RU2638168C2 - Method of desulfurizing gasoline - Google Patents
Method of desulfurizing gasoline Download PDFInfo
- Publication number
- RU2638168C2 RU2638168C2 RU2015105259A RU2015105259A RU2638168C2 RU 2638168 C2 RU2638168 C2 RU 2638168C2 RU 2015105259 A RU2015105259 A RU 2015105259A RU 2015105259 A RU2015105259 A RU 2015105259A RU 2638168 C2 RU2638168 C2 RU 2638168C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- gasoline
- metal
- gasoline fraction
- fraction
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G67/00—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one process for refining in the absence of hydrogen only
- C10G67/02—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one process for refining in the absence of hydrogen only plural serial stages only
- C10G67/14—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one process for refining in the absence of hydrogen only plural serial stages only including at least two different refining steps in the absence of hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G25/00—Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, with solid sorbents
- C10G25/02—Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, with solid sorbents with ion-exchange material
- C10G25/03—Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, with solid sorbents with ion-exchange material with crystalline alumino-silicates, e.g. molecular sieves
- C10G25/05—Removal of non-hydrocarbon compounds, e.g. sulfur compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/009—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping in combination with chemical reactions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G3/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
- C10G45/02—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
- C10G45/02—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing
- C10G45/04—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used
- C10G45/06—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used containing nickel or cobalt metal, or compounds thereof
- C10G45/08—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used containing nickel or cobalt metal, or compounds thereof in combination with chromium, molybdenum, or tungsten metals, or compounds thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/04—Liquid carbonaceous fuels essentially based on blends of hydrocarbons
- C10L1/06—Liquid carbonaceous fuels essentially based on blends of hydrocarbons for spark ignition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/10—Feedstock materials
- C10G2300/1037—Hydrocarbon fractions
- C10G2300/104—Light gasoline having a boiling range of about 20 - 100 °C
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/10—Feedstock materials
- C10G2300/1088—Olefins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/20—Characteristics of the feedstock or the products
- C10G2300/201—Impurities
- C10G2300/202—Heteroatoms content, i.e. S, N, O, P
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/20—Characteristics of the feedstock or the products
- C10G2300/30—Physical properties of feedstocks or products
- C10G2300/305—Octane number, e.g. motor octane number [MON], research octane number [RON]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2400/00—Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
- C10G2400/02—Gasoline
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G61/00—Treatment of naphtha by at least one reforming process and at least one process of refining in the absence of hydrogen
- C10G61/02—Treatment of naphtha by at least one reforming process and at least one process of refining in the absence of hydrogen plural serial stages only
- C10G61/06—Treatment of naphtha by at least one reforming process and at least one process of refining in the absence of hydrogen plural serial stages only the refining step being a sorption process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L2200/00—Components of fuel compositions
- C10L2200/04—Organic compounds
- C10L2200/0407—Specifically defined hydrocarbon fractions as obtained from, e.g. a distillation column
- C10L2200/0415—Light distillates, e.g. LPG, naphtha
- C10L2200/0423—Gasoline
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L2270/00—Specifically adapted fuels
- C10L2270/02—Specifically adapted fuels for internal combustion engines
- C10L2270/023—Specifically adapted fuels for internal combustion engines for gasoline engines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
- C10L2290/54—Specific separation steps for separating fractions, components or impurities during preparation or upgrading of a fuel
- C10L2290/543—Distillation, fractionation or rectification for separating fractions, components or impurities during preparation or upgrading of a fuel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
- Y02P30/20—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к способу глубокого обессеривания бензина, содержащего диолефины, олефины и сернистые соединения, включая меркаптаны, с минимальным потреблением водорода и сохранением октанового числа.The present invention relates to a method for the deep desulfurization of gasoline containing diolefins, olefins and sulfur compounds, including mercaptans, with minimal hydrogen consumption and preservation of the octane number.
Уровень техникиState of the art
Производство реформулированных бензинов, отвечающих новым стандартам в отношении окружающей среды, требует в частности небольшого понижения в них концентрации олефинов, но существенного понижения концентрации ароматических соединений (особенно бензола) и серы. Бензины каталитического крекинга, которые могут составлять от 30 до 50% пула бензина, имеют высокое содержание олефинов и серы. Сера, присутствующая в реформулированных бензинах, почти на 90% содержится в бензине каталитического крекинга (FCC, “Fluid Catalytique Cracking” или каталитический крекинг в псевдоожиженном слое). Обессеривание (гидрообессеривание) бензинов и главным образом бензинов FCC является, таким образом, без сомнения важным для удовлетворения техническим требованиям.The production of reformulated gasolines that meet new environmental standards requires, in particular, a slight decrease in the concentration of olefins in them, but a significant decrease in the concentration of aromatic compounds (especially benzene) and sulfur. Catalytic cracking gasolines, which can make up 30 to 50% of the gasoline pool, are high in olefins and sulfur. Sulfur present in reformulated gasolines is almost 90% found in catalytic cracking gasoline (FCC, Fluid Catalytique Cracking or fluid catalytic cracking). The desulphurization (hydrodesulphurisation) of gasolines and mainly FCC gasolines is, therefore, without a doubt important to meet the technical requirements.
В результате предварительной гидрообработки (гидрообессеривание) сырья, направляемого на каталитический крекинг, получают бензины FCC, содержащие обычно менее 100 м.д. серы. Эти установки гидрообработки, тем не менее, работают в жестких условиях температуры и давления, что предполагает значительное потребление водорода и высокие капиталовложения. Кроме того, обессеривают все сырье полностью, что ведет к обработке очень больших объемов сырья.As a result of preliminary hydrotreatment (hydrodesulphurisation) of the feed sent to catalytic cracking, FCC gasolines are obtained, usually containing less than 100 ppm. sulfur. These hydroprocessing plants, however, operate under harsh conditions of temperature and pressure, which implies significant hydrogen consumption and high investment. In addition, all raw materials are desulfurized completely, which leads to the processing of very large volumes of raw materials.
Следовательно, для соответствия техническим требованиям в отношении серы существует необходимость в дообработке путем гидрообработки (или гидрообессеривания) бензинов каталитического крекинга. Если эта дообработка проводится в обычных условиях, знакомых специалисту, можно еще больше понижать содержание серы в бензине. Однако главным недостатком этого способа является значительное понижение октанового числа бензинов FCC в связи с насыщением олефинов в процессе гидрообработки.Therefore, in order to meet the technical requirements for sulfur, there is a need for additional processing by hydrotreating (or hydrodesulfurization) of catalytic cracking gasolines. If this additional treatment is carried out under ordinary conditions familiar to the specialist, it is possible to further reduce the sulfur content in gasoline. However, the main disadvantage of this method is a significant reduction in the octane number of FCC gasolines due to the saturation of olefins during hydroprocessing.
В патенте US 4131537 говорится об интересе, который представляет фракционирование бензина на несколько фракций, предпочтительно на три, в зависимости от их точки кипения и их обессеривание в условиях, которые могут быть различными, и в присутствии катализатора, содержащего по меньшей мере один металл группы VIb и/или группы VIII. В этом патенте указано, что наилучший результат достигают, если бензин делят на три фракции и если фракцию, имеющую промежуточные точки кипения, обрабатывают в мягких условиях.US Pat. No. 4,131,537 teaches interest in fractionating gasoline into several fractions, preferably three, depending on their boiling point and their desulfurization under conditions that may be different, and in the presence of a catalyst containing at least one Group VIb metal and / or group VIII. This patent states that the best result is achieved if gasoline is divided into three fractions and if the fraction having intermediate boiling points is treated under mild conditions.
Во французском патенте FR 2785908 говорится об интересе, который представляет фракционирование бензина на легкую фракцию и тяжелую фракцию с последующей специфической гидрообработкой легкой бензиновой фракции на катализаторе на основе никеля и гидрообработкой тяжелой бензиновой фракции на катализаторе, содержащем по меньшей мере один металл группы VIII и/или по меньшей мере один металл группы VIb.French patent FR 2785908 teaches interest which is the fractionation of gasoline into a light fraction and a heavy fraction followed by specific hydroprocessing of a light gasoline fraction on a nickel-based catalyst and hydroprocessing of a heavy gasoline fraction on a catalyst containing at least one Group VIII metal and / or at least one metal of group VIb.
Из возможных способов производства топлива с низким содержанием серы очень широко использовался способ, заключающийся в специфической обработке базовых бензинов с высоким содержанием серы способами гидрообессеривания в присутствии водорода. Традиционными способами бензины обессеривают не селективно путем гидрирования большей части олефинов, что вызывает существенное понижение октанового числа и высокое потребление водорода. Самые последние способы, такие как способ Prime G+ (товарный знак), позволяют обессеривать бензины крекинга с высоким содержанием олефинов, ограничивая гидрирование моноолефинов и, следовательно, понижение октанового числа. Такие способы описаны, например, в заявках на патент ЕР 1077247 и ЕР 1174485.Of the possible methods for the production of low sulfur fuel, a method has been very widely used, which consists in the specific treatment of base gasoline with a high sulfur content by hydrodesulfurization methods in the presence of hydrogen. By traditional methods, gasolines are not desulfurized selectively by hydrogenation of most olefins, which causes a significant decrease in the octane number and high hydrogen consumption. The most recent methods, such as the Prime G + method (trademark), allow desulfurization of high olefin cracking gasolines, limiting the hydrogenation of monoolefins and, consequently, lowering the octane number. Such methods are described, for example, in patent applications EP 1077247 and EP 1174485.
