Способ получения экологически чистого высокооктанового бензина и бензольного концентрата из катализата риформинга

Способ получения экологически чистого высокооктанового бензина и бензольного концентрата из катализата риформинга

Реферат

 

Изобретение относится к области химической переработки нефтепродуктов, а именно к процессу получения экологически чистых автобензинов с октановым числом 95 - 100 ПИМ и с содержанием бензола менее 0,5 мас.% из катализатов риформинга 85 - 93 ПИМ, а также с одновременным получением бензольного концентрата - сырья для получения товарного бензола. Предложен способ получения указанных бензинов и бензольного концентрата путем разделения катализата риформинга в тарельчатой ректификационной колонне на три фракции: головную фракцию углеводородов С₂ - С₆, отбираемую с таким расходом, чтобы содержание изогексанов в ней находилось в диапазоне 40 - 70 мас.% от потенциального количества в исходном катализате, низкооктановую бензолсодержащую фракцию (НБФ), содержащую 80 - 95 мас.% н-гексана и толуола 1 - 10 мас.% от потенциального количества в исходном катализате и высокооктановую кубовую фракцию (ВКФ). Головную фракцию и ВКФ смешивают и к полученному базовому компоненту бензина (БКБ) добавляют в качестве НВК 2 - 5 мас.% изопентана, 5 - 15 мас.% изоселектоформата (ИСФ), а в качестве антидетонатора (АД) 3 - 15 мас.% МТБЭ или смеси МТБЭ и ТМК с концентрацией последнего до 40%, а также до 10 мас.% ароматических углеводородов С₇ - С₉.

Для упрощения чтения материалов заявки приводим перечень сокращений наиболее часто употребляемых в тексте терминов: оч.ПИМ - - октановое число по исследовательскому методу; НВК - низкокипящий высокооктановый компонент; МТБЭ - метил-трет-бутиловый эфир; ТМК - триметилкарбинол; БКБ - базовый компонент бензина; НБФ - низкооктановая бензолсодержащая фракция, то же самое - бензольный концентрат; ВКФ - высокооктановая кубовая фракция; ИСФ - изоселектоформат; АД - антидетонатор; ВКМТ - высокооктановый компонент моторного топлива.

Изобретение относится к области химической переработки нефтепродуктов, а именно к процессу получения товарных автобензинов с октановым числом 95-100 ПИМ с концентрацией бензола не более 0,5 мас.%, так называемого экологически чистого автобензина по терминологии Агентства окружающей среды США, а также низкооктановой бензолсодержащей фракции (НБФ) - сырья для выделения товарного бензола из катализатов риформинга с о.ч.85-93 ПИМ и содержанием бензола 2-8 мас.%.

Указанный бензин должен отвечать всем требованиям ГОСТ 2084-77 на автобензины АИ-95, АИ-96, АИ-98, "Экстра" и дополнительно содержать менее 0,5 мас.% бензола, что существенно повышает его цену при продаже на экспорт.

В соответствии с принятым в 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 (Unrelman G.M. // Oil and Gas. - 1990 - Vol.88. N 17 P 91-93). Кроме того, указанные бензины не должны содержать токсичных металлорганических 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, как уже отмечалось, 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, регулированием режима 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. Org. - 1990 - Vol 97, N 1 Bagarry A. // Pitrole et Techniques. 1989 N 348 - p. 25-31. Owen K. // Petroleum Review - 1990 - Vol. 44. N 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 НВК 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 АИ- 95, АИ-96, АИ-98, "Экстра", 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; начало кипения не ниже 35^oC, температура 10% отгона не выше 75^oC, 50% отгона не выше 120^oC, 90% отгона не выше 180^oC, конец кипения не выше 205^oC. Давление паров бензина при температуре 37,8^oC должно быть не выше 500 мм рт. ст.

Обследование работы ряда отечественных установок каталитического риформинга широких бензиновых фракций, выкипающих при температурах 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 риформатах колеблется в пределах: н-гексана - 2-13 мас.%, н-гептана - 2- 10 мас.%, н-октана - 0,2-7 мас.%, н-нонана - 0,1-3 мас.%.

