способ совместного получения растворителей полимеризационной чистоты и высокооктановой добавки к топливам

Формула изобретения

1. Способ совместного получения растворителей полимеризационной чистоты и высокооктанового компонента топлива, включающий ректификацию гексансодержащей фракции, гидроочистку выделенной фракции и разделение этой фракции ректификацией на фракции, используемые в качестве растворителей, отличающийся тем, что на гидроочистку подают фракцию с температурой кипения 65-75^oС, из которой затем при ректификации выделяют кубовым продуктом колонны фракцию, обогащенную н-гексаном, а фракцию, полученную верхом колонны, обогащенную изо-гексанами, или ее часть, подвергают дополнительной гидроочистке и разделяют в стабилизационной колонне на фракцию, содержащую более 90 мас.% изо-гексанов и фракцию, содержащую не менее 37 мас.% н-гексана.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что гидроочистку проводят в присутствии алюмоплатинового катализатора при температуре 250-300^oС.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что часть фракции после гидроочистки подают в рецикл.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, а именно к получению растворителей и высокооктановых добавок к топливам.

Известен способ одновременного получения ароматических углеводородов и легких углеводородных растворителей (А.С. СССР N 1293202, МКИ C 10 G 69/08, опубл. 1987, Бюл. N 8). В этом способе исходную прямогонную бензиновую фракцию (62-105^oC) подвергают гидроочистке, разделяют на легкую фракцию, выкипающую до 68-70^oC, и остаточную фракцию, которую подвергают каталитическому риформингу, смешивают с легкой фракцией и подвергают очистке от олефинов. Затем ароматические углеводороды экстрагируют селективным растворителем и отделяют их от рафината. Но полученный по этому способу гексановый растворитель имеет чистоту, недостаточную для растворителя, используемого в полимеризации.

Наиболее близким является способ одновременного получения растворителей с высоким содержанием н-гексана и изогексановой фракции (Пат. ГДР N 234436, МКИ C 10 G 45/00, опубл. 02.04.86). По этому способу получают растворитель, обогащенный н-гексаном, использующийся при полимеризации этилена и пропилена, и фракцию с содержанием изо-гексана более 90%, которая также может использоваться в качестве растворителя для полимеризации. Сырьем является рафинат экстракции ароматических углеводородов из бензина каталитического риформинга. В ректификационной колонне производят отгонку из сырья фракции выше 295-338 К (22-65^oC), содержащей C₅H₁₂ и/или изо-C₆H₁₄, а из остатка выделяют фракцию жидкого топлива 335-343 К (62-70^oC). Последнюю подвергают гидроочистке и получаемые при этом продукты разделяют в колонне четкой ректификации на фракцию изо-гексана с температурой кипения до 341 К (68^oC) и растворитель, обогащенный н-гексаном, с пределами выкипания 338-343 К (65-70^oC). Но сырьевая база для получения растворителей полимеризации по данному способу ограничена и не удовлетворяет все потребности.

Задачей данного изобретения является получение растворителя полимеризации улучшенного качества из доступного сырья.

Для решения поставленной задачи предлагается способ совместного получения растворителей полимеризационной чистоты и высокооктанового компонента топлива, включающий ректификацию гексансодержащей фракции, гидроочистку выделенной фракции и разделение этой фракции ректификацией на фракции, используемые в качестве растворителей, причем на гидроочистку подают фракцию с температурой кипения 65-75^oC, из которой затем выделяют ректификацией кубовым продуктом колонны фракцию, обогащенную н-гексаном, а фракцию, полученную верхом колонны, обогащенную изо-гексанами, или ее часть подвергают дополнительной гидроочистке и разделяют в стабилизационной колонне на фракцию, содержащую более 90 мас.% изо-гексанов, и фракцию, содержащую не менее 37 мас. % н-гексана. Возможно гидроочистку проводить в присутствии алюмоплатинового катализатора при температуре 250-300^oC. Возможно часть фракции после гидроочистки подавать в рецикл.

Отличительными признаками предлагаемого изобретения является то, что на гидроочистку подают фракцию с температурой кипения 65-75^oC, из которой затем выделяют ректификацией кубовым продуктом колонны фракцию, обогащенную н-гексаном, а фракцию, полученную верхом колонны, обогащенную изо-гексанами, или ее часть подвергают дополнительной гидроочистке и разделяют в стабилизационной колонне на фракцию, содержащую более 90% мас. изо-гексанов и фракцию, содержащую не менее 37 мас.% н-гексана.

