SU1737000A1 - Способ получени высокооктанового бензина - Google Patents

Abstract

Изобретение касаетс  производства топлив, в частности получени  высокооктанового бензина, что может быть использовано в нефтехимии. Цель - повышение качества целевого продукта. Дл  этого ведут разделение пр могонной бензиновой фракции на легкую и т желые фракции. Последнюю подвергают риформингу в присутствии платиносодержащего катализатора и стабилизации . При этом перед стабилизацией легкую фракцию пр могонной бензиновой фракции смешивают с нестабильным риформатом. Смесь дебутанизируют и подвергают ректификации. Фракцию ректификации , выкипающую до 60-70°С, подвергают изомеризации в присутствии морденитсодержащего катализатора и водорода . Эти услови  позвол ют повысить октановое число бензина с 95 до 97,0 п, 1 табл. .СП С

Description

Изобретение относитс  к нефтепереработке , в частности к способам получени  высокооктанового бензина из пр могонных бензиновых фракций с использованием процессов изомеризации и риформинга, и может найти применение в нефтепе0ераба- тывающей и нефтехимической промышленности .

Наиболее широко изомеризацию примен ют дл  повышени  октановых чисел легких фракций пр могонных бензинов, выкипающих в пределах до 70°С и содержащих пентаны и гексаны. Полученные иэомеризаты используют в качестве компонентов смешени  с бензинами каталитического риформинга дл  получени 

высокооктановых автомобильных бензинов .

Известны процессы изомеризации парафиновых углеводородов на алюмоплати- новых катализаторах, промотированных хлором и фтором, и металлцеолитсодержа- щих катализаторах. Изомеризацию провод т при температурах 20-450°С, давлении 0,5-4 МПа, объемных скорост х 1,0-3,0 , мол рном соотношении водород - углерод 0.5-6,0.

Известен способ среднетемпературной изомеризации пентан-гексановой фракции с использованием в качестве катализатора высококремнеземного цеолита типа морде- нит, осуществл емый в среде водорода при

СО

1 о о о

230-300°С. При проведении процесса по схеме за проход изомеризат имеет октановое число по исследовательскому методу (И04) 80 -82 пункта с выделением н-пара- финовых углеводородов на молекул рных ситах или ректификацией ИОЧ изомеризэта увеличиваетс  до 89 пунктов.

Первый и особенно второй вариант изомеризации характеризуютс  высокими эксплуатационными затратами, необходи- мыми дл  подогрева сырь  и циркул ции водорода, что увеличивает себестоимость автомобильных бензинов.

Базовым компонентом автобензинов  вл етс  бензин каталитического рифор- минга, сырьем которого  вл ютс  бензиновые фракции, выкипающие в пределах 85-180°С. Процесс каталитического рифор- минга провод т в среде водорода, при 450 550°С и давлении до 4,0 МПа с исполь- зованием платиносодержащего катализатора . Целевой продукт процесса - риформат - имеет ИОЧ до 98-100 пунктов.

Однако дл  получени  автобензинов к риформату необходимо добавл ть компо- ненты типа изомеризата, кроме того, затраты при риформировании бензиновых фракций также велики.

Затраты на переработку бензиновых фракций снижают за счет комбинировани  отдельных процессов, например риформин- га и изомеризации, поскольку уменьшаютс  капвложени  по сравнению с переработкой бензинов на отдельных установках.

Более глубокое снижение затрат уже за счет не только капитальных, но и эксплуатационных затрат происходит при интегрировании процессов по материальным потокам. Обычно интегрируют (вписывают один в другой) процессы, близкие по техни- ческим параметрам.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу  вл етс  способ получени  высокооктанового бензина , в соответствии с которым т желую часть бензиновой фракции подвергают рифор- мингу, а легкую часть - изомеризации, при этом дл  изомеризации легкой части бензиновой фракции используют избыточный водород процесса риформинга, жидкие продукты обоих процессов смешивают и получают целевой продукт - высокооктановый бензин. Полученный продукт имеет ИОЧ 95 пунктов и выход на сырье 89,7 об. %. Катализатор изомеризации содержит ме- талл УШ группы, нанесенный на смесь мор- денига и матрицы.

Проведение изомеризации в среде избыточного водорода риформинга обеспечивает улучшенную интеграцию, а также

понижает затраты и капиталовложени  по сравнению с использованием двух раздельно работающих установок.

Недостатком известного способа  вл етс  низкое качество (октановое число) целевого продукта.

