Получение высокооктанового топлива соответствующего Европейским стандартам качества

Спocoб пoлучения автoмoбильнoгo бензина

Автoры: Галиев Ринат Галиевич, Хавкин Вcевoлoд Артурoвич,
Гуляева Людмила Алекcеевна, Лядин Никoлай Михайлoвич, Пушкарев Юрий Никoлаевич, Баркoв Вадим Игoревич.


Изобретение относится к области нефтепереработки, конкретно к способу получения высокооктанового автомобильного бензина.

Широкое распространение в качестве сырья для производства компонентов автомобильных бензинов получили продукты каталитического крекинга.

Так, например, известен способ получения автомобильного бензина, включающий гидрооблагораживание широкой фракции бензина каталитического крекинга с последующим разделением гидрогенизата на легкую [Н.К.-110(150°C)] и тяжелую [110(150°C)-К.К.] фракции и дополнительным разделением тяжелой фракции гидроочищенного бензина на два потока. Один из указанных потоков возвращают на стадию гидрооблагораживания, смешивая с исходным сырьем, а второй компаундируют с легкой гидроочищенной бензиновой фракцией [Н.К.-110(150°C)] и выводят из системы установки в качестве компонента автомобильного бензина (патент РФ 2258732, 2005.08.20).

Недостатком способа является неизбежное снижение октанового числа очищенного бензина (на 1-2 пункта) по сравнению с исходным бензином, а также невозможность снизить общее содержание серы менее 0,1 мас.%.

Также известен способ получения автомобильного бензина гидрообессериванием бензиновой фракции каталитического крекинга в присутствии окисно-сульфидного катализатора при повышенных температуре и давлении водородсодержащего газа. Способ отличается тем, что гидрообессериванию подвергают тяжелую нестабильную бензиновую фракцию каталитического крекинга с последующим возвратом ее после гидрообессеривания в ректификационную колонну установки каталитического крекинга и стабилизации ее совместно с негидроочищенной легкой бензиновой фракцией (патент РФ 2134287, 1999.08.10.).

Недостатком способа является невозможность снизить содержание серы в очищенном продукте менее 0,10-0,15 мас.%, а также многократный нагрев и охлаждение бензиновых потоков, что делает схему их производства энергетически - затратной.

Наиболее близким к заявляемому является способ получения автомобильного бензина, включающий разделение бензинового дистиллата каталитического крекинга на две фракции - легкую и тяжелую. Тяжелую фракцию подвергают гидрооблагораживанию в смеси с прямогонной дизельной фракцией, выделяют из гидроочищенной фракции бензиновую фракцию, которую подвергают дополнительному гидрооблагораживанию в смеси с прямогонной бензиновой фракцией (Б.В.Андреев, В.В.Андриканис и др. «Нефтепереработка и нефтехимия», 6, 2006, с.36).

Однако известный способ не обеспечивает получение автомобильных бензинов, соответствующих по качеству Европейским стандартам, при использовании в качестве сырья низкооктановых высокосернистых продуктов каталитического крекинга.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа, позволяющего увеличить выпуск высокооктановых компонентов автомобильного бензина из низкооктановых сернистых бензинов каталитического крекинга.

Для решения поставленной задачи предлагается способ получения автомобильного бензина, включающий разделение бензинового дистиллата каталитического крекинга на легкую и тяжелую фракции, гидрооблагораживание тяжелой фракции в смеси с прямогонной дизельной фракцией, последующее дополнительное гидрооблагораживание выделенной гидроочищенной бензиновой фракции в смеси с прямогонной бензиновой фракцией. Способ отличается тем, что выделенную гидроочищенную бензиновую фракцию делят на две части, одну из которых подвергают дополнительному гидрооблагораживанию в смеси с прямогонной бензиновой фракцией, после чего направляют на каталитический риформинг, а другую часть смешивают с легкой фракцией бензинового дистиллата каталитического крекинга и катализатом каталитического риформинга в соотношении, мас.%: 20:40:40-10:30:60 соответственно с получением товарного автомобильного бензина.

Причем легкая и тяжелая фракции бензинового дистиллата каталитического крекинга выкипают внутри интервала температур Н.К. - 85°C (150°C) и 85°C (150°C) - 215°C соответственно.

