способ переработки газовых конденсатов

Формула изобретения

Способ переработки газовых конденсатов, включающий стабилизацию нестабильного газового конденсата, отбензинивание газов стабилизации с получением широкой фракции легких углеводородов, атмосферную перегонку стабильного газового конденсата, гидроочистку полученных фракций, разделение продуктов гидроочистки на фракции с последующим каталитическим риформингом, отличающийся тем, что продукты гидроочистки разделяют на фракции н.к. - 70, 70 - 180 и 180 - 350^oС с последующим каталитическим риформингом фракции 70 - 180^oС, гидроочищенную фракцию н.к. - 70^oС подвергают изомеризации, а широкую фракцию легких углеводородов - ароматизации с получением компонентов высокооктанового бензина, при этом остаток атмосферной перегонки подвергают каталитическому крекингу.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способу переработки газовых конденсатов.

Известен способ переработки газового конденсата, включающий стабилизацию нестабильного газового конденсата, отбензинивание газов стабилизации с получением широкой фракции легких углеводородов и фракционирования стабильного конденсата на бензиновую, дизельную фракции и остаток [Газовая промышленность. Серия: Подготовка и переработка газа и газового конденсата. Обзорная информация. М., ВНИИЭГазпром, - 1987-, выпуск 12, с. 8 - 11].

Недостатком этого способа являются низкая глубина переработки газового конденсата, выработка низкооктанового бензина, использование остатков от перегонки лишь в качестве котельного топлива. При этом большое количество широкой фракции легких углеводородов (сжиженный газ) используют неэффективно или сжигают.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ переработки газового конденсата, включающий стабилизацию нестабильного газового конденсата, отбензинивание газов стабилизации с получением широкой фракции легких углеводородов, атмосферную перегонку стабильного газового конденсата с получением сжиженных газов, фракций н. к. - 230, 230 - 350^oC и остатка выше 350^oC. Фракции н.к. - 230 и 230 - 350^oC смешивают и направляют на гидроочистку, а остаток атмосферной перегонки используют в качестве котельного топлива. Продукты гидроочистки разделяют на фракции н.к. - 62, 62 - 180, 180 - 350^oC. Бензиновую фракцию 62 - 180^oC подвергают каталитическому риформингу, дизельную фракцию 180 - 350^oC используют в качестве дизельного топлива, а фракцию н.к. - 62^oC используют в качестве компонента автомобильного бензина [Рудин М. М. "Сб. Проблемы комплексного освоения Астраханского газоконденсатного месторождения." М., ВНИИЭГазпром, 1987, с. 207 - 208 (прототип)].

Недостатками этого способа являются выработка низкооктанового бензина, летнего дизельного топлива с высоким содержанием серы, получение большого количества сжиженных газов, имеющих ограниченный спрос, и низкая глубина переработки газового конденсата.

Изобретение направлено на повышение качества целевых продуктов и увеличение глубины переработки газового конденсата. Это достигается тем, что в способе переработки газовых конденсатов, включающем стабилизацию нестабильного газового конденсата, отбензинивание газов стабилизации с получением широкой фракции легких углеводородов, атмосферную перегонку стабильного газового конденсата, гидроочистку полученных фракций, разделение продуктов гидроочистки на фракции с последующим каталитическим риформингом, продукты гидроочистки разделяют на фракции н.к. - 70, 70 - 180 и 180 - 350^oC с последующим каталитическим риформингом фракции 70 - 180^oC, гидроочищенную фракцию н. к. - 70^oC подвергают изомеризации, а широкую фракцию легких углеводородов - ароматизации с получением компонентов высокооктанового бензина, при этом остаток атмосферной перегонки подвергают каталитическому крекингу.

В составе газовых конденсатов содержится значительное количество газообразных компонентов, что в корне отличает их от обычного нефтяного сырья. Включение в число стадий заявляемого способа операции ароматизации широкой фракции легких углеводородов с получением ароматического концентрата позволяет утилизировать большой избыток сжиженных газов и получить высокооктановый компонент автобензина.