Как указано в заявке на патент ЕР 1077247 до стадии гидрообработки преимущественно проводят стадию селективного гидрирования обрабатываемого сырья. Эта первая стадия гидрирования заключается главным образом в селективном гидрировании диеновых соединений (диолефинов), превращении путем утяжеления насыщенных легких серосодержащих соединений (путем повышения их молекулярной массы), т.е. серосодержащих соединений, точка кипения которых ниже точки кипения тиофена, таких как метантиол, этантиол, т.к. это позволяет получать затем путем простой перегонки и без понижения октанового числа обессеренную легкую бензиновую фракцию, состоящую из большого количества олефинов.As indicated in patent application EP 1077247, a selective hydrogenation step of the feedstock is preferably carried out prior to the hydroprocessing stage. This first stage of hydrogenation consists mainly in the selective hydrogenation of diene compounds (diolefins), conversion by weighting of saturated light sulfur-containing compounds (by increasing their molecular weight), i.e. sulfur-containing compounds whose boiling point is lower than the boiling point of thiophene, such as methanethiol, ethanethiol, because this makes it possible then to obtain, by simple distillation and without lowering the octane number, a desulfurized light gasoline fraction consisting of a large amount of olefins.
Стадия гидрообессеривания бензинов крекинга, которые содержат моноолефины, заключается по катализатору типа сульфида переходного металла проходит сырье, подлежащее обработке, смешанное с водородом, для превращения серосодержащих соединений в сульфид водорода (H2S). Реакционную смесь затем охлаждают для конденсации бензина. Газообразную фазу, содержащую избыток водорода и H2S, отделяют и обессеренный бензин извлекают.The hydrodesulfurization step of cracking gasolines that contain monoolefins consists of a transition metal sulfide type catalyst passing through a feed to be mixed with hydrogen to convert the sulfur containing compounds to hydrogen sulfide (H 2 S). The reaction mixture is then cooled to condense gasoline. The gaseous phase containing an excess of hydrogen and H 2 S is separated and the desulphurized gasoline is recovered.
Остаточные серосодержащие соединения, главным образом присутствующие в обессеренном бензине, можно разделять на две разные группы: негидрированные серосодержащие соединения, присутствующие в сырье, с одной стороны, и серосодержащие соединения, образовавшиеся в реакторе в результате вторичных реакций, называемых реакциями рекомбинации. В этой последней группе серосодержащих соединений более многочисленными соединениями являются меркаптаны, полученные добавлением H2S, образовавшимся в реакторе, к моноолефинам, присутствующим в сырье. Меркаптаны, имеющие химическую формулу R-SH, где R обозначает алкильную группу, также называют рекомбинантными меркаптанами и они составляют главным образом от 20% масс. до 80% масс. остаточной серы в обессеренном бензине. Residual sulfur-containing compounds, mainly present in desulphurized gasoline, can be divided into two different groups: non-hydrogenated sulfur-containing compounds present in the feed, on the one hand, and sulfur-containing compounds formed in the reactor as a result of secondary reactions called recombination reactions. In this latter group of sulfur-containing compounds, the more numerous compounds are mercaptans obtained by adding H 2 S formed in the reactor to the monoolefins present in the feed. Mercaptans having the chemical formula R-SH, where R is an alkyl group, are also called recombinant mercaptans and they comprise mainly 20% of the mass. up to 80% of the mass. residual sulfur in desulfurized gasoline.
Стадия селективного гидрирования, описанная в заявке на патент ЕР 1077247, является необходимой для того, чтобы предупредить постепенную дезактивацию катализатора селективного гидрообессеривания, избежать постепенного загрязнения реактора полимерной смолой, образующейся на поверхности катализаторов или в реакторе, и слишком быстрого загрязнения теплообменников. Насыщение диолефинов главным образом не является необходимым для конечного использования обессеренного бензина. Недостатком этой стадии селективного гидрирования, необходимой только для хорошего функционирования способа в заявке на патент ЕР 1077247, является излишне высокое потребление водорода, связанное с насыщением диолефинов сырья. Поскольку гидрирование диолефинов проводится в жестких условиях, оно главным образом сопровождается низкой степенью гидрирования олефинов, которая еще больше повышает потребление водорода и приводит к понижению октанового числа. Наконец, кроме использованного водорода, водород также теряется в начале перегонки между стадией селективного гидрирования и стадией гидрообессеривания способа в заявке на патент ЕР 1077247 в той мере, в которой избыток водорода требуется главным образом для превращения почти всех диолефинов на первой стадии.The selective hydrogenation step described in patent application EP 1077247 is necessary in order to prevent the gradual deactivation of the selective hydrodesulfurization catalyst, to avoid the gradual contamination of the reactor with polymer resin formed on the surface of the catalysts or in the reactor, and the heat exchangers becoming too contaminated. Saturation of diolefins is mainly not necessary for the end use of sulfur-free gasoline. The disadvantage of this stage of selective hydrogenation, necessary only for the good functioning of the method in patent application EP 1077247, is the excessively high hydrogen consumption associated with the saturation of the raw material diolefins. Since hydrogenation of diolefins is carried out under harsh conditions, it is mainly accompanied by a low degree of hydrogenation of olefins, which further increases the consumption of hydrogen and leads to a decrease in the octane number. Finally, in addition to the hydrogen used, hydrogen is also lost at the beginning of the distillation between the selective hydrogenation step and the hydrodesulfurization step of the process in patent application EP 1077247 to the extent that an excess of hydrogen is required mainly for the conversion of almost all diolefins in the first stage.
Известен также патент US 6984312, в котором раскрывается способ обработки легкого бензина каталитического крекинга (С5-175°С), содержащего олефины, диолефины, меркаптаны и тяжелые серосодержащие органические соединения. Способ включает в себя первую стадию тиоэтерификации, на которой меркаптаны вводят во взаимодействие с диолефинами сырья в присутствии катализатора тиоэтерификации для получения сульфидов. Бензин, подвергшийся этой первой стадии, затем направляют в дистилляционную колонну, где его фракционируют на легкую фракцию, обедненную серой, и тяжелую фракцию, содержащую сульфиды, образовавшиеся на первой стадии, а также тяжелые серосодержащие органические соединения, изначально присутствовавшие в подлежащем обработке бензине. Затем тяжелую фракцию обрабатывают в присутствии водорода и тяжелой нафта, крекированного в зоне реактивной перегонки, содержащей катализатор гидрообессеривания. Крекированную тяжелую нафту возвращают в зону реактивной перегонки так, чтобы дистилляционная колонна могла работать при высокой температуре, сохраняя жидкую фракцию в слое катализатора.Also known patent US 6984312, which discloses a method for processing light gasoline catalytic cracking (C5-175 ° C) containing olefins, diolefins, mercaptans and heavy sulfur-containing organic compounds. The method includes a first thioesterification step in which mercaptans are reacted with raw diolefins in the presence of a thioesterification catalyst to produce sulfides. The gasoline subjected to this first stage is then sent to a distillation column, where it is fractionated into a light fraction depleted in sulfur, and a heavy fraction containing sulfides formed in the first stage, as well as heavy sulfur-containing organic compounds originally present in the gasoline to be treated. The heavy fraction is then treated in the presence of hydrogen and heavy naphtha cracked in the reactive distillation zone containing the hydrodesulfurization catalyst. Cracked heavy naphtha is returned to the reactive distillation zone so that the distillation column can operate at a high temperature while maintaining the liquid fraction in the catalyst bed.
Способом, описанным в патенте US 6984312, трудно получать легкую фракцию бензина, которая отвечает будущим техническим требованиям в отношении содержания серы, т.е. с верхним пределом общего содержания серы в бензине, составляющим 50 м.д. (масс.), даже 30 или 10 м.д. масс. (без дообработки этой легкой фракции). Действительно, удаление меркаптанов происходит путем добавления к диолефинам, содержащимся в сырье, катализатора тиоэтерификации на основе никеля или палладия. Следовательно, катализатор этого типа катализирует также селективное гидрирование диолефинов. Таким образом, обе реакции являются конкурирующими в отношении диолефинов и в результате происходит ограниченное превращение меркаптанов путем тиоэтерификации. Легкий бензин, получаемый в верхней части дистилляционной колонны способом, описанным в патенте US 6984312, может, следовательно, содержать значительную фракцию легких меркаптанов, присутствующих в первоначальном сырье. Поэтому дообработка легкой фракции гидрообессериванием является необходимой для уменьшения содержания серы в легкой фракции бензина.By the method described in US Pat. No. 6,984,312, it is difficult to obtain a light gasoline fraction that meets future technical requirements for sulfur content, i.e. with an upper limit to the total sulfur content of gasoline of 50 ppm (mass.), even 30 or 10 ppm mass (without additional processing of this light fraction). Indeed, the removal of mercaptans occurs by adding to the diolefins contained in the feed, a nickel or palladium-based thioesterification catalyst. Therefore, a catalyst of this type also catalyzes the selective hydrogenation of diolefins. Thus, both reactions compete for diolefins and, as a result, there is limited conversion of mercaptans by thioesterification. The light gasoline obtained at the top of the distillation column by the method described in US Pat. No. 6,984,312 may therefore contain a significant fraction of the light mercaptans present in the feedstock. Therefore, additional processing of the light fraction by hydrodesulfurization is necessary to reduce the sulfur content in the light fraction of gasoline.
Недостатком способа, описанного в патенте US 6984312, является также то, что обрабатывают только легкий бензин, а не весь бензин в целом. Было выявлено, что общий бензин (диапазон температур кипения которого составляет главным образом от 20°С до 230°С) нельзя эффективно обработать в реакторе тиоэтерификации из-за высокого содержания серы, которая является ядом для катализаторов тиоэтерификации, в частности, катализаторов на основе никеля (см. патент US 7638041) или на основе палладия (см. патент US 5595634).The disadvantage of the method described in patent US 6984312, is that they process only light gasoline, and not all gasoline as a whole. It was found that total gasoline (the boiling point of which is mainly from 20 ° C to 230 ° C) cannot be effectively processed in the thioesterification reactor due to the high sulfur content, which is poison for thioesterification catalysts, in particular, nickel-based catalysts (see patent US 7638041) or based on palladium (see patent US 5595634).
