атм.The temperature was stabilized at a set value of 550°C. Reaction pressure: 12 atm.

По результатам испытаний выход углеводородов С5+ на тонну сырья: 43,1 %; ОЧИ 109,3.According to the test results, the yield of C5+ hydrocarbons per ton of raw materials: 43.1%; EYES 109.3.

Пример 13Example 13

Подача углеводородной фракции (ПНГ) и воды в пропорции соответственно 76/24 осуществлялась распределенно по 3 реакционным объемам следующим образом:The supply of hydrocarbon fraction (APG) and water in the proportion of 76/24, respectively, was carried out distributed over 3 reaction volumes as follows:

ПНГ: 100 % первый реакционный объем.APG: 100% first reaction volume.

Вода: 30 % первый реакционный объем; 30% второй реакционный объем; 40 % третий реакционный объем.Water: 30% first reaction volume; 30% second reaction volume; 40% third reaction volume.

Температура: 600°С. Объемная скорость подачи по реакционным объемам R1/R2/R3 соответственно 301,8/367,5/432,8 ч -1. Давление: 12 атм.Temperature: 600°C. The volumetric feed rate for the reaction volumes R1/R2/R3, respectively, 301.8/367.5/432.8 h -1 . Pressure: 12 atm.

По результатам испытаний выход углеводородов С5+ на тонну сырья: 45,2 %; ОЧИ 110,2.According to the test results, the yield of C5+ hydrocarbons per ton of raw materials: 45.2%; EYES 110.2.

Пример 14Example 14

Подача углеводородной фракции (ПНГ) и воды в пропорции соответственно 84,8/15,2 осуществлялась распределенно по 3 реакционным объемам следующим образом:The supply of hydrocarbon fraction (APG) and water in the proportion of 84.8/15.2, respectively, was carried out distributed over 3 reaction volumes as follows:

ПНГ: 60 % первый реакционный объем; 40% второй реакционный объемAPG: 60% first reaction volume; 40% second reaction volume

Вода: 30 % первый реакционный объем; 30% второй реакционный объем; 40 % третий реакционный объем.Water: 30% first reaction volume; 30% second reaction volume; 40% third reaction volume.

Температура: 550°С. Объемная скорость подачи по реакционным объемам R1/R2/R3 соответственно 212,8/278,5/384,1 ч -1. Давление: 12 атм.Temperature: 550°C. The volumetric feed rate for the reaction volumes R1/R2/R3, respectively, 212.8/278.5/384.1 h -1 . Pressure: 12 atm.

По результатам испытаний выход углеводородов С5+ на тонну сырья: 46,7 %; ОЧИ 111,5.According to the test results, the yield of C5+ hydrocarbons per ton of raw materials: 46.7%; EYES 111.5.

Пример 15 (сравнительный) Example 15 (comparative)

Условия аналогичны примеру 14 с той лишь разницей, что подача воды осуществляется с иным распределением.The conditions are similar to example 14 with the only difference that the water supply is carried out with a different distribution.

Вода: 50 % первый реакционный объем; 30% второй реакционный объем; 20 % третий реакционный объем.Water: 50% first reaction volume; 30% second reaction volume; 20% third reaction volume.

По результатам испытаний выход углеводородов С5+ на тонну сырья: 43,9 %; ОЧИ 110,5.According to the test results, the yield of C5+ hydrocarbons per ton of raw materials: 43.9%; EYES 110.5.