Другим отличием газовых конденсатов от обычных нефтей является высокое содержание в стабильном газовом конденсате углеводородов C5-C6 (фракция н.к. - 70^oC), которая в 3-6 раз выше их содержания в нефтях, например в товарной западно-сибирской нефти. Таким образом, при переработке газовых конденсатов появляются значительные ресурсы этих углеводородов, обладающих невысокими актановыми характеристиками (для фракции н.к. - 70^oC октановое число по моторному методу составляет 62 - 67).

При переработке обычных нефтей для получения товарного автобензина фракцию н.к. - 70^oC смешивают с продуктом каталитического риформинга фракции 70 - 180^oC, что несколько снижает октановое число последнего. Однако при переработке по этой схеме газовых конденсатов снижение октанового числа является гораздо более значительным из-за большего количества фракции н.к. - 70^oC, поступающей на смешение с продуктом каталитического риформинга фракции 70 - 180^oC.

По известному способу возможно получение лишь низкооктановых бензинов (октановое число по моторному методу 76 - 79). Включение в число стадий заявляемого способа операции изомеризации фракции н.к. - 70^oC позволяет значительно повысить ее октановую характеристику при небольших потерях (октановое число по моторному методу 82 - 83) и получить высокооктановый компонент бензина.

Остатки от перегонки газовых конденсатов обладают низкой коксуемостью, низким содержанием металлов, благоприятным для процесса каталитического крекинга составом, выгодно отличающими их от остатков перегонки обычных нефтей. В большинстве случаев остатки от перегонки газовых конденсатов приближаются по свойствам к вакуумным газойлям обычных нефтей, но для их получения не требуется вакуумная перегонка. Использование этих остатков в качестве сырья каталитического крекинга значительно увеличивает выработку компонентов автобензина и дизельного топлива, позволяет резко повысить глубину переработки углеводородного сырья.

Таким образом, переработка газовых конденсатов предлагаемым способом позволит наиболее оптимально использовать ресурсы природного сырья.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого способа переработки газового конденсата. Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Нестабильный газовый конденсат (сырье) подвергают стабилизации (1) в стабилизационной колонне. Газы стабилизации очищают (2) от сернистых соединений и отбензинивают методом масляной абсорбции с получением топливного газа и широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ). Атмосферную перегонку (3) стабильного конденсата проводят в ректификационной колонне с получением фракций н. к. - 230, 230 - 350^oC и остатка, выкипающего выше 350^oC. Смесь фракций н. к. - 230 и 230 - 350^oC подвергают гидроочистке (4) при давлении 2,3 - 3,5 МПа и температуре 310 - 380^oC. Из продуктов гидроочистки в колонне вторичной перегонки (5) выделяют фракции н.к. - 70, 70 - 180, 180 - 350^oC. Фракцию н. к. - 70^oC подвергают изомеризации (6) при давлении 2,0 МПа, температуре 270^oC в среде водородсодержащего газа, объемной скорости подачи сырья 1,5 ч^-1 на катализаторе, содержащем 0,28 - 0,32% платины с получением компонента высокооктанового автобензина.

Широкую фракцию легких углеводородов подвергают ароматизации (7) на высокремнистом цеолитном катализаторе, содержащем элементы VIII, IIB, IIIB групп, при давлении 0,3 - 0,7 МПа, температуре 500 - 600^oC, объемной скорости подачи сырья 1,5 - 2,0 ч^-1 с получением концентрата ароматических углеводородов, который разделяют (8) на фракции н.к. - 85^oC и 85 - к.к.

Гидроочищенную бензиновую фракцию 70 - 180^oC направляют на каталитический риформинг (9) в среде водородсодержащего газа при давлении 2,0 - 2,2 МПа, температуре 480 - 490^oC на катализаторах, содержащих 0,33 - 0,52% платины, 0,03 - 0,08% вольфрама, 0,01 - 0,02% рения, 0,28 - 0,32% фтора, с получением компонента бензина и компонента широкой фракции легких углеводородов, который смешивают с сырьем стадии 7.

