Способ получения автомобильного бензина

Способ получения автомобильного бензина

Реферат

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, конкретно к способу получения автомобильного бензина с пониженным содержанием бензола.

Известен способ получения автомобильного бензина с пониженным содержанием бензола путем алкилирования бензола, содержащегося в легких бензиновых фракциях, легкими олефинами, например пропиленом.

Алкилирование бензола пропиленом приводит к образованию преимущественно изопропилбензола, что способствует снижению концентрации бензола и повышению октанового числа бензина. За счет присоединения пропилена к молекулам бензола объем бензиновых фракций возрастает в среднем на 20-30%. Степень превращения бензола составляет 92% (Каминский Э.Ф., Хавкин В.А. и др. Перспективные технологии производства бензинов с улучшенными экологическими характеристиками, ЦНИИТЭнефтехим, М., 1995, стр.46).

Недостатком данного способа является повышенное содержание в получаемом продукте ароматических углеводородов С₉ и выше, обладающих так же, как и бензол, значительной токсичностью (хотя и в меньшей степени, чем бензол).

Учитывая современные требования к автомобильным бензинам, ограничивающие общее содержание ароматических углеводородов, данный способ не может считаться достаточно эффективным.

Наиболее близким к заявляемому является способ получения автомобильного бензина с пониженным содержанием бензола, включающий разделение катализата каталитического риформинга на легкокипящую (Н.К. - 90°С) и высококипящую (90°С - К.К.) фракции, селективное гидрирование легкокипящей фракции, смешение гидрированной фракции с высококипящей фракцией катализата с получением целевого продукта.

Процесс гидрирования легкокипящей фракции осуществляют при давлении 3 МПа, температуре >200°С, объемной скорости подачи сырья 1,5 час^-1, соотношении водород/сырье 1000 нл/л в присутствии катализатора на основе благородных металлов (Каминский Э.Ф., Хавкин В.А. и др. Российский химический журнал (Журнал Российского химического общества им. Д.И.Менделеева), 1997 г., т.XLI, с.58).

Недостатком данного способа является существенная загрузка каталитической системы рециркулирующими «балластными» фракциями (фр. Н.К. - 90°С риформинга, направляемая на селективное гидрирование, содержит 23 мас.% бензола, остальное - парафиновые и нафтеновые углеводороды, не нуждающиеся в облагораживании, в том числе легкие углеводороды), что приводит к неоправданному увеличению реакционного объема системы, повышенной металлоемкости оборудования и ухудшению технико-экономических показателей процесса.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа получения автомобильного бензина с пониженным содержанием бензола, позволяющего улучшить технологичность процесса при сохранении высоких антидетонационных характеристик топлива.

Для решения поставленной задачи предлагается способ получения автомобильного бензина, включающий разделение катализата каталитического риформинга на легкокипящую и высококипящую фракции, гидрирование легкокипящей фракции с последующим смешением гидрированной фракции с высококипящей фракцией катализата. Способ отличается тем, что из легкокипящей фракции выделяют путем дополнительной ректификации фракцию, выкипающую внутри интервала температур 30-90°С, которую и подвергают гидрированию в реакционном аппарате, состоящем из 2-5 зон контакта сырья и катализатора.

Для получения товарного автомобильного бензина к фракции, полученной смешением выделенной гидрированной фракции катализата с высококипящей фракцией катализата, добавляют бензиновые фракции различных процессов: процесса изомеризации и/или легкую бензиновую фракцию прямой перегонки нефти и др. Для получения высокооктанового бензина можно также дополнительно добавлять метилтретбутиловый эфир.

Процесс гидрирования проводят при температуре 200-330°С, давлении 2-5 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,5-3,0 час^-1 в присутствии катализатора на основе благородных металлов.

Особенностью способа является то, что гидрированию подвергают фракцию, выкипающую внутри интервала температур 30-90°С, что позволяет избежать загрузки каталитической системы рециркулирующими «балластными» фракциями легких углеводородов. Полученную гидрированную фракцию затем смешивают с высококипящей фракцией катализата (90°С - К.К.) с последующим добавлением для получения товарного автомобильного бензина бензиновых фракций различных процессов: бензиновой фракции процесса изомеризации, легкой бензиновой фракции прямой перегонки нефти и др. Также можно дополнительно добавлять метилтретбутиловый эфир.

В предлагаемом способе процесс гидрирования осуществляют в реакционном аппарате, состоящем из 2-5 зон контакта сырья и катализатора, что позволяет равномерно подводить к реагирующей смеси холодный водород для поддержания заданного температурного режима процесса.

Предлагаемый способ позволяет улучшить технологичность процесса за счет освобождения гидрируемой фракции от «балластных» фракций легких углеводородов, получить компонент автомобильного бензина, содержащий не более 0,5 мас.% бензола при минимальном снижении октанового числа (не более чем на 0,5 единиц И.М.), и при смешении гидрированной фракции с высококипящей фракцией катализата, а также бензиновыми фракциями различных процессов (бензиновой фракцией процесса изомеризации, метилтретбутиловым эфиром, легкой бензиновой фракцией прямой перегонки нефти и др.), получить высокооктановый товарный автомобильный бензин с содержанием бензола не более 1 мас.%.

Ниже приведены конкретные примеры предлагаемого способа.

Пример 1

Катализат каталитического риформинга разделяют на легкокипящую - Н.К. - 90°С, выход - 26 мас.%, октановое число - 73 (И.М.) и высококипящую - 90°С - К.К., выход - 74 мас.%, октановое число - 98 (И.М.) фракции. Из легкокипящей фракции, содержащей 18 мас.% бензола, путем дополнительной ректификации выделяют: фракцию Н.К. - 30°С - выход - 25 мас.%, содержание бензола - следы, и фракцию, выкипающую в интервале температур 30-90°С, - выход - 75 мас.%, содержание бензола - 25 мас.%, октановое число - 80 (И.М.).

Фракцию, выкипающую в интервале температур 30-90°С, подвергают гидрированию при температуре 200°С, давлении 5 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,5 час^-1 в присутствии алюмоплатинового катализатора в двух последовательно расположенных зонах контакта сырья и катализатора.

В результате получают гидрированную фракцию с содержанием бензола менее 0,4 мас.% и характеризующуюся октановым числом 79,5 (И.М.) с выходом на исходную фракцию 99 мас.%.

Полученную гидрированную фракцию смешивают с высококипящей фракцией катализата риформинга.

Для получения товарного автомобильного бензина к смесевой фракции дополнительно добавляют бензиновую фракцию процесса изомеризации (фр.С₅-С₆) и легкую бензиновую фракцию прямой перегонки нефти.

В результате получают товарный автомобильный бензин АИ-93, содержащий менее 1 мас.% бензола.

Пример 2

Катализат каталитического риформинга разделяют на легкокипящую - Н.К. - 90°С, выход - 23 мас.%, октановое число - 72 (И.М.) и высококипящую - 90°С - К.К., выход - 77 мас.%, октановое число - 97 (И.М.) фракции. Из легкокипящей фракции, содержащей 25 мас.% бензола, путем дополнительной ректификации выделяют: фракцию Н.К. - 60°С - выход - 50 мас.%, содержание бензола - следы, и фракцию, выкипающую в интервале температур 60-90°С, выход - 50 мас.%, содержание бензола - 45 мас.%, октановое число - 81 (И.М.).

Фракцию, выкипающую в интервале температур 60-90°С, подвергают гидрированию при температуре 260°С, давлении 3,5 МПа, объемной скорости подачи сырья 1,5 час^-1 в присутствии алюмопалладиевого катализатора в трех последовательно расположенных зонах контакта сырья и катализатора.

В результате получают гидрированную фракцию с содержанием бензола 0,3 мас.% и характеризующуюся октановым числом 80,5 (И.М.) с выходом на исходную фракцию 98,5 мас.%.

Полученную гидрированную фракцию смешивают с высококипящей фракцией катализата риформинга.

Для получения товарного автомобильного бензина к полученной смесевой фракции дополнительно добавляют бензиновую фракцию процесса изомеризации (фр.С₅-С₆) и метилтретбутиловый эфир (МТБЭ).

В результате получают товарный автомобильный бензин АИ-95, содержащий менее 1 мас.% бензола.

Пример 3.

Катализат каталитического риформинга разделяют на легкокипящую - Н.К. - 90°С, выход - 27 мас.%, октановое число - 74 (И.М.) и высококипящую - 90°С - К.К., выход - 73 мас.%, октановое число - 99 (И.М.) фракции. Из легкокипящей фракции, содержащей 26,5 мас.% бензола, путем дополнительной ректификации выделяют: фракцию Н.К. - 40°С - выход - 35 мас.%, содержание бензола - следы, и фракцию, выкипающую в интервале температур 40-90°С, выход - 65 мас.%, содержание бензола - 35 мас.%, октановое число - 83 (И.М.).

Фракцию, выкипающую в интервале температур 40-90°С, подвергают гидрированию при температуре 330°С, давлении 2 МПа, объемной скорости подачи сырья 3 час^-1 в присутствии алюмоплатинового катализатора в пяти последовательно расположенных зонах контакта сырья и катализатора.

В результате получают гидрированную фракцию с содержанием бензола 0,5 мас.% и характеризующийся октановым числом 82 (И.М.) с выходом на исходную фракцию 98 мас.%.

Полученную гидрированную фракцию смешивают с высококипящей фракцией катализата риформинга.

Для получения товарного автомобильного бензина к полученной смесевой фракции дополнительно добавляют бензиновую фракцию процесса изомеризации (фр.С₅-С₆) и метилтретбутиловый эфир (МТБЭ).

В результате получают товарный автомобильный бензин АИ-95, содержащий менее 1 мас.% бензола.

1. Способ получения автомобильного бензина, включающий разделение катализата каталитического риформинга на легкокипящую и высококипящую фракции, гидрирование легкокипящей фракции с последующим смешением гидрированной фракции с высококипящей фракцией катализата, отличающийся тем, что из легкокипящей фракции катализата выделяют путем дополнительной ректификации фракцию, выкипающую внутри интервала температур 30-90°С, которую и подвергают гидрированию в реакционном аппарате, состоящем из 2-5 зон контакта сырья и катализатора, а к фракции, полученной смешением выделенной гидрированной фракции с высококипящей фракцией катализата, дополнительно добавляют бензиновые фракции различных процессов с получением товарного автомобильного бензина.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что к фракции, полученной смешением выделенной гидрированной фракции с высококипящей фракцией катализата, дополнительно добавляют метилтрет-бутиловый эфир.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве бензиновых фракций различных процессов используют бензиновую фракцию процесса изомеризации и/или легкую бензиновую фракцию прямой перегонки нефти.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что гидрирование проводят при температуре 200-330°С, давлении 2-5 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,5-3,0 ч^-1 в присутствии катализатора на основе благородных металлов.