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, а по низу - стабильный катализат, содержащий 2-8 мас.% бензола 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 НВК. Так, по данным работы (Tierru D., Флорис Т. Переработка углеводородов, 1977, N 12) для получения товарного бензина марки АИ-96 из катализата жесткого риформинга с о.ч.94 ПИМ требуется добавить 30 об.% изомеризата с о. ч. 82 ПИМ в качестве 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.%.

Второй 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.т 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 (Патент РФ N по з-ке N 93025240 от 27.04.1993 - способ-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- метилгенсана, 3-метилгексана, н-гептана в питании колонны, равном (0,5-3): 1. По верху ректификационной колонны выделяют фракцию легких углеводородов C₂-C₆, 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, низкий отбор бензола с НБФ, а также значительное превышение температуры 10 и 50% отгонов ВКМТ по сравнению с требованиями ГОСТ на бензины, что требует повышенного расхода НВК и АД для получения товарного бензина (см.пример 18 настоящей заявки).

Целью изобретения является упрощение технологии выделения БКБ из риформатов с о.ч.85-93 ПИМ, содержащих 2-8% бензола, уменьшение концентрации последнего в БКБ, снижение себестоимости товарного бензина за счет снижения расхода НВК и АД, добавляемых к БКБ, уменьшения энергозатрат за счет исключения из системы ректификации разделяющего агента, повышение цены бензина на зарубежных рынках за счет улучшения его экономических характеристик, а также повышение выхода и концентрации бензола, отбираемого с НБФ.

Поставленная цель достигается путем разделения вышеуказанных катализатов риформинга в тарельчатой ректификационной колонне на три фракции: "головную" фракцию углеводородов C₂-C₆, отбираемую с таким расходом, чтобы содержание изогексанов в ней находилось в диапазоне 40-70 мас.% от потенциального количества в исходном катализате, низкооктановую бензолсодержащую фракцию (НБФ), содержащую 80- 95 мас.% н-гексана и 1-10 мас.%, толуола от потенциала и высокооктановую кубовую фракцию (ВКФ). Головную фракцию и ВКФ смешивают (частично или полностью) и к полученному базовому компоненту бензина (БКБ) добавляют в качестве НВК 2-5 мас.% изопентана, 5-15 мас.% изоселектоформата (ИСФ), а в качестве антидетонатора (АД) 3- 15 мас.% МТБЭ или смеси МТБЭ и ТМК с концентрацией последнего до 40 мас.%, а также до 10 мас.% ароматических углеводородов C₇-C₉. Рекомендуемый в качестве компонента НВК изоселектоформат является продуктом комбинированного использования катализатор изомеризации и легкого селективного гидрокрекинга смеси наиболее дешевого углеводородного сырья, имеющегося обычно на НПЗ (прямогонные фракции нк-62^oC, нк- 70^oC, рафината экстракции ароматических углеводородов и др.). Этот продукт на 20-30% дешевле продукта классической изомеризации. Его о.ч. равно 78-82 ПИМ (О.М.Варшавский, Е.В.Феркель "Нефтепереработка и нефтехимия", N 1, 1996 г.).

Рекомендуемая в качестве компонента АД фракция ароматических углеводородов C₇-C₉ является побочным продуктом процесса получения индивидуальных ароматических углеводородов каталитическим риформингом и экстракцией (Глазов Г.И., Сидоров В.П. Каталитический риформинг и экстракция ароматических углеводородов. М. : Химия 1981, 188 с.), в настоящее время направляется на сжигание. Добавление указанной фракции к БКБ позволяет получать бензины с о.ч. выше 97 ПИМ. Для получения бензинов с о.ч. до 97 ПИМ в добавлении указанной фракции часто нет необходимости (см. примеры), концентрация определенных ароматических углеводородов в указанной фракции (толуола, ксилолов, кумолов) не имеет принципиального значения, поскольку все компоненты, входящие в ее состав, имеют близкие о.ч. (100-108 ПИМ).

