способ гидрогенизационной переработки вакуумного дистиллата
Классы МПК: | C10G65/12 включая ступени крекинга и другие ступени гидрообработки |
Автор(ы): | Хавкин Всеволод Артурович (RU), Гуляева Людмила Алексеевна (RU), Шмелькова Ольга Ивановна (RU), Виноградова Наталья Яковлевна (RU), Винокуров Борис Владимирович (RU), Капустин Владимир Михайлович (RU), Шуверов Владимир Михайлович (RU), Чернышева Елена Александровна (RU) |
Патентообладатель(и): | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" (ОАО "ВНИИ НП") (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2010-06-15 публикация патента:
27.09.2011 |
Изобретение относится к области нефтепереработки, конкретно к способу гидрогенизационной переработки нефтяного сырья. Изобретение касается способа гидрогенизационной переработки вакуумного дистиллата, включающего мягкий гидрокрекинг вакуумного дистиллата при повышенных температуре и давлении в присутствии катализатора гидрокрекинга, с последующим выделением дизельного дистиллата, при этом выделенный после мягкого гидрокрекинга дизельный дистиллат разделяют на два потока, один из которых в количестве 10-30 мас.% направляют на смешение с исходным вакуумным дистиллатом, а другой в количестве 90-70 мас.% направляют на дополнительную гидроочистку с получением целевого дизельного топлива. Технический результат - снижение содержания серы в получаемом дизельном топливе до уровня менее 50 ррм (стандарт Евро-4) и менее 10 ррм (стандарт Евро-5). 3 з.п. ф-лы.
Формула изобретения
1. Способ гидрогенизационной переработки вакуумного дистиллата, включающий мягкий гидрокрекинг вакуумного дистиллата при повышенных температуре и давлении в присутствии катализатора гидрокрекинга, с последующим выделением дизельного дистиллата, отличающийся тем, что выделенный после мягкого гидрокрекинга дизельный дистиллат разделяют на два потока, один из которых в количестве 10-30 мас.% направляют на смешение с исходным вакуумным дистиллатом, а другой - в количестве 90-70 мас.% направляют на дополнительную гидроочистку с получением целевого дизельного топлива.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что мягкий гидрокрекинг вакуумного дистиллата осуществляют при давлении 4-7 МПа, температуре 360-420°С, объемной скорости подачи сырья 0,5-1,5 ч-1 в присутствии алюмо-никель-молибденового и/или алюмо-кобальт-молибденового катализатора.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительную гидроочистку дизельного дистиллата осуществляют при давлении 4-7 МПа, температуре 350-400°С, объемной скорости подачи сырья 0,5-2,0 ч-1.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что на стадию дополнительной гидроочистки дизельного дистиллата подают дизельный дистиллат, выделенный после стадии мягкого гидрокрекинга, и дополнительно прямогонную дизельную фракцию в соотношении, мас.%, 10-90:50-50.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области нефтепереработки, конкретно к способу гидрогенизационной переработки вакуумного дистиллата.
Известен способ гидрогенизационной переработки нефтяного сырья, представляющего собой смесь вакуумного дистиллата и дистиллатной фракции вторичных деструктивных процессов при повышенных температуре и давлении в присутствии катализаторов. При этом используют фракцию вторичных деструктивных процессов с содержанием серы до 1 мас.% в количестве 2-25 мас.% на сырье. В качестве сырья используют вакуумный дистиллат с концом кипения до 560°С, а в качестве дистиллатной фракции вторичных деструктивных процессов используют газойлевые фракции каталитического крекинга, висбрекинга, замедленного коксования. Получают дизельный дистиллат с выходом 10-45 мас.% с содержанием серы 0,01-0,02 мас.%, а также облагороженный остаток с выходом 47-80 мас.% с содержанием серы 0,02-0,06 мас.%, который является сырьем для каталитического крекинга.
Процесс гидрогенизационной переработки проводят под давлением 4-10 МПа, температуре 340-415°С, объемной скорости подачи сырья 0,5-2,0 час-1.
(Патент РФ № 2284344, 2006 г.)
