Способ получения реактивного топлива для сверхзвуковой авиации

Способ получения реактивного топлива для сверхзвуковой авиации

Реферат

Изобретение относится к способам получения реактивного топлива для сверхзвуковой авиации и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ получения реактивного топлива, включающий гидрогенизационную обработку нефтяных дистиллятов и каталитическую депарафинизацию при повышенных температуре и давлении в присутствии катализаторов. В качестве сырья используется смесь газойлей каталитического крекинга и замедленного коксования в соотношении от 90-10% до 70-30% в сочетании с прямогонным газойлем (в количестве не более 30% от суммарной загрузки сырья). Процесс гидрирования осуществляется с использованием сульфидного никель-вольфрамового катализатора при давлении 26-30 МПа, температуре 330-450°С, объемной скорости подачи сырья 0,2-1,0 ч^-1, соотношении ВСГ/сырье 1500-3000 нм³/м³. Процесс гидродепарафинизации осуществляется с использованием молибденового цеолитсодержащего катализатора при давлении 26-30 МПа, температуре 350-370°С, объемной скорости подачи сырья 1,0-2,0 ч^-1, соотношении ВСГ/сырье 1500-2000 нм³/м³. Плотность получаемого топлива равна 840 кг/м³, содержание ароматических углеводородов 8-10% мас., его выход составляет 75-80% мас. (Патент РФ №2459859 от 27.08.2012 г.).

Недостатком способа является применение высоких давлений (до 30 МПа), что приводит к значительному увеличению металлоемкости установки и снижению экономических показателей процесса. Применение высоких давлений обусловлено высоким содержанием сернистых соединений в сырье, вследствие чего необходимо применять низкоактивный катализатор гидрирования.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является способ получения реактивного топлива для сверхзвуковой авиации путем гидропереработки фракции 230-300°С высококипящего остатка процесса каталитического риформинга. Способ включает в себя предварительное фракционирование сырья и его последующее гидрирование на высокоактивном платиновом катализаторе при давлении 10 МПа, температуре 290-370°С, объемной скорости подачи сырья 0,5-2,0 ч^-1, соотношении ВСГ/сырье 1500-3000 нм³/м³. Плотность получаемого топлива равна 870 кг/м³, содержание ароматических углеводородов 0,5% маc., его выход на исходное сырье составляет 30-35% маc. (патент US №31126330 от 24.03.1964 г.).

К недостаткам способа следует отнести ограниченность сырьевых ресурсов, низкий выход целевого продукта, применение высоких давлений.

Задачей изобретения является разработка способа получения реактивного топлива для сверхзвуковой авиации методом гидрирования концентрата ароматических углеводородов, позволяющего расширить сырьевые ресурсы, улучшить технологичность процесса и увеличить выход целевого реактивного топлива.

Указанная задача решается тем, что в способе получения реактивного топлива для сверхзвуковой авиации путем гидрирования концентрата ароматических углеводородов в присутствии водородсодержащего газа (ВСГ) и катализатора, при повышенных температуре и давлении, согласно изобретению, в качестве сырья используется высококипящий остаток производства ксилолов, причем исходное сырье не подвергается предварительному фракционированию, за счет чего значительно снижается давление процесса гидрирования, упрощается технологическая схема, увеличивается выход целевого реактивного топлива.

Реактор гидрирования загружается алюмоплатиновым катализатором с содержанием платины до 0,6% маc. Его использование позволяет проводить процесс при пониженных давлениях по сравнению с низкоактивными катализаторами на основе сульфидов и оксидов никеля и вольфрама.

Процесс гидрирования осуществляется при давлении до 4 МПа, температуре 250-300°С, объемной скорости подачи сырья 0,5-1,0 ч^-1, соотношении ВСГ/сырье до 1500 нм³/м³.

В качестве сырья используется высококипящий остаток производства ксилолов, характеризующийся высоким содержанием ароматических углеводородов различных структур и отсутствием серы. Это позволяет решить задачу расширения сырьевых ресурсов при получении дефицитного реактивного топлива для сверхзвуковой авиации.

Качество получаемого топлива после выделения его из гидрогенизата соответствует требованиям ГОСТ 12308-89 на топливо Т-8В (после введения соответствующих присадок).

Предлагаемое техническое решение подтверждено следующими примерами.

Пример 1

Высококипящий остаток производства ксилолов, имеющий плотность 914 кг/м³, содержание ароматических углеводородов моноциклической структуры - 65% маc., бициклической структуры - 30% маc., трициклической структуры - 2% маc., пределы выкипания 180-300°С, содержание серы 0,0004% маc. поступает в реактор гидрирования, который загружен алюмоплатиновым катализатором с содержанием платины 0,6% маc.

Условия процесса гидрирования - температура 250°С, давление 4 МПа, объемная скорость подачи сырья 1 ч^-1, соотношение ВСГ/сырье - 1500 нм³/м³.

По завершению процесса гидрирования получают топливную фракцию, выкипающую внутри интервала 165-280°С, характеризующуюся плотностью 838 кг/м³, содержанием моноциклических ароматических углеводородов 15% мас., отсутствием содержания полициклических ароматических углеводородов, содержанием серы 0,0003 мас.% и отвечающую по своим показателям требованиям ГОСТ 12308-89 на топливо Т-8В (после введения соответствующих присадок).

Выход целевого продукта составляет 95% мас. на сырье.

Пример 2

Высококипящий остаток производства ксилолов, имеющий плотность 915 кг/м³, содержание ароматических углеводородов моноциклической структуры - 65% мас., бициклической структуры - 30% мас., трициклической структуры - 2% мас., пределы выкипания 180-300°С, содержание серы 0,0004% мас. поступает в реактор гидрирования, который загружен алюмоплатиновым катализатором с содержанием платины 0,6% мас.

Условия процесса гидрирования - температура 300°С, давление 4 МПа, объемная скорость подачи сырья 0,5 ч^-1, соотношение ВСГ/сырье -1500 нм³/м³.

По завершению процесса гидрирования получают топливную фракцию, выкипающую внутри интервала 165-280°С, характеризующуюся плотностью 823 кг/м³, отсутствием содержания моноциклических ароматических углеводородов, отсутствием содержания полициклических ароматических углеводородов, содержанием серы 0,0003% мас. и отвечающую по своим показателям требованиям ГОСТ 12308-89 на топливо Т-8В (после введения соответствующих присадок).

Выход целевого продукта составляет 95% мас. на сырье.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет расширить сырьевые ресурсы производства дефицитного реактивного топлива для сверхзвуковой авиации, улучшить технологичность процесса и увеличить выход целевого реактивного топлива.

1. Способ получения реактивного топлива для сверхзвуковой авиации путем гидрирования концентрата ароматических углеводородов в присутствии водородсодержащего газа и катализатора, при повышенных температуре и давлении, отличающийся тем, что в качестве сырья используют высококипящий остаток производства ксилолов без его дополнительной ректификации.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве катализатора гидрирования используется алюмоплатиновый катализатор с содержанием платины 0,6 мас.%.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что процесс гидрирования осуществляется при давлении до 4 МПа, температуре 250-300°С, объемной скорости подачи сырья 0,5-1,0 ч^-1, соотношении водородсодержащий газ/сырье до 1500 нм³/м³.