Гидрооблагораживание тяжелой фракции бензинового дистиллата каталитического крекинга в смеси с прямогонной дизельной фракцией осуществляют при давлении 3-5 МПа, температуре 320-360°C, объемной скорости подачи сырья 1,5-4,0 час^-1.

Дополнительное гидрооблагораживание выделенной гидроочищенной бензиновой фракции в смеси с прямогонной бензиновой фракцией осуществляют при давлении 3-5 МПа, температуре 300-360°C, объемной скорости подачи сырья 1,5-6,0 час^-1.

Следует отметить, что предлагаемый способ отличается от известного тем, что дополнительному гидрооблагораживанию в смеси с прямогонной бензиновой фракцией подвергают лишь часть (20-80 мас.%) гидроочищенной бензиновой фракции, выделенной после гидрооблагораживания смеси тяжелой бензиновой фракции каталитического крекинга с прямогонной дизельной фракцией, которую затем направляют на каталитический риформинг, а остальную часть гидроочищенной бензиновой фракции смешивают с легкой фракцией бензинового дистиллата каталитического крекинга и катализатом каталитического риформинга в соотношении, мас.%: 20:40:40-10:30:60 соответственно.

Указанные отличия позволяют получать высококачественное сырье для каталитического риформинга (с достижением остаточного содержания серы менее 0,00003 мас.%), обеспечивающего получение бензинового компонента с октановым числом 96-99 по исследовательскому методу и, кроме того, получать дополнительное количество товарного автомобильного бензина марок АИ-80, АИ-92, АИ-95 за счет смешения указанных выше компонентов в заявленном соотношении.

Гидрооблагораживанию подвергают смесь тяжелой фракции бензинового дистиллата каталитического крекинга с прямогонной дизельной фракцией, взятых в соотношении от 5-35 мас.%, до 95-65 мас.%.

Дополнительному гидрооблагораживанию подвергают смесь выделенной гидроочищенной бензиновой фракции с прямогонной бензиновой фракцией, взятых также в соотношении от 5-35 мас.%, до 95-65 мас.%.

Каталитический риформинг осуществляют при обычных условиях при давлении 2-4 МПа, температуре 490-520°C, объемной скорости подачи сырья 0,5-3,0 час^-1 в присутствии платинового катализатора.

Указанное иллюстрируется нижеследующими примерами.

Пример 1.

Бензиновый дистиллат каталитического крекинга разделяют путем ректификации на две фракции: легкую - Н.К. - 85° (содержание серы 0,02 мас.%, выход 22 мас.%) и тяжелую - 85-205°C (содержание серы 0,25 мас.%, выход 78 мас.%).

Фракцию 85-205°C смешивают с прямогонной дизельной фракцией (содержание серы 0,8 мас.%, выход 22 мас.%) в соотношении 5-95 мас.% и смесь подвергают гидрооблагораживанию при давлении 3 МПа, температуре 320°C, объемной скорости подачи сырья 4,0 час^-1 в присутствии алюмо-никель-молибденового (АНМ) катализатора. Полученный гидрогенизат подвергают ректификации с выделением фракции 85-180°C (содержание серы 0,015 мас.%) и фракции 180 - К.К. (содержание серы 0,035 мас.%). Облагороженную фракцию 85-180°C делят на две части, 20% мас. которой смешивают с прямогонной бензиновой фракцией (содержание серы 0,008 мас.%) в соотношении 5-95 мас.%, и смесь подвергают дополнительному гидрооблагораживанию при давлении 3 МПа, температуре 300°C, объемной скорости подачи сырья 6,0 час^-1 в присутствии алюмо-кобальт-молибденового (АКМ) катализатора с получением гидрогенизата, содержащего менее 0,00003 мас.% серы.

Указанный гидрогенизат после стабилизации направляют на стадию каталитического риформинга, который проводят при давлении 2 МПа, температуре 490°C, объемной скорости подачи сырья 3,0 час^-1. Получают катализат, характеризующийся октановым числом 99 по исследовательскому методу.

Оставшуюся часть облагороженной фракции 85-180°C (80 мас.%) смешивают с легкой фракцией бензинового дистиллата каталитического крекинга и катализатом каталитического риформинга в соотношении, мас.%: 10:30:60 соответственно с получением товарного автомобильного бензина марки АИ-95 с содержанием серы менее 0,001 мас.% (Евро-5).

Пример 2.