Практическая реализация предлагаемого способа регулирования процесса выделения БКБ и НБФ из катализата риформинга осуществляется путем установки на линиях отбора головной фракции и НБФ хроматографов, анализирующих содержание изогексанов в головной фракции и н-гексана в НБФ, и "завязанных" на клапаны, регулирующие расходы головной фракции и НБФ.

Использование смеси МТБЭ и ТМК в качестве антидетонатора имеет целью снижение себестоимости товарного бензина. ТМК является побочным продуктом производства изопрена из изобутилена и формальдегида (С.К.Огородников, Г.С. Идлис "Производство изопрена", Л.: "Химия", 1973 г.) 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 сметанном 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 следующие: выделение головной фракции, НБФ и ВКФ из катализата риформинга с о.ч. 85-93 ПИМ осуществляют в обычной тарельчатой колонне без применения разделяющего агента с использованием в качестве базовых управляющих параметров ректификации потенциальных отборов изогексанов в головную фракцию и н-гексана и толуола в НБФ.

Заявляемые диапазоны отборов находятся в интервалах: изогексанов 40-70 мас.%, н-гексана 80-95 мас.%, толуола 1-10 мас.%; получение БКБ осуществляют путем смешения выделенных ректификацией из катализата риформинга головной фракции и ВКФ; приготовление (компаундирование) товарных бензинов с о.ч.95- -100 ПИМ осуществляют добавлением БКБ в качестве НВК 2-5 мас.% изопентана, 5-15 мас.% ИСФ, а в качестве АД - 3-15 мас.% МТБЭ или смеси МТБЭ и ТМК, содержащей до 40 мас.% ТМК, а также до 10 мас.% фракции ароматических углеводородов C₇-C₉.

Предложенный способ позволяет, по сравнению с известным способом, снизить расход добавляемого НВК и АД на 20-40 мас.%, снизить энергозатраты на выделение БКБ на 20-25% и тем самым снизить себестоимость бензинов с о.ч. 95-100 ПИМ на 10-15%, повысить выход бензола с НБФ с 85-95 мас.% до 96-99 мас. %, повысив при этом концентрацию бензола в НБФ на 5-10 мас.%, снизить концентрацию бензола в БКБ (следовательно, и в бензине) с 0,1-1 до 0,01%-0,5 мас.%, повысить прирост о.ч. БКБ с 4-7 ПИМ до 7-10 ПИМ.

Способ иллюстрируется примерами.

Необходимо отметить, что в процессе пилотной отработки способа на установке непрерывного действия, результаты которой отражены в примерах, осуществлялись только анализы, позволяющие установить достижение поставленной цели - повышение о.ч. БКБ, повышение выхода бензола с НБФ, снижение его концентрации в БКБ, снижение расхода НВК и АД. Определялся групповой химический состав, октановое число по исследовательскому методу, фракционный состав по ГОСТ сырья, поступающего на риформинг, катализата риформинга БКБ, НБФ, товарного бензина. Особенно тщательно определялась концентрация бензола в полученных продуктах.

Пример 1 (средние значения параметров). Гидроочищенную прямогонную бензиновую фракцию, выкипающую при температурах 72- 178^oC, выделенную из нефти Самотлорского месторождения и имеющую фракционный состав по ГОСТ 2177-82, нк-83^oC; 10%-102^oC; 50%- 114^oC; 90%-159^oC; к.к.-171^oC с углеводородным составом (групповым), мас.%: Ароматические углеводороды - 10,6 Нафтеновые углеводороды - 12,1 Парафиновые углеводороды - 77,3, в т.ч. н-пентан - 11,7 н-гексан - 28,4 н-гептан - 15,3 н-октан - 8,6 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; сульфированная окись алюминия - остальное.