Цель изобретени  - повышение качества целевого продукта.

Предлагаемый способ позвол ет улучшить качество целевого продукта за счет повышени  его ИОЧ с 95 до 97 пунктов, Кроме того, повышаетс  ИОЧ фракции целевого продукта, выкипающей до 100°С.

Поставленна  цель достигаетс  предлагаемым способом получени  выокооктано- вого бензина, согласно которому исходную пр могонную бензиновую фракцию раздел ют на легкую и т желую фракции, последнюю подвергают риформингу в присутствии платиносодержащего катализатора , легкую фракцию исходного сырь  смешивают с риформатом. полученную смесь стабилизируют в режиме дебутани- зации, дебутанизированный продукт подвергаютректификации , фракцию ректификации, выкипающую до 60-70°С, подвергают изомеризации в присутствии морденитсодержащего катализатора и избыточного водорода риформинга. Изомеризат смешивают со стабильным риформатом и получают целевой продукт повышенного качества.

Положительный эффект по предлагаемому способу достигаетс , как за счет дополнительной каталитической обработки легкой части риформата, так и за счет подготовки сырь  дл  изомеризации из смеси легкой пр могонной фракции и риформата.

Способ осуществл етс  следующим образом .

Из широкой пр могонной бензиновой фракции ректификацией выдел ют легкую выкипающую, например, до 65°С и т желую , выкипающую от 85 до 180°С. фракции. Последнюю подвергают риформингу на установке типа ЛГ-35-11 в присутствии катализатора, например. КР-104А, содержащего 0,36 мас.% платины. 0,20 мас.% рени , 0,25 мас.% кадми  на хлорированной окиси алюмини  при температуре, измен емой в течение цикла от 470 до 515°С, давлении 2,0 МПа, объемной скорости подачи сырь  1,6 ч , кратности циркул ции ввдо- родсодержэщего газа (ВСГ) 1300 нм3/м . В качестве продукта процесса получают нестабильный риформат и избыточный ВСГ с концентрацией водорода 75-89 мол.% и в количестве от 6,3 до 10,7 тыс.нм3/ч.

К нестабильному риформату добавл ют легкую пр могонную фракцию, смесь направл ют в колонну стабилизации, где провод т дебутанизацию смеси. Из дебутани- змрованной смеси ректификацией отдел ют низкокип щую фракцию, например, Н.К, - 65°С,  вл ющуюс  сырьем дл  изомеризации ,

.Изомеризацию провод т на блоке изомеризации , смонтированном при реконструкции установки риформинга таким .образом, что избыточный ВСГ риформинга непосредственно направл ют на смешение с сырьем изомеризации. Услови  процесса: температура 260-280°С, давление 1,8 МПа. объемна  скорость по сырью 2,0 ч . Дл  изомеризации используют промышленный морденитсодержащий катализатор типа ИПМ. Жидкие продукты изомеризации смешивают с оставшимс  риформатом (фр. 65°С - К.К) и получают целевой продукт - смесь изомеризата и риформата, имеющий октановое число по исследовательскому методу 96,9 пунктов. Выход целевого продукта на исходное сырье составл ет 89,8 об. % при плотности 0,765 кг/м3. Фракционный состав продукта: начало кипени  38°С, 10 об.% выкипает при 54°С, 50- 94°С, 90% - 153°С, конец кипени  193°С. Целевой продукт служит базовым компонентом дл  получени  неэтилированного бензина АИ-93, а при этилировании с концентрацией ТЭС 0,1-0,2 г/кг получают автобензин типа АИ- 98.

Изобретение иллюстрируетс  следующими примерами.

П р и м е р 1. Из широкой пр могонной бензиновой фракции на установке вторичной подготовки бензинов (УВПБ) ректификацией выдел ют легкую фракцию, выкипающую до 65°С и т желую, выкипающую в пределах 85-180°С. Последнюю подвергают риформингу на установке ЛГ-35-11 с использованием полиметаллического катализатора КР-104А, содержащего 0,36 мас.% платины, 0,20 мас.% рени , 0,25 мас.% кадми  на хлорированной окиси .алюмини  в следующих услови х, температура процесса 470-515°С, давлении 2,0 МПа, объемна  скорость подачи сырь  1,6 , кратность циркул ции ВСГ 1300 нм /м . Получают нестабильный ри- формат и ВСГ с концентрацией водорода 75-89 мол %.