Целью изобретения, таким образом, является способ получения бензина из широкого в отношении температуры кипения бензинового спектра, имеющего низкое содержание серы, т.е. содержание серы, составляющее меньше 50 м.д. масс., предпочтительно меньше 30 м.д. или 10 м.д. масс., ограничивая при этом потребление водорода и понижение октанового числа.The aim of the invention, therefore, is a method for producing gasoline from a broad gasoline spectrum with a low sulfur content, i.e. a sulfur content of less than 50 ppm mass., preferably less than 30 ppm or 10 ppm mass., while limiting the consumption of hydrogen and lower octane number.
Краткое описание изобретения.A brief description of the invention.
С этой целью предлагается способ обработки бензина, содержащего диолефины, олеины и серосодержащие соединения, включая меркаптаны, причем указанный способ включает в себя следующие стадии:To this end, a method is proposed for treating gasoline containing diolefins, oleins and sulfur-containing compounds, including mercaptans, the method comprising the following steps:
а) проводят стадию демеркаптизации путем присоединения по меньшей мере части меркаптанов к олефинам путем приведения в контакт бензина по меньшей мере с первым катализатором при температуре от 50 до 250°С, давлении от 0,4 до 5 МПа и LVVH от 0,5 до 10 час-1, при этом первый катализатор представляет собой сульфид и содержит первый носитель, по меньшей мере один металл, выбранный из группы VIII, и по меньшей мере один металл, выбранный из группы VIb периодической таблицы элементов, массовый процент, выраженный в эквиваленте оксида металла, выбранного из группы VIII, по отношению к общей массе катализатора, составляет от 1 до 30% и массовый процент, выраженный в эквиваленте оксида металла, выбранного из группы VIb, составляет от 1 до 30% по отношению к общей массе катализатора;a) carry out the stage of demercaptization by attaching at least part of the mercaptans to olefins by bringing gasoline into contact with at least the first catalyst at a temperature of from 50 to 250 ° C, pressure from 0.4 to 5 MPa and LVVH from 0.5 to 10 hour -1 , while the first catalyst is a sulfide and contains a first support, at least one metal selected from group VIII, and at least one metal selected from group VIb of the periodic table of elements, mass percentage, expressed in equivalent metal oxide selected from gro pp VIII, with respect to the total weight of the catalyst, is from 1 to 30% and the weight percent, expressed as the equivalent of a metal oxide selected from group VIb, is from 1 to 30% with respect to the total weight of the catalyst;
b) в дистилляционной колонне проводят фракционирование бензина, выходящего со стадии а), по меньшей мере на первую промежуточную легкую бензиновую фракцию с общим содержанием серы, которое меньше, чем в исходном бензине, и вторую промежуточную тяжелую бензиновую фракцию, содержащую большую часть исходных серосодержащих соединений;b) fractionation of gasoline leaving step a) is carried out in a distillation column to at least a first intermediate light gasoline fraction with a total sulfur content that is lower than that of the original gasoline, and a second intermediate heavy gasoline fraction containing most of the initial sulfur-containing compounds ;
с) вводят поток водорода и по меньшей мере вторую промежуточную тяжелую бензиновую фракцию, выходящую со стадии b), в каталитическую дистилляционную колонну, включающую в себя по меньшей мере одну реакционную зону, содержащую по меньшей мере один второй катализатор в виде сульфида, содержащий второй носитель, по меньшей мере один металл группы VIII и по меньшей мере один металл группы VIb, причем условия в каталитической дистилляционной колонне выбирают так, чтобы в присутствии водорода привести в контакт промежуточный тяжелый бензин, выходящий со стадии b), со вторым катализатором для расщепления серосодержащих соединений до H2S,c) introducing a hydrogen stream and at least a second intermediate heavy gasoline fraction leaving step b) into a catalytic distillation column including at least one reaction zone containing at least one second sulfide catalyst containing a second support at least one metal of group VIII and at least one metal of group VIb, and the conditions in the catalytic distillation column are selected so that in the presence of hydrogen to bring into contact the intermediate heavy gasoline, leaving s from step b), with a second catalyst for the cleavage of sulfur-containing compounds to H 2 S,
d) выводят из каталитической дистилляционной колонны по меньшей мере одну конечную легкую бензиновую фракцию, содержащую H2S, и обессеренную тяжелую бензиновую фракцию, причем конечную легкую бензиновую фракцию выводят в точке, расположенной над реакционной зоной, а обессеренную тяжелую бензиновую фракцию выводят в точке, расположенной под реакционной зоной.d) at least one final light gasoline fraction containing H 2 S and a desulfurized heavy gasoline fraction are withdrawn from the catalytic distillation column, the final light gasoline fraction is withdrawn at a point located above the reaction zone, and the sulfur-rich heavy gasoline fraction is withdrawn at a point located under the reaction zone.
Способ по изобретению включает в себя первую стадию а), на которой серосодержащие соединения типа меркаптана (R-SH) превращают в более тяжелые серосодержащие соединения путем взаимодействия с олефинами, присутствующими в обрабатываемом бензине. Реакции демеркаптизации по изобретению отличаются удалением меркаптанов при помощи олефинов:The method of the invention comprises a first step a) in which sulfur-containing compounds such as mercaptan (R-SH) are converted into heavier sulfur-containing compounds by reacting with olefins present in the gasoline being processed. The demercaptization reactions of the invention are distinguished by the removal of mercaptans using olefins:
- либо путем прямого присоединения к двойной связи для получения сульфидов с более высокой точкой кипения,- either by direct attachment to a double bond to obtain sulfides with a higher boiling point,
- либо путем гидролиза: водород, присутствующий в реакторе, приводит к образованию H2S посредством контакта с меркаптаном, который присоединяется прямо к двойной связи олефина с образованием более тяжелого меркаптана, т.е. с более высокой точкой кипения. Этот путь, тем не менее, является более редким в предпочтительных условиях проведения реакции.either by hydrolysis: the hydrogen present in the reactor leads to the formation of H 2 S by contact with mercaptan, which attaches directly to the olefin double bond to form a heavier mercaptan, i.e. with a higher boiling point. This route, however, is rarer under the preferred reaction conditions.
На этой первой стадии утяжеления меркаптанов достигают очень высокой степени конверсии (>90% и очень часто >95%), т.к. реакции демеркаптизации проводят селективно с использованием олефинов, которые главным образом присутствуют в больших количествах. Самые легкие меркаптаны являются самыми реакционноспособными на этой стадии а).At this first stage of weighting the mercaptans achieve a very high degree of conversion (> 90% and very often> 95%), because Demercaptization reactions are carried out selectively using olefins, which are mainly present in large quantities. The lightest mercaptans are the most reactive at this stage a).
К тому же H2S, если он присутствует в сырье, превращается в меркаптан (который тоже может превращаться) путем присоединения к олефинам при помощи катализатора в выбранных условиях. Это позволяет избежать присутствия H2S в газах, находящихся в верхней части на стадии b), которые содержат очень много водорода, не вступившего во взаимодействие на стадии а), который следует рециркулировать на стадию а). Эта рециркуляция, ставшая возможной за счет отсутствия H2S в этих газах, позволяет еще больше сократить потребление водорода на стадии а), что является преимуществом способа по изобретению.In addition, H 2 S, if present in the feed, is converted to mercaptan (which can also be converted) by addition to olefins using a catalyst under the chosen conditions. This avoids the presence of H 2 S in the gases in the upper part in stage b), which contain a lot of hydrogen that has not come into contact in stage a), which should be recycled to stage a). This recirculation, made possible by the absence of H 2 S in these gases, further reduces hydrogen consumption in step a), which is an advantage of the process of the invention.
Реакции демеркаптизации предпочтительно проводят на катализаторе, содержащем по меньшей мере один металл группы VIII (группы 8, 9 и 10 новой периодической классификации Handbook of Chemistry and Physics, 76 издание, 1995-1996) и по меньшей мере один металл группы VIb (группа 6 новой периодической классификации Handbook of Chemistry and Physics, 76 издание, 1995-1996) и носитель.The demercapization reactions are preferably carried out on a catalyst containing at least one group VIII metal (
Перед приведением в контакт с подлежащим обработке сырьем катализатор проходит стадию сульфирования. Катализатор участвует в целевых реакциях демеркаптизации только в форме сульфида. Сульфирование предпочтительно проводят в сульфатвосстанавливающей среде, т.е. в присутствии H2S и водорода для превращения металлических оксидов в сульфиды, такие, например, как MoS2 и Ni3S2.Before contacting the raw material to be treated, the catalyst goes through a sulfonation step. The catalyst participates in the targeted demercapization reactions only in the form of sulfide. Sulfonation is preferably carried out in a sulfate reducing medium, i.e. in the presence of H 2 S and hydrogen to convert metal oxides to sulfides, such as, for example, MoS 2 and Ni 3 S 2 .
Согласно изобретению способ включает в себя стадию b) фракционирования потока, выходящего со стадии а) демеркаптизации, который проводят в колонне фракционирования (или сплиттер). Конфигурация колонны обеспечивает разделение бензина по меньшей мере на две фракции, а именно: промежуточную легкую бензиновую фракцию с общим содержанием серы, которое меньше, чем в исходном бензине, и промежуточную тяжелую бензиновую фракцию, содержащую большую часть исходных серосодержащих соединений, а также серосодержащие продукты, образовавшиеся на стадии а). Дистилляционная колонна на стадии b) может также функционировать как депентанизатор или дегексанизатор. Предпочтительно точку разделения дистилляционной колонны на стадии b) выбирают так, чтобы тиофен не попадал в промежуточную легкую бензиновую фракцию. Серосодержащие соединения с более низкой точкой кипения, чем точка кипения тиофена (т.е. 84°С), превращают на стадии а) демеркаптинизации и следовательно, они перемещаются в промежуточную тяжелую фракцию, комбинация стадий а) и b) позволяет получать промежуточную легкую бензиновую фракцию с очень низким содержанием серы.According to the invention, the method includes a step b) of fractionating the stream exiting from a) of the demercaptization stage, which is carried out in a fractionation column (or splitter). The column configuration ensures the separation of gasoline into at least two fractions, namely: an intermediate light gasoline fraction with a total sulfur content that is less than that of the original gasoline, and an intermediate heavy gasoline fraction containing most of the initial sulfur-containing compounds, as well as sulfur-containing products, formed in stage a). The distillation column in step b) may also function as a depentanizer or dehexanizer. Preferably, the separation point of the distillation column in step b) is selected so that thiophene does not enter the intermediate light gasoline fraction. Sulfur-containing compounds with a lower boiling point than the boiling point of thiophene (i.e. 84 ° C) are converted in stage a) of demercaptinization and therefore they are transferred to an intermediate heavy fraction, a combination of stages a) and b) allows to obtain an intermediate light gasoline very low sulfur fraction.
