СПОСОБ ГИДРОГЕНИЗАЦИОННОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ВАКУУМНОГО ДИСТИЛЛАТА
METHOD FOR HYDROGENATION PROCESSING OF VACUUM DISTILLATE

Изобретение относится к области нефтепереработки, конкретно к способу гидрогенизационной переработки вакуумного дистиллата.
Известен способ гидрогенизационной переработки нефтяного сырья, представляющего собой смесь вакуумного дистиллата и дистиллатной фракции вторичных деструктивных процессов при повышенных температуре и давлении в присутствии катализаторов. При этом используют фракцию вторичных деструктивных процессов с содержанием серы до 1 мас.% в количестве 2-25 мас.% на сырье. В качестве сырья используют вакуумный дистиллат с концом кипения до 560°С, а в качестве дистиллатной фракции вторичных деструктивных процессов используют газойлевые фракции каталитического крекинга, висбрекинга, замедленного коксования. Получают дизельный дистиллат с выходом 10-45 мас.% с содержанием серы 0,01-0,02 мас.%, а также облагороженный остаток с выходом 47-80 мас.% с содержанием серы 0,02-0,06 мас.%, который является сырьем для каталитического крекинга.
-1
Процесс гидрогенизационной переработки проводят под давлением 4-10 МПа, температуре 340-415°С, объемной скорости подачи сырья 0,5-2,0 час.
(Патент РФ №2284344, 2006 г.)
+
Наиболее близким к заявляемому является способ гидрогенизационной переработки нефтяного сырья, в частности мягкого гидрокрекинга вакуумного газойля с температурой кипения 360°C.
-1
Способ осуществляют под давлением 4-6 МПа, температуре 390-420°С, объемной скорости подачи сырья 0,5-1,5 час в присутствии катализатора гидрирования. Получают дизельный дистиллат с содержанием серы 0,06-0,11 мас.%.
(Патент РФ №2124042, 1998 г.)
Основным недостатком известных способов является невозможность получения глубокоочищенных сортов дизельного топлива (стандарты Евро-4 и Евро-5), содержащих серы ниже соответственно 50 ррм (0,005 мас.%) и 10 ррм (0,001 мас.%) - ГОСТ 52368-2005: (EH 590: 2004).
Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа гидрогенизационной переработки нефтяного сырья, позволяющая при использовании в качестве сырья тяжелых вакуумных дистиллатов (с концом кипения до 540°С) снизить содержание серы в получаемом дизельном топливе до уровня менее 50 ррм (стандарт Евро-4) и менее 10 ррм (стандарт Евро-5).
Для решения поставленной задачи предлагается способ гидрогенизационной переработки вакуумного дистиллата, включающий мягкий гидрокрекинг вакуумного дистиллата при повышенных температуре и давлении в присутствии катализатора гидрокрекинга, с последующим выделением дизельного дистиллата. Способ отличается тем, что выделенный после мягкого гидрокрекинга дизельный дистиллат разделяют на два потока, один из которых в количестве 10-30 мас.% направляют на смешение с исходным вакуумным дистиллатом, а другой в количестве 90-70 мас.% направляют на дополнительную гидроочистку с получением целевого дизельного топлива.
-1
Мягкий гидрокрекинг вакуумного дистиллата осуществляют при давлении 4-7 МПа, температуре 360-420°С, объемной скорости подачи сырья 0,5-1,5 час в присутствии алюмо-никель-молибденового (АНМ) и/или алюмо-кобальт-молибденового (АКМ) катализатора.
-1
Дополнительную гидроочистку дизельного дистиллата осуществляют при давлении 4-7 МПа, температуре 350-400°С, объемной скорости подачи сырья 0,5-2,0 час.
На стадию дополнительной гидроочистки дизельного дистиллата в отдельных случаях подают дизельный дистиллат, выделенный после стадии мягкого гидрокрекинга, и дополнительно прямогонную дизельную фракцию в соотношении в мас.% 10-90:50-50.
Для этого используют прямогонную дизельную фракцию, характеризующуюся следующими показателями качества:
1. Плотность, кг/м<sup>3</sup>:
при 15°С
841
при 20°С
837
2. Фракционный состав, °С:
Н.К.
160
10% об.
208
20% об.
232
30% об.
243
40% об.
259
50% об.
272
60% об.
283
70% об.
300
80% об.
315
90% об.
330
96% об.
