способ получения низкооктановых и высокооктановых бензинов и бензола из катализатов риформинга широких бензиновых фракций

Формула изобретения

1. Способ получения низкооктановых и высокооктановых бензинов и бензола из катализаторов риформинга широких бензиновых фракций путем его ректификации на три фракции: головную, включающую углеводороды C₂ - C₆, низкооктановую бензолсодержащую фракцию и высокооктановую кубовую фракцию, отличающийся тем, что головную фракцию отбирают с расходом, при котором содержание пентанов и гексанов в ней составляет 30 - 70 мас.% от потенциального содержания в исходном катализате, высокооктановую кубовую фракцию отбирают с расходом, при котором концентрация ароматических углеводородов в ней составляет 70 - 95 мас.%, с последующим разделением низкооктановой бензолсодержащей фракции экстракцией селективными растворителями на экстрактную фазу, из которой выделяют товарный бензол ректификацией, и рафинатную фазу, которую направляют либо на смешение с катализатами риформинга фракций 62 - 105 и 70 - 180^oС или их отдельными фракциями с целью приготовления бензинов с октановым числом 76 - 81 пунктов по моторному методу, либо на изомеризацию или смешение с прямогонной бензиновой фракцией 62 - 105^oС с последующей ректификацией полученного продукта и выделением по верху колонны фракции 62 - 70^oС, направляемой на изомеризацию, а по низу - фракции 70 - 105^oС, направляемой на риформинг, с последующим смешением изомеризата с высокооктановой кубовой фракцией или ее смесью с головной фракцией с получением товарных бензинов с октановым числом 92 - 96 пунктов по исследовательскому методу добавлением 1 - 5 мас.% изопентана, 1 - 15 мас.% пентан-гексановой фракции с октановым числом 75 - 80 пунктов по исследовательному методу, 1 - 15 мас.% метил-трет-бутилового эфира или его смеси с триметилкарбинолом с концентрацией последнего в смеси до 40 мас.%.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для получения товарных бензинов с отановым числом 95 - 96 пунктов по исследовательскому методу к продукту смешения изомеризата с высокооктановой кубовой фракцией или ее смесью с головной фракцией добавляют 1 - 4 мас.% изопентана, 1 - 12 мас.% пентан-гексановой фракции с октановым числом 76 - 80 пунктов по исследовательскому методу, 4 - 15 мас.% метил-трет-бутилового эфира или его смеси с триметилкарбинолом с концентрацией последнего в смеси до 40 мас.%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к химической переработке нефтепродуктов, а именно к процессу получения товарных автобензинов с О.Ч.76-81ПММ и экологически чистых бензинов с О.Ч.92- 96ПИМ, а также бензола высшей очистки из катализатов риформинга широких бензиновых фракций.

Для упрощения чтения приводится перечень сокращений наиболее часто употребляемых в тексте терминов:

О.Ч. ПИМ - Октановое число по исследовательскому методу

О.Ч. ПММ - Октановое число по моторному методу

НБФ - Низкооктановая бензолсодержащая фракция

ВКФ - Высокооктановая кубовая фракция

БКБ - Базовый компонент бензина

АД - Антидетонатор

МТБЭ - Метилтретбутиловый эфир

ТМК - Триметилкарбинол

ПГФ - Пентан-гексановая фракция

ВОБ - Высокооктановый бензин, т.е. бензин с октановым числом выше 92 ПИМ.

В настоящее время на НПЗ России в отличие от США и развитых европейских стран доля высокооктановых бензинов не превышает 35-40% в общем бензиновом фонде. Поскольку в ближайшие годы полностью исключить из производства низкооктановые бензины с О.Ч.76-81ПММ по экономическим причинам не представляется возможным, актуальном задачей является увеличение доли высокооктановых бензинов (ВОБ) с 0. Ч. 92-96 ПИМ в общем бензиновом фонде при заданном потенциале нефтяного сырья - прямогонных бензиновых фракций.

Второй проблемой, стоящей перед российской нефтепереработкой, является получение экологически чистых высокооктановых бензинов ЭЧ- бензинов), поскольку только такие бензины через 2-3 года можно будет продавать за рубеж.

В соответствии с принятым США в 1990 году Законом о чистоте воздушного бассейна, который постепенно вводится в различных штатах и к 1998 году должен действовать на всей территории США, содержание канцерогенного бензола в автобензинах не должно превышать 1 мас.%, причем дальнейшее снижение последнего по сравнению с этой нормой всячески стимулируется (аналитический обзор "Достижения отечественной и зарубежной науки и техники в области основных процессов производства моторных топлив", (М.: ЦНИИТЭНефтехим, 1996). Кроме того, указанные бензины не должны содержать токсичных металлоорганических антидетонаторов.

Аналогичная тенденция наблюдается и в странах Западной Европы. В действующих в настоящее время в России ГОСТ на бензины концентрация бензола не оговаривается. Однако при продаже бензина за рубеж цена топлива, содержащего менее 1% бензола, существенно выше.

В настоящее время разрабатываются новые ГОСТ на бензины, ограничивающие содержание бензола в них.

Содержание бензола в товарных бензинах менее 1 мас.% достигается в настоящее время путем увеличения температуры начала кипения сырья риформинга, а также разбавлением катализатов риформинга высокооктановыми компонентами, содержащими парафиновые углеводороды изостроения с высоким октановым числом (газовые бензины, изомеризаты, легкие алкилаты и др.), а также использованием отдельных фракций бензинов каталитического крекинга с низкой концентрацией бензола (Parkinson G. Chem. Eng., 1990, vol. 97, No 1; Bogarri A. Petrole et Techniques, 1989, Nr.348, p. 25-31; Owen K. Petroleum Review, 1990, vol. 44, No. 524, p.451-453).

Повышение температуры начала кипения сырья каталитического риформинга приводит к сужению сырьевой базы производства бензинов; регулирование режима риформинга (понижение температуры, повышение давления) приводит обычно не только к снижению концентрации бензола, но и к снижению октанового числа катализата. Использование низкокипящих высокооктановых компонентов не по основному назначению, а в качестве разбавителя бензола является экономически нецелесообразным, поскольку это специально синтезируемые и весьма дорогие продукты. Бензиновые фракции каталитического крекинга с низким содержанием бензола не могут в полной мере заменить бензины каталитического риформинга, поскольку их доля в общем объеме производимых бензинов относительно невелика. Основным источником БКБ в России являются катализаты каталитического риформинга.