В результате получают катализат риформинга с о.ч.91,4 ПИМ состава, мас. %: Парафиновые углеводороды C₂-C₄ - 1,90; Изопентан - 1,82 Н-пентан - 1,24; Изогексаны - 6,12 Изогептаны - 8,48 Изооктаны - 4,19 Изононаны - 0,91 н-гексан - 4,68 н-гептан - 2,76 н-октан - 1,32 н-нонан - 0,22 Непредельные углеводороды - 0,13 Бензол - 5,92 Толуол - 17,82 Ароматические углеводороды C₈ и выше - 42,49 Указанный катализат в количестве 1000 кг/ч. направляют в качестве питания в среднюю часть ректификационной колонны, оснащенной 60 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 90,19 кг/ч. головной фракции с температурой конца кипения 53^oC, с отбором изогексанов от потенциала - 58,2 мас.%, состава, мас. %: парафиновые углеводороды C₂-C₄ - 20,96; изопентаны - 19,88; н-пентан - 13,45; изогексаны - 39,49; н-гексан - 5,50; бензол - 0,72.

Боковым погоном с 15-й тарелки от верха колонны выводят 241,67 кг/ч. НБФ состава, мас. %: парафиновые углеводороды C₂-C₄ - 0,04; изопентан - 0,11; н-пентан - 0,21; изогексаны - 10,49; н-гексан - 17,31; изопентаны - 34,81; н-гептан - 10,99; изооктаны - 0,09; непредельные углеводороды - 0,03; бензол - 24,33; толуол - 1,70.

По низу колонны выделяют 668,14 кг/ч. ВКФ, состава, мас.%: изогептаны - 0,10; н-гептан - 0,16; изооктаны - 6,24; н-октан - 1,98; изононаны - 1,36; н-нонан - 0,33; непредельные углеводороды - 0,18; бензол - менее 0,001; толуол - 26,06; ароматические углеводороды C₈ и выше - 63,59.

Отбор н-гексана с НБФ - 89,4 мас.%; толуола - 2,3 мас.%, от потенциала. Температура конца кипения НБФ - 87^oC, выход бензола с НБФ - 98,9 мас.%, от потенциала.

Головную фракцию и ВКФ смешивают и в результате получают 758,33 кг/ч. БКБ с о.ч. 102,8 ПИМ, состава, мас.%: углеводороды C₂-C₄ - 2,49; изопентан - 2,36; н-пентан - 1,60; изогексан - 4,70; н-гексан - 0,65; изогептан - 0,09; н-гептан - 0,14; изооктан - 5,50; н-октан - 1,74; изононан - 1,20; н-нонан - 0,29; непредельные углеводороды - 0,16; бензол - 0,09; толуол - 22,96; ароматические углеводороды - 56,03.

Для получения товарного бензина к БКБ добавляют (в расчете на бензин) 3,5 мас.% изопентана; 9,2 мас.% ИСФ; 4,2 мас.% фракции ароматических углеводородов C₇-C₉ состава, мас.%; толуол - 47,5; ароматические углеводороды C₈ - 32,3; ароматические углеводороды C₉ - 20,2; 8 мас.% смеси МТБЭ и ТМК, включающей 17,2 мас.% ТМК.

В результате получают бензин с о.ч.- 98 ПИМ, с содержанием бензола 0,09 мас.%, с температурой 10% отгона - 72^oC; 50% отгона - 117^oC, с давлением паров 482 мм рт.ст.

Остальные показатели качества бензина отвечают требованиям ГОСТ.

Выделенную НБФ смешивают с сырьем установки экстракции бензола триэтиленгликолем. В результате процесса экстракции и последующей ректификации экстракта выделяют 59,0 кг/ч. товарного бензина. При пересчете на мощность типовой установки риформинга ЛЧ-35-11/1000 - 105 т/ч. по катализату риформинга дополнительный выход товарного бензола составляет 49,6 тыс.т/год. Затраты тепла на 1 т бензина 86 Мкал.

Пример 2 (нижняя граница отбора изогексина с головной фракцией).