355
3. Температура, °С:
- помутнения
- 5,2
- предельной фильтруемости
- 7,3
-застывания
- 10,2
4. Кинематическая вязкость, мм<sup>2</sup>/с при 40°С
3,0
5. Полициклические ароматические
углеводороды, мас.%
3,51
6. Содержание серы, мас.%
1,5
Следует отметить, что общая степень конверсии на стадии мягкого крекинга достигает 30-50 мас.% на сырье, при этом остается «непревращенный» остаток (70-50 мас.%), который вследствие пониженного содержания в нем серы (0,02-0,10 мас.%), может использоваться как высококачественное сырье каталитического крекинга или масляного производства. Полученный при гидрокрекинге дизельный дистиллат (фр. 160-360°С) характеризуется содержанием серы 0,01-0,05 мас.%.
Как указывалось выше, полученная при гидрокрекинге дизельная фракция (фр. 160-360°С) характеризуется довольно высоким содержанием серы (0,01-0,05 мас.%). Для получения глубокоочищенных от серы сортов дизельного топлива (стандарты Евро-4 и Евро-5) эта фракция частично возвращается в процесс гидрокрекинга, а ее основная часть подвергается дополнительной гидроочистке.
В результате дополнительной гидроочистки получают целевое дизельное топливо с выходом 28-38 мас.% на сырье (вакуумный дистиллат), содержащее менее 50 ррм или менее 10 ррм серы, соответствующее стандарту Евро-4 или Евро-5 на дизельное топливо - ГОСТ Р 52368-2005: (EH 590: 2004), а также высококачественный малосернистый остаток, который можно использовать в качестве сырья для каталитического крекинга или масляного производства.
Ниже приведены конкретные примеры заявляемого способа.
Пример 1
3
-1
Мягкому гидрокрекингу подвергают вакуумный дистиллат, например сернистый вакуумный дистиллат (пределы кипения 360-480°С, плотность 924 кг/м, содержание серы 2,5 мас.%). Процесс осуществляют при давлении 4 МПа, температуре 360°С, объемной скорости подачи сырья 0,5 час в присутствии АНМ-катализатора. В результате получают 30% дизельного дистиллата, 5% углеводородного газа и бензина и 65% «непревращенного» остатка.
-1
Дизельный дистиллат содержит 0,05 мас.% серы. Указанный продукт разделяют на две части: 30% направляют на смешение с исходным сырьем, а 70% подвергают дополнительной гидроочистке. Дополнительную гидроочистку осуществляют при давлении 4 МПа, температуре 400°С, объемной скорости подачи сырья 0,5 час.
В результате получают целевое дизельное топливо, содержащее менее 50 ррм серы, соответствующее требованиям ГОСТа Р 52368-2005: (EH 590: 2004) на топливо марки Евро-4. Выход на сырье (вакуумный дистиллат) составляет 28 мас.%.
«Непревращенный» остаток содержит 0,12 мас.% серы и является качественным сырьем для процесса каталитического крекинга и масляного производства.
Пример 2
3
-1
Мягкому гидрокрекингу подвергают вакуумный дистиллат, например сернистый вакуумный дистиллат (пределы кипения 360-520°С, плотность 927 кг/м, содержание серы 2,9 мас.%). Процесс осуществляют при давлении 5,5 МПа, температуре 420°С, объемной скорости подачи сырья 1,0 час в присутствии двух последовательно загруженных катализаторов: АНМ и АКМ. В результате получают 34% дизельного дистиллата, 6% углеводородного газа и бензина и 60% «непревращенного» остатка.
-1
Дизельный дистиллат содержит 0,04 мас.% серы. Указанный продукт разделяют на две части: 20% направляют на смешение с исходным сырьем, а 80% подвергают дополнительной гидроочистке. Дополнительную гидроочистку осуществляют при давлении 5,5 МПа, температуре 380°С, объемной скорости подачи сырья 1,0 час.
В результате получают целевое дизельное топливо, содержащее менее 50 ррм серы, соответствующее требованиям ГОСТа Р 52368-2005: (EH 590: 2004) на топливо марки Евро-4. Выход на сырье (вакуумный дистиллат) составляет 32 мас.%.
«Непревращенный» остаток содержит 0,1 мас.% серы и является качественным сырьем для процесса каталитического крекинга и масляного производства.
Пример 3
3
-1
Гидрокрекингу подвергают вакуумный дистиллат, например сернистый вакуумный дистиллат (пределы кипения 360-540°С, плотность 930 кг/м, содержание серы 3,0 мас.%). Процесс осуществляют при давлении 7 МПа, температуре 390°С, объемной скорости подачи сырья 1,5 час в присутствии двух последовательно загруженных катализаторов: АКМ и АНМ. В результате получают 40% дизельного дистиллата, 7% углеводородного газа и бензина и 53% «непревращенного» остатка.