Показателями, регламентируемыми ТУ на товарные бензины марок А- 92, А-93, А-95, А-96 являются октановое число (ГОСТ 8226-82), фракционный состав (ГОСТ 2177-82), давление паров (ГОСТ 1756-52). Для указанных марок бензинов фракционный состав должен удовлетворять следующим требованиям: для бензинов марок А-92 и А-93 - начало кипения не ниже 35^oC, температура 10% отгона не выше 70^oC, 50% отгона не выше 115^oC, конец кипения не выше 205^oC; для бензинов марок А-95 и А-96 - начало кипения не ниже 30^oC, температура 10% отгона не выше 75^oC, 50% отгона не выше 120^oC, конец кипения не выше 205^oC. Давление паров бензина при 37,8^oC должно быть не выше 500 мм рт.ст.

Исследование работы ряда отечественных установок каталитического риформинга широких бензиновых фракций, выкипающих при 62-180^oC, 70-180^oC, 85-180^oC, показало, что в катализатах риформинга содержание бензола колеблется в диапазоне от 2 до 8 мас.% в зависимости от давления, температуры, катализатора риформинга. Концентрация низкооктановых компонентов в риформингах колеблется в пределах, мас. %: н-гексан 2-13; н-гептан 2-10; н-октан 0,2-7; н-нонан 0,1-З.

По действующей на всех обследованных установках типовой технологии риформинга (Ластовкин Г.А., Васильев А.В., Аспель Н.Б.и др. "Обобщение опыта проектирования и освоения установок каталитического риформинга". Обзор, М.: ЦНИИТЭНефтехим, 1979, 46 с.) катализат риформинга направляют в ректификационную колонну эффективностью 20-30 т.т, работающую под давлением 12-13 ати, температуре верха 60-70^oC, низа - 205-225^oC, кратности орошения 7-9. По верху колонны выделяют фракцию легких углеводородов C₂-C₄, по низу - стабильный катализат, содержащий 2-8 мас.% бенэола с О.Ч. 90-95 ПИМ. Указанные катализаты довольно часто имеют завышенные по сравнению с требованиями ГОСТ температуры, отвечающие 10%, 50% отгонам, так что для приготовления товарного бензина приходится добавлять к ним значительное количество низкокипящих высокооктановых компонентов. Так, по данным работы (Печчи Д., Флорис Т. Переработка углеводородов, 1977, N 12) для получения товарного бензина марки А-96 из катализата жесткого риформинга с О.Ч.94 ПИМ требуется добавить 30 об.% изомеризата с О.Ч.94 ПИМ, требуется добавить 30 об.% изомеризата с О.Ч. 82 ПИМ в качестве низкокипящего высокооктанового компонента (НВК) и 15 об.% МТБЭ в качестве антидетонатора, т.е. суммарное содержание НВК и МТБЭ в бензине приближается к содержанию базового компонента, что значительно отражается на цене товарного бензина.

Кроме того, полученный таким образом товарный бензин содержит весь бензол, содержащийся в исходном катализате риформинга (2-8 мас.%).

Еще одной важной проблемой при утилизации бензолсодержащих катализатов риформинга является извлечение из него товарного бензола (цена 350-400 долларов за тонну). Только с одной установки типа ЛЧ-35- 11/1000 вместе с бензином сжигают в двигателях около 50 тыс. тонн бензола в год.

Известен способ выделения базового компонента бензина с О.Ч.95 ПИМ и выше из катализатов риформинга с октановым числом 91-93 ПИМ путем ректификации с разделяющим агентом [1] (прототип). Ректификацию катализата осуществляют в тарельчатой ректификационной колонне эффективностью 20 т.т. при кратности орошения 9, давлении верха 12 ати, температуре верха 95^oC, низа 242^oC, острого орошения 40^oC.

В качестве разделяющего агента используют смесь бензола и псевдокумола с содержанием псевдокумола 3-10 мас. % при массовом соотношении разделяющий агент: сумма н-пентана, н-гексана, 2-метилгексана, 3-метилгексана, н-гептана в питании колонны, равном (0,5-3) : 1. По верху ректификационной колонны выделяют фракцию легких углеводородов C₂-C₄, боковым отбором - НБФ, по низу - базовый компонент бензина, именуемый в описании способа ВКМТ (высокооктановый компонент моторного топлива) с О.Ч.95-98 ПИМ (по примерам способа).

Недостатком способа является повышенное содержание бензола в ВКМТ, что обусловлено тем, что бензол входит в состав разделяющего агента, невысокий отбор бензола с НБФ, а также значительное превышение температуры 10 и 50% отгонов ВКМТ по сравнению с требованиями ГОСТ на бензин, что требует повышенного расхода разбавителей и АД для получения товарного бензина (см. пример 18 настоящей заявки).

Целью изобретения является повышение доли высокооктановых бензинов с О. Ч.92-96 ПИМ в общем бензиновом фонде при заданном потенциале прямогонных бензиновых фракций, снижение в них концентрации канцерогенного бензола с тем, чтобы они отвечали вышеуказанным требованиям на ЭЧ-бензины, повышение выхода и качества бензола, выделяемого из НБФ.

Поставленная цель достигается путем разделения катализатов риформинга в тарельчатой ректификационной колонне на три фракции: "головную" фракцию, содержащую углеводороды C₂-C₆, низкооктановую бензолсодержащую фракцию, высокооктановую кубовую фракцию. "Головную" фракцию отбирают с расходом, при котором содержание пентанов и гексанов в ней составляет 30-70 мас.% от потенциального содержания в исходном катализате. ВКФ отбирают с расходом, при котором концентрация ароматических углеводородов в ней составляет 70-95 мас.%, при этом отбор НБФ закрепляется автоматически из материального баланса колонны.

НБФ разделяют методом экстракции селективным растворителем на экстрактную фазу, из которой методом ректификации выделяют товарный бензол и на рафинатную фазу, состоящую, в основном, из парафиновых углеводородов C₅-C₇.