Заявляемый способ совместного получения растворителей полимеризационной чистоты и высокооктанового компонента топлива из прямогонного бензина нами в литературе не найден, что позволяет говорить о соответствии критериям патентоспособности данного изобретения.

На чертеже приведена принципиальная технологическая схема установки совместного получения растворителей и высокооктановой добавки к топливам.

Описание технологической схемы

Гексансодержащая фракция (поток I) подается в ректификационную колонну 1. Из ректификационной колонны 1 боковым отбором (поток IV) отбирается узкая фракция с температурой кипения 65-75^oC в количестве 15-35 мас.% от питания. Дистиллят (поток II) колонны 1, содержащий в своем составе в основном изопарафины, может быть использован в качестве высокооктанового компонента к моторному топливу.

Кубовый продукт (поток III) колонны 1 в зависимости от химического состава и фракционного состава может быть использован в различных целях, а именно, и как растворитель, и как сырье для пиролиза, риформинга, цеоформинга и так далее.

Боковой отбор (поток IV) подается в емкость 2, а затем на гидроочистку от микропримесей в реактор 3. Гидрогенизат (поток V) направляется на ректификацию в колонну 4. Возможно часть гидрогенизата расходом 1,5-2,0 т/ч направлять в линию питания реактора 3 (в рецикл).

Кубовый продукт колонны 4 (поток VI) с содержанием н-гексана не менее 50% по качеству соответствует требованиям на растворитель для производства СКД-К. Содержание бензола в данном растворителе не регламентируется.

Поток VII или его часть, направляемый в реактор 3a, проходит повторную гидроочистку на алюмоплатиновом катализаторе и далее направляется на стабилизацию в колонну 4a (поток VIII).

Дистиллят колонны 4a (поток X), содержащий в своем составе изогексан более 90 мас. %, может быть использован в качестве высокооктанового компонента к моторным топливам. Кубовый продукт колонны 4a (поток IX) с содержанием н-гексана не менее 37,0 мас.% соответствует по качеству требованиям ТУ 38.1011228-90 на растворитель для производства СКЭПТ (содержание бензола до 0,02 мас.%).

При таком способе получения растворителя Нефрас 65/75 достигается тонкая очистка от микропримесей и получается растворитель, отвечающий высоким требованиям процесса полимеризации.

Использование предлагаемой технологии позволяет получить несколько целевых продуктов и, соответственно, снизить их себестоимость.

Все вышесказанное иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

Для получения растворителей используют следующий способ. Гексансодержащую фракцию C₅-C₇ с расходом 20 т/ч с температурой кипения 30-170^oC следующего состава, мас.%: сумма парафинов - 27,6; сумма изо-парафинов - 48,08; сумма нафтенов - 22,34; сумма ароматики - 1,98, подвергают ректификации в колонне 1.

Дистиллят колонны 1 с расходом 5,5 т/ч, содержащий в своем составе в основном изопарафины, может быть использован как высокооктановый компонент к моторному топливу (октановое число - 78).

Кубовый продукт колонны 1, содержащий в своем составе тяжелые углеводороды, выводится из колонны с расходом 11,0 т/ч.

Из ректификационной колонны 1 боковым отбором выделяется фракция с температурой кипения 65-75^oC и с расходом 3,5 т/ч направляется на каталитическую гидроочистку от микропримесей в реактор 3. Гидроочистка проводится на алюмоплатиновом катализаторе ИП-62 при температуре 290^oC, давлении 2,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,7 ч^-1, объемном соотношении водород:сырье = 80:1. Очищенный от микропримесей гидрогенизат направляют в колонну 4 на ректификацию, а часть фракции с расходом 1,5 т/ч направляется в линию питания реактора 3 (в рецикл).

Процесс ректификации в колонне 4 проводят при следующих условиях: температура верха - 90^oC, температура куба - 116^oC, давление куба - 1,0 МПа, доля отбора кубового продукта - 50. Кубовым продуктом колонны 4 выделяют растворитель, содержащий не менее 50% н-гексана, с началом кипения 65^oC, концом кипения 75^oC в количестве 2 т/ч, соответствующий требованиям на растворитель для проведения полимеризации в производстве СКД-К следующего состава, мас. %: изо-C₆ - 22,96; н-C₆ - 53,29; метилциклопентан - 19,54; бензол - 1,84; циклогексан - 2,37. Содержание микропримесей в растворителе составляет: сера общая - 0,0002 мас.%, бромное число - 0,0035 г Br/100 мл.