-1
Дизельный дистиллат содержит 0,02 мас.% серы. Указанный продукт разделяют на две части: 10% направляют на смешение с исходным сырьем, а 90% подвергают дополнительной гидроочистке. Дополнительную гидроочистку осуществляют при давлении 7 МПа, температуре 350°С, объемной скорости подачи сырья 2,0 час.
В результате получают целевое дизельное топливо, содержащее менее 10 ррм серы, соответствующее требованиям ГОСТа Р 52368-2005: (EH 590: 2004) на топливо марки Евро-5. Выход на сырье (вакуумный дистиллат) составляет 38 мас.%.
«Непревращенный» остаток содержит 0,04 мас.% серы и является качественным сырьем для процесса каталитического крекинга и масляного производства.
Пример 4
3
-1
Мягкому гидрокрекингу подвергают вакуумный дистиллат, например сернистый вакуумный дистиллат (пределы кипения 360-480°С, плотность 924 кг/м, содержание серы 2,5 мас.%). Процесс осуществляют при давлении 4 МПа, температуре 360°С, объемной скорости подачи сырья 0,5 час в присутствии АКМ-катализатора. В результате получают 30% дизельного дистиллата, 5% углеводородного газа и бензина и 65% «непревращенного» остатка.
-1
Дизельный дистиллат содержит 0,05 мас.% серы. Указанный продукт разделяют на две части: 30% направляют на смешение с исходным сырьем, а 70% направляют на смешение с прямогонной дизельной фракцией. При этом соотношение дизельного дистиллата, выделенного после стадии мягкого гидрокрекинга, и прямогонной дизельной фракции составляет соответственно в мас.% 10:90, после чего смесь подвергают дополнительной гидроочистке. Дополнительную гидроочистку осуществляют при давлении 4 МПа, температуре 400°С, объемной скорости подачи сырья 0,5 час.
В результате получают целевое дизельное топливо, содержащее менее 50 ррм серы, соответствующее требованиям ГОСТа Р 52368-2005: (EH 590: 2004) на топливо марки Евро-4.
«Непревращенный» остаток содержит 0,12 мас.% серы и является качественным сырьем для процесса каталитического крекинга и масляного производства.
Пример 5
3
-1
Гидрокрекингу подвергают вакуумный дистиллат, например сернистый вакуумный дистиллат (пределы кипения 360-540°С, плотность 930 кг/м, содержание серы 3,0 мас.%). Процесс осуществляют при давлении 7 МПа, температуре 390°С, объемной скорости подачи сырья 1,5 час в присутствии двух последовательно загруженных катализаторов: АКМ и АНМ. В результате получают 40% дизельного дистиллата, 7% углеводородного газа и бензина и 53% «непревращенного» остатка.
Дизельный дистиллат содержит 0,02 мас.% серы. Указанный продукт разделяют на две части: 10% направляют на смешение с исходным сырьем, а 90% направляют на смешение с прямогонной дизельной фракцией. При этом соотношение дизельного дистиллата, выделенного после стадии мягкого гидрокрекинга, и прямогонной дизельной фракции составляет соответственно в мас.% 50:50, после чего смесь подвергают дополнительной гидроочистке.
Для этого используют прямогонную дизельную фракцию, характеризующуюся следующими показателями качества:
1. Плотность, кг/м<sup>3</sup>:
при 15°С
841
при 20°С
837
2. Фракционный состав, °С:
Н.К.
160
10% об.
208
20% об.
232
30% об.
243
40% об.
259
50% об.
272
60% об.
283
70% об.
300
80% об.
315
90% об.
330
96% об.
355
3. Температура, °С:
- помутнения
- 5,2
- предельной фильтруемости
- 7,3
- застывания
- 10,2
4. Кинематическая вязкость, мм<sup>2</sup>/с при 40°С
3,0
5. Полициклические ароматические
углеводороды, мас.%
3,51
6. Содержание серы, мас.%
1,5
-1
Дополнительную гидроочистку осуществляют при давлении 7 МПа, температуре 350°С, объемной скорости подачи сырья 2,0 час.
В результате получают целевое дизельное топливо, содержащее менее 10 ррм серы, соответствующее требованиям ГОСТа Р 52368-2005: (EH 590: 2004) на топливо марки Евро-5.
«Непревращенный» остаток содержит 0,04 мас.% серы и является качественным сырьем для процесса каталитического крекинга и масляного производства.