Промежуточная легкая бензиновая фракция имеет содержание серы меньше 50 м.д. масс., предпочтительно меньше 30 м.д., даже меньше 10 м.д. и содержит по меньшей мере совокупность олефинов С5, предпочтительно соединения С5 и по меньшей мере 20% масс. олефинов С6. Извлечение большей части олефинов из сырья в промежуточной легкой бензиновой фракции позволяет существенно улучшить селективность способа в отношении гидрирования олефинов и избежать чрезмерного потребления водорода, т.к. олефины не направляются обратно в секцию селективного гидрообессеривания и, следовательно, не будут гидрироваться.The intermediate light gasoline fraction has a sulfur content of less than 50 ppm. mass., preferably less than 30 ppm, even less than 10 ppm and contains at least a combination of olefins C5, preferably compounds C5 and at least 20% of the mass. olefins C6. The extraction of most of the olefins from raw materials in the intermediate light gasoline fraction can significantly improve the selectivity of the method with respect to the hydrogenation of olefins and avoid excessive consumption of hydrogen, because olefins are not sent back to the selective hydrodesulfurization section and therefore will not be hydrogenated.
Промежуточная тяжелая бензиновая фракция содержит главным образом углеводороды с температурой кипения, например, выше 84°С, тяжелые серосодержащие соединения (из группы тиофенов, сульфидов, дисульфидов), изначально присутствовавшие в подлежащем обработке бензине, а также серосодержащие соединения, главным образом типа сульфидов, которые образовались в ходе стадии а) путем добавления меркаптанов к олефинам.The intermediate heavy gasoline fraction contains mainly hydrocarbons with a boiling point, for example, above 84 ° C, heavy sulfur-containing compounds (from the group of thiophenes, sulfides, disulfides) that were originally present in the gasoline to be treated, as well as sulfur-containing compounds, mainly of the type of sulfides, which formed during stage a) by adding mercaptans to olefins.
Согласно изобретению способ включает в себя стадию с) гидрообессеривания тяжелой фракции, вышедшей со стадии фракционирования b). Эту обработку проводят в дистилляционной колонне, в которой находится каталитическая реакционная зона, называемой также «каталитической колонной».According to the invention, the method includes a step c) of hydrodesulfurization of the heavy fraction leaving the fractionation step b). This treatment is carried out in a distillation column in which there is a catalytic reaction zone, also called a “catalytic column”.
Эта стадия с) заключается в обессеривании сырья каталитической колонны путем контактирования с водородом, впрыскиваемым в колонну, и катализатором гидрообессеривания.This step c) consists in desulphurizing the feed of the catalyst column by contacting with hydrogen injected into the column and a hydrodesulfurization catalyst.
Дистилляционная колонна выполнена с возможностью функционирования в рабочих условиях, которые позволяют вводить во взаимодействие серосодержащие соединения сырья (меркаптаны, сульфиды и тиофеновые соединения) с водородом с образованием H2S.The distillation column is configured to operate under operating conditions that allow sulfur-containing raw material compounds (mercaptans, sulfides and thiophene compounds) to be reacted with hydrogen to form H 2 S.
Одновременно со стадией с) в каталитической дистилляционной колонне происходит стадия d), на которой разделяют сырье, состоящее по меньшей мере из второй промежуточной тяжелой фракции, выходящей со стадии фракционирования b), возможно в смеси с рециркуляционным потоком, по меньшей мере на две фракции, а именно, конечную обессеренную легкую бензиновую фракцию, полученную в результате разложения серосодержащих соединений, и обессеренную тяжелую фракцию.Simultaneously with step c), step d) takes place in the catalytic distillation column, in which the feedstock consisting of at least a second intermediate heavy fraction leaving the fractionation step b) is separated, possibly mixed with a recycle stream, into at least two fractions, namely, the final desulfurized light gasoline fraction obtained by decomposition of sulfur-containing compounds, and desulfurized heavy fraction.
Конечную обессеренную легкую бензиновую фракцию выводят из верхней части каталитической колонны с H2S, полученным путем обессеривания, и водородом, не вступившим во взаимодействие, тогда как обессеренную тяжелую фракцию выводят главным образом из нижней части, даже со дна каталитической колонны.The final desulfurized light gasoline fraction is removed from the upper part of the catalytic column with H 2 S obtained by desulfurization and hydrogen that has not come into contact, while the desulfurized heavy fraction is withdrawn mainly from the lower part, even from the bottom of the catalytic column.
В качестве варианта дополнительную обессеренную бензиновую фракцию можно извлекать в качестве бокового отгона в точке, расположенной между точкой ввода сырья и дном колонны.Alternatively, the additional desulfurized gasoline fraction can be recovered as a side distillation at a point located between the feed point and the bottom of the column.
Конечную обессеренную легкую бензиновую фракцию, сопровождаемую H2S и водородом, не вступившим во взаимодействие в каталитической колонне, затем конденсируют для отделения неконденсируемых соединений от жидкой фазы. Часть этой конечной легкой бензиновой фракции удаляют, а другую часть возвращают в колонну в качестве внутреннего рефлюкса.The final desulphurized light gasoline fraction, followed by H 2 S and hydrogen not reacted in the catalyst column, is then condensed to separate non-condensable compounds from the liquid phase. Part of this final light gasoline fraction is removed, and another part is returned to the column as internal reflux.
В качестве варианта способ по изобретению включает в себя также стадию рециркуляции всей или части обессеренной тяжелой бензиновой фракции в каталитическую дистилляционную колонну. При использовании возможной рециркуляции можно также осуществлять дополнительную подачу и очистку рециркуляционного потока.Alternatively, the method of the invention also includes the step of recirculating all or part of the desulfurized heavy gasoline fraction to a catalytic distillation column. When using possible recirculation, it is also possible to carry out an additional supply and purification of the recirculation stream.
В соответствии с вариантом осуществления, в котором рециркуляция обессеренной тяжелой бензиновой фракции является полной и дополнительного извлечения не происходит, фракционирование, осуществляемое в каталитической колонне, служит только для того, чтобы обеспечить рециркуляцию обессеренной тяжелой бензиновой фракции. В этом случае конечная легкая бензиновая фракция, извлекаемая из верхней части каталитической дистилляционной колонны, состоит из второй промежуточной тяжелой бензиновой фракции, выходящей со стадии b). Обессеренная тяжелая фракция, которую выводят со дна колонны, в этом случае состоит из углеводородной фракции, введенной при дополнительной загрузке, с точкой кипения, находящейся в более высоком температурном диапазоне, чем вторая промежуточная тяжелая фракция, выходящая со стадии b). Эта внешняя углеводородная фракция, которую затем рециркулируют по контуру в каталитическую дистилляционную колонну, служит для сохранения жидкой фазы на дне каталитической колонны, обеспечивая работу колонны при более высокой температуре для обессеривания самых тяжелых серосодержащих молекул, которые наиболее трудно поддаются конверсии. Дно каталитической колонны, работающей при высокой температуре, является зоной каталитического слоя, наиболее чувствительного к дезактивации в результате отложения кокса или смол. Эта более тяжелая фракция предпочтительно является фракцией парафинового типа и служит растворителем для смывания кокса и смол, которые откладываются на дне каталитической колонны. Это смывание является необходимым для получения длительного жизненного цикла каталитического слоя. Это тем более правильно, т.к. сырье в каталитической колонне содержит большое количество ненасыщенных соединений типа диолефинов.According to an embodiment in which the recirculation of the desulfurized heavy gasoline fraction is complete and no further recovery occurs, the fractionation carried out in the catalyst column serves only to ensure recirculation of the desulfurized heavy gasoline fraction. In this case, the final light gasoline fraction recovered from the top of the catalytic distillation column consists of a second intermediate heavy gasoline fraction leaving step b). The desulfurized heavy fraction, which is removed from the bottom of the column, in this case consists of a hydrocarbon fraction introduced at an additional charge, with a boiling point in a higher temperature range than the second intermediate heavy fraction leaving step b). This external hydrocarbon fraction, which is then recirculated to the catalytic distillation column, serves to maintain the liquid phase at the bottom of the catalytic column, allowing the column to operate at a higher temperature to desulfurize the heaviest sulfur-containing molecules that are most difficult to convert. The bottom of the catalytic column operating at high temperature is the zone of the catalytic layer most sensitive to decontamination as a result of the deposition of coke or resins. This heavier fraction is preferably a paraffin type fraction and serves as a solvent for washing off coke and resins that are deposited on the bottom of the catalyst column. This flushing is necessary to obtain a long life cycle of the catalytic layer. This is all the more correct since the feed in the catalyst column contains a large number of unsaturated compounds such as diolefins.
Этот вариант осуществления является преимущественным для ограничения потребления водорода на стадии а), т.к. стадия гидрирования предшественников смол и кокса (в частности, соединений типа диолефинов) не является необходимой.This embodiment is advantageous for limiting hydrogen consumption in step a), because a hydrogenation step for the resin and coke precursors (in particular compounds such as diolefins) is not necessary.
В соответствии с другим вариантом осуществления, в котором рециркуляция обессеренной тяжелой бензиновой фракции не происходит, промежуточную тяжелую бензиновую фракцию, выходящую со стадии фракционирования b), разделяют по меньшей мере на две фракции, причем каждая из этих фракций является обессеренной. При такой конфигурации обе фракции, извлекаемые на выходе из каталитической колонны, используют прямо в пуле бензина.According to another embodiment, in which no recirculation of the desulfurized heavy gasoline fraction occurs, the intermediate heavy gasoline fraction leaving the fractionation step b) is separated into at least two fractions, each of which fractions is desulfurized. With this configuration, both fractions recovered at the outlet of the catalyst column are used directly in the gasoline pool.
