Способ получения углеводородного топлива

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНОГО ТОПЛИВА путем ректификации нефти с получением дистиллятных фракций и мазута с использованием процесса гидроочистки, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, при ректификации получают дистиллятные фракции, выкипающие в интервале температур (130 - 160) - (260 - 315)^oС и (260 - 315) - (330 - 400)^oС, последнюю подвергают гидроочистке, мазут либо подвергают вакуумной перегонке с получением вакуумного дистиллята, выкипающего в интервале температур (300 - 400) - (480 - 520)^oС, и гудрона, подвергаемого термической переработке с получением продуктов термической переработки гудрона, либо разделяют на два потока, один из которых подвергают термической переработке с получением продуктов термической переработки мазута с последующим смешением гидроочищенной дистиллятной фракции с вакуумным дистиллятом или мазутом и продуктами термической переработки гудрона или мазута, взятыми в количестве соответственно 30 - 50, 25 - 65 и 2 - 25% от массы смеси.

Изобретение относится к способу получения углеводородных топлив и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.
Известен способ получения углеводородного топлива, предусматривающий выделение дизельных фракций и последующее гидрооблагораживание вакуумного дистиллята, который затем частично смешивают с гудроном. Возможности способа ограничены глубиной сероочистки вакуумного дистиллята, которая обеспечивает получение топлива с содержанием серы после смешения не более 1 мас. % [1] . При увеличении содержания в смеси доли гудрона необходима также гидрообессеривание и его погонов, что усложняет технологию процесса и приводит к резкому снижению производительности процесса (уменьшение объемной скорости подачи сырья до 0,25-0,50 ч-1). В этом случае требуется создание двух автономных систем гидрооблагораживания продуктов (вакуумного дистиллята и частично гудрона). Данное техническое решение существенно повышает капитальные затраты на производство, а также и эксплуатационные затраты. Давление в процессе составляет 7-25 МПа.
Также известен способ переработки нефти с получением углеводородных топлив, включающий гидрообессеривание атмосферных и вакуумных остатков - процесс "резидфайнинг" [2] . Указанный процесс проводят при пониженной объемной скорости подачи сырья (около 0,5 ч^-1) и повышенном давлении (до 10-20 МПа), что существенно удорожает производство топлив.
Процесс позволяет получать облагороженный вакуумный дистиллят с содержанием серы порядка 0,5 мас. % . Продукты деструкции, образующиеся в этом процессе, представляют собой малосернистые компоненты дизельного топлива. Недостатком способа, как отмечалось, является необходимость его осуществления при повышенном давления. К тому же выход дизельного топлива в процессе "резидфайнинг" является невысоким.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ переработки нефти с получением фракций и мазута. Мазут затем направляют на вакуумную перегонку, 97% полученного вакуумного дистиллята фракции 240-460^оС направляют на каталитический крекинг. Легкий газойль каталитического крекинга совместно с прямогонной фракцией 240-360^оС подвергают гидроочистке. Тяжелый газойль подвергают селективной очистке. Полученный рафинат смешивают с вакуумным дистиллятом, гидроочищенным и прямогонным дистиллятом дизельного топлива, содержащего указанные компоненты, мас. % : 5-25, 1-15, 20-55 и до 100 соответственно. Выход топлива составляет порядка 35 мас. % , содержание серы менее 0,6 мас. % .
Недостатком указанного способа является возможность получать только дизельное топливо утяжеленного фракционного состава по ТУ 38001355-86, а высококачественное дизельное топливо зимнее не получается. В переработку вовлекается всего до 26% тяжелых прямогонных и вторичных дистиллятов, выкипающих в пределах 240-460^оС. Следует отметить, что по данному способу вторичные продукты переработки получают дорогостоящими процессами каталитического крекинга и селективной очистки фурфуролом.
Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта. Способ осуществляют путем ректификации нефти с получением дистиллятных фракций, выкипающих в интервале температур (130-160) - (260-315)^оС и (260-315) - (330-400^оС), и мазута. Фракцию (260-315) - (330-400)^оС подвергают гидроочистке, мазут либо подвергают вакуумной перегонке с получением вакуумного дистиллята, выкипающего в интервале температур (300-400) - (480 - 520)^оС, и гудрона, подвергаемого термической переработке с получением продуктов термической переработки гудрона, либо разделяют на два потока, один из которых подвергают термической переработке мазута с последующим смешением гидроочищенной дистиллятной фракции с вакуумным дистиллятом или мазутом и продуктами термической переработки гудрона или мазута, взятыми в количестве соответственно 30-50, 25-65 и 5-25% от массы смеси.
Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами и таблицей.