Бензиновый дистиллат каталитического крекинга разделяют путем ректификации на две фракции: легкую - Н.К. - 120°C (содержание серы 0,06 мас.%, выход 37 мас.%) и тяжелую - 120-215°C (содержание серы 0,2 мас.%, выход 63 мас.%).

Фракцию 120-215°С смешивают с прямогонной дизельной фракцией (содержание серы 1,2 мас.%, выход 22 мас.%) в соотношении 20-80 мас.% и смесь подвергают гидрооблагораживанию при давлении 4 МПа, температуре 340°C, объемной скорости подачи сырья 2,5 час^-1 в присутствии АКМ-катализатора. Полученный гидрогенизат подвергают ректификации с выделением фракции 85-180°C (содержание серы 0,01 мас.%) и фракции 180°C - К.К. (содержание серы 0,005 мас.%). Облагороженную фракцию 85-180°C делят на две части, 50 мас.% которой смешивают с прямогонной бензиновой фракцией (содержание серы 0,010 мас.%) в соотношении 20-80 мас.%, и смесь подвергают дополнительному гидрооблагораживанию при давлении 4 МПа, температуре 340°C, объемной скорости подачи сырья 3,5 час^-1 в присутствии АНМ-катализатора с получением гидрогенизата, содержащего менее 0,00003 мас.% серы.

Указанный гидрогенизат после стабилизации направляют на стадию каталитического риформинга, который проводят при давлении 3 МПа, температуре 500°C, объемной скорости подачи сырья 1,5 час^-1. Получают катализат, характеризующийся октановым числом 97,5 по исследовательскому методу.

Оставшуюся часть облагороженной фракции 85-180°C (50 мас.%) смешивают с легкой фракцией бензинового дистиллата каталитического крекинга и катализатом каталитического риформинга в соотношении, мас.%: 20:40:40 соответственно с получением товарного автомобильного бензина марки АИ-92 с содержанием серы менее 0,005 мас.%.

Пример 3.

Бензиновый дистиллат каталитического крекинга разделяют путем ректификации на две фракции: легкую - Н.К. - 150° (содержание серы 0,02 мас.%, выход 22 мас.%) и тяжелую - 150-190°C (содержание серы 0,25 мас.%, выход 78 мас.%).

Фракцию 150-190°C смешивают с прямогонной дизельной фракцией (содержание серы 0,8 мас.%, выход 22 мас.%) в соотношении 35-65 мас.% и смесь подвергают гидрооблагораживанию при давлении 5 МПа, температуре 360°C, объемной скорости подачи сырья 1,5 час^-1 в присутствии АНМ-катализатора. Полученный гидрогенизат подвергают ректификации с выделением фракции 105-185°С (содержание серы 0,018 мас.%) и фракции 185 - К.К. (содержание серы 0,035 мас.%). Облагороженную фракцию 105-185°C делят на две части, 80 мас.%, которой смешивают с прямогонной бензиновой фракцией (содержание серы 0,008 мас.%) в соотношении 35-65 мас.%, и смесь подвергают дополнительному гидрооблагораживанию при давлении 5 МПа, температуре 360°C, объемной скорости подачи сырья 1,5 час^-1 в присутствии АКМ-катализатора с получением гидрогенизата, содержащего менее 0,00003 мас.% серы.

Указанный гидрогенизат после стабилизации направляют на стадию каталитического риформинга, который проводят при давлении 4 МПа, температуре 520°C, объемной скорости подачи сырья 0,5 час^-1. Получают катализат, характеризующийся октановым числом по исследовательскому методу.

Оставшуюся часть облагороженной фракции 85-180°C (20 мас.%) смешивают с легкой фракцией бензинового дистиллата каталитического крекинга и катализатом каталитического риформинга в соотношении, мас.%: 15:35:50 соответственно с получением товарного автомобильного бензина марки АИ-80 с содержанием серы менее 0,005 мас.% (Евро-4).

Таким образом, реализация предлагаемого способа позволяет при облагораживании высокосернистых низкооктановых бензиновых дистиллатов каталитического крекинга получать базовые компоненты высокооктановых автомобильных бензинов, соответствующих по качеству Европейским стандартам, и, кроме того, получать дополнительные количества товарных автомобильных бензинов марок АИ-80, АИ-92, АИ-95 за счет смешения гидроочищенной бензиновой фракции с легкой фракцией бензинового дистиллата каталитического крекинга и катализатом каталитического риформинга в заявленном соотношении.