Катализат риформинга состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению и компаундированию аналогично примеру 1, с тем отличием, что отбор изогексанов с головной фракцией от потенциала отвечает нижней заявленной границе, а именно 40 мас.%. В результате выделяют НБФ с выходом бензола от потенциала 97,6 мас.%, с концентрацией бензола в НБФ 22,17 мас.%. Температура конца кипения головной фракции - 49^oC, НБФ - 91^oC. Октановое число БКБ - 98,9 ПИМ, полученного бензина - 97,2 ПИМ, концентрация бензола в нем - 0,49 мас. %, температура 10% отгона - 73^oC, 50% отгона - 118^oC, давление паров - 486 мм рт. ст. , остальные показатели качества также отвечают требованиям ГОСТ.

Пример 3 (верхняя граница отбора изогексанов с головной фракцией).

Катализат риформинга состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению и компаундированию аналогично примеру 1, с тем отличием, что отбор изогексанов с головной фракцией отвечает верхней заявляемой границе, а именно - 70 мас. %. Температура конца кипения головной фракции - 72^oC, НБФ - 117^oC. Октановое число БКБ - 99,5 ПИМ, полученного бензина - 97,9 ПИМ, концентрация бензола в нем - 0,33 мас.%, температура 10% отгона - 71^oC, 50% отгона - 115^oC, давление паров - 496 мм рт.ст. Все остальные показатели бензина также отвечают требованиям ГОСТ. Выход бензола с НБФ от потенциала - 98,8 мас.%, концентрация бензола в НБФ - 26,23 мас.%.

Пример 4 (нижняя граница отбора н-гексана с НБФ).

Катализат риформинга состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению и компаундированию аналогично примеру 1, с тем отличием, что отбор н-гексана с НБФ отвечает нижней заявляемой границе, а именное 80 мас.%. Температура конца кипения головной фракции - 68^oC, НБФ - 119^oC. Октановое число БКБ - 99,3 ПИМ, полученного бензина - 97,4 ПИМ, концентрация бензола в нем 0,50 мас.%, температура 10% отгона - 72^oC, 50% отгона - 117^oC, давление паров - 470 мм рт.ст. Остальные показатели качества бензина отвечают требованиям ГОСТ.

Выход бензола с НБФ от потенциала - 97 мас.%, концентрация бензола в НБФ - 28,43 мас.%.

Пример 5 (верхняя граница отбора н-гексана с НБФ).

Катализат риформинга состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению и компаундированию аналогично примеру 1, с тем отличием, что отбор н-гексана с НБФ отвечает верхней заявляемой границе, а именно 95 мас.%. Температура конца кипения головной фракции - 52^oC, НБФ - 98^oC. Октановое число БКБ - 104,3 ПИМ, полученного бензина - 99,1 ПИМ, концентрация бензола в нем - 0,01 мас. %, температура 10% отгона - 75^oC, 50% отгона - 120^oC, давление паров - 448 мм рт.ст. Остальные показатели качества бензина также отвечают требованиям ГОСТ.

Выход бензола с НБФ от потенциала - 98,8 мас.%, концентрация бензола в НБФ - 22,14 мас.%.

Пример 6 (нижняя граница отбора толуола с НБФ).

Катализат риформинга состава, приводимого в примере 1, подвергают разделению и компаундированию аналогично примеру 1, с тем отличием, что отбор толуола с НБФ отвечает нижней заявляемой границе, а именно 1 мас..% Температура конца кипения головной фракции - 51^oC, НБФ - 112^oC. Октановое число БКБ - 98,6 ПИМ, полученного бензина - 97 ПИМ, концентрация бензола в нем - 0,29 мас. %, температура 10% отгона - 69^oC, 50% отгона - 111^oC, давление паров - 498 мм рт.ст. Остальные показатели качества бензина также отвечают требованиям ГОСТ.

Выход бензола с НБФ от потенциала - 98,2 мас.%, концентрация бензола в НБФ - 26,18 мас.%.

Пример 7 (верхняя граница отбора толуола с НБФ).

