Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к технологии переработки углеводородного сырья, в частности к процессу каталитического крекинга нефтяных фракций до бензина при одновременном получении бутан-бутиленовой фракции (ББФ), обогащенной изобутиленом. С целью повышения выхода бутан-бутиленовой фракции, обогащенной изобутиленом, в лифт-реактор установки каталитического крекинга подают бутан-изобутановую фракцию (БИБФ), являющуюся продуктом распределения углеводородных газов в количестве не более 7,0 мас.%, на крекируемое сырье. 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2103319
Класс(ы) патента: C10G11/16
Номер заявки: 96121152/04
Дата подачи заявки: 07.10.1996
Дата публикации: 27.01.1998
Заявитель(и): Уфимский государственный нефтяной технический университет
Автор(ы): Галимов Ж.Ф.; Гибадуллина Х.М.; Квитко В.Ж.; Прокопюк С.Г.; Усманов Р.М.; Барышев Н.Т.
Патентообладатель(и): Уфимский государственный нефтяной технический университет
Описание изобретения: Изобретение относится к технологии переработки углеводородного сырья, в частности к процессу каталитического крекинга нефтяных фракций до бензина при одновременном получении бутан-бутиленовой фракции (ББФ), обогащенной изобутаном. ББФ содержит в своем составе изобутилен, служащий основным компонентом в реакции синтеза метилтретичнобутилового эфира, как высокооктановой и экологически чистой добавки к бензинам (Нефть, газ и нефтехимия за рубежом, 1991, N 10, с. 115). ББФ выделяют из т.н. жирного газа процессов крекинга или других процессов термодеструктивной переработки углеводородного сырья.
Известны способы переработки углеводородного сырья, при которых образуется жирный газ, содержащий ББФ-цию. К ним относятся, например, термический и каталитический крекинг (Смидович Е.В.Технология переработки нефти и газа, ч. 2, М. : Химия, 1980, с. 328). Известные способы имеют недостаток: выход ББФ-ции в расчете на сырье мал, а концентрация в ней изобутилена низка.
Известны способы непосредственного получения изобутилена, как индивидуального углеводорода C4. В качестве сырья в этих способах получения изобутилена используют изобутан или нормальный бутан. Это специальные процессы, основанные на реакциях дегидрирования и изомеризации (Химия и технология топлив и масел, 1988, N 2, с. 4). Недостатком данных способов является необходимость строительства и эксплуатации специальных установок, отличающихся многостадийностью и большим энергопотреблением.
Ближайшим по технической сущности и достигаемому эффекту является способ переработки углеводородного сырья (заявка на изобретение RU 93034331, C 10 G 11/16, 27.02.96 (прототип)), по которому сырье подвергается каталитическому крекингу в лифт-реакторе при контакте с микросферическим катализатором, предварительно диспергированным водяным паром. При этом в лифт-реактор дополнительно к сырью подают бутан-бутиленовую фракцию (ОББФ), отработанную в процессе синтеза МТБЭ.
Согласно прототипу в жирном газе крекинга увеличивается содержание бутан-бутиленовой части при одновременном повышении в ней концентрации изобутилена. Этот эффект достигается за счет одновременного протекания наряду с реакциями расщепления молекул сырья реакций изомеризации нормальных бутиленов и дегидроизомеризации бутанов, содержащихся в составе ОББФ-ции, вводимой в реактор совместно с сырьем. Однако прототип имеет недостаток. Он состоит в использовании ОББФ-ции, ресурсы которой ограничены. ОББФ-ция, применяющаяся в прототипе, является отработанным сырьем специфического, и пока еще редкого синтеза МТБЭ. Кроме того, ОББФ-ция находит применение в качестве сырья при получении алкилата - другого высокооктанового компонента бензинов.
Цель изобретения - разработка дополнительного варианта каталитического крекинга для повышения выхода ББФ-ции, обогащенной изобутиленом.
Поставленная цель достигается, тем, что в известном способе переработки углеводородного сырья путем каталитического крекинга последнего в лифт-реакторе при его контактировании с микросферическим катализатором, предварительно диспергированным водяным паром, согласно изобретению в лифт-реактор дополнительно подают бутан-изобутановую фракцию (БИБФ), являющуюся продуктом разделения углеводородных газов в количестве не более 7,0 мас.% на исходное сырье. Ресурсы БИБФ-ции имеются в достаточных количествах.
Подача в каталитический лифт-реактор дополнительно к сырью БИБФ-ции приводит к увеличению содержания в жирном газе бутан-бутиленовой части и концентрации в ней изобутилена. Расчеты показали на возможность реальной подачи в реактор не более 7,0 мас.% БИБФ-ции на сырье.
Таким образом, отличием предлагаемого способа от прототипа является использование БИБФ-ции вместо ОББФ-ции.
Увеличение в жирных газах количества ББФ-ции и повышение в ней содержания изобутилена по предлагаемому варианту достигается за счет протекания на равновесном катализаторе реакций дегидрирования и дегидроизомеризации изобутана и н-бутана, поступающих в реактор в составе дополнительно подаваемой БИБФ-ции. Этот момент позволяет, с нашей точки зрения, признать предлагаемое изобретение, соответствующим критерию "существенные отличия".