Легкую пр могонную фракцию Н.К. - 65°С совместно с нестабильным риформатом направл ют в колонну стабилизации, вход щую в состав установки риформинга, в которой поддерживают режим дебутани- зации. Дебутанизированный продукт ректификацией раздел ют на фракции. Н.К. - 60°С и 60°С - К К.

Низкокип щую фракцию (Н.К, - 60 С) совместно с избыточным ВСГ риформинга направл ют на блок изомеризации, смонтированный при реконструкции установки ри- форми.нга. Изомеризацию провод т в присутствии морденитсодержащего катализатора ИПМ) при 260-28t)°C, давлении 1,8 МПа, объемной скорости по сырью 2,.

Катализатор изомеризации ИПМ содержит 0,4 мас.% платины, носителем служит смесь морденита (40 отн.%) и оксида алюмини  при мол рном отношении 5Ю2:А120з, равном 13.

Готов т катализатор следующим образом .

Порошок морденита в натриевой форме (NaM) обрабатывают раствором нитрата аммони  при 80°С в течение 3 ч при посто нном перемешивании, отжимают и внос т в лепешку гидроксида алюмини , после чего направл ют на формирование гранул. Сформированные гранулы носител  сушат при 110-130°С втечение 2 ч, прокаливают в

токе воздуха при 500°С в течение 2 ч,

Платину в носитель внос т пропиткой из растворов платинохлористоводрродной и уксусной кислот, после чего операции сушки и прокалки повтор ют.

Изомеризат смешивают с фракцией 60°С - К.К, (с оставшейс  высококип щей фракцией после ректификации дебутанизи- рованного продукта) и получают целевой продукт, выход которого на исходное пр могонное сырье составл ет 89,7 об.% ИОЧ целевого продукта 97 пунктов, ИОЧ фракции , выкипающей до 100°С, 81,8 пункта, фракционный состав, Н.К. - 38, 10% - 54, 50% - 95, 90% - 153; К.К. - 193. Компаундированием целевого продукта в качестве базового компонента и низкооктановых бензинов получают незтилированные автобензины типа АИ-93 (либо А-76) с высокими эксплуатационными характеристиками,

этилированием целевого продукта с концентрацией ТЭС 0,1-0,2 г/кг получают автобензин типа АИ-98.

Таким образом, комбинированна  переработка бензиновых фракций в соответствии с предложенным способом позвол ет повысить качество целевого продукта за счет повышени  его ИОЧ с 95 до 97пунктое. Существенным  вл етс  то оостй тельство, что прирост октанового числа происходит

преимущественно за счет легкокип щей части целевого продукта, что улучшает эксплу- атационные свойства автобензина, полученного на его основе.

П р и м е р 2. На установке риформинга

ЛГ-35-11, комбинированной при реконструкции блоком изомеризации, подвергают переработке пр моточные бензиновые фракции Н.К. - 85°С и 85-180°С, предварительно выделенные ректификацией из широкой пр могонной бензиновой фракции на установке УВПБ, Т желую фракцию (85- 180°С) подвергают риформингу в присутствии катализатора и в услови х, приведенных в примере 1. Получают нестабильный риформат и избыточный ВСГ с кон- центрацией водорода от 75 до 89 мол%.

Легкую пр могонную фракцию Н.К. - 85°С совместно с нестабильным риформа- том подвергают дебутанизации в колонне стабилизации установки риформинга, затем дебутанизированную смесь в колонне ректификации раздел ют на две фракции: низкокип щую - Н.К. - 70°С и высококип щую - 70°С-К.К.

Низкокип щую фракцию в среде из- быточного ВСГ риформинга подвергают изомеризации в присутствии морденитсо- держащего катализатора и в услови х, приведенных в примере 1

Полученный изомерйзат смешивают со высококип щей фракцией (70°С - К.К ) и получают целевой продукт следующего качества: ИОЧ 96.8 пункта, ИОЧ фракции до 100°С 81,5 пункта.

Фракционный состав, °С- Н.К 38, 10% 54, 50% 93, 90% 152, К.К. 193.

Выход целевого продукта составил 90,0 об.% в расчете на исходное пр могон- ное сырье.

Таким образом, предложенный способ комбинированной переработки бензиновых фракций по сравнению со способом в соответствии с известным позвол ет получить целевой продукт с более высоким октановым числом, т.е. более высокого качества. Полученный целевой продукт служит базовым компонентом дл  получени  высокооктановых автобензинов.

П р и м е р 3. (сравнительный).