Продукт верха колонны 4 с расходом 1,5 т/ч направляют на повторную гидроочистку от ароматических углеводородов в реактор 3а. Условия работы реактора 3a и 3 аналогичны.

Очищенный от микропримесей гидрогенизат с расходом 1,5 т/ч направляют на стабилизацию в колонну 4а. Условия процесса стабилизации в колоннах 4а и 4 аналогичны.

Кубовый продукт колонны 4а с расходом 0,65 т/ч представляет собой готовый растворитель Нефрас 65/75, соответствующий требованиям ТУ 38.1011228-90 для производства СКЭПТ и других полимеров. Состав полученного растворителя, мас. %: сумма изогексанов - 44,3; н-гексан - 38,89; метилциклопентан - 13,09; бензол - 0,020; циклогексан - 3,7.

Содержание микропримесей в растворителе составляет, мас.%: сера общая - 0,000013; бромное число - 0,0015 г Br/100 мл.

Дистиллят колонны 4a с расходом 0,85 т/ч может быть использован в качестве добавки к моторным топливам. Содержание во фракции (поток X), мас.%: изо-гексанов - 96,24; изо-пентанов - 0,03; н-пентанов - 1,72; н-гексанов - 1,76; бензола - 0,25, октановое число - 82.

Пример 2

Опыт проводят в условиях примера 1, но на процесс повторной гидроочистки подают 30% потока VII и гидроочистка проводится при температуре 300^oC, а отбор кубового продукта колонны 4 составляет 60%. При этом содержание примесей в растворителе Нефрас-65/75 для СКЭПТ (поток IX) составляет: общая сера - 0,00005 мас.%, бромное число - 0,0015 г Br/100 мл, содержание бензола - 0,02 мас. %, содержание н-гексана - 37,2 мас.%. Поток VI получают следующего состава, мас. %: изо-гексаны - 20,71; н-гексан - 56,10; метилциклопентан - 18,77; бензол - 2,01; циклогексан - 2,41. Содержание изо-гексанов в потоке X - 93,95 мас.%, октановое число - 78.

Пример 3

Опыт проводят в условиях примера 1, но гидрогенизат не подают в рецикл, а он полностью поступает на ректификацию в колонну 4. Состав куба ректификационной колонны 4, мас.%: изо-гексаны - 21,68; н-гексан - 54,61; метилциклопентан - 19,32; бензол - 2,0; циклогексан - 2,39. При этом содержание микропримесей в кубе стабилизационной колонны 4a (поток IX) мас.%: общая сера - 0,00003; бромное число - 0,0015 г Br/100 мл; содержание бензола - 0,02; содержание н-гексана - 37,86. Содержание изо-гексанов в потоке X - 93,46 мас.%, октановое число - 78.

Пример 4

Опыт проводят в условиях примера 1, но гидроочистка растворителя от примесей проводится при температуре 230^oC на никель-хромовом катализаторе (никель-хромовый катализатор представляет собой никелевую чернь на окиси хрома с добавкой графита, спрессованную в черные блестящие таблетки. Размер таблеток в диаметре в пределах 4,0-6,0 мм, высота в пределах 4,0-6,0 мм. Содержание никеля (Ni) в пересчете на сухое вещество - не ниже 48%. Содержание окиси хрома (Cr₂O₃) в пересчете на сухое вещество - не ниже 27,0%, содержание влаги - не более 6,0%, содержание сульфидной серы (S) не более 0,05%. (ОСТ 113-03-4001- 90). Очищенный от микропримесей гидрогенизат направляют на ректификацию в колонну 4, кубовый продукт которой имеет следующий состав, мас. %: изо-C₆ - 23, н-C₆ - 52,2, метилциклопентан - 20,1, бензол - 2,31%, циклогексан - 2,39. Содержание микропримесей в растворителе составляет: сера общая - 0,0002 мас.%, бромное число - 0,005 г Br/100 мл.

Как видно из представленных примеров, заявляемый способ позволяет получать растворители полимеризационной чистоты и высокооктановые добавки к топливам одновременно и хорошего качества, используя для этого в качестве сырья гексансодержащие фракции различного происхождения.