Рафинатную фазу смешивают с прямогонной бензиновой фракцией 62-105^oC и подвергают ректификации с выделением по верху колонны фракции 62-70^oC, а по низу колонны - фракции 70-105^oC. Фракцию 62-70^oC подвергают гидроочистке и осушке и направляют на изомеризацию с получением стабильного изомеризата с О.Ч.78-80 ПИМ.

"Головную" фракцию и ВКФ от ректификации исходного катализата смешивают и получают базовый компонент бензина (БКБ).

Для приготовления товарных бензинов с О.Ч.92-96 ПИМ БКБ смешивают с изомеризатом и к полученной смеси добавляют компоненты-разбавители: 1-5 мас. % изопентана, 1-15 мас.% пентан-гексановой фракции (ПГФ) с О.Ч.75-80 ПИМ и 1-15 мас.% МТБЭ или его смеси с ТМК с концентрацией последнего в смеси до 40 мас.%.

Для приготовления товарных бензинов с О.Ч.95-96 ПИМ БКБ смешивают с изомеризатом и к полученной смеси добавляют компоненты-разбавители: 1-4 мас. % изопентана, 1-12 мас.% ПГФ с О.Ч.76-80 ПИМ и 4-15 мас.% МТБЭ или его смеси с ТМК с концентрацией последнего в смеси до 40 мас.%.

Используемая при компаундировании ПГФ может иметь любое происхождение, лишь бы концентрация ароматических углеводородов в ней не превышала 5 мас.%, непредельных углеводородов - 1 мас.%, а О.Ч.было в пределах 75-80 ПИМ. Это могут быть фракции с ГФУ, установок изоселктоформинга, "головные" фракции процессов риформинга, гидрокрекинга и др.

Возможно непосредственно рафинатную фазу подвергать гидроочистке и осушке и направлять на изомеризацию с последующим компаундированием изомеризата с ВКФ, "головной" фракцией и вышеуказанными разбавителями и антидетонаторами (см.пример 2).

Рафинатную фазу также можно направить на смешение с катализатом риформинга фракции 62-105^oC с О.Ч.74-75 ПММ для получения бензинов с О.Ч.76-81 ПММ. В этом случае для приготовления ВОБ с О.Ч. 92-96 ПИМ используют ВКФ, "головную" фракцию, изопентан, ПГФ, МТБЭ (см.пример 3). Введение компонентов-разбавителей в товарные бензины позволяет выравнивать октановые числа по всему интервалу выкипания бензина, а с помощью антидетонаторов в бензины вводится связанный кислород.

Практическая реализация предлагаемого способа регулирования процесса выделения БКБ и НБФ из катализата риформинга осуществляется путем установки на линиях отбора "головной" фракции и ВКФ анализаторов, фиксирующих концентрацию пентанов и гексанов в "головной" фракции, сумму ароматических углеводородов в ВКФ и "завязанные" на клапаны, регулирующие расходы указанных фракций.

Использование смеси МТБЭ и ТМК в качестве антидетонатора имеет целью снижение себестоимости товарного бензина. ТМК является побочным продуктом производства изопрена из изобутилена и формальдегида (Огородников С. К., Идлис Г. С. "Производство изопрена", Л.: изд. "Химия", 1973) и пока не находит на заводах СК квалифицированного применения, т.е. практически его себестоимость определяется транспортными расходами от завода СК до НПЗ. По своим антидетонационным свойствам он уступает хорошо известному антидетонатору МТБЭ, имеющему О.Ч.131 ПИМ, однако оно также достаточно высоко (114 ПИМ). Как показали технико-экономические расчеты, использование в смешанном АД ТМК в концентрации, превышающей 40 мас.%, нецелесообразно, т.к. снижение цены бензина не компенсирует ухудшение показателей его качества.

Таким образом, отличительными признаками предлагаемого способа являются

выделение "головной" фракции, НБФ, ВКФ из катализата риформинга широких бензиновых фракций осуществляют в обычной тарельчатой колонне без применения разделяющего агента с использованием в качестве управляющих параметров ректификации потенциального отбора пентанов и гексанов в "головную" фракцию и концентрации ароматических углеводородов в ВКФ. Диапазон отбора пентанов и гексанов в "головную" фракцию составляет 30-70 мас.%, концентрация ароматических углеводородов в ВКФ-70-95 мас.%;

экстракция НБФ селективными растворителями с выделением экстрактной фазы, из которой ректификацией выделяют товарный бензол, и рафинатной фазы, которую направляют либо на смешение с катализатами риформинга фракций 62-105^oC, 70-180^oC или их отдельными фракциями с целью приготовления бензинов с октановым числом 76- -81ПММ, либо непосредственно на изомеризацию или смешение с прямогонной бензиновой фракцией 62-105^oC с последующей ректификацией полученного продукта и выделением по верху колонны фракции 62-70^oC, направляемой на изомеризацию, а по низу - фракции 70-105^oC, направляемой на риформинг;

приготовление (компаундирование) высокооктановых бензинов с О.Ч.92-96 ПИМ осуществляют добавлением к продукту смешения изомеризата, "головной" фракции, ВКФ, компонентов-разбавителей 1-5 мас.% изопентана, 1-15 мас.% ПГФ с О. Ч. 75-80ПИМ, 1-15 мас.% МТБЭ или его смеси с ТМК с концентрацией последнего в смеси до 40 мас.%;

приготовление (компаундирование) высокооктановых бензинов с О.Ч.95-96 ПИМ осуществляют добавлением к продукту смешения изомеризата, "головной" фракции, ВКФ, компонентов-разбавителей: 1-4 мас.% изопентана, 1-12 мас.% ПГФ с О. Ч. 76-80 ПИМ, 4-15 мас.% МТБЭ или его смеси с ТМК с концентрацией последнего в смеси до 40 мас.%.

Предлагаемый способ позволяет увеличить долю ВОБ в общем бензиновом фонде на 15-20 мас.%, получать бензины, отвечающие по своим показателям требованиям к ЭЧ-бензинам, утилизировать с каждой установки риформинга до 5-7 мас. % бензола в расчете на массу стабильного катализата, т.е. от 30 до 50 тыс.тонн в год.