Из широкой пр могонной бензиновой фракции на УВПБ выдел ют легкую и т желую фракции, выкипающие от Н.К. - до 65°С и от 85 до 180°С соответственно.

Т желую фракцию подвергают рифор- мингу на установке ЛГ-35-11, комбинированной блоком изомеризации, в присутствии катализатора и в услови х, приведенных в примере 1. Продуктами процесса  вл ютс  избыточный ВСГ и неста- бильный риформат. Последний подвергают дебутанизации в колонне стабилизации установки риформинга и только после этого смешивают с легкой пр могонной фракцией . Из полученного продукта выдел ют в

качестве сырь  изомеризации низкокип щую фракцию, выкипающую до 65°С,

Изомеризацию & среде избыточного ВСГ с установки риформинга провод т в присутствии морденитсодержащего катализатора в услови х, приведенных в примере 1.

Изомерйзат смешивают с фракцией 65°С - К.К., оставшейс  после выделени  ректификацией сырь  дл  изомеризации, получают целевой продукт со следующими показател ми: ИОЧ 95,3 пункта, ИОЧ фракции до 100°С 78,9 пункта.

Фракционный состав, °С: Н.К. 26, 10% 39, 50% 90, 90% 150, К.К. 193.

Выход целевого продукта составил 90,8 об.% в расчете на исходное пр могонное сырье.

Таким образом, осуществление предложенного способа комбинированной переработки пр могонных бензиновых фракций, но со смешением легкой пр могонной фракции с предварительно дебутанизированным риформатом, не позвол ет повысить ИОЧ целевого продукта, т.е. повысить его качество Низкое значение ИОЧ фракции, выкипающей до 100°С, свидетельствует о недостаточной эффективности процесса изомеризации, что-, по-видимому, св зано с приведенной в примере подготовкой сырь  изомеризации.

Кроме того, полученный целевой продукт не может служить компонентом товарных автобензинов без дополнительной обработки, поскольку температура начала кипени  его (26°С) существенно ниже требований стандартов.

П р и м е р 4 (сравнительный.) Из широкой пр могонной бензиновой фракции на УВПБ выдел ют легкую и т желую фракции, выкипающие от Н.К - до 65°С и от 85 до 180°С соответственно.

Т желую фракции подвергают риформингу на установке ЛГ-35-11, комбинированной блоком изомеризации, в присутствии катализатора и в услови х, приведенных в примере 1. Продуктами процесса  вл ютс  избыточный ВСГ и нестабильный риформат. Последний дебу- танизируют в колонне стабилизации установки риформинга, затем ректификацией раздел ют на две фракции: низкокип щую, .выкипающую до 65°С, и еысококип щую, выкипающую от 65°С до К.К.

Низкокип щую фракцию смешивают с легкой пр могонной фракцией и в среде избыточного ВСГ риформинга подвергают изомеризации в присутствии морденитсодержащего катализатора и в услови х, приведенных в примере 1

Высококип щую фракцию (65°С - К.К.) смешивают с изомеризатом и получают целевой продукт с выходом 90,8 об.% в расчете на исходное пр могонное сырье и следующими показател ми: ИОЧ 95,4 пунк- та, ИОЧ фракции до 100°С - 79,1 пункта.

Фракционный состав, °С: Н.К.24, 10% 37, 50% 90, 90% 152, К.К. 193.

Полученный целевой продукт по качеству уступает приведенному в примерах 1,2, т.е. в соответствии с предлагаемым способом . Кроме того, из-за низкого показател  температура начала кипени  полученный продукт без дополнительной подготовки не может быть использован в качестве базово- го компонента автобензинов.

Таким образом, цель предлагаемого способа может быть достигнута только при соблюдении совокупности и последовательности указанных в способе приемом (при- знаков).

П р и м е р 5 (сравнительный).

Из широкой пр могонной бензиновой фракции на УВПБ выдел ют легкую и т желую фракции, выкипающие от Н.К. до 65°С и 85-180°С соответственно.

Т желую фракцию (85-180°С) подвергают риформингу на установке Л Г-35-11, комбинированной блоком изомеризации, в присутствии катализатора и в услови х, приведенных в примере 1 Продуктами процесса  вл ютс  избыточный ВСГ и нестабильный риформат.

Легкую пр могонную фракцию Н.К. - 65°С смешивают с нестабильным риформа- том, смесь дебутанизируют е колонне стабилизации установки риформинга, затем ректификацией раздел ют на низкокип щую , выкипающую до 55°С и высококип щую от 55°С до К.К.