В соответствии с другим вариантом осуществления каталитическая дистилляционная колонна выполнена с возможностью разделять вторую промежуточную тяжелую бензиновую фракцию, выходящую со стадии фракционирования b), по меньшей мере на две обессеренные фракции. В этом варианте осуществления к тому же происходит дополнительная подача внешней фракции тяжелых углеводородов. Эти дополнительно введенные углеводороды рециркулируют в каталитическую дистилляционную колонну для сохранения жидкой фазы на дне каталитической колонны. В этом случае обе обессеренные фракции, происходящие из второй промежуточной тяжелой бензиновой фракции, выводят соответственно из верхней части колонны (конечная легкая фракция) и при помощи бокового отгона (дополнительная обессеренная бензиновая фракция), а обессеренная тяжелая фракция, которую выводят со дна колонны, является рециркуляционной тяжелой фракцией. В рамках изобретения можно также осуществлять частичные рециркуляции.According to another embodiment, the catalytic distillation column is configured to separate the second intermediate heavy gasoline fraction leaving the fractionation step b) into at least two desulfurized fractions. In this embodiment, moreover, an additional supply of an external fraction of heavy hydrocarbons occurs. These additionally introduced hydrocarbons are recycled to the catalytic distillation column to maintain the liquid phase at the bottom of the catalyst column. In this case, both desulfurized fractions originating from the second intermediate heavy gasoline fraction are removed respectively from the upper part of the column (final light fraction) and by side distillation (additional desulfurized gasoline fraction), and the desulfurized heavy fraction which is removed from the bottom of the column is recirculating heavy fraction. Partial recycling can also be carried out within the scope of the invention.
Преимущество способа по изобретению заключается в том, что нет необходимости обессеривать легкую бензиновую фракцию, выходящую со стадии фракционирования b), т.к. почти все серосодержащие соединения типа меркаптана превратились на стадии а) в соединения с более высокой молекулярной массой, так что они перешли в тяжелую бензиновую фракцию. Эта бензиновая фракция имеет низкое содержание серы и хорошее октановое число и не требует дообработки.An advantage of the method according to the invention is that there is no need to desulfurize the light gasoline fraction leaving the fractionation step b), because almost all sulfur-containing compounds of the mercaptan type were converted in stage a) to compounds with a higher molecular weight, so that they turned into a heavy gasoline fraction. This gasoline fraction has a low sulfur content and a good octane rating and does not require further processing.
На стадии а) реакции гидрирования не требуются. Водород, если его используют, служит главным образом для сохранения гидрирующей поверхности катализатора, обеспечивая высокий выход реакций демеркаптизации. Таким образом, низкое давление отрицательно не сказывается на способе по изобретению и потребление водорода является низким, что является преимуществом способа по изобретению.In step a), hydrogenation reactions are not required. Hydrogen, if used, serves primarily to preserve the hydrogenating surface of the catalyst, providing a high yield of demercaptization reactions. Thus, low pressure does not adversely affect the method of the invention and the consumption of hydrogen is low, which is an advantage of the method of the invention.
Другое преимущество способа по изобретению заключается в том, что обе первые стадии можно осуществлять при одинаковом давлении (за исключением потери сырья), т.к. стадия а) требует небольшого количества водорода, даже совсем не требует, также как и стадия b). Отсутствие необходимости в реакции удаления диенов на стадии а) также является благоприятным в отношении потребления водорода, т.к. на этой стадии водород не потребляется или потребляется в очень малом количестве. Такое функционирование при изодавлении на стадиях а) и b) позволяет возвращать газ из верхней части колонны на стадии b) с высоким содержанием водорода в реактор демеркаптизации на стадии а), если на стадии а) катализатор должен иметь гидрирующую поверхность, пригодную для высокой степени конверсии при демеркаптизации. Эта рециркуляция позволяет снизить потребление водорода на стадии а) и избежать потери этого водорода в системе подачи газообразного топлива. Этот водород обычно не содержит H2S, т.к. последний не продуцируется катализатором, используемым на стадии а) в выбранных условиях. Этот H2S даже может преобразовываться на стадии а) в случае присутствия в сырье.Another advantage of the method according to the invention is that both first stages can be carried out at the same pressure (except for the loss of raw materials), because stage a) requires a small amount of hydrogen, even does not require at all, as well as stage b). The absence of the need for a diene removal reaction in step a) is also favorable with respect to hydrogen consumption, since at this stage, hydrogen is not consumed or is consumed in very small quantities. Such operation during exhaustion in stages a) and b) allows the gas to be returned from the upper part of the column in stage b) with a high hydrogen content to the demercaptization reactor in stage a), if in stage a) the catalyst must have a hydrogenation surface suitable for a high degree of conversion with demercaptization. This recirculation reduces the hydrogen consumption in step a) and avoids the loss of this hydrogen in the gaseous fuel supply system. This hydrogen usually does not contain H 2 S, because the latter is not produced by the catalyst used in step a) under the selected conditions. This H 2 S can even be converted in step a) if present in the feed.
Преимущество способа по изобретению связано с тем, что катализатор и рабочие условия, используемые на стадии а), позволяют в противоположность реакторам тиоэтерификации, таким как описаны в уровне техники, обрабатывать весь бензин (т.е. С5-220°С) с высоким содержанием серы. Обработка всей бензиновой фракции за счет катализатора особенно предпочтительна для сохранения жидкой фазы на стадии с), если требуется высокая степень превращения при обессеривании, т.е. если каталитическая колонна работает при высокой температуре.An advantage of the process of the invention is that the catalyst and operating conditions used in step a) allow, in contrast to thioesterification reactors, such as those described in the prior art, to process all gasoline (i.e., C5-220 ° C.) with a high content sulfur. The treatment of the entire gasoline fraction with a catalyst is especially preferred for maintaining the liquid phase in step c) if a high degree of conversion during desulfurization is required, i.e. if the catalytic column is operating at high temperature.
Использование каталитической колонны, а не традиционного реактора гидрообессеривания в неподвижном слое позволяет осуществлять непрерывное орошение каталитической зоны противотоком жидкости внутри колонны. Это орошение каталитической зоны позволяет также смывать смолы, которые могут образовываться при полимеризации диолефинов. Парциальное давление водорода также является более низким по сравнению с традиционным гидрообессеривание в неподвижном слое, что помогает избегать нежелательных реакций гидрирования олефинов, которые вызывают одновременно избыточное потребление водорода и снижение октанового числа.The use of a catalytic column, rather than a conventional hydrodesulfurization reactor in a fixed bed, allows continuous irrigation of the catalytic zone with countercurrent liquid inside the column. This irrigation of the catalytic zone also allows washing away the resins that may form during the polymerization of diolefins. The partial pressure of hydrogen is also lower than traditional hydrodesulfurization in a fixed bed, which helps to avoid undesirable hydrogenation reactions of olefins, which cause both excessive hydrogen consumption and a decrease in octane number.
Другое преимущество, связанное с использованием каталитической колонны для селективного гидрообессеривания, заключается в том, что непрерывный нисходящий поток водорода перемещает Н2S, образовавшийся в ходе реакций гидрообессеривания, и способствует, таким образом, ограничению образования рекомбинантных меркаптанов путем добавления сульфида водорода к остающимся олефинам.Another advantage associated with the use of a catalytic column for selective hydrodesulfurization is that a continuous downward flow of hydrogen moves the H 2 S generated during the hydrodesulfurization reactions and thus helps to limit the formation of recombinant mercaptans by adding hydrogen sulfide to the remaining olefins.
Подробное описание изобретения.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Объектом настоящего изобретения является способ обессеривания бензина с ограниченным содержанием серы, исходя из бензина, предпочтительно происходящего из установки каталитического крекинга, коксования или установки для снижения вязкости. Бензин может представлять собой бензин так называемого полного крекинга (С5-220°С) или бензин, конечная температура кипения которого ниже или равна 210°С (легкий бензин).The object of the present invention is a method for the desulfurization of gasoline with a limited sulfur content, starting from gasoline, preferably originating from a catalytic cracking unit, coking unit or a unit for reducing viscosity. Gasoline can be gasoline of the so-called full cracking (C5-220 ° C) or gasoline, the final boiling point of which is lower than or equal to 210 ° C (light gasoline).
Согласно изобретению бензин подвергают сначала стадии а) превращения серосодержащих соединений, главным образом меркаптанов, самых легких соединений бензина, при помощи олефинов для увеличения их молекулярной массы. Способ также включает в себя вторую стадию b), которая заключается в перемещении всего или части бензина со стадии а) во фракционную колонну, называемую также “сплиттер”.According to the invention, gasoline is first subjected to step a) the conversion of sulfur-containing compounds, mainly mercaptans, the lightest gasoline compounds, using olefins to increase their molecular weight. The method also includes a second stage b), which consists in moving all or part of the gasoline from stage a) to a fraction column, also called a “splitter”.
Такая последовательность операций позволяет получать легкую фракцию, содержание серы в которой снижено без существенного уменьшения содержания олефинов и при высокой степени гидрообессеривания, а также без необходимости обработки этого легкого бензина в дополнительной секции гидрообессеривания или использования способов, позволяющих восстанавливать октановое число бензина.Such a sequence of operations allows to obtain a light fraction, the sulfur content of which is reduced without a significant reduction in the olefin content and with a high degree of hydrodesulfurization, as well as without the need for processing of this light gasoline in an additional section of hydrodesulfurization or using methods to restore the octane number of gasoline.