Диапазоны заявляемых параметров приняты из технических требований к вырабатываемым продуктам: доля ВОБ в общем бензиновом фонде не должна быть менее 50 мас.%, выход товарного бензола не ниже 97,5 мас.%, концентрация канцерогенного бензола в бензинах с О.Ч.92- 93 ПИМ не выше 1 мас.%, с О.Ч.95-96 ПИМ не более 0,8 мас.%.

Пример 1 (средние значения заявляемых параметров).

Гидроочищенную прямогонную бензиновую фракцию, выкипающую при 70-176^oC, выделенную из нефти Самотлорского месторождения и имеющую фракционный состав по ГОСТ 2177-82: нк 81^oC; 10%-105^oC; 50%-116^oC; 90% - 161^oC; к.к. - 172^oC с углеводородным составом (групповым), мас.%: ароматические углеводороды 9,8; нафтеновые углеводороды 13,2; парафиновые углеводороды 77,0, в т.ч. н-пентан 11,5; н-гексан 28,6; н-гептан 15,4; н-октан 8,5 подвергают каталитическому риформингу при давлении 1,7 МПа, температуре 508^oC, объемной скорости подачи сырья 1,8 ч^-1, кратности циркуляции водородсодержащего газа 835 мм³/м³ на катализаторе серии КР, содержащем, мас.%: платина 0,76; хлор 0,66; рений 0,09; кадмий 0,66; сульфинированная окись алюминия остальное.

В результате получают катализат риформинга с О.Ч.93,1 ПИМ состава, мас. %: парафиновые углеводороды C₂-C₄ 1,82; изопентан 1,98; н-пентан 1,55; изогексаны 7,15; н-гексан 5,83; изогептаны 4,96; н-гептан 2,85; изооктаны 4,55; н-октан 1,84; изононаны 0,85; н-нонан 0,25; непредельные углеводороды 0,11; нафтеновые углеводороды C₆-C₇ 3,00; бензол 5,85; толуол 19,88; ароматические углеводороды C₈ и выше 37,53.

Указанный катализат в количестве 1000 кг/ч направляют в качестве питания в среднюю часть ректификационной колонны, оснащенной 60-ю клапанными тарелками. Процесс разделения катализата осуществляют при давлении в верху колонны 2 ати, кратности острого орошения 4:1, температуре верха 73^oC, низа 169^oC, бокового отбора 112^oC, острого орошения 40^oC.

По верху колонны отбирают 88 кг/ч "головной" фракции с температурой конца кипения 52^oC, с отбором пентанов и гексанов в ней от потенциала- 42 мас. % состава, мас. %: парафиновые углеводороды C₂-C₄ 20,51; изопентаны 20,20; н-пентан 13,73; изогексаны 39,08; н-гексан 5,67; бензол 0,81.

Боковым погоном с 15-й тарелки от верха колонны выводят 200 кг/ч низкооктановой бензолсодержащей фракции (НБФ) состава, мас.%: парафиновые углеводороды C₂-C₄ 0,10; изопентан 1,03; н-пентан 1,72; изогексаны 18,58; н-гексан 26,63; изогептаны 6,97; нафтеновые углеводороды C₆-C₇ 7,49; н-гептан 5,99; изооктаны 0,10; непредельные углеводороды 0,03; бензол 28,86; толуол 2,5.

По низу колонны выделяют 712 кг/ч высокооктановой кубовой фракции (ВКФ) состава, мас. %: изогептаны 5,00; нафтеновые углеводороды C₆-C₇ 2,11; н-гептан 2,32; изооктаны 6,36; н-октан 2,58; изононаны 1,19; н-нонан 0,35; непредельные углеводороды 0,15; толуол 27,22; ароматические углеводороды C₈ и выше 52,72. Суммарная концентрация ароматических углеводородов в ВКФ составляет 79,9 мас.%.

"Головную" фракцию и ВКФ смешивают и получают 800 кг/ч базового компонента бензина (ВКБ) с октановым числом 96,8 ПИМ состава, мас.%: парафиновые углеводороды C₂-C₄ 2,25; изопентан 2,22; н-пентан 1,51; изогексаны 4,29; н-гексан 0,62; изогептаны 4,46; нафтеновые углеводороды C₆-C₇ 1,88; н-гептан 2,06; изооктаны 5,66; н-октан 2,30; изононаны 1,06:, н-нонан 0,31; непредельные углеводороды 0,13; бензол 0,09; толуол 24,23; ароматические углеводороды C₈ и выше 46,93.

Низкооктановую бензолсодержащую фракцию направляют на экстракцию. В качестве экстрагента используют смесь состава, мас.%: триэтиленгликоль 70,00; сульфолан 25,00; вода 5,00 в соотношении экстрагент: сырье 6:1. Процесс экстракции проводят при 148^oC и давлении 1 МПа, количестве рисайкла на сырье 40 об. %. В результате получают 63 кг/ч экстракта состава, мас.%: изооктаны 0,1; бензол 92,15; толуол 7,75 и рафинат в количестве 137 кг/ч состава мас. %: парафиновые углеводороды C₂-C₄ 0,15; изопентан 1,50; н-пентан 2,51; изогексаны 27,01; н-гексан 38,72; изогептаны 10,15; нафтеновые углеводороды C₆-C₇ 10,89; н-гептан 8,71; изооктаны 0,10; непредельные углеводороды 0,04; бензол 0,11; толуол 0,11.

Указанный экстракт направляют на ректификацию, осуществляемую на двух колоннах. По верху первой колонны эффективностью 50 клапанных тарелок при флегмовом числе 7,0 выделяют добензольную фракцию, рециркулируемую на экстракцию, из кубового продукта первой колонны на второй колонне по верху выделяют 57,6 кг/ч бензола чистотой 99,94 мас.%, отвечающего требованиям ГОСТ на бензол высшей очистки. Выход товарного бензола от потенциального содержания в катализате составляет 98,5 мас.%.