Низкокип щую фракцию в среде избыточного ВСГ риформинга подвергают изомеризации в присутствии морденитсо- держащего катализатора и в услови х, приведенных в примере 1.

Высококип щую фракцию смешивают с изомеризатом и получают целевой продукт с выходом 89,9 об.% в расчете на исходное пр могонное сырье и следующими показател ми: ИОЧ 95,5 пункта. ИОЧ фракции до 100°С-80,0 пункта.

Фракционный состав. °С: Н.К. 37. 10% 53, 50% 94, , К.К. 193.

Полученный целевой продукт по качеству уступает приведенному в примерах 1,2, т.е. по предлагаемому способу.

Таким образом, при изомеризации низкокип щей фракции с К.К. ниже 60°С эффективность предлагаемого способа снижаетс .

П р и м е р 6 (сравнительный). Из широкой пр могонной бензиновой фракции на УВПБ выдел ют легкую (Н.К. - 85°С) и т желую (85-180°С) фракции.

Последнюю подвергают риформингу на установке Л Г-35-11. комбинированной блоком изомеризации, в присутствии катализатора и в услови х, приведенных в примере 1. Продуктами процесса  вл ютс  избыточный ВСГ и нестабильный риформат.

Легкую пр могонную фракцию смешивают с нестабильным риформатом, смесь дебутанизируют в колонне стабилизации установки риформинга, затем ректификацией раздел ют на низкокип щую, выкипающую до 75°С, и высококип щую, выкипающую до 75°СдоК.К.

Низкокип щую (Н К - 75°С) в среде избыточного ВСГ риформинга подвергают изомеризации в присутствии морденитсо- держащего катализатора и в услови х, приведенных в примере 1.

Высококип щую фракцию смешивают с изомеризатом и получают целевой продукт с выходом 90,0 об.% в расчете на исходное пр могонное сырье и следующими показател ми: ИОЧ продукта 95,2 пункта, ИОЧ фракции до 100°С 78,4 пункта

Фракционный состав, °С Н.К. 39, 10% 54, 50% 93, 90% 152, К.К. 193.

Таким образом, при изомеризации низкокип щей фракции с К.К. выше 70°С качество целевого продукта (ИОЧ) ниже, чем в примерах 1, 2.

П р и м е р 7 (известный). Из широкой пр моюнной бензиновой фракции на УВПБ выдел ют легкую и т желую фракции, выкипающие от Н.К. до 65°С и от 85°С до 180°С соответственно.

Переработку указанных фракций осуществл ют на комбинированной установке с использованием процессов риформинга и изомеризации, причем изомеризацию провод т в среде избыточного ВСГ процесса риформинга.

Риформингу подвергают т желую пр могонную фракцию в присутствии катализатора и в услови х, приведенных в примере 1 Продуктами процесса  вл ютс  избыточный ВСГ и нестабильный риформат.

Сырьем дл  процесса изомеризации служит только легка  пр могонна  бензинова  фракци . Услови  проведени  изомеризации и используемый морденит- содержащий катализатор описаны в примере 1.

Полученные изомеризат и нестабильный риформат смешивают, смесь дебутанизируют в кйлонне стабилизации и получают целевой продукт - смесь изомеризата и риформата следующего качества. ИОЧ 95 пунктов , ИОЧ фракции до 100°С 78,5 пунктов.

Фракционный состав, °С: Н.К. 40, 10% 53, 50% 95, 90% 150, К.К. 195.

Выход целевого продукта на исходное сырье составил 89,7 об.%.

Таким образом, осуществление предлагаемого способа комбинированной переработки пр могонных бензинов по известному способу по сравнению с предло- женным приводит к получению целевого продукта с меньшим ИОЧ, т.е. более низкого качества.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ получени  высокооктанового бензина путем разделени  исходной пр мо0

   5

   тонной бензиновой фракции на легкую и т желую фракции, риформинга последней в присутствии платиносодержащего катализатора , стабилизации полученного ри- формата с использованием процесса изомеризации в присутствии морденитсо- держащего катализатора и избыточного водорода риформинга, смешени  жидких продуктов риформинга с продуктами изомеризации , отличающийс  тем, что. с целью повышени  качества целевого продукта , легкую фракцию исходного сырь  смешивают с риформатом перед его стабилизацией , полученный дебутанизирован- ный продукт подвергают ректификации и на изомеризацию направл ют фракцию ректификации , выкипающую до 60-70°С.