П р и м е р 1. Переработке подвергают западно-сибирскую нефть, которую ректифицируют на бензиновую фракцию (н. к. 130^оС), дизельную фракцию 130-315^оС и дистиллят (315-400^оС). Дизельная фракция 130-315^оС соответствует требованиям к зимнему дизельному топливу. Фракцию 315-400^оС (содержание серы 0,8 мас. % ) подвергают гидроочистке. Состав катализатора, мас. % : оксид никеля 3, оксид молибдена 10, оксид алюминия остальное.
Гидроочистку проводят при объемной скорости подачи сырья 3 ч^-1, температуре 340^оС, давлении 3 МПа, получая гидрогенизат, содержащий 0,15 мас. % серы. Остаток нефти (выше 400^оС) подвергают вакуумной перегонке с получением вакуумного дистиллята (фракция 400-520^оС) и гудрона (выше 520^оС).
Гудрон подвергают термической переработке, получая до 20% дистиллятных фракций.
Путем смешения гидроочищенной фракции 315-400^оС, вакуумного дистиллята (фракция 400-520^оС) и дистиллята термической переработки при соотношении компонентов 30: 65: 5 (мас. % ) получают углеводородное топливо с содержанием серы 0,6% .
Углеводородное топливо соответствует требованиям на технологическое топливо по ТУ 38101963-86: Вязкость при 50^оС Не более 5,0 Массовая доля се- ры, % Не более 0,6 Температура вспыш- ки, ^оС Не ниже 61 Массовая доля во- ды, % Не более 1,5 Массовая доля водо- растворимых кислот и щелочей, % Отсутствуют Плотность при 20^оС, кг/м³ Не более 1000,0
Выход топлива, считая, на нефть, составляет 27 мас. % .
П р и м е р 2. Переработке подвергают западно-сибирскую нефть, которую ректифицируют на бензиновую фракцию (н. к. 160^оС), дизельную фракцию 160-260^оС и дистиллят (260-330^оС). Дизельная фракция 160-260^оС соответствует требованиям на зимнее дизельное топливо. Фракцию 260-330^оС (содержание серы 0,7 мас. % ) подвергают гидроочистке. Состав катализатора: оксид никеля 10 мас. % , оксид молибдена 15 мас. % , оксид алюминия-остальное.
Гидрочистку проводят при объемной скорости подачи сырья 4 ч^-1, температуре 340^оС, давлении 4 Мпа, получая гидрогенизат, содержащий 0,12 мас. % серы.
Остаток нефти (выше 330^оС) подвергают вакуумной перегонке с получением вакуумного дистиллята (фракции 330-480^оС) и гудрона (выше 480^оС). Гудрон подвергают термической переработке, получая до 15% дистиллятных фракций.
Путем смешения гидроочищенной фракции 260-330^оС, вакуумного дистиллята 330-480^оС и дистиллята термической переработки при соотношении компонентов 50: 25: 25 мас. % получают углеводородное топливо с содержанием серы 0,6 мас. % .
Углеводородное топливо соответствует требованиям на топливо с содержанием серы до 0,6 мас. % .
Выход топлива, считая, на нефть, составляет 25 мас. % .
П р и м е р 3. Переработке подвергают западно-сибирскую нефть, которую ректифицируют на бензиновую фракцию (н. к. 150^оС), дизельную фракцию 150-300^оС и дистиллят 300-375^оС. Дизельная фракция 150-300^оС соответствует требованиям на зимнее дизельное топливо. Фракцию 300-375^оС (содержание серы 0,6 мас. % ) подвергают гидроочистке. Состав катализатора: оксид кобальта 3,5 мас. % , оксид молибдена 14 мас. % , оксид алюминия - остальное. Гидроочистку осуществляют при объемной скорости подачи сырья 5 ч^-1, температуре 320^оС, давления 5МПа, получая гидрогенизат, содержащий 0,1 мас. % серы.
Остаток нефти (выше 375⁰С) подвергают вакуумной перегонке с получением вакуумного дистиллята (фракция 375-500^оС) и гудрона (выше 500^оС). Гудрон подвергают термической переработке, получая до 18% дистиллятных фракций.
Путем смешения гидроочищенной фракции 300-375^оС, вакуумного дистиллята 375-500^оС и дистиллята термической переработки при соотношении компонентов 40: 50: 10 (мас. % ) получают углеводородное топливо с содержанием серы 0,6 мас. % .
Углеводородное топливо соответствует требованиям на топливо с содержанием серы до 0,6 мас. % ,
Выход топлива, считая, на нефть, составляет 26 мас. % .
П р и м е р 4. Переработке подвергают западно-сибирскую нефть, которую ректифицируют на бензиновую фракцию (н. к. 130^оС), дизельную фракцию 130-315^оС и дистиллят (315-350^оС). Дизельная фракция 130-315^оС соответствует требованиям к зимнему дизельному топливу. Фракцию 315-350^оС (содержание серы 0,8 мас. % ) подвергают гидроочистке при объемной скорости подачи сырья 3 ч^-1, давлении 3 МПа, температуре 360^оС, получая гидрогенизат, содержащий 0,15 % серы. Состав катализатора: оксид кобальта 0,7 мас. % , оксид молибдена 20 мас. % , оксид алюминия - остальное.