Рафинатную фазу процесса экстракции с расходом 90 кг/ч смешивают с 300 кг/ч прямогонной фракции 62-105^oC состава, мас.%: изопентаны 1,7; н-пентан 2,3; изогексаны 18,1; н-гексан 50,4; метилциклопентан 11,4; циклогексан 3,3; изогептаны 5,2; н-гептан 3,9; метилциклогексан 2,0; бензол 1,3; толуол 0,4 и направляют в питание ректификационной колонны эффективностью 20 т.т., работающей при флегмовом числе 2,0. По верху колонны выделяют 220 кг/ч фракции 62-70^oC с октановым числом 56 ПММ состава, мас.%: парафиновые углеводороды C₂-C₄ 0,06; изопентаны 2,93; н-пентан 4,16; изогексаны 35,73; н-гексан 47,82; метилциклопентан 7,00; изогептаны 1,1; бензол 1,2. Кубовым продуктом колонны выделяют 170 кг/ч фракции 70- -105^oC состава, мас.%: н-гексан 35,55; изогептаны 14,55; нафтеновые углеводороды C₆-C₇ 35,24; н-гептан 11,49; изооктаны 0,06; бензол 2,35; толуол 0,76, направляемой на риформинг. Фракцию 62-70^oC направляют на изомеризацию, осуществляемую при температуре на входе в реактор 180^oC, давлении 2,5 МПа, объемной скорости 2,5 ч^-1 на алюмоплатиновом катализаторе, промотированном хлором. В результате получают 215 кг/ч стабильного изомеризата состава, мас.%: изопентаны 6,5; н-пентан 0,5; изогексаны 73,05; н-гексан 10,5; нафтеновые углеводороды C₆ 7,95; изогептаны 1,1; бензол 0,4 с октановым числом 79 ПИМ.

Часть указанного изомеризата с расходом 150 кг/ч смешивают с 460 кг/ч БКБ, и добавляют (в расчете на бензин) 3,1 мас.% изопентана, 8,9 мас.% ПГФ с октановым числом 76 ПИМ, 2,2 мас.% смеси МТБЭ и ТМК, включающей 17 мас.% ТМК и получают 710,6 кг/ч бензина с октановым числом 92,3 ПИМ с содержанием бензола 0,86 мас.%, с температурой 10% отгона 68^oC; 50% отгона 113^oC, с давлением паров 485 мм рт.ст. Остальные показатели качества бензина также отвечают требованиям ГОСТ.

БКБ с расходом 90 кг/ч смешивают с 10 кг/ч изомеризата и добавляют 3,1 мас. % изопентана, 3,3 мас.% ПГФ с октановым числом 77 ПИМ, 11,5 мас.% смеси МТБЭ и ТМК, включающей 17 мас.% ТМК, и получают таким образом 121,8 кг/ч бензина с октановым числом 96,5 ПИМ с содержанием бензола 0,74 мас.%, с температурой 10% отгона 73^oC; 50% отгона на 116^oC, с давлением паров 487 мм рт. ст. Остальные показатели качества бензина также отвечают требованиям ГОСТ.

БКБ с расходом 250 кг/ч смешивают с 55 кг/ч изомеризата и 290 кг/ч разбавителя состава, мас. %: фракция н.к. - 62^oC - 48,4; доксилольная фракция 21,4; н-пентан 6,5; изопентан 7,5; рафинат 16,2 и получают таким образом 595 кг/ч бензина с октановым числом 76,2 ПММ с содержанием бензола 0,94 мас.%, с температурой 10% отгона 65^oC; 50% отгона 110^oC, с давлением паров 491 мм рт. ст. Остальные показатели качества бензина также отвечают требованиям ГОСТ.

Таким образом, соотношение бензинов в общем бензиновом фонде составляет, мас. %: бензина марки А-76 - 41,7; марки А-92 - 49,8; марки А-96 - 8,5, т.е. доля высокооктановых бензинов составляет 58,3 мас.%, что на 20% выше среднего показателя большинства НПЗ.

Пример 2 (весь рафинат направляют на изомеризацию).

Катализат риформинга состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению и компаундированию аналогично примеру 1 с тем отличием, что рафинат не смешивают с прямогонной бензиновой фракцией 62-105^oC и не подвергают ректификации с целью выделения фракции 62- 70^oC, а в количестве 100 кг/ч направляют на изомеризацию, проводимую в условиях, аналогичных примеру 1. В результате получают изомеризат в количестве 96 кг/ч с О.Ч.79,3 ПИМ. Изомеризат с расходом 86 кг/ч смешивают с 400 кг/ч БКБ и добавляют (в расчете на бензин) 3,2 мас.% изопентана, 8,8 мас.% ПГФ с О.Ч.76 ПИМ, 3% мас. смеси МТБЭ и ТМК, включающей 17 мас.% ТМК и получают 571 кг/ч бензина с О.Ч.93,5 ПИМ с содержанием бензола 0,92 мас.%, с температурой 10% отгона 67^oC; 50% отгона 113^oC, с давлением паров 483 мм рт.ст. Остальные показатели качества бензина также отвечают требованиям ГОСТ.

БКБ с расходом 105 кг/ч смешивают с 10 кг/ч изомеризата, и добавляют 3,4 мас. % изопентана, 10,3 мас.% ПГФ с О.Ч.77 ПИМ, 6,9 мас.% смеси МТБЭ и ТМК, включающей 17 мас. % ТМК, и получают таким образом 145 кг/ч бензина с О.Ч. 95,1 ПИМ с содержанием бензола 0,71 мас.%, с температурой 10% отгона 72^oC; 50% отгона - 117^oC, с давлением паров 484 мм рт.ст. Остальные показатели качества бензина также отвечают требованиям ГОСТ.

БКБ с расходом 295 кг/ч смешивают с 415 кг/ч разбавителя состава, мас.%: фракция н.к. 62^oC - 56; доксилольная фракция 21; изопентан 10; ПГФ с О.Ч. 71 ПММ 7; н-пентан 6 и получают таким образом 710 кг/ч бензина с О.Ч.77 ПММ, с температурой 10% отгона 68^oC; 50% отгона 113^oC, с давлением паров 485 мм рт. ст. Остальные показатели качества бензина также отвечают требованиям ГОСТ.

Таким образом, соотношение бензинов в общем бензиновом фонде составляет, мас.%: бензина марки А-76 - 49,8; марки А-93 - 40,0; марки А-95 - 10,2, т.е. доля высокооктановых бензинов составляет 50,2 мас.%.

Качество и выход товарного бензола такие же, как в примере 1.