Наиболее близким к заявляемому является способ гидрогенизационной переработки нефтяного сырья, в частности мягкого гидрокрекинга вакуумного газойля с температурой кипения 360°C+.
Способ осуществляют под давлением 4-6 МПа, температуре 390-420°С, объемной скорости подачи сырья 0,5-1,5 час-1 в присутствии катализатора гидрирования. Получают дизельный дистиллат с содержанием серы 0,06-0,11 мас.%.
(Патент РФ № 2124042, 1998 г.)
Основным недостатком известных способов является невозможность получения глубокоочищенных сортов дизельного топлива (стандарты Евро-4 и Евро-5), содержащих серы ниже соответственно 50 ррм (0,005 мас.%) и 10 ррм (0,001 мас.%) - ГОСТ 52368-2005: (EH 590: 2004).
Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа гидрогенизационной переработки нефтяного сырья, позволяющая при использовании в качестве сырья тяжелых вакуумных дистиллатов (с концом кипения до 540°С) снизить содержание серы в получаемом дизельном топливе до уровня менее 50 ррм (стандарт Евро-4) и менее 10 ррм (стандарт Евро-5).
Для решения поставленной задачи предлагается способ гидрогенизационной переработки вакуумного дистиллата, включающий мягкий гидрокрекинг вакуумного дистиллата при повышенных температуре и давлении в присутствии катализатора гидрокрекинга, с последующим выделением дизельного дистиллата. Способ отличается тем, что выделенный после мягкого гидрокрекинга дизельный дистиллат разделяют на два потока, один из которых в количестве 10-30 мас.% направляют на смешение с исходным вакуумным дистиллатом, а другой в количестве 90-70 мас.% направляют на дополнительную гидроочистку с получением целевого дизельного топлива.
Мягкий гидрокрекинг вакуумного дистиллата осуществляют при давлении 4-7 МПа, температуре 360-420°С, объемной скорости подачи сырья 0,5-1,5 час -1 в присутствии алюмо-никель-молибденового (АНМ) и/или алюмо-кобальт-молибденового (АКМ) катализатора.
Дополнительную гидроочистку дизельного дистиллата осуществляют при давлении 4-7 МПа, температуре 350-400°С, объемной скорости подачи сырья 0,5-2,0 час-1.
На стадию дополнительной гидроочистки дизельного дистиллата в отдельных случаях подают дизельный дистиллат, выделенный после стадии мягкого гидрокрекинга, и дополнительно прямогонную дизельную фракцию в соотношении в мас.% 10-90:50-50.
Для этого используют прямогонную дизельную фракцию, характеризующуюся следующими показателями качества:
1. Плотность, кг/м3: | |
при 15°С | 841 |
при 20°С | 837 |
2. Фракционный состав, °С: | |
Н.К. | 160 |
10% об. | 208 |
20% об. | 232 |
30% об. | 243 |
40% об. | 259 |
50% об. | 272 |
60% об. | 283 |
70% об. | 300 |
80% об. | 315 |
90% об. | 330 |
96% об. | 355 |
3. Температура, °С: | |
- помутнения | - 5,2 |
- предельной фильтруемости | - 7,3 |
-застывания | - 10,2 |
4. Кинематическая вязкость, мм2/с при 40°С | 3,0 |
5. Полициклические ароматические | |
углеводороды, мас.% | 3,51 |
6. Содержание серы, мас.% | 1,5 |
Следует отметить, что общая степень конверсии на стадии мягкого крекинга достигает 30-50 мас.% на сырье, при этом остается «непревращенный» остаток (70-50 мас.%), который вследствие пониженного содержания в нем серы (0,02-0,10 мас.%), может использоваться как высококачественное сырье каталитического крекинга или масляного производства. Полученный при гидрокрекинге дизельный дистиллат (фр. 160-360°С) характеризуется содержанием серы 0,01-0,05 мас.%.
Как указывалось выше, полученная при гидрокрекинге дизельная фракция (фр. 160-360°С) характеризуется довольно высоким содержанием серы (0,01-0,05 мас.%). Для получения глубокоочищенных от серы сортов дизельного топлива (стандарты Евро-4 и Евро-5) эта фракция частично возвращается в процесс гидрокрекинга, а ее основная часть подвергается дополнительной гидроочистке.