Остаток нефти (выше 350^оС), т. е. мазут, частично направляют на смешение с углеводородным топливом (50% ) и частично на термическую переработку (50% ), где он расщепляется с получением до 20% дистиллятных фракций.
Путем смешения гидроочищенной фракции 315-350^оС, мазута и дистиллята термической переработки остатка при соотношении компонентов 30: 50: 20 (мас. % ) получают углеводородное топливо с содержанием серы 0,6 мас. % .
Углеводородное топливо соответствует требованиям на топливо с содержанием серы до 0,6 мас. % .
Выход топлива, считая на нефть, составляет 28% .
П р и м е р 5. Переработке подвергают западно-сибирскую нефть, которую ректифицируют на бензиновую фракцию (н. к. 120^оС), дизельную фракцию 120-325^оС и дистиллят (325-420^оС). Фракция дизельного топлива 120-325^оС не соответствует по температуре застывания (минус 29^оС вместо минус 35^оС) требованиям ГОСТа к дизельному топливу. Фракцию 325-420^оС (содержание серы 0,9 мас. % ) подвергают гидроочистке при объемной скорости подачи сырья 3 ч^-1, получая гидрогенизат, содержащий 0,22 мас. % серы. Давление 5 МПа, температура 340^оС. Состав катализатора, мас. % : оксид никеля 3, оксид молибдена 10, оксид алюминия остальное.
Остаток нефти (выше 420^оС) подвергают вакуумной перегонке с получением вакуумного дистиллята (фракции 420-520^оС) и гудрона (выше 520^оС).
Гудрон подвергают термической переработке, получая до 18% дистиллятных фракций.
Путем смешения гидроочищенной фракции, вакуумного дистиллята (фракция 420-520^оС) и дистиллята термической переработки при соотношении компонентов 27: 70: 3 (мас. % ), получают углеводородное топливо с содержанием серы 0,7 мас. % , что превышает норму ТУ.
Углеводородное топливо не соответствует требованиям на топливо с содержанием серы до 0,6 мас. % . Выход топлива считая, на нефть составляет 20 мас. % .
П р и м е р 6. Переработке подвергают западно-сибирскую нефть, которую ректифицируют на бензиновую фракцию (н. к. 170^оС), дизельную фракцию 170-255^оС и дистиллят (255-420^оС). Дизельная фракция 170-255^оС не соответствует требованиям к зимнему дизельному топливу по температуре застывания (минус 32^оС вместо минус 35^оС).
Фракцию 255-345^оС (содержание серы 0,6 мас. % ) подвергают гидроочистке при объемной скорости подачи сырья 5 ч^-1, получая гидрогенизат, содержащий 0,18 мас. % серы. Давление 3 МПа, температура 360^оС. Состав катализатора, мас. % : оксид кобальта 3,5, оксид молибдена 14, оксид алюминия - остальное.
Остаток нефти (выше 345^оС) подвергают вакуумной перегонке с получением вакуумного дистиллята (фракция 345-480^оС) и гудрона (выше 480^оС).
Гудрон подвергают термической переработке, получая 15% дистиллятных фракций.
Путем смешения гидроочищенной фракции 255-345^оС, вакуумного дистиллята и дистиллята термической переработки при соотношении компонентов 20: 50: 30 (мас. % ) получают углеводородное топливо с содержанием серы 0,8 мас. % , что превышает норму ТУ. Выход топлива считая, на нефть, составляет 19 мас. % .
Углеводородное топливо не соответствует требованиям к топливу, содержащему до 0,6 мас. % серы. (56) 1. Oil and Gas, 1975, v. 73, N 20, р. 94.
2. Hydrocarbon Processing, 1980, v. 59, N 9, р. 107.
3. Авторское свидетельство СССР N 1460988, кл. С 10 Z 1/04, 1987.
Использование: нефтепереработка. Сущность изобретения: при ректификации нефти получают фракции: (130 - 160) - (260 - 315)С и (260 - 315) - (330 - 400)С. Последнюю подвергают гидроочистке. Мазут либо подвергают вакуумной перегонке с получением вакуумного дистиллята (300 - 400) - (480 - 520)С и гудрона, который подвергают термической переработке, либо разделяют на два потока, один из которых подвергают термической переработке. Гидроочищенную фракцию смешивают с вакуумным дистиллятом или мазутом и продуктами термической переработке гудрона или мазута, взятыми в количестве соответственно 30 - 50, 25 - 65 и 5 - 25% от массы смеси. 1 табл.