Пример 3 (рафинат смешивают с катализатом фракции 62-105^oC).

Катализат риформинга состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению аналогично примеру 1 с тем отличием, что рафинатную фазу стадии экстракции НБФ не подвергают изомеризации, а смешивают с 234 кг/ч катализата риформинга фракции 62-105^oC и 265 кг/ч БКФ (кубового продукта колонны К-4) с получением 636 кг/ч бензина с О.Ч. 78 ПММ, температурой 10% отгона 67^oC; 50% отгона 114^oC, давлением паров 482 мм рт.ст.

447 кг/ч ВКФ смешивают с 88 кг/час "головной" фракции и к части полученного БКБ с расходом 450 кг/ч добавляют (в расчете на бензин) 3,6 мас.% изопентана, 15 мас.% ПГФ с О.Ч.76 ПИМ, 1,1 мас.% смеси МТБЭ и ТМК, включающей 17 мас.% ТМК и получают таким образом 560 кг/ч бензина с О.Ч.93 ПИМ с содержанием бензола 0,95 мас. %, с температурой 10% отгона 68^oC; 50% отгона 114^oC, с давлением паров 482 мм рт.ст. Остальные показатели качества бензина также отвечают требованиям ГОСТ.

К БКБ с расходом 85 кг/ч добавляют (в расчете на бензин) 2,9 мас.% изопентана, 9,7 мас.% ПГФ с О.Ч.77 ПИМ, 4,9 мас.% смеси МТБЭ и ТМК, включающей 17 мас.% ТМК (4,9 мас.%) и получают таким образом 103 кг/ч бензина с О.Ч.95 ПИМ, с содержанием бензола 0,78 мас.%, с температурой 10% отгона 73^oC; 50% отгона 117^oC, с давлением паров 483 мм рт.ст. Остальные показатели качества бензина также отвечают требованиям ГОСТ.

Таким образом, соотношение бензинов в общем бензиновом фонде составляет, мас.%: бензина марки А-76 - 49; марки А-93 - 43,1; марки А-95 - 7,9, т.е.доля высокооктановых бензинов в общем бензиновом фонде составляет 51 мас.%. Качество и выход товарного бензола такие же, как в примере 1.

Пример 4 (нижняя граница расхода пентанов и гексанов с "головной" фракцией).

Катализат риформинга состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению и компаундированию аналогично примеру 1 с тем отличием, что отбор пентанов и гексанов в "головную" фракцию от потенциала отвечает нижней заявляемой границе, а именно 30 мас.%. В результате получают бензин с О.Ч. 92,8 ПИМ с выходом 44,1 мас.% от общего бензинового фонда с концентрацией бензола 0,82 мас.%; бензин с О.Ч. 95,8 ПИМ с выходом 9,1 мас.% с концентрацией бензола 0,69 мас.%; бензин с О.Ч. 76,4 ПММ с выходом 46,8 мас.%. Остальные показатели качества бензинов также отвечают требованиям ГОСТ. Суммарный выход ВОБ составляет 53,2 мас.% от общего бензинового фонда.

Выход товарного бензола с чистотой 99,91 мас.%, отвечающего требованиям ГОСТ на бензол высшей очистки, составляет 98,7 мас.% от потенциального содержания в катализате.

Пример 5 (верхняя граница расхода пентанов и гексанов с "головной" фракцией).

Катализат риформинга состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению и компаундированию аналогично примеру 1 с тем отличием, что отбор пентанов и гексанов в "головную" фракцию от потенциала отвечает верхней заявляемой границе, а именно 70 мас.%. В результате получают бензин с О.Ч. 93,2 ПИМ с выходом от 41,9 мас.% от общего бензинового фонда с концентрацией бензола 0,97 мас.%; бензин с О.Ч. 96,1 ПИМ с выходом 8,5 мас.% с содержанием бензола 0,80 мас. %; бензин с О.Ч.77,5 ПММ с выходом 49,6 мас.%. Остальные показатели качества бензинов также отвечают требованиям ГОСТ. Суммарный выход ВОБ составляет 50,4 мас.% от общего бензинового фонда.

Выход товарного бензола чистотой 99,93 мас.%, отвечающего требованиям ГОСТ на бензол высшей очистки, составляет 97,5 мас.% от потенциального содержания в катализате.

Пример 6 (нижняя граница концентрации ароматических углеводородов в ВКФ).

Катализат риформинга состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению и компаундированию аналогично примеру 1 с тем отличием, что суммарная концентрация ароматических углеводородов в ВКФ отвечает нижней заявляемой границе, а именно 70 мас.%. В результате получают бензин с О.Ч. 92,1 ПИМ с выходом 44,5 мас.% от общего бензинового фонда с содержанием бензола 0,98 мас.%; бензин с О.Ч. 95,1 ПИМ с выходом 8,0 мас.%, с содержанием бензола 0,77 мас.%; бензин с О.Ч. 76,1 ПММ с выходом 47,5 мас.%. Остальные показатели качества бензинов также отвечают требованиям ГОСТ. Суммарный выход ВОБ составляет 52,5 мас.% от общего бензинового фонда.

Выход товарного бензола с чистотой 99,93 мас.%, отвечающего требованиям ГОСТ на бензол высшей очистки, составляет 98,0 мас.% от потенциального содержания в катализате.

Пример 7 (верхняя граница концентрации ароматических углеводородов в ВКФ).

Катализат риформинга состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению и компаундирования аналогично примеру 1 с тем отличием, что суммарная концентрация ароматических углеводородов в ВКФ отвечает верхней заявляемой границе, а именно 95 мас.%. В результате получают: бензин с О.Ч. 93,8 ПИМ с выходом 45,1 мас.% от общего бензинового фонда с содержанием бензола 0,96 мас.%; бензин с О.Ч. 96,5 ПИМ с выходом 9,2 мас.%, с содержанием бензола 0,70 мас.%; бензин с О.Ч. 77,5 ПММ с выходом 45,7 мас.%. Остальные показатели качества бензинов также отвечают требованиям ГОСТ. Суммарный выход ВОБ составляет 54,3 мас.% от общего бензинового фонда.

Выход товарного бензола чистотой 99,92 мас.%, отвечающего требованиям ГОСТ на бензол высшей очистки, составляет 97,6 мас.% от потенциального содержания в катализате.