Катализат риформинга состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению и компаундированию аналогично примеру 1, с тем отличием, что отбор толуола с НБФ отвечает верхней заявляемой границе, а именно 10 мас.%. Температура конца кипения головной фракции - 58^oC, НБФ - 117^oC. Октановое число БКБ - 110,3 ПИМ, полученного бензина - 99,8 ПИМ, концентрация бензола в нем - 0,01 мас.%, температура 10% отгона - 75^oC, 50% отгона - 120^oC. Остальные показатели качества бензина отвечают требованиям ГОСТ. Выход бензола с НБФ от потенциала - 97,5 мас.%, концентрация бензола в НБФ - 22,13 мас.%.

Пример 8 (нижняя граница расхода изопентана).

Катализат риформинга состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению и компаундированию аналогично примеру 1, с тем отличием, что при компаундировании расход изопентана, добавляемого в БКБ, отвечает нижней заявляемой границе, а именно 2 мас.% в расчете на бензин. В результате получают бензин с о.ч. - 98,9 ПИМ, концентрацией бензола в нем - 0,11 мас.%, температурой 10% отгона -75^oC, 50% отгона - 119^oC, давлением паров - 467 мм рт.ст. Остальные показатели качества бензина отвечают требованиям ГОСТ.

Пример 9 (верхняя граница расхода изопентана).

Катализат риформинга состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению и компаундированию аналогично примеру 1, с тем отличием, что при компаундировании расход изопентана, добавляемого в БКБ, отвечает верхней заявляемой границе 5 мас.% в расчете на бензин. В результате получают бензин с о. ч. - 97,2 ПНМ, с концентрацией бензола - 0,08 мас.%, температурой 10% отгона - 71^oC, 50% отгона - 115^oC, давлением паров - 496 мм рт.ст. Остальные показатели качества бензина отвечают требованиям ГОСТ.

Пример 10 (нижняя граница расхода изоселектоформата).

Катализат риформинга состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению и компаундированию аналогично примеру 1, с тем отличием, что при компаундировании расход изоселектоформата отвечает нижней заявленной границе, а именно 5 мас.% в расчете на бензин. В результате получают бензин с о. ч. - 99,7 ПИМ, с концентрацией бензола - 0,12 мас.%, температурой 10% отгона - 75^oC, 50% отгона - 120^oC, давлением паров - 427 мм рт.ст. Остальные показатели качества бензина отвечают требованиям ГОСТ.

Пример 11 (верхняя граница расхода изоселектоформата).

Катализат риформинга состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению аналогично примеру 1, с тем отличием, что при компаундировании расход изоселектоформата отвечает верхней заявляемой границе, а именно 15 мас.% в расчете на бензин.

В результате получают бензин с о.ч.97,1 ПИМ, с концентрацией бензола 0,7 мас.%, температурой 10% отгона - 70^oC, 50% отгона - 111^oC, давлением паров - 497 мм рт. ст. Остальные показатели качества бензина отвечают требованиям ГОСТ.

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 при компаундировании расход смеси МТБЭ и ТМК отвечает нижней заявляемой границе, а именно 3 мас.% в расчете на бензин. В результате получают бензин с о.ч. 97,0 ПИМ, с концентрацией бензола - 0,11 мас.%, температурой 10% отгона - 74^oC, 50% отгона - 118^oC, давлением паров - 459 мм рт.ст. Остальные показатели качества бензина отвечают требованиям ГОСТ.

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 при компаундировании расход смеси МТБЭ и ТМК отвечает верхней заявляемой границе, а именное 15 мас.% в расчете на бензин. В результате получают бензин с о.ч. 99,2 ПИМ, с концентрацией бензола 0,07 мас.%, температурой 10% отгона - 69^oC, 50% отгона - 112^oC, давлением паров - 496 мм рт.ст.

Остальные показатели качества бензина отвечают требованиям ГОСТ.

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 при компаундировании в качестве АД используют МТБЭ, не содержащий ТМК, с расходом 8 мас. % на бензин. В результате получают бензин с о.ч. 99,7 ПИМ, с концентрацией бензола - 0,09 мас.%, температурой 10% отгона - 67^oC, 50% отгона - 110^oC, давлением паров - 493 мм рт.ст. Остальные показатели качества бензина отвечают требованиям ГОСТ.