Способ по изобретению позволяет, таким образом, получать легкую бензиновую фракцию, которую можно направлять прямо в пул бензина, общее содержание серы в которой составляет меньше 50 м.д., предпочтительно меньше 30 м.д., даже меньше 10 м.д. в зависимости от количества первоначально присутствовавшей серы и химической природы серосодержащих соединений.The method according to the invention allows, therefore, to obtain a light gasoline fraction, which can be sent directly to the pool of gasoline, the total sulfur content of which is less than 50 ppm, preferably less than 30 ppm, even less than 10 ppm. depending on the amount of sulfur initially present and the chemical nature of the sulfur-containing compounds.
Способ по изобретению содержит также стадию с) гидрообессеривания тяжелой фракции, происходящей со стадии фракционирования b). Эту обработку проводят в дистилляционной колонне, в которой находится каталитическая реакционная зона, называемая также «каталитической колонной».The method according to the invention also comprises a step c) of hydrodesulfurization of the heavy fraction originating from fractionation step b). This treatment is carried out in a distillation column in which there is a catalytic reaction zone, also called a “catalytic column”.
Эта вторая стадия заключается в обессеривании этой первой тяжелой фракции путем контактирования с водородом на каталитическом слое.This second stage consists in the desulfurization of this first heavy fraction by contacting with hydrogen on a catalytic layer.
Каталитическая дистилляционная колонна имеет конфигурацию для функционирования в рабочих условиях, которые позволяют одновременно:The catalytic distillation column is configured for operation under operating conditions that allow:
- вводить во взаимодействие серосодержащие соединения сырья (меркаптаны, сульфиды и тиофеновые соединения) с водородом с образованием H2S,- enter into the interaction of sulfur-containing compounds of raw materials (mercaptans, sulfides and thiophene compounds) with hydrogen with the formation of H 2 S,
- разделять сырье, содержащее по меньшей мере промежуточную тяжелую бензиновую фракцию, происходящую со стадии фракционирования b) по меньшей мере на две фракции, а именно, конечную легкую бензиновую фракцию, обедненную серосодержащими соединениями до очень низкого содержания серы и содержащую большую часть олефинов, и тяжелую обессеренную фракцию, также с низким содержанием серы.- to separate raw materials containing at least an intermediate heavy gasoline fraction originating from fractionation step b) into at least two fractions, namely, the final light gasoline fraction depleted in sulfur-containing compounds to a very low sulfur content and containing most of the olefins, and heavy a desulfurized fraction, also low in sulfur.
В рамках настоящей заявки выражение «каталитическая колонна» означает устройство, в котором каталитическая реакция и разделение продуктов происходят по меньшей мере одновременно. Используемое устройство может включать в себя дистилляционную колонну, оборудованную каталитической секцией, в которой каталитическая реакция и перегонка происходят одновременно. Речь также может идти о дистилляционной колонне в сочетании по меньшей мере с одним реактором, находящимся внутри указанной колонны и на стенке последней. Внутренний реактор может функционировать как реактор, работающий в парообразной фазе, или как реактор, работающий в жидкой фазе с циркуляцией жидкость/пар в одном направлении или в противотоке.As used herein, the term “catalytic column” means a device in which a catalytic reaction and separation of products occur at least simultaneously. The device used may include a distillation column equipped with a catalytic section in which the catalytic reaction and distillation occur simultaneously. It can also be a distillation column in combination with at least one reactor located inside the column and on the wall of the latter. The internal reactor may function as a vapor phase reactor, or as a liquid phase reactor with liquid / vapor circulation in one direction or countercurrent.
Преимущество использования каталитической дистилляционной колонны по сравнению с реактором с одним неподвижным слоем, работающим в газообразной фазе, заключается в возможности осуществлять непрерывное орошение каталитической зоны противотоком жидкости внутри колонны. Это орошение каталитической зоны позволяет уменьшать коксование катализатора и, таким образом, продлевать цикл катализатора гидрообессеривания. Парциальное давление водорода также понижено по сравнению с традиционным гидрообессериванием в неподвижном слое, что помогает избегать нежелательных реакций гидрирования олефинов, которые приводят одновременно к чрезмерному потреблению водорода и снижению октанового числа. Использование каталитической колонны позволяет также контролировать реакцию, способствуя обмену выделяющимся теплом; тепло, выделяющееся в ходе реакции, может поглощаться теплом для испарения смеси.The advantage of using a catalytic distillation column compared to a reactor with a single fixed bed operating in the gaseous phase is the ability to continuously irrigate the catalytic zone with countercurrent liquid inside the column. This irrigation of the catalytic zone allows to reduce the coking of the catalyst and, thus, to extend the cycle of the catalyst for hydrodesulfurization. The partial pressure of hydrogen is also reduced in comparison with traditional hydrodesulfurization in a fixed bed, which helps to avoid undesirable hydrogenation reactions of olefins, which simultaneously lead to excessive hydrogen consumption and lower octane number. The use of a catalytic column also allows you to control the reaction, facilitating the exchange of heat generated; the heat released during the reaction can be absorbed by heat to evaporate the mixture.
Бензин, подлежащий обработке.Gasoline to be processed.
Способ по изобретению позволяет обрабатывать бензиновую фракцию любого типа, содержащую серу, предпочтительно, бензиновую фракцию, происходящую из установки каталитического крекинга, диапазон температур кипения которой обычно составляет примерно от температур кипения углеводородов, содержащих 2 или 3 атома углерода (С2 или С3), до примерно 250°С, более предпочтительно примерно от температур кипения углеводородов, содержащих 5 атомов углерода, до примерно 220°С.The method according to the invention allows to process any type of gasoline fraction containing sulfur, preferably a gasoline fraction originating from a catalytic cracking unit, the boiling point of which is usually from about the boiling point of hydrocarbons containing 2 or 3 carbon atoms (C2 or C3), to 250 ° C, more preferably from about the boiling point of hydrocarbons containing 5 carbon atoms, to about 220 ° C.
Способ по изобретению применяется также к бензиновой фракции, предварительно стабилизированной, т.е. бензиновой фракции, из которой удалены углеводороды, содержащие меньше 6 или 5 атомов углерода.The method according to the invention also applies to a gasoline fraction previously stabilized, i.e. gasoline fraction from which hydrocarbons containing less than 6 or 5 carbon atoms are removed.
Способом по изобретению можно также обрабатывать бензиновое сырье, называемое «легким», с конечной точкой кипения ниже указанных выше, которая, например, ниже или равна 210°С, ниже или равна 180°С, ниже или равна 160°С или ниже или равна 145°С.The method according to the invention can also process gasoline raw materials, called "light", with a final boiling point below the above, which, for example, is lower than or equal to 210 ° C, lower or equal to 180 ° C, lower or equal to 160 ° C or lower or equal 145 ° C.
Содержание серы в бензиновых фракциях, полученных каталитическим крекингом (FCC), зависит от содержания серы в сырье, обработанным FCC, от присутствия или отсутствии предварительной обработки сырья FCC, а также от конечной точки кипения фракции. Главным образом содержание серы во всей бензиновой фракции, в частности, происходящей из FCC, больше или равно 100 м.д. масс. и главным образом больше 500 м.д. масс. В бензинах, конечная точка кипения которых превышает 200°С, содержание серы часто больше 1000 м.д. масс., в некоторых случаях оно может даже достигать значений порядка 4000-5000 м.д. масс.The sulfur content of gasoline fractions obtained by catalytic cracking (FCC) depends on the sulfur content of the FCC-treated feedstock, the presence or absence of pre-treatment of FCC feedstock, and the final boiling point of the fraction. Mostly, the sulfur content in the whole gasoline fraction, in particular, derived from FCC, is greater than or equal to 100 ppm. mass and mainly more than 500 ppm mass In gasolines whose final boiling point exceeds 200 ° C, the sulfur content is often greater than 1000 ppm. mass., in some cases, it can even reach values of the order of 4000-5000 ppm mass
Например, бензины, происходящие из установок каталитического крекинга (FCC), содержат в среднем от 0,5% до 5% масс. диолефинов, от 20% до 50% масс. олефинов, от 10 м.д. до 0,5% масс. серы, из которой меркаптаны составляют главным образом менее 300 м.д. Меркаптаны главным образом концентрируются в легких фракциях бензина и более конкретно во фракции, температура кипения которой ниже 120°С.For example, gasolines originating from catalytic cracking units (FCC) contain on average from 0.5% to 5% of the mass. diolefins, from 20% to 50% of the mass. olefins, from 10 ppm up to 0.5% of the mass. sulfur, from which mercaptans are mainly less than 300 ppm. Mercaptans are mainly concentrated in light fractions of gasoline and more specifically in a fraction whose boiling point is below 120 ° C.
Следует отметить, что серосодержащие соединения, присутствующие в бензине, могут также содержать гетероциклические серосодержащие соединения, такие, например, как тиофены, алкилтиофены или бензотиофены.It should be noted that the sulfur-containing compounds present in gasoline may also contain heterocyclic sulfur-containing compounds, such as, for example, thiophenes, alkylthiophenes or benzothiophenes.
Стадия а) утяжеления меркаптанов при помощи олефиновStage a) weighting mercaptans with olefins
Эта стадия заключается в превращении легких серосодержащих соединений из группы меркаптанов, т.е. соединений, которые на выходе со стадии b) фракционирования содержались бы в легком бензине, в более тяжелые серосодержащие соединения, которые перемещаются в промежуточную тяжелую бензиновую фракцию на стадии b) фракционирования.This stage consists in the conversion of light sulfur-containing compounds from the group of mercaptans, i.e. compounds that would be contained in light gasoline at the exit from stage b) of fractionation into heavier sulfur-containing compounds which are transferred to the intermediate heavy gasoline fraction in stage b) of fractionation.
На этой стадии а) происходит реакция демеркаптизации, в ходе которой меркаптаны присоединяются к олефинам сырья в присутствии катализатора.At this stage a), a demercaptization reaction occurs during which mercaptans join the olefins of the feed in the presence of a catalyst.