В результате дополнительной гидроочистки получают целевое дизельное топливо с выходом 28-38 мас.% на сырье (вакуумный дистиллат), содержащее менее 50 ррм или менее 10 ррм серы, соответствующее стандарту Евро-4 или Евро-5 на дизельное топливо - ГОСТ Р 52368-2005: (EH 590: 2004), а также высококачественный малосернистый остаток, который можно использовать в качестве сырья для каталитического крекинга или масляного производства.
Ниже приведены конкретные примеры заявляемого способа.
Пример 1
Мягкому гидрокрекингу подвергают вакуумный дистиллат, например сернистый вакуумный дистиллат (пределы кипения 360-480°С, плотность 924 кг/м3, содержание серы 2,5 мас.%). Процесс осуществляют при давлении 4 МПа, температуре 360°С, объемной скорости подачи сырья 0,5 час-1 в присутствии АНМ-катализатора. В результате получают 30% дизельного дистиллата, 5% углеводородного газа и бензина и 65% «непревращенного» остатка.
Дизельный дистиллат содержит 0,05 мас.% серы. Указанный продукт разделяют на две части: 30% направляют на смешение с исходным сырьем, а 70% подвергают дополнительной гидроочистке. Дополнительную гидроочистку осуществляют при давлении 4 МПа, температуре 400°С, объемной скорости подачи сырья 0,5 час-1.
В результате получают целевое дизельное топливо, содержащее менее 50 ррм серы, соответствующее требованиям ГОСТа Р 52368-2005: (EH 590: 2004) на топливо марки Евро-4. Выход на сырье (вакуумный дистиллат) составляет 28 мас.%.
«Непревращенный» остаток содержит 0,12 мас.% серы и является качественным сырьем для процесса каталитического крекинга и масляного производства.
Пример 2
Мягкому гидрокрекингу подвергают вакуумный дистиллат, например сернистый вакуумный дистиллат (пределы кипения 360-520°С, плотность 927 кг/м3, содержание серы 2,9 мас.%). Процесс осуществляют при давлении 5,5 МПа, температуре 420°С, объемной скорости подачи сырья 1,0 час-1 в присутствии двух последовательно загруженных катализаторов: АНМ и АКМ. В результате получают 34% дизельного дистиллата, 6% углеводородного газа и бензина и 60% «непревращенного» остатка.
Дизельный дистиллат содержит 0,04 мас.% серы. Указанный продукт разделяют на две части: 20% направляют на смешение с исходным сырьем, а 80% подвергают дополнительной гидроочистке. Дополнительную гидроочистку осуществляют при давлении 5,5 МПа, температуре 380°С, объемной скорости подачи сырья 1,0 час-1.
В результате получают целевое дизельное топливо, содержащее менее 50 ррм серы, соответствующее требованиям ГОСТа Р 52368-2005: (EH 590: 2004) на топливо марки Евро-4. Выход на сырье (вакуумный дистиллат) составляет 32 мас.%.
«Непревращенный» остаток содержит 0,1 мас.% серы и является качественным сырьем для процесса каталитического крекинга и масляного производства.
Пример 3
Гидрокрекингу подвергают вакуумный дистиллат, например сернистый вакуумный дистиллат (пределы кипения 360-540°С, плотность 930 кг/м3, содержание серы 3,0 мас.%). Процесс осуществляют при давлении 7 МПа, температуре 390°С, объемной скорости подачи сырья 1,5 час-1 в присутствии двух последовательно загруженных катализаторов: АКМ и АНМ. В результате получают 40% дизельного дистиллата, 7% углеводородного газа и бензина и 53% «непревращенного» остатка.
Дизельный дистиллат содержит 0,02 мас.% серы. Указанный продукт разделяют на две части: 10% направляют на смешение с исходным сырьем, а 90% подвергают дополнительной гидроочистке. Дополнительную гидроочистку осуществляют при давлении 7 МПа, температуре 350°С, объемной скорости подачи сырья 2,0 час-1.