Таблица 1. Примеры проведения испытаний при различных условиях.Table 1. Examples of testing under various conditions. ПримерExample 11 22 33 4four 5five 66 77 88 9nine 1010 11eleven 12*12* 1313 14fourteen 1515 УВФUVF АAND АAND АAND АAND АAND АAND АAND АAND АAND АAND АAND АAND АAND АAND АAND Температура, °СTemperature, °С 550550 550550 550550 550550 550550 600600 650650 550550 550550 550550 550550 550550 600600 550550 550550 Давление, атм.Pressure, atm. 1212 1212 1212 1212 1212 1212 1212 1212 1212 1010 1010 1212 1212 1212 1212 Углеводородная фракцияHydrocarbon fraction R1R1 100one hundred 100one hundred 6767 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 7070 7070 7070 100one hundred 100one hundred 6060 6060 R2R2 -- -- 3333 -- -- -- -- -- 30thirty 30thirty 30thirty -- -- 4040 4040 R3R3 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- Вода, % Water, % R1R1 -- 100one hundred 5050 7070 30thirty 30thirty 30thirty 2020 30thirty 30thirty 30thirty 30thirty 30thirty 30thirty 5050 R2R2 -- -- 5050 30thirty 30thirty 30thirty 30thirty 30thirty 30thirty 30thirty 30thirty 30thirty 30thirty 30thirty 30thirty R3R3 -- -- -- -- 4040 4040 4040 5050 4040 4040 4040 4040 4040 4040 2020 Соотношение компонентов сырья, суммарноRatio of raw materials components, total УВФUVF 100one hundred 84,884.8 84,884.8 84,884.8 8585 84,884.8 84,884.8 84,884.8 84,884.8 8585 7676 7676 7676 84,884.8 84,884.8 ВодаWater -- 15,215.2 15,215.2 15,215.2 15,015.0 15,215.2 15,215.2 15,215.2 15,215.2 1515 2424 2424 2424 15,215.2 15,215.2 ИТОГО:TOTAL: 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred Объемная скорость подачи, ч-1 Volumetric feed rate, h -1 R1R1 338.7338.7 371.5371.5 227,2227.2 268,9268.9 271,8271.8 271,8271.8 271,8271.8 248,3248.3 198,5198.5 195,5195.5 224,3224.3 301,8301.8 301,8301.8 212,8212.8 240,1240.1 R2R2 - - - - 341,4341.4 356,0356.0 349,5349.5 349,5349.5 349,5349.5 278,9278.9 250,4250.4 248,4248.4 305,1305.1 367,5367.5 367,5367.5 278,5278.5 298,7298.7 R3R3 -- -- -- -- 401,8401.8 401,8401.8 401,8401.8 354,1354.1 376,3376.3 372,3372.3 423,3423.3 432,8432.8 432,8432.8 384,1384.1 359,9359.9 Результатыresults Выход у/в С5+ на тонну сырьяOutput from / to C5 + per ton of raw materials 40,040.0 33.933.9 35,135.1 34,834.8 33,833.8 46,746.7 55,855.8 31,231.2 44,244.2 41,341.3 35,435.4 43,143.1 45,245.2 46,746.7 43,943.9 ОЧИEYES 110,8110.8 113.7113.7 113,9113.9 112,9112.9 110,9110.9 111,6111.6 112,9112.9 113,1113.1 110,9110.9 108,9108.9 107,4107.4 109,3109.3 110,2110.2 111,5111.5 110,5110.5

- * с локальным перегревом в моменте- * with local overheating in the moment

Таблица 2. Групповой состав жидкого углеводородного продукта (мас.%)Table 2. Group composition of the liquid hydrocarbon product (wt.%) ПримерExample 11 22 33 4four 5five 66 77 88 9nine 1010 11eleven 1212 1313 14fourteen 1515 ПарафиныParaffins 1.01.0 0,50.5 0,50.5 0,60.6 1,11.1 0,70.7 0,50.5 0,90.9 1,11.1 1,91.9 2,22.2 2,02.0 1,61.6 1,01.0 1,11.1 ИзопарафиныIsoparaffins 0,80.8 0,60.6 0,50.5 0,70.7 0,90.9 0,80.8 0,50.5 0,90.9 1,01.0 1,51.5 2,32.3 1,91.9 1,51.5 1,11.1 1,21.2 НафтеныNaphthenes -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- ОлефиныOlefins -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- Ароматические углеводородыaromatic hydrocarbons 98.298.2 98.998.9 99,099.0 98,798.7 98,098.0 98,598.5 99,099.0 98,298.2 97,997.9 97,597.5 95,595.5 96,196.1 96,996.9 97,997.9 97,797.7 НафталиныNaphthalene 1.31.3 0,40.4 0,50.5 0,90.9 1,11.1 1,41.4 2,62.6 2,82.8 2,82.8 2,42.4 1,21.2 1,41.4 1,21.2 2,92.9 2,42.4 ИтогоTotal 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred Содержание бензолаBenzene content 33.333.3 34.934.9 33,933.9 32,832.8 31,831.8 34,534.5 37,937.9 36,136.1 38,138.1 33,133.1 31,331.3 33,833.8 35,235.2 37,537.5 36,936.9