Дополнительным преимуществом предлагаемого способа переработки углеводородного сырья является возможность его легкого внедрения: практически все нефтеперерабатывающие заводы имеют в своем составе установки каталитического крекинга, а ресурсы БИБФ-ции фактически не ограничены, так как это продукт разделения попутных, природных и нефтезаводских углеводородных газов.
Изобретение осуществляют следующим образом. В участок лифт-реактора каталитического крекинга, в котором начинается процесс крекинга сырья, вводят через специальное устройство (форсунку) бутан-изобутановую фракцию, выделяемую из углеводородных газов. Из образующихся в процессе крекинга газообразных продуктов (жирного газа) выделяют обогащенную изобутиленом ББФ-цию и направляют ее на процесс синтеза МТБЭ.
Для проверки и подтверждения реальности предлагаемого способа переработки углеводородного сырья провели опыты на лабораторной установке по совместному крекингу на равновесном микросферическом катализаторе ДА-250 нефтяной фракции (180 - 360oC) плотностью 0,875 г/см3 и бутан-изобутановой фракции (БИБФ).
Условия опытов:
1. Состав бутан-изобутановой фракции (БИБФ), мас.%: C3H7 - 7,37; изо C4H10 - 88,40; н-C4H10 - 3,64; изоC4H8 - 0,24; ΣC5H12 - 0,35.
2. Температура крекинга - 500oC.
3. Объемная скорость подачи сырья в реактор - 8,6 ч-1.
4. Количество подаваемой в реактор БИБФ - в пределах от 0 до 7,0 мас.%.
5. Количество водяного пара, подаваемого в реактор - 2 мас.% на сырье во всех опытах.
6. Состав ОББФ (для сопоставительного опыта по прототипу), мас.%: ΣC2 - следы; С3H8 - 15,17; C3H6 - 2,66; изоC4H10 - 35,94; н-C4H10 - 25,14; αC4H8 - 10,38; изоC4H8 - 1,23; трансC4H8 - 4,99; цисC4H8 - 2,33.
7. Продолжительность опытов - 15 мин.
Количество подаваемой БИБФ в реактор меняли от 1 до 7 мас.% на сырье. Подача БИБФ больше 7 мас.% оказывается нереальной, т.к. может привести к перегрузке компрессоров на стадии газоразделения и стабилизации бензина, выносу катализатора из реактора, поскольку существенно возрастает в нем объем паро-газовой смеси.
Пример 1. (по прототипу). В указанном выше режиме провели крекинг сырья с подачей водяного пара и ОББФ в количестве 7 мас.% на сырье. Выход газа крекинга составил 20,81 мас. % на сырье при содержании изобутилена 4,80%, концентрация изобутилена в бутан-бутиленовой части газа - 13,6%.
Пример 2. В принятом режиме провели крекинг сырья с подачей водяного пара и БИБФ в количестве 1 мас.% на сырье. Выход газа крекинга составил 17,33 мас. % на сырье при содержании изобутилена 5,45%. Концентрация изобутилена в бутан-бутиленовой части газа составила 14,2%.
Пример 3. В принятом режиме провели крекинг сырья с подачей водяного пара и БИБФ в количестве 30 мас. на сырье. Выход газа составил 18,9 мас.% на сырье при содержании изобутилена 5,82%. Концентрация изобутилена в бутан-бутиленовой части составила 14,1%.
Пример 4. В принятом режиме провели крекинг сырья с подачей водяного пара и БИБФ в количестве 50 мас. на сырье. Выход газа составил 20,46 мас.% на сырье при содержании изобутилена 6,25%. Концентрация изобутилена в бутан-бутиленовой части газа крекинга составила 14,3%.
Пример 5. В принятом режиме провели крекинг сырья с подачей водяного пара и БИБФ в количестве 7 мас.% на сырье. Выход газа крекинга составил 21,96 мас. % на сырье при содержании изобутилена 6,63%. Концентрация изобутилена в бутан-бутиленовой части газа крекинга составила 14,3%.
В таблице приведены сводные данные по выходу и углеводородному составу газов крекинга и его частей, полученных в приведенных примерах. Из них следует, что преимущество предлагаемого способа подтверждается экспериментальными данными. Подача в каталитический реактор дополнительно к сырью БИБФ приводит к одновременному увеличению как количества газов крекинга и, соответственно его бутан-бутиленовой части, так и концентрации в последней изобутилена.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:
1. Нефть и газ и нефтехимия за рубежом, 1991, N 10, с. 115.
2. Смидович Е. В. Технология переработки нефти и газа ч. 2, М.: Химия, 1980, с. 328.
3. Котельников Г.Р., Михайлов Р.К., Троицкий А.П. Получение изобутилена каталитическим дегидрированием изобутана. Химия и технология топлива и масел, 1988, N 2, с. 4.
Формула изобретения: Способ переработки углеводородного сырья путем каталитического крекинга последнего в лифт-реакторе при его контактировании с микросферическим катализатором, предварительно диспергированным водяным паром, и подаче в лифт-реактор фракции С4-углеводородов, отличающийся тем, что в качестве фракции С4-углеводородов используют бутан-изобутановую фракцию - продукт разделения углеводородных газов в количестве не более 7 мас. на исходное сырье.