В результате получают целевое дизельное топливо, содержащее менее 10 ррм серы, соответствующее требованиям ГОСТа Р 52368-2005: (EH 590: 2004) на топливо марки Евро-5. Выход на сырье (вакуумный дистиллат) составляет 38 мас.%.
«Непревращенный» остаток содержит 0,04 мас.% серы и является качественным сырьем для процесса каталитического крекинга и масляного производства.
Пример 4
Мягкому гидрокрекингу подвергают вакуумный дистиллат, например сернистый вакуумный дистиллат (пределы кипения 360-480°С, плотность 924 кг/м3, содержание серы 2,5 мас.%). Процесс осуществляют при давлении 4 МПа, температуре 360°С, объемной скорости подачи сырья 0,5 час-1 в присутствии АКМ-катализатора. В результате получают 30% дизельного дистиллата, 5% углеводородного газа и бензина и 65% «непревращенного» остатка.
Дизельный дистиллат содержит 0,05 мас.% серы. Указанный продукт разделяют на две части: 30% направляют на смешение с исходным сырьем, а 70% направляют на смешение с прямогонной дизельной фракцией. При этом соотношение дизельного дистиллата, выделенного после стадии мягкого гидрокрекинга, и прямогонной дизельной фракции составляет соответственно в мас.% 10:90, после чего смесь подвергают дополнительной гидроочистке. Дополнительную гидроочистку осуществляют при давлении 4 МПа, температуре 400°С, объемной скорости подачи сырья 0,5 час-1.
В результате получают целевое дизельное топливо, содержащее менее 50 ррм серы, соответствующее требованиям ГОСТа Р 52368-2005: (EH 590: 2004) на топливо марки Евро-4.
«Непревращенный» остаток содержит 0,12 мас.% серы и является качественным сырьем для процесса каталитического крекинга и масляного производства.
Пример 5
Гидрокрекингу подвергают вакуумный дистиллат, например сернистый вакуумный дистиллат (пределы кипения 360-540°С, плотность 930 кг/м3, содержание серы 3,0 мас.%). Процесс осуществляют при давлении 7 МПа, температуре 390°С, объемной скорости подачи сырья 1,5 час-1 в присутствии двух последовательно загруженных катализаторов: АКМ и АНМ. В результате получают 40% дизельного дистиллата, 7% углеводородного газа и бензина и 53% «непревращенного» остатка.
Дизельный дистиллат содержит 0,02 мас.% серы. Указанный продукт разделяют на две части: 10% направляют на смешение с исходным сырьем, а 90% направляют на смешение с прямогонной дизельной фракцией. При этом соотношение дизельного дистиллата, выделенного после стадии мягкого гидрокрекинга, и прямогонной дизельной фракции составляет соответственно в мас.% 50:50, после чего смесь подвергают дополнительной гидроочистке.
Для этого используют прямогонную дизельную фракцию, характеризующуюся следующими показателями качества:
1. Плотность, кг/м3: | |
при 15°С | 841 |
при 20°С | 837 |
2. Фракционный состав, °С: | |
Н.К. | 160 |
10% об. | 208 |
20% об. | 232 |
30% об. | 243 |
40% об. | 259 |
50% об. | 272 |
60% об. | 283 |
70% об. | 300 |
80% об. | 315 |
90% об. | 330 |
96% об. | 355 |
3. Температура, °С: | |
- помутнения | - 5,2 |
- предельной фильтруемости | - 7,3 |
- застывания | - 10,2 |
4. Кинематическая вязкость, мм2/с при 40°С | 3,0 |
5. Полициклические ароматические | |
углеводороды, мас.% | 3,51 |
6. Содержание серы, мас.% | 1,5 |
Дополнительную гидроочистку осуществляют при давлении 7 МПа, температуре 350°С, объемной скорости подачи сырья 2,0 час-1.
В результате получают целевое дизельное топливо, содержащее менее 10 ррм серы, соответствующее требованиям ГОСТа Р 52368-2005: (EH 590: 2004) на топливо марки Евро-5.
«Непревращенный» остаток содержит 0,04 мас.% серы и является качественным сырьем для процесса каталитического крекинга и масляного производства.
Класс C10G65/12 включая ступени крекинга и другие ступени гидрообработки