Claims (14)

1. Способ получения ароматических углеводородов из широкой фракции легких углеводородов в газовой фазе, при котором углеводородное сырье и вода распределенно подаются в реактор, включающий не менее двух последовательных независимых реакционных зон, или не менее чем в два последовательно соединенных реактора таким образом, что вода подается в первую и последующие реакционные зоны так, чтобы подача воды осуществлялась в каждый реакционный объем, и, в зависимости от параметров температуры в различных реакционных зонах, объемная скорость подачи воды может регулироваться, при этом подача воды и углеводородной фракции осуществляется в газовой фазе, а суммарное соотношение сырья и воды находится в диапазонах 76…85%/15…24% соответственно.1. A method for producing aromatic hydrocarbons from a wide fraction of light hydrocarbons in the gas phase, in which hydrocarbon feedstock and water are distributed distributed into a reactor that includes at least two consecutive independent reaction zones, or at least two series-connected reactors in such a way that water is supplied into the first and subsequent reaction zones so that water is supplied to each reaction volume, and, depending on the temperature parameters in different reaction zones, the volumetric rate of water supply can be controlled, while the supply of water and hydrocarbon fraction is carried out in the gas phase, and the total the ratio of raw materials and water is in the ranges of 76...85%/15...24%, respectively. 2. Способ по п.1, в котором реакция протекает в двух или трех реакционных объемах.2. The method according to claim 1, in which the reaction takes place in two or three reaction volumes. 3. Способ по п.1, при котором углеводородная фракция подается в первый реакционный объем, вода подается в первый и второй реакционные объемы.3. The method according to claim 1, in which the hydrocarbon fraction is supplied to the first reaction volume, water is supplied to the first and second reaction volumes. 4. Способ по п.1, при котором углеводородная фракция и вода подаются в первый и второй реакционные объемы.4. The method according to claim 1, in which the hydrocarbon fraction and water are fed into the first and second reaction volumes. 5. Способ по п.1, при котором углеводородная фракция подается в первый реакционный объем, вода подается в первый, второй и третий реакционные объемы.5. The method according to claim 1, in which the hydrocarbon fraction is supplied to the first reaction volume, water is supplied to the first, second and third reaction volumes. 6. Способ по п.1, при котором углеводородная фракция подается в первый и второй реакционные объемы, вода подается в первый, второй и третий реакционные объемы.6. The method according to claim 1, in which the hydrocarbon fraction is supplied to the first and second reaction volumes, water is supplied to the first, second and third reaction volumes. 7. Способ по п.1, в котором вода подается распределенно таким образом, что в каждый последующий реакционный объем подают воды столько же или больше, чем в предыдущий.7. The method according to claim 1, in which water is supplied distributed in such a way that each subsequent reaction volume is supplied with water as much or more than the previous one. 8. Способ по п.1, в котором углеводородная фракция подается только в первый реакционный объем, а вода подается распределенно в первый и второй реакционные объемы в соотношении соответственно в % 30…50/70…50.8. The method according to claim 1, in which the hydrocarbon fraction is supplied only to the first reaction volume, and water is distributed distributed to the first and second reaction volumes in a ratio of % 30 ... 50 / 70 ... 50, respectively. 9. Способ по п.1, в котором углеводородная фракция подается только в первый реакционный объем, а вода подается расперделенно в первый, второй и третий реакционные объемы в соотношении соответственно в % 20…30/20…30/40…60.9. The method according to claim 1, in which the hydrocarbon fraction is supplied only to the first reaction volume, and water is supplied distributed to the first, second and third reaction volumes in a ratio of 20 ... 30 / 20 ... 30 / 40 ... 60%, respectively. 10. Способ по п.1, в котором углеводородная фракция подается расперделенно в первый и второй реакционные объемы в соотношении соответственно в % 60…70/30…40, а вода подается расперделенно в первый второй и третий реакционные объемы в соотношении соответственно в % 20…30/20…30/40…60.10. The method according to claim 1, in which the hydrocarbon fraction is supplied distributed to the first and second reaction volumes in a ratio of % 60 ... …30/20…30/40…60. 11. Способ по п.1, в котором для контроля перепадов температуры в каждом реакционном объеме располагается от трех датчиков температуры.11. The method according to claim 1, in which to control temperature differences in each reaction volume, three temperature sensors are located. 12. Способ по п.1, в котором поток продукта после последовательного прохождения всех реакционных объемов разделяют на углеводородную фракцию продукта и водную фракцию продукта и в котором основной компонент целевого жидкого углеводородного продукта - углеводороды С5+.12. The method according to claim 1, in which the product stream after sequential passage of all reaction volumes is separated into a hydrocarbon fraction of the product and an aqueous fraction of the product, and in which the main component of the target liquid hydrocarbon product is C5+ hydrocarbons. 13. Способ по п.1, при котором углеводородная фракция и вода подаются в реакционные зоны смешанными в газовой фазе.13. The method according to claim 1, in which the hydrocarbon fraction and water are fed into the reaction zones mixed in the gas phase. 14. Способ по п.1, в котором в качестве углеводородной фракции используется попутный нефтяной газ.14. The method according to claim 1, in which associated petroleum gas is used as the hydrocarbon fraction.
RU2022113713A 2022-05-23 2022-05-23 Method for obtaining aromatic hydrocarbons from a wide fraction of light hydrocarbons in the gas phase RU2788947C9 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2022/050381 WO2023229484A1 (en) 2022-05-23 2022-12-07 Method for producing aromatic hydrocarbons from light hydrocarbon fractions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2788947C1 true RU2788947C1 (en) 2023-01-26
RU2788947C9 RU2788947C9 (en) 2023-05-25