Пример 8 (нижняя граница расхода изопентана).

Катализат риформинга состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению и компаундированию аналогично примеру 1 с тем отличием, что для приготовления бензинов с О.Ч.92-94 ПИМ и 95-96 ПИМ добавляют соответственно 2 и 1 мас.% изопентана, что соответствует нижней заявляемой границе. В результате получают бензин с О.Ч. 93,2 ПИМ с выходом 41,9 мас.% от общего бензинового фонда с содержанием бензола 0,92 мас.%; бензин с О.Ч. 95,6 ПИМ с выходом 9,3 мас.% с содержанием бензола 0,78 мас.%; бензин с О.Ч. 76,2 ПММ с выходом 48,8 мас. %. Остальные показатели качества бензинов также отвечают требованиям ГОСТ. Суммарный выход ВОБ составляет 51,2% мас. от общего бензинового фонда.

Выход товарного бензола с чистотой 99,91 мас.%, отвечающего требованиям ГОСТ на бензол высшей очистки, составляет 98,3 мас.% от потенциального содержания в катализате.

Пример 9 (верхняя граница расхода изопентана).

Катализат риформинга состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению и компаундированию аналогично примеру 1 с тем отличием, что для приготовления бензинов с О.Ч.92-94 ПИМ и 95-96 ПИМ добавляют соответственно 5 и 4 мас.% изопентана, что соответствует верхней заявляемой границе. В результате получают бензин с О.Ч. 93,3 ПИМ с выходом 50,0 мас.% от общего бензинового фонда с содержанием бензола 0,93 мас.%; бензин с О.Ч. 95,8 ПИМ с выходом 8,9 мас.% с содержанием бензола 0,75 мас.%; бензин с О.Ч.76,2 ПММ с выходом 41,1 мас.%. Остальные показатели качества бензинов также отвечают требованиям ГОСТ. Суммарный выход ВОБ составляет 58,9 мас.% от общего бензинового фонда.

Выход товарного бензола с чистотой 99,93 мас.%, отвечающего требованиям ГОСТ на бензол высшей очистки, составляет 98,4 мас.% от потенциального содержания в катализате.

Пример 10 (нижняя граница расхода ПГФ).

Катализат риформинга состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению и компаундированию аналогично примеру 1 с тем отличием, что для приготовления бензинов с О.Ч.92-94 ПИМ и 95-96 ПИМ добавляют соответственно 3 и 1 мас.% ПГФ с О.Ч. 77,5 ПИМ, что соответствует нижней заживляемой границе. В результате получают бензин с О.Ч. 92,8 ПИМ с выходом 41,7 мас.% от общего бензинового фонда с содержанием бензола 0,88 мас.%; бензин с О.Ч.95,4 ПИМ с выходом 8,8 мас.% с содержанием бензола 0,80 мас.%; бензин с О.Ч.76,2 ПММ с выходом 49,5 мас. %. Остальные показатели качества бензинов также отвечают требованиям ГОСТ. Суммарный выход ВОБ составляет 50,5 мас.% от общего бензинового фонда.

Выход товарного бензола с чистотой 99,90 мас.%, отвечающего требованиям ГОСТ на бензол высшей очистки, составляет 97,7 мас.% от потенциального содержания в катализате.

Пример 11 (верхняя граница расхода ПГФ).

Катализат риформинга состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению и компаундированию аналогично примеру 1 с тем отличием, что для приготовления бензинов с О.Ч.92-94 ПИМ и 95-96 ПИМ добавляют соответственно 15 и 12 мас. % ПГФ с О.Ч.77,5 ПИМ, что отвечает верхней заявляемой границе. В результате получают бензин с О.Ч.93,5 ПИМ с выходом 49,4 мас.% от общего бензинового фонда с содержанием бензола 0,81 мас.%; бензин с О.Ч. 96,4 ПИМ с выходом 9,5 мас. %; бензин с О.Ч.76,2 ПММ с выходом 41,1 мас.%. Остальные показатели качества бензинов также отвечают требованиям ГОСТ. Суммарный выход ВОБ составляет 58,9 мас.% от общего бензинового фонда.

Выход товарного бензола с чистотой 99,92 мас.%, отвечающего требованиям ГОСТ на бензол высшей очистки, составляет 98,6 мас.% от потенциального в катализате.

Пример 12 (нижняя граница расхода смеси МТБЭ и ТМК).

Катализат риформинга состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению и компаундированию аналогично примеру 1 с тем отличием, что для приготовления бензинов с О.Ч.92-94 ПИМ и 95-96 ПИМ добавляют 1 и 6 мас.% соответственно МТБЭ или его смеси с ТМК с концентрацией последнего в смеси 17 мас. %, что отвечает нижней заявляемой границе. В результате получают бензин с О.Ч. 93,6 ПИМ с выходом 42 мас.% от общего бензинового фонда с содержанием бензола 0,95 мас.%; бензин с О.Ч. 96,1 ПИМ с выходом 8,8 мас.% с содержанием бензола 0,75 мас. %; бензин с О.Ч. 76,2 ПММ с выходом 49,2 мас.% Остальные показатели качества бензинов также отвечают требованиям ГОСТ. Суммарный выход ВОБ составляет 50,8 мас.% от общего бензинового фонда.

Выход товарного бензола с чистотой 99,92 мас.%, отвечающего требованиям ГОСТ на бензол высшей очистки, составляет 98,5 мас.% от потенциального содержания в катализате.

Пример 13 (верхняя граница расхода смеси МТБЭ и ТМК).

Катализат риформинга состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению и компаундированию аналогично примеру 1 с тем отличием, что для приготовления бензинов с О.Ч.92-94 ПИМ и 95-96 ПИМ добавляют 6 и 15 мас.% соответственно МТБЭ или его смеси с ТМК с концентрацией последнего в смеси 17 мас. %, что отвечает верхней заявляемой границе. В результате получают бензин с О. Ч. 92,5 ПИМ с выходом 49,5 мас.% от общего бензинового фонда с содержанием бензола 0,82 мас.%; бензин с О.Ч.96,5 ПИМ с выходом 9,8 мас.% с содержанием бензола 0,70 мас.%; бензин с О.Ч. 76,2 ПММ с выходом 40,7 мас.%. Остальные показатели качества бензинов также отвечают требованиям ГОСТ. Суммарный выход ВОБ составляет 59,3 мас.% от общего бензинового фонда.