Каталитический крекинг (10) остатка от перегонки газового конденсата, выкипающего выше 350^oC, проводят в псевдоожиженном слое цеолитсодержащего катализатора при температуре 500 - 510^oC, давлении 0,09 - 0,10 МПа. Продукты крекинга разделяют во фракционирующей колонне на сухой и сжиженный газ (компонент широкой фракции легких углеводородов, поступающий на стадию 2), бензин (фракция н.к. - 195^oC), легкий каталитический газойль (фракция 195 - 350^oC) и тяжелый каталитический газойль (фракция выше 350^o). Легкий каталитический газойль подают на гидрочистку в смеси с дизельными фракциями со стадии атмосферной перегонки (3).

Целевые продукты получают следующим образом.

Смешивают (11) в балансовом соотношении продукт изомеризации (9) фракции н.к. - 70^oC, фракцию 85 - к.к. продукта ароматизации (7) широкой фракции легких углеводородов, продукт каталитического риформинга (6) фракции 70 - 180^oC, бензиновую фракцию каталитического крекинга (10) и получают высокооктановый автобензин с октановым числом 94 - 97 по исследовательскому методу.

В качестве товарного малосернистого дизельного топлива используют гидроочищенную фракцию 180 - 350^oC.

Тяжелый газойль каталитического крекинга используют в качестве товарного топочного мазута или его компонента.

Фракцию н.к. - 85^oC со стадии разделения продуктов ароматизации широкой фракции легких углеводородов (8) направляют на получение бензола.

Для сравнения предлагаемого способа со способом-прототипом проведены эксперименты, результаты которых представлены примерами и таблицами.

Пример 1 (прототип). Нестабильный карачаганакский газовый конденсат, характеристика которого приведена в табл.1, подвергают стабилизации в аппарате колонного типа при давлении 1,1 - 1,2 МПа, температуре на входе в колонну стабилизации 120 - 125^oC, низа колонны 220 - 225^oC. Газы стабилизации направляют на очистку от сернистых и других кислых соединений раствором диэтаноламина, затем на отделение широкой фракции легких углеводородов (отбензинивание) методом масляной абсорбции при давлении 0,5 МПа, температуре верха абсорбера 55 - 60^oC. Очищенную широкую фракцию легких углеводородов используют для получения товарной смеси пропана и бутана и технического бутана.

Стабильный конденсат перегоняют в атмосферной колонне при давлении 0,15 - 0,17 МПа с получением сжиженного газа, поступающего на стадию очистки и получения широкой фракции легких углеводородов, фракций н.к. - 230, 230 - 350^oC и остатка, выкипающего выше 350^oC. Фракции н.к. - 230 и 230 - 350^oC смешивают и подвергают гидроочистке на алюмокобальтмолибденовом катализаторе при температуре 330 - 380^oC, давлении 3,2 - 3,5 МПа, объемной скорости подачи сырья 3,5 - 4 ч^-1. Продукт гидроочистки разделяют в колонне вторичной перегонки при давлении 0,15 - 0,17 МПа на фракции н.к. - 70, 70 - 180, 180 - 350^oC. Фракцию н.к. - 70^oC используют как компонент бензина (октановое число по моторному методу 62,2). Фракцию 70 - 180^oC подвергают каталитическому риформингу для повышения ее октанового числа. Риформинг проводят в среде водородсодержащего газа при 480 - 490^oC, давлении 2 - 2,2 МПа, объемной скорости подачи сырья 1,5 ч^-1 на катализаторах, содержащих 0,33 - 0,52% платины, 0,03 - 0,08% вольфрама, 0,01 - 0,02% рения, 0,28 - 0,32% фтора, и получают компонент автобензина с октановым числом 83 - 84 по моторному методу, рефлюкс, поступающий на смешение с очищенной широкой фракцией легких углеводородов, и сухой газ.

Гидроочищенную фракцию н.к. - 70^oC и стабильный продукт каталитического риформинга смешивают в балансовом соотношении и получают бензин с октановым числом 79,4 по моторному методу.

В качестве товарного дизельного топлива используют гидроочищенную фракцию 180 - 350^oC, содержание серы в которой составляет 0,37%.

Товарный топочный мазут получают смешением остатка атмосферной перегонки, выкипающего выше 350^oC, с частью негидроочищенной фракции 230 - 350^oC в соотношении 9:1.