Обычно меркаптаны, которые могут взаимодействовать на стадии а), являются следующими (перечень не является исчерпывающим): метилмеркаптан, этилмеркаптан, н-пропилмеркаптан, изопропилмеркаптан, изобутилмеркаптан, третбутилмеркаптан, н-бутилмеркаптан, вторбутилмеркаптан, изоамилмеркаптан, н-амилмеркаптан, α-метилбутилмеркаптан, α-этилпропилмеркаптан, н-гексилмеркаптан, 2-меркаптогексан.Typically, mercaptans that can interact in step a) are as follows (the list is not exhaustive): methyl mercaptan, ethyl mercaptan, n-propyl mercaptan, isopropyl mercaptan, tert-butyl mercaptan, n-butyl mercaptan, sec-butyl mercaptan, methyl-mercaptan, isl-mercaptan, i-mercaptan, α-ethylpropyl mercaptan, n-hexyl mercaptan, 2-mercaptohexane.
Реакцию демеркаптизации предпочтительно проводят на катализаторе, содержащем по меньшей мере один металл группы VIII (группы 8, 9 и 10 новой периодической классификации Handbook of Chemistry and Physics, 76 издание, 1995-1996), по меньшей мере один металл группы VIb (группа 6 новой периодической классификации Handbook of Chemistry and Physics, 76 издание, 1995-1996) и носитель. Металл группы VIII предпочтительно выбирают из никеля и кобальта и в частности из никеля. Металл группы VIb предпочтительно выбирают из молибдена и вольфрама и очень предпочтительно из молибдена.The demercaptization reaction is preferably carried out on a catalyst containing at least one metal of group VIII (
Носитель катализатора предпочтительно выбирают из оксида алюминия, алюмината никеля, оксида кремния, карбида кремния или смеси этих оксидов. Предпочтительно используют оксид алюминия и более предпочтительно чистый оксид алюминия. Предпочтительно используют носитель с общей пористостью, измеренной ртутной порометрией, составляющей от 0,4 до 1,4 см3/г и предпочтительно от 0,5 до 1,3 см3/г. Удельная поверхность носителя предпочтительно составляет от 70 м2/г до 350 м2/г. В предпочтительном варианте носитель является кубической гамма-модификацией оксида алюминия или дельта-модификацией оксида алюминия.The catalyst carrier is preferably selected from alumina, nickel aluminate, silicon oxide, silicon carbide, or a mixture of these oxides. Preferably, alumina is used, and more preferably pure alumina. Preferably, a support is used with a total porosity measured by mercury porosimetry of 0.4 to 1.4 cm 3 / g and preferably 0.5 to 1.3 cm 3 / g. The specific surface area of the carrier is preferably from 70 m 2 / g to 350 m 2 / g. In a preferred embodiment, the support is a cubic gamma modification of alumina or a delta modification of alumina.
Катализатор, используемый на стадии а), главным образом содержит:The catalyst used in stage a) mainly contains:
- носитель, состоящий из гамма- или дельта-модификации оксида алюминия с удельной поверхностью от 70 м2/г до 350 м2/г.- a carrier consisting of a gamma or delta modification of alumina with a specific surface area of 70 m 2 / g to 350 m 2 / g.
- массовое содержание оксида металла группы VIb составляет от 1 до 30% масс. по отношению к общей массе катализатора,- the mass content of the metal oxide of group VIb is from 1 to 30% of the mass. in relation to the total weight of the catalyst,
- массовое содержание оксида металла группы VIII составляет от 1 до 30% масс. по отношению к общей массе катализатора,- the mass content of the metal oxide of group VIII is from 1 to 30% of the mass. in relation to the total weight of the catalyst,
- степень сульфирования металлов, входящих в состав указанного катализатора, по меньшей мере равна 60%,- the degree of sulfonation of the metals that make up the specified catalyst is at least 60%,
- молярное соотношение неблагородного металла группы VIII и металла группы VIb составляет от 0,6 до 3 моль/моль.- the molar ratio of the base metal of group VIII and the metal of group VIb is from 0.6 to 3 mol / mol.
В частности было обнаружено, что технические свойства катализаторов улучшаются, если катализатор имеет следующие характеристики:In particular, it was found that the technical properties of the catalysts are improved if the catalyst has the following characteristics:
- носитель, состоящий из гамма-модификации оксида алюминия с удельной поверхностью, составляющей от 180 м2/г до 270 м2/г,- a carrier consisting of a gamma modification of alumina with a specific surface area of 180 m 2 / g to 270 m 2 / g,
- массовое содержание оксида металла группы VIb, выраженное в форме оксида, составляет от 4 до 20% масс по отношению к общей массе катализатора, предпочтительно от 6 до 18% масс.,- the mass content of the metal oxide of group VIb, expressed in the form of oxide, is from 4 to 20% by weight relative to the total weight of the catalyst, preferably from 6 to 18% by weight,
- массовое содержание оксида металла группы VIII, выраженное в форме оксида, составляет от 3 до 15% масс. и предпочтительно от 4 до 12% масс. по отношению к общей массе катализатора,- the mass content of the metal oxide of group VIII, expressed in the form of oxide, is from 3 to 15% of the mass. and preferably from 4 to 12% of the mass. in relation to the total weight of the catalyst,
- молярное соотношение неблагородного металла группы VIII и металла группы VIb составляет от 0,6 до 3 моль/моль и предпочтительно от 1 до 2,5 моль/моль.- the molar ratio of the base metal of group VIII and the metal of group VIb is from 0.6 to 3 mol / mol and preferably from 1 to 2.5 mol / mol.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения используют катализатор с массовым содержанием оксида никеля (в форме NiO), составляющим от 4 до 12% масс., с массовым содержанием оксида молибдена (в форме МоО3), составляющим от 6 до 18% масс. и массовым соотношением никель/молибден, составляющим от 1 до 2,5, при этом металлы нанесены на носитель, состоящий только из оксида алюминия, и степень сульфирования металлов, входящих в состав катализатора, превышает 80%.In a preferred embodiment, the catalyst is used with a mass content of nickel oxide (in the form of NiO), of from 4 to 12 wt.%, With the weight content of molybdenum oxide (MoO 3 in the form) of from 6 to 18% by weight. and a mass ratio of nickel / molybdenum, comprising from 1 to 2.5, while the metals are deposited on a carrier consisting only of aluminum oxide, and the degree of sulfonation of the metals included in the catalyst exceeds 80%.
Катализатор по изобретению можно получать любой известной специалисту технологией и в частности путем пропитки выбранного носителя металлами групп VIII и VIb.The catalyst according to the invention can be obtained by any technology known to a person skilled in the art, and in particular by impregnation of the selected support with metals of groups VIII and VIb.
После введения металлов групп VIII и VIb и возможно формовки катализатора его подвергают активации. Цель этой обработки главным образом заключается в превращении молекулярных предшественников металлов в оксидную фазу. В этом случае речь идет об окислительной обработке, но можно также провести просто сушку катализатора. В случае окислительной обработки, называемой также прокаливанием, катализатор главным образом обрабатывают на воздухе или в атмосфере разведенного кислорода и температура обработки главным образом составляет от 200°С до 550°С, предпочтительно от 300°С до 500°С.After the introduction of metals of groups VIII and VIb and possibly molding the catalyst, it is subjected to activation. The purpose of this treatment is mainly to convert the molecular precursors of metals to the oxide phase. In this case, we are talking about oxidative treatment, but you can also just carry out the drying of the catalyst. In the case of an oxidative treatment, also called calcination, the catalyst is mainly treated in air or in an atmosphere of diluted oxygen and the treatment temperature is mainly from 200 ° C to 550 ° C, preferably from 300 ° C to 500 ° C.
После прокаливания металлы, нанесенные на носитель, находятся в форме оксидов. В случае никеля и молибдена металлы находятся главным образом в форме МоО3 или NiO. Перед приведением в контакт с обрабатываемым сырьем катализаторы проходят стадию сульфирования. Сульфирование предпочтительно осуществляют в сульфатвосстанавливающей среде, т.е. в присутствии Н2S и водорода для превращения оксидов металлов в сульфиды, такие как например МоS2 и Ni3S2. Сульфирование осуществляют путем подачи на катализатор потока, содержащего Н2S и водород, или же серосодержащего соединения, способного разлагаться до Н2S в присутствии катализатора и водорода. Полисульфиды такие, как диметилдисульфид, являются предшественниками Н2S, широко используемыми для сульфирования катализаторов. Температуру устанавливают так, чтобы Н2S вступил во взаимодействие с металлическими оксидами с образованием металлических сульфидов. Это сульфирование можно осуществлять in situ или ex situ (внутри реактора или вне реактора) реактора демеркаптизации при температуре от 200 до 600°С и более предпочтительно от 300 до 500°С.After calcination, the metals deposited on the carrier are in the form of oxides. In the case of nickel and molybdenum, the metals are mainly in the form of MoO 3 or NiO. Before being brought into contact with the processed feed, the catalysts go through a sulfonation step. Sulfonation is preferably carried out in a sulfate reducing medium, i.e. in the presence of H 2 S and hydrogen to convert metal oxides to sulfides, such as for example MoS 2 and Ni 3 S 2 . Sulfonation is carried out by feeding to the catalyst a stream containing H 2 S and hydrogen, or a sulfur-containing compound capable of decomposing to H 2 S in the presence of a catalyst and hydrogen. Polysulfides such as dimethyldisulfide are H 2 S precursors widely used for sulfonation of catalysts. The temperature is set so that H 2 S interacts with metal oxides to form metal sulfides. This sulfonation can be carried out in situ or ex situ (inside the reactor or outside the reactor) of the demercaptization reactor at a temperature of from 200 to 600 ° C and more preferably from 300 to 500 ° C.