Выход товарного бензола с чистотой 99,93 мас.%, отвечающего требованиям ГОСТ на бензол высшей очистки, составляет 98,7 мас.% от потенциального содержания в катализате.

Пример 14 (чистый МТБЭ в качестве АД).

Катализат риформинга состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению и компаундированию аналогично примеру 1 с тем отличием, что для приготовления бензинов с О.Ч.92-94 ПИМ и 95-96 ПИМ добавляют МТБЭ, не содержащей ТМК. В результате получают бензин с О.Ч.94 ПИМ с выходом 52,5 мас.% от общего бензинового фонда с содержанием бензола 0,73 мас.%; бензин с О.Ч.97,2 ПИМ с выходом 8,8 мас.% с содержанием бензола 0,62 мас.%; бензин с О.Ч.76,2 ПИМ с выходом 38,7 мас.%. Остальные показатели качества бензинов также отвечают требованиям ГОСТ. Суммарный выход ВОБ составляет 61,3 мас.% от общего бензинового фонда.

Выход товарного бензола с чистотой 99,92% мас.%, отвечающего требованиям ГОСТ на бензол высшей очистки, составляет 98,6 мас.% от потенциального содержания в катализате.

Пример 15 (верхняя граница концентрации ТМК).

Катализат риформинга состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению и компаундированию аналогично примеру 1 с тем отличием, что для приготовления бензинов с О.Ч.92-94 ПИМ и 95-96 ПИМ добавляют смесь МТБЭ с ТМК с концентрацией последнего в смеси 40 мас.%. В результате получают: бензин с О.Ч.92,3 ПИМ с выходом 43 мас.% от общего бензинового фонда с содержанием бензола 0,86 мас.%; бензин с О.Ч.95,2 ПИМ с выходом 8 мас.% с содержанием бензола 0,73 мас.%; бензин с О.Ч.76,2 ПММ с выходом 49 мас.%. Остальные показатели качества бензинов также отвечают требованиям ГОСТ. Суммарный выход ВОБ составляет 51 мас.% от общего бензинового фонда.

Выход товарного бензола с чистотой 99,91 мас.%, отвечающего требованиям ГОСТ на бензол высшей очистки, составляет 98,5 мас.% от потенциального содержания в катализате.

Пример 16 (нижняя граница О.Ч.ПГФ).

Катализат риформинга состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению и компаундированию аналогично примеру 1 с тем отличием, что для приготовления бензинов с О.Ч.92-94 ПИМ и 95-96 ПИМ добавляют ПГФ с О.Ч.75 и 76 ПИМ соответственно, что отвечает нижней заявленной границе. В результате получают бензин с О.Ч.92,2 ПИМ с выходом 43,5 мас.% от общего бензинового фонда с содержанием бензола 0,81 мас.%; бензин с О.Ч. 95,6 ПИМ с выходом 8 мас. % с содержанием бензола 0,78 мас.%; бензин с О.Ч. 76,2 ПММ с выходом 48,5 мас. %. Остальные показатели качества бензинов также отвечают требованиям ГОСТ. Суммарный выход ВОБ составляет 51,5 мас.% от общего бензинового фонда.

Выход товарного бензола с чистотой 99,90 мас.%, отвечающего требованиям ГОСТ на бензол высшей очистки, составляет 98,5 мас.% от потенциального содержания в катализате.

Пример 17 (верхняя граница О.Ч.ПГФ).

Катализат риформинга состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению и компаундированию аналогично примеру 1 с тем отличием, что для приготовления бензинов с О.Ч.92-94 ПИМ и 95-96 ПИМ добавляют ПГФ с О.Ч.78 и 80 ПИМ соответственно, что отвечает верхней заявляемой границе. В результате получают бензин с О.Ч.93,7 ПИМ с выходом 47 мас.% от общего бензинового фонда с содержанием бензола 0,85 мас.%; бензин с О.Ч. 96,3 ПИМ с выходом 9,5 мас.% с содержанием бензола 0,76 мас.%; бензин с О.Ч.76,2 ПММ с выходом 43,5 мас. %. Остальные показатели качества бензинов также отвечают требованиям ГОСТ. Суммарный выход ВОБ составляет 56,5 мас.% от общего бензинового фонда.

Выход товарного бензола с чистотой 99,93 мас.%, отвечающего требованиям ГОСТ на бензол высшей очистки, составляет 98 мас.% от потенциального содержания в катализате.

Пример 18 (по способу-прототипу).

Катализат риформинга состава, приведенного в примере 1, подвергают ректификации в тарельчатой колонне эффективностью 20 т.т., при кратности орошения 9, давлении верха - 12 ати, температуре верха 95^oC, низа 212^oC, острого орошения 40^oC.

Ректификацию осуществляют с разделяющим агентом, в качестве которого используют смесь, содержащую 95 мас.% бензола и 5 мас.% псевдокумола при массовом соотношении разделяющий агент: сумма н-пентана, н-гексана, 2-метилгексана, 3-метилгексана, н-гептана в питании колонны, равном 1,5:1. По низу колонны выделяют 730 кг/ч ВКМТ (на 1000 кг/ч исходного катализата) с О.Ч. 96,2 ПИМ с концентрацией бензола 1,54 мас.%. Температура 10% отгона ВКМТ 96^oC, 50% отгона 148^oC. Для получения бензина с О.Ч. 96,5 ПИМ, т.е. как в примере 1 предлагаемого способа, к ВКМТ необходимо добавить 5,0 мас.% изопентана, 12,5 мас.% ПГФ с О.Ч.80 ПИМ, и 19,3 мас.% смеси МТБЭ и ТМК, содержащей 17 мас.% ТМК, т.е. расход разбавителей и АД значительно больше, чем по предлагаемому способу (см. пример 1). Концентрация бензола в бензине 1,23 мас.%, температура 10% отгона 73^oC, 50% отгона - 117^oC, давление паров - 494 мм рт.ст.