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2225506A1 (en) * 1995-06-16 1997-01-03 Institut Francais Du Petrole Process for converting hydrocarbons to aromatic compounds using a catal yst containing at least one dopant metal selected from the group consisting of titatium, zirconium, hafnium, cobalt, nickel zinc and/or lanthanides
US20030019792A1 (en) * 1999-11-15 2003-01-30 Cong-Yan Chen Process for converting heavy hydrocarbon feeds to high octane gasoline, BTX and other valuable aromatics
RU2221643C1 (en) * 2002-06-19 2004-01-20 Закрытое акционерное общество "ЗАО "Экостар-Наутех" Zeolite-containing catalyst, method for preparation thereof, and a method for converting aliphatic hydrocarbons into aromatic hydrocarbon concentrate or high-octane gasoline component (options)
RU2550354C1 (en) * 2014-03-28 2015-05-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Новые Газовые Технологии-Синтез" Method for producing aromatic hydrocarbon concentrate of light aliphatic hydrocarbons and device for implementing it
RU2747867C1 (en) * 2020-06-29 2021-05-17 Общество с ограниченной ответственностью"Новые газовые технологии-синтез" (ООО "НГТ-Синтез") Method of producing gasolines or concentrates of aromatic compounds with different distribution of oxygenate streams and olefin-containing fraction and adding water