Стадию а) можно проводить без добавления водорода в реактор, но предпочтительно водород впрыскивают вместе с сырьем для сохранения гидрирующей способности поверхности катализатора для высокой степени конверсии при демеркаптизации. Обычно стадию а) осуществляют при отношении расход H2/расход сырья, составляющем от 0 до 25 Nм3 водорода на м3 сырья, предпочтительно от 0 до 10 Nм3 водорода на м3 сырья, очень предпочтительно от 0 до 5 Nм3 водорода на м3 сырья и более предпочтительно от 0,5 до 2 Nм3 водорода на м3 сырья.Stage a) can be carried out without adding hydrogen to the reactor, but preferably hydrogen is injected with the feed to maintain the hydrogenation ability of the catalyst surface for a high degree of conversion during demercaptization. Typically, step a) is carried out at a H 2 / feed ratio of 0 to 25 Nm 3 of hydrogen per m 3 of feed, preferably 0 to 10 Nm of hydrogen per m 3 of feed, very preferably 0 to 5 Nm of hydrogen per m 3 of raw materials and more preferably from 0.5 to 2 Nm 3 of hydrogen per m 3 of raw materials.
Общее количество сырья обычно вводят через вход реактора. Тем не менее, в некоторых случаях предпочтительно вводить часть или все сырье между двумя последовательными каталитическими слоями, находящимися в реакторе. Этот вариант осуществления позволяет в частности продолжать работу реактора, если вход в реактор забит отложениями полимеров, частиц или смол, присутствующих в сырье.The total amount of feed is usually introduced through the inlet of the reactor. However, in some cases, it is preferable to introduce part or all of the feed between two successive catalytic layers in the reactor. This embodiment allows, in particular, to continue the operation of the reactor if the entrance to the reactor is clogged with deposits of polymers, particles or resins present in the feed.
Подлежащий обработке бензин приводят в контакт с катализатором при температуре от 50°С до 250°С, предпочтительно от 80°С до 220°С и еще более предпочтительно от 90°С до 200°С, с объемной скоростью жидкости (LHVS), составляющей от 0,5 h-1 до 10 h-1, причем единицей объемной скорости жидкости является литр сырья на литр катализатора в час (л/л⋅час). Давление составляет от 0,4 МПа до 5 МПа и предпочтительно от 0,6 до 2 МПа и более предпочтительно от 0,6 до 1 МПа.The gasoline to be treated is brought into contact with the catalyst at a temperature of from 50 ° C to 250 ° C, preferably from 80 ° C to 220 ° C, and even more preferably from 90 ° C to 200 ° C, with a volumetric fluid velocity (LHVS) of from 0.5 h -1 to 10 h -1 , and the unit volumetric velocity of the liquid is a liter of feed per liter of catalyst per hour (l / l /h). The pressure is from 0.4 MPa to 5 MPa, and preferably from 0.6 to 2 MPa, and more preferably from 0.6 to 1 MPa.
По окончании стадии а) содержание меркаптанов в бензине, обработанном в условиях, изложенных выше, понижено. Главным образом полученный бензин содержит менее 50 м.д. масс. меркаптанов и предпочтительно менее 10 м.д. масс. Легкие серосодержащие соединения, температура кипения которых ниже температуры кипения тиофена (84°С), главным образом превращаются более чем на 80%, даже более чем на 90%. Олефины не гидрируются или гидрируются в очень малой степени, что позволяет поддерживать хорошее октановое число на выходе со стадии а). Степень гидрирования олефинов, как правило, меньше 2%.At the end of stage a), the content of mercaptans in gasoline processed under the conditions described above is reduced. Mostly produced gasoline contains less than 50 ppm. mass mercaptans and preferably less than 10 ppm mass Light sulfur-containing compounds, the boiling point of which is lower than the boiling point of thiophene (84 ° C), mainly turn more than 80%, even more than 90%. Olefins are not hydrogenated or hydrogenated to a very small extent, which allows to maintain a good octane number at the exit from stage a). The degree of hydrogenation of olefins is typically less than 2%.
Стадия b) разделения на промежуточную легкую бензиновую фракцию и промежуточную тяжелую бензиновую фракциюStage b) separation of the intermediate light gasoline fraction and the intermediate heavy gasoline fraction
Стадию b) разделения преимущественно проводят в традиционной дистилляционной колонне, называемой также “сплиттер”. Эта фракционная колонна позволяет разделять промежуточную легкую бензиновую фракцию с низким содержанием серосодержащих соединений и промежуточную тяжелую бензиновую фракцию, предпочтительно содержащую большую часть серосодержащих соединений, изначально присутствующих в исходном бензине.Stage b) of the separation is preferably carried out in a conventional distillation column, also called a “splitter”. This fractional column allows the separation of the intermediate light gasoline fraction with a low content of sulfur-containing compounds and the intermediate heavy gasoline fraction, preferably containing most of the sulfur-containing compounds originally present in the starting gasoline.
Эта фракционная колонна работает главным образом при давлении от 0,1 до 2 МПа и предпочтительно от 0,6 до 1 МПа. Следует отметить, что это давление может по существу быть таким же (за исключением потери сырья) как и давление в реакторе на стадии а). Такое функционирование при изодавлении на стадиях а) и b) позволяет возвращать газ из верхней части колонны стадии b) с высоким содержанием водорода в реактор демеркаптизации на стадии а) (если на стадии а) катализатор должен иметь гидрирующую поверхность, пригодную для высокой степени конверсии при демеркаптизации). Это рециркуляция позволяет понизить потребление водорода на стадии а) и избежать потери этого водорода в системе подачи газообразного топлива. Этот водород обычно не содержит H2S, т.к. последний не продуцируется катализатором, используемым на стадии а) в выбранных условиях.This fractional column operates mainly at a pressure of from 0.1 to 2 MPa and preferably from 0.6 to 1 MPa. It should be noted that this pressure can essentially be the same (with the exception of the loss of raw materials) as the pressure in the reactor in stage a). Such operation during exhaustion in stages a) and b) allows gas to be returned from the upper part of the column of stage b) with a high hydrogen content to the demercaptization reactor in stage a) (if in stage a) the catalyst must have a hydrogenation surface suitable for a high degree of conversion at demercaptization). This recirculation reduces the hydrogen consumption in step a) and avoids the loss of this hydrogen in the gaseous fuel supply system. This hydrogen usually does not contain H 2 S, because the latter is not produced by the catalyst used in step a) under the selected conditions.
Число теоретических тарелок в этой разделительной колонне обычно составляет от 10 до 100, предпочтительно от 20 до 60. Флегмовое число, полученное делением расхода жидкости в колонне на расход дистиллята, выраженным в кг/час, главным образом меньше единицы и предпочтительно меньше 0,8.The number of theoretical plates in this separation column is usually from 10 to 100, preferably from 20 to 60. The reflux ratio obtained by dividing the liquid flow rate in the column by the distillate flow rate, expressed in kg / h, is mainly less than one and preferably less than 0.8.
Промежуточный легкий бензин, полученный разделением b), содержит главным образом по меньшей мере совокупность олефинов С5, предпочтительно, соединений С5 и по меньшей мере 20% олефинов С6. Температуру фракционирования колонны часто устанавливают так, чтобы тиофен не перемещался в промежуточную легкую бензиновую фракцию. Таким образом, первоначальная температура диапазона дистилляции промежуточной тяжелой бензиновой фракции составляет около 84°С. Эта первоначальная температура возможно является более высокой в зависимости от ожидаемого содержания серы в промежуточной легкой бензиновой фракции и может составлять примерно 100°С, даже до 120°С.The intermediate light gasoline obtained by separation b) contains mainly at least a combination of C5 olefins, preferably C5 compounds and at least 20% C6 olefins. The column fractionation temperature is often set so that thiophene does not move into the intermediate light gasoline fraction. Thus, the initial temperature of the distillation range of the intermediate heavy gasoline fraction is about 84 ° C. This initial temperature is possibly higher depending on the expected sulfur content in the intermediate light gasoline fraction and can be about 100 ° C, even up to 120 ° C.
В качестве альтернативы дистилляционная колонна имеет конфигурацию, позволяющую боковой отбор промежуточной бензиновой фракции, т.е. бензиновой фракции, точки кипения которой находятся между конечной точкой кипения промежуточной легкой бензиновой фракции и начальной точкой кипения промежуточной тяжелой бензиновой фракции. Указанную промежуточную бензиновую фракцию можно затем подвергать гидрообессериванию в предназначенном для этой цели реакторе и затем смешивать с промежуточной легкой бензиновой фракцией.Alternatively, the distillation column is configured to allow lateral extraction of the intermediate gasoline fraction, i.e. gasoline fraction, the boiling point of which is between the final boiling point of the intermediate light gasoline fraction and the initial boiling point of the intermediate heavy gasoline fraction. The specified intermediate gasoline fraction can then be subjected to hydrodesulfurization in a dedicated reactor and then mixed with the intermediate light gasoline fraction.
Стадии с) и d) гидрообессеривания в каталитической колонне.Stage c) and d) hydrodesulfurization in a catalytic column.
Реакция обессеривания на стадии с) является реакцией гидрообессеривания, заключающейся в прохождении сырья в присутствии водорода, который впрыскивают в указанную колонну, по меньшей мере по одному катализатору, по меньшей мере частично находящемуся в форме сульфида, содержащему по меньшей мере один металл группы VIII, по меньшей мере один металл группы VIb и возможно фосфор, при температуре от 210°С до 350°С, предпочтительно от 220°С до 320°С. Давление в верхней части колонны главным образом поддерживают между примерно 0,1 и примерно 4 МПа и предпочтительно между 1 и 3 МПа. Отношение расход Н2/расход сырья в колонне составляет от 25 до 400 Nм3 на м3 жидкого сырья и предпочтительно от 40 до 100 Nм3 на м3 жидкого сырья.The desulfurization reaction in step c) is a hydrodesulfurization reaction, which involves passing a feed in the presence of hydrogen, which is injected into said column of at least one catalyst at least partially in the form of a sulfide containing at least one metal of group VIII, according to at least one metal of group VIb and possibly phosphorus, at a temperature of from 210 ° C to 350 ° C, preferably from 220 ° C to 320 ° C. The pressure at the top of the column is mainly maintained between about 0.1 and about 4 MPa, and preferably between 1 and 3 MPa. The ratio of consumption of N 2 / consumption of raw materials in the column is from 25 to 400 Nm 3 per m 3 of liquid raw materials and preferably from 40 to 100 Nm 3 per m 3 of liquