Способ получения дизельного топлива

Способ получения дизельного топлива

Реферат

Изобретение относится к области нефтепереработки и может быть использовано при получении малосернистого дизельного топлива.

В настоящее время в качестве моторного топлива все чаще применяется дизельное топливо, вследствие его более высокого КПД. Получение дизельных топлив с низким содержанием серы является одной из наиболее важных проблем современной нефтепереработки. Присутствие соединений серы в нефтепродуктах вызывает усиленную коррозию, ухудшает условия эксплуатации двигателя, снижает сроки службы оборудования, а также требует защиты окружающей среды от вредного воздействия окислов серы, образующихся при сжигании сернистых соединений.

Требования к характеристикам выпускаемых в оборот дизельных топлив жестко регламентируются. В частности, в соответствии с международными стандартами содержание серы в готовом продукте не может превышать 10 ppm.

Известен способ получения дизельного топлива (патент РФ №2247140), включающий одноступенчатую гидроочистку легкой (конец кипения не выше 300°С) и двухступенчатую гидроочистку тяжелой (температура начала кипения не ниже 300°С) газойлевых фракций на алюмоникель-/алюмокобальтмолибденовом катализаторе. Гидроочистка производится при повышенной температуре и давлении с последующим компаундированием гидроочищенных фракций.

Известен способ получения сверхмалосернистого дизельного топлива, описанный в патенте РФ №2303624, в соответствии с которым топливо получают путем двухступенчатой каталитической гидроочистки дизельной фракции 180-360°С в присутствии водородсодержащего газа при повышенной температуре и давлении, получают паровую и жидкую фазу гидрогенизата первой ступени. Жидкую фазу гидрогенизата первой ступени подвергают гидроочистке на второй ступени с получением гидрогенизата второй ступени и его последующим объединением с паровой фазой гидрогенизата первой ступени.

Недостатком известных способов является то, что они не предназначены для получения топлива с содержанием серы не более 10 ppm.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению и выбранный авторами в качестве прототипа является способ получения дизельного топлива, описанный в «Справочнике нефтепереработчика» под редакцией Г.А.Ластовкина, Е.Д.Радченко, М.Г.Рудина, Ленинград, «ХИМИЯ», 1986 г., стр.73-74.

В соответствии с данным способом обессоленную нефть подают в атмосферную колонну на перегонку (дистилляцию). Из атмосферной колонны помимо бензиновой и керосиновой фракций отбирают два компонента дизельного топлива - фракцию 250-320°С и фракцию 320-380°С, температура питания колонны составляет 362°С. Фракции смешивают. Соотношение компонентов подбирается так, чтобы балансовая смесь вышеуказанных фракций, прошедшая гидроочистку при перегонке по методу ASTM D-86 выкипала до 360°С на >90% (по объему) и содержала до 1% серы.

Известный способ не позволяет получать топливо с содержанием серы до 10 ppm.

Целью предлагаемого изобретения является получение дизельного топлива с содержанием серы не более 10 ppm.

Указанная цель достигается способом получения дизельного топлива, включающим обессоливание нефти; ее дистилляцию; выведение дизельных фракций; их смешение и последующую гидроочистку смеси, при этом в соответствии с предлагаемым решением при дистилляции в атмосферной колонне отбирают фракцию с температурой кипения 170-341°С, фракции с температурой кипения выше 341°С направляют на последующую переработку в вакуумную колонну; при дистилляции в вакуумной колонне отбирают фракции с температурой кипения 181-304°С и 226-326°С; производят их смешение с фракцией дизельного топлива атмосферной колонны (170-341°С) в балансовом соотношении, при этом смесь этих фракций при перегонке по методу ASTM D-86 имеет конец кипения не более 340°С; полученную смесь подвергают гидроочистке на алюмокобальтмолибденовом или алюмоникельмолибденовом катализаторе.

Из литературных данных (например, Salvatore Torrisi, Michael Gunter, журнал "Petroleum Technology Quartlerly", 2004 г., т.9, №4 стр.29-35) известно, что во фракциях с концом кипения свыше 340°С содержатся сернистые соединения (замещенные дибензотиофены), где сера связана с пространственно затрудненными полиароматическими кольцами и ее удаление при гидроочистке осложняется ввиду пространственного закрытия атома серы.

Предлагаемый в качестве изобретения способ получения дизельного топлива решает эту проблему путем удаления этих соединений в вакуумной колоне, в результате чего высококипящие дибензотиофены остаются в вакуумном дистилляте, а дизельные фракции не содержат трудноудаляемой серы. Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Обессоленную нефть направляют на дистилляцию в атмосферную колонну. Помимо бензиновой и керосиновой фракций отбирают компонент дизельного топлива фракцию 171-341°С, температура питания колонны составляет 362°С. Фракции с температурой кипения выше 341°С (в том числе тяжелые фракции дизельного топлива) направляются на дальнейшую переработку вместе с мазутом в вакуумную колонну. Из этой колонны, кроме вакуумного газойля, выводят две дизельные фракции с температурой кипения 181-304°С (верхний вывод) и фракцию 226-326°С (боковой вывод). Для достижения поставленной цели при осуществлении предлагаемого способа в вакуумную колонну вместе с мазутом направляются фракции с температурой кипения от 341°С. Увеличение содержания дизельных фракций с температурой конца кипения >341°С в мазуте не влияет на процесс дальнейшей переработки мазута в вакуумной колонне.

При работе вакуумной колонны используются параметры, соответствующие проектному решению:

Температура питания, °С не выше 395

Температура верха колонны, °С не выше 125

Температура низа колонны, °С не выше 380

Давление верха, мм рт.ст. 680-760

Полученные в атмосферной и вакуумной колонне дизельные фракции смешивают и подвергают гидроочистке на алюмокобальтмолибденовом или алюмоникельмолибденовом катализаторе. Балансовая смесь этих фракций при перегонке по методу ASTM D-86 имеет конец кипения не более 340°С.

Режим гидроочистки дизельного топлива зависит от вида катализатора, его активности, от качества сырья и требований к получаемому продукту и подбирается в соответствии с проектным решением, например:

Катализатор CoMo, NiMo

Давление, кг/см² 20-60

Температура, °С 340-400

Объемная скорость подачи сырья, ч^-1 1-3

Кратность циркуляции водородсодержащего газа, нм³/м³ 200-600

Содержание водорода в циркулирующем газе, % об. 75-95

Для понижения температуры застывания дизельного топлива после процесса гидроочистки используют процессы депарафинизации фракций дизельного топлива. Известны различные способы депарафинизации, например: карбамидная, каталитическая, адсорбционная - методом «Парекс» (см. Мановян А.К. Технология первичной переработки нефти и природного газа. М.: Химия, 2001, стр.442). Однако процесс депарафинизации применяется не всегда. Для получения дизельного топлива, соответствующего нормативным и эксплуатационным требованиям по низкотемпературным характеристикам, возможно использование депрессорно-диспергирующих присадок (Технология переработки нефти / Под редакцией Глаголевой О.Ф., Капустина В.М. Часть первая. Первичная переработка нефти. М.: Химия, «КолосС», стр.230). Например, депрессорно-диспергирующая присадка фирмы Clariant Dodiflow 5416. Присадки добавляются прямо в трубопровод, по которому готовое топливо поступает в накопительный резервуар. Добавление присадок не влияет на количество серы в готовом топливе.

Предлагаемый способ разработан и успешно применяется на ООО «ЛУКОЙЛ-Нижегороднефтеоргсинтез». Способ можно проиллюстрировать следующими примерами.

Пример №1.

В соответствии с предлагаемым способом обессоленную нефть направляют в атмосферную колонну на дистилляцию, температура питания колонны составляет 362°С. Отбирают компонент дизельного топлива - фракцию с температурой кипения 171-365°С. Фракции с температурой кипения выше 365°С направляются на дальнейшую переработку вместе с мазутом в вакуумную колонну, где выводят две дизельные фракции с температурой кипения 181-304°С (верхний вывод) и фракцию 226-340°С (боковой вывод).

Полученные дизельные фракции смешивают, при перегонке по методу ASTM D-86 смесь этих фракций имеет конец кипения не более 360°С.

При смешении, количества фракций берут в следующих соотношениях:

171-365°С - 85-87%

181-304°С - 1-3%

226-340°С - 8-12%

Смесь подвергают гидроочистке на алюмокобальтмолибденовом или алюмоникельмолибденовом катализаторе. Количество серы в готовом топливе составляет 0,0074% мас. (или 74 ppm).

Пример №2.

Способ осуществляется аналогично примеру 1, только из атмосферной колонны отбирают фракцию с температурой кипения 171-360°С, фракции смешивают, смесь этих фракций при перегонке по методу ASTM D-86 имеет конец кипения не более 350°С.

Процентный состав фракций в смеси имеет следующие пределы:

171-360°С - 82-85%

181-304°С - 1-5%

226-340°С - 11-13%

Смесь подвергают гидроочистке на алюмокобальтмолибденовом или алюмоникельмолибденовом катализаторе. Количество серы в готовом топливе составляет 0,002% мас. (или 20 ppm).

Пример №3.

Пример представляет собой вариант, при котором достигается цель, поставленная предлагаемым изобретением. Обессоленную нефть направляют в атмосферную колонну на дистилляцию, где отбирают компонент дизельного топлива - фракцию с температурой кипения 171-341°С.

Фракции с температурой кипения выше 341°С направляются на дальнейшую переработку вместе с мазутом в вакуумную колонну, где выводят две дизельные фракции с температурой кипения 181-304°С (верхний вывод) и фракцию 226-326°С (боковой вывод). Затем производят смешение дизельных фракций, отобранных из двух колон, а именно: 171-341°С; 181-304°С и 226-326°С. Смесь этих фракций при перегонке по методу ASTM D-86 имеет конец кипения не более 340°С. Процентный состав фракций в полученной смеси таков:

171-341°С - 80%

181-304°С - 7%

226-326°С - 13%

Указанное соотношение фракций представляет собой балансовое количество или выработанное количество (или количество по выработке). При смешении всего выработанного количества каждой из трех фракций, температура смеси при перегонке по методу ASTM D-86 имеет конец кипения не более 340°С.

Смесь подвергают гидроочистке на алюмокобальтмолибденовом или алюмоникельмолибденовом катализаторе. Количество серы в готовом топливе составляет 0,0009% мас. (или 9 ppm), что соответствует требованиям международных стандартов.

Предлагаемый способ позволяет получить дизельное топливо с содержанием серы не более 10 ppm, что соответствует требованиям международных стандартов и позволит расширить рынки сбыта готового продукта.

Технология получения дизельного топлива с низким содержанием серы, описываемая в предлагаемом изобретении, может быть внедрена на нефтеперерабатывающем заводе, имеющем стандартный набор оборудования, а именно установки АВТ и гидроочистки. Предлагаемый способ не требует дополнительного оборудования, не предусматривает проведение вторичной перегонки дизельной фракции, что позволяет экономить энергозатраты. Внедрение предлагаемого способа не требует дополнительных капиталовложений.

Способ получения дизельного топлива, включающий обессоливание нефти, ее дистилляцию, выведение дизельных фракций, их смешение и последующую гидроочистку смеси, отличающийся тем, что при дистилляции в атмосферной колонне отбирают дизельную фракцию, выкипающую в пределах 171-341°С, фракции с температурой кипения выше 341°С направляют на последующую переработку вместе с мазутом в вакуумную колонну, при дистилляции в вакуумной колонне отбирают фракции с температурой кипения 181-304°С и 226-326°С, затем производят смешение отобранных из вакуумной колонны фракций с фракцией из атмосферной колонны в балансовом количестве, при этом смесь этих фракций при перегонке по методу ASTM D-86 имеет конец кипения не более 340°С, полученную смесь подвергают гидроочистке на алюмокобальтмолибденовом или алюмоникельмолибденовом катализаторе.