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2225506A1 (en) * 1995-06-16 1997-01-03 Institut Francais Du Petrole Process for converting hydrocarbons to aromatic compounds using a catal yst containing at least one dopant metal selected from the group consisting of titatium, zirconium, hafnium, cobalt, nickel zinc and/or lanthanides
US20030019792A1 (en) * 1999-11-15 2003-01-30 Cong-Yan Chen Process for converting heavy hydrocarbon feeds to high octane gasoline, BTX and other valuable aromatics
RU2221643C1 (en) * 2002-06-19 2004-01-20 Закрытое акционерное общество "ЗАО "Экостар-Наутех" Zeolite-containing catalyst, method for preparation thereof, and a method for converting aliphatic hydrocarbons into aromatic hydrocarbon concentrate or high-octane gasoline component (options)
RU2550354C1 (en) * 2014-03-28 2015-05-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Новые Газовые Технологии-Синтез" Method for producing aromatic hydrocarbon concentrate of light aliphatic hydrocarbons and device for implementing it
RU2747867C1 (en) * 2020-06-29 2021-05-17 Общество с ограниченной ответственностью"Новые газовые технологии-синтез" (ООО "НГТ-Синтез") Method of producing gasolines or concentrates of aromatic compounds with different distribution of oxygenate streams and olefin-containing fraction and adding water

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10894752B2 (en) Catalyst and method for aromatization of C3-C4 gases, light hydrocarbon fractions and aliphatic alcohols, as well as mixtures thereof
EP3426754B1 (en) A method for producing high-octane motor gasolines of low-octane hydrocarbon fractions, fractions of gaseous olefins and oxygenate
US5059732A (en) Process for selective catalytic hydrogenation in liquid phase of a normally gaseous feed containing ethylene, acetylene and gasoline
JP2008528684A (en) Processes and catalysts used in the selective hydrogenation of dienes and acetylenes.
US20210277316A1 (en) Process for increasing the concentration of normal hydrocarbons in a stream
CZ297855B6 (en) Process of selective hydrogenation of highly saturated compounds
US9938207B2 (en) Upgrading paraffins to distillates and lube basestocks
KR102444322B1 (en) Integrated oxygenate conversion and olefin oligomerization
RU2747867C1 (en) Method of producing gasolines or concentrates of aromatic compounds with different distribution of oxygenate streams and olefin-containing fraction and adding water
KR20190108593A (en) Isomerization Process Using Feedstock Containing Dissolved Hydrogen
RU2788947C1 (en) Method for obtaining aromatic hydrocarbons from a wide fraction of light hydrocarbons in the gas phase
RU2788947C9 (en) Method for obtaining aromatic hydrocarbons from a wide fraction of light hydrocarbons in the gas phase
EP4148106A1 (en) Process for increasing the concentration of normal paraffins in a light naphtha stream
RU2747870C1 (en) Method for producing benzines or concentrates of aromatic compounds
RU2747931C1 (en) Method for increasing the recovery of a liquid hydrocarbon product
US11198822B2 (en) Processes to convert naphtha to heavier products
WO2023229484A1 (en) Method for producing aromatic hydrocarbons from light hydrocarbon fractions
JP2019512574A (en) Method and catalyst for producing high-octane component
RU2794676C1 (en) Method for obtaining gasoline fractions and aromatic hydrocarbons
RU2747866C1 (en) Method for producing gasoline with distribution of oxygenate and two olefin-containing fractions
US11479730B1 (en) Process for increasing the concentration of normal hydrocarbons in a stream
RU2747869C1 (en) Method of producing benzines or concentrates of aromatic compounds with different distribution of oxygenate and olefin-containing streams
RU2747864C1 (en) Method for increasing yield of liquid hydrocarbon product
WO2023229485A1 (en) Method for producing gasoline fractions and aromatic hydrocarbons
US20180370874A1 (en) Process for Converting Alkanes to Para-Xylene