Выход товарного автобензина марки А-76 составляет 27,8%, товарного дизельного топлива - 26,8 мас.% от нестабильного конденсата. Глубина переработки стабильного конденсата составляет 73%. Материальный баланс процесса приведен в табл. 2.

Пример 2 (предлагаемый способ). Нестабильный карачаганакский газовый конденсат, характеристика которого приведена в табл. 1, подвергают стабилизации с последующей очисткой газов стабилизации выделением широкой фракции легких углеводородов, атмосферной перегонке, гидроочистке полученных фракций и разделению гидрогенизата на фракции н.к. - 70, 70 - 180 и 180 - 350^oC в условиях примера 1. Фракцию н.к. - 70^oC направляют на изомеризацию в присутствии водородсодержащего газа при давлении 2,0 МПа, температуре 270^oC, объемной скорости подачи сырья 1,5 ч^-1 на катализаторе, содержащем 0,28 - 0,32% платины. Продукт изомеризации стабилизируют с получением компонента автобензина с октановым числом по моторному методу 82,5 - 83.

Фракцию 70 - 180^oC направляют на каталитический риформинг, который проводят в условиях примера 1, с получением компонента бензина с октановым числом по моторному методу 83 - 84, компонента широкой фракции легких углеводородов (рефлюкс) и сухой газ.

Очищенную широкую фракцию легких углеводородов подвергают ароматизации, которую проводят на высокремнистом цеолитном катализаторе, содержащем элементы VIII, IIB, IIIB групп, при давлении 0,3-0,7 МПа, температуре 500-600^oC, объемной скорости подачи сырья 1,5 ч^-1. Полученный продукт разделяют в сепараторах и стабилизационной колонне с выделением концентрата ароматических углеводородов и сухого газа. Концентрат ароматических углеводородов разделяют в отдельной колонне на фракции н.к. - 85^oC и 85 - к.к. Фракцию 85 - к.к. используют в качестве высокооктанового компонента бензина с октановым числом по моторному методу 101-102, а фракцию н.к. - 85^oC - для получения товарного бензола.

Остаток атмосферной перегонки стабильного конденсата подают на каталитический крекинг, который проводят в псевдоожиженном слое цеолитсодержащего катализатора при давлении 0,09-0,10 МПа, температуре 500-510^oC. Продукты крекинга разделяют на сухой газ, сжиженный газ, бензиновую фракцию н.к. - 195^oC, легкий каталитический газойль (фракция 195-350^oC - компонент сырья газоочистки) и тяжелый каталитический газойль (остаток, выкипающий выше 350^oC).

Бензиновая фракция является компонентом товарного бензина (октановое число по моторному методу 80). Для получения товарного автобензина с октановым числом 86 по моторному методу смешивают в балансовом соотношении продукт изомеризации, фракцию 85 - к.к. со стадии разделения продукта ароматизации широкой фракции легких углеводородов, стабильный продукт каталитического риформинга и бензиновую фракцию каталитического крекинга.

Товарное дизельное топливо с содержанием серы 0,05% получают со стадии вторичной перегонки продуктов гидроочистки (фракция 180-350^oC).

Тяжелый газойль каталитического крекинга используют в качестве компонента товарного топочного мазута.

Фракцию н.к. - 85^oC со стадии ароматизации широкой фракции легких углеводородов направляют на получение бензола.

Выход товарного бензина с октановым числом 95 по исследовательскому методу (86 по моторному методу) составляет 44,8, товарного дизельного топлива 32,1 мас. % от сырья. Глубина переработки стабильного конденсата составляет 95,2%.

В табл. 2 приведен материальный баланс переработки нестабильного газового конденсата по известному (пример 1) и предлагаемому (пример 2) способам. Как видно из таблицы, по предлагаемому способу выработка более качественного бензина на 17%, дизельного топлива на 5,3% выше, а топочного мазута на 18,5% ниже, чем по известному способу. Кроме того, результаты экспериментов показывают, что предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволит повысить октановое число автобензина на 7 пунктов, снизить содержание серы в товарном дизельном топливе до величины 0,05 - 0,1 мас.%.

Таким образом, предлагаемый способ позволит повысить качество целевых продуктов и увеличить глубину переработки газового конденсата до 95 - 96%.