Пример 15 (верхняя граница концентрации ТМК).

Катализат риформинга состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению и компаундированию аналогично примеру 1, с тем отличием, что при компаундировании в качестве АД используют смесь, содержащую 60% МТБЭ и 40% ТМК. В результате получают бензин с о.ч. 97,0 ПИМ, с концентрацией бензола - 0,09 мас. %, температурой 10% отгона - 75^oC, 50% отгона - 119^oC, давлением паров - 458 мм рт.ст. Остальные показатели качества бензина отвечают требованиям ГОСТ.

Пример 16 (без добавления в БКБ фракции ароматических углеводородов C₇-C₉).

Катализат риформинга состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению и компаундированию аналогично примеру 1, с тем отличием, что при компаундировании фракцию ароматических углеводородов C₇-C₉ не добавляют. В результате получают бензин с о.ч. 95,6 ПИМ, с концентрацией бензола 0,13 мас.%, температурой 10% отгона - 67^oC, 50% отгона - 113^oC, давлением паров - 492 мм рт. ст. Остальные показатели качества бензина отвечают требованиям ГОСТ.

Пример 17 (верхняя граница содержания ароматических углеводородов C₇-C₉).

Катализат риформинга состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению и компаундированию аналогично примеру 1, с тем отличием, что при компаундировании расход фракции ароматических углеводородов C₇-C₉ отвечает верхней заявляемой границе, а именное 10 мас.%.

В результате получают бензин с о.ч. 100 ПИМ, с концентрацией бензола - 0,07 мас. %, температурой 10% отгона - 74^oC, 50% отгона - 120^oC, давлением паров - 453 мм рт.ст. Остальные показатели качества бензина отвечают требованиям ГОСТ.

Пример 8 (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. 98,0 ПИМ, т.е. как в примере 1 предлагаемого способа, к ВКМТ необходимо добавить 5,2 мас.% изопентана, 17,6 мас.% ИСФ, 10,9 мас.% ароматических углеводородов C₇-C₉ и 20% смеси МТБЭ и ТМК, содержащей 17,2 мас.% ТМК, что 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 - 494мм рт. ст. Выход бензола с НБФ - 82,4 мас.% от потенциала, концентрация бензола в НБФ - 18,16 мас.%.

Пример 19 (сравнительный: получение бензина без ректификации катализата).

Катализат риформинга, полученный в примере 1, не подвергают разделению, а используют непосредственно в качестве базового компонента для получения бензина. Для получения бензина с о.ч.98 ПИМ потребовалось добавить 2 мас.% изопентана; 5,3 мас.% изоселектоформата; 4,5 мас.% фракции ароматических углеводородов C₇-C₉, 22,9 мас.% смеси МТБЭ и ТМК состава, приведенного в примере 1, т.е. расход АД в 2,85 раза выше, чем в примере 1.

Формула изобретения

Способ получения бензина с октановым числом 95-100 пунктов по исследовательскому методу и низкооктановой бензолсодержащей фракции из катализата риформинга путем его ректификации на три фракции: головную, включающую предельные углеводороды С₂-С₆, низкооктановую бензолсодержащую фракцию и высооктановую кубовую фракцию, отличающийся тем, что головную фракцию отбирают с расходом, при котором содержание изогексанов в ней составляет 40-70 мас.% от потенциального содержания в исходном сырье, низкооктановую бензолсодержащую фракцию отбирают с расходом, при котором содержание н-гексана в ней составляет 80-95 мас.% и толуола 1-10 мас.% от потенциального содержания в исходном сырье, с последующим смешиванием головной и кубовой фракций и добавлением к полученному базовому компоненту бензина с содержанием бензола ниже 0,5 мас. %; 2-5 мас.% изопентана; 5-15 мас.% изоселектоформата; до 10 мас.% ароматических углеводородов С₇-С₉; 3-15% метилтретбутилового эфира или его смеси с триметилкарбинолом с концентрацией последнего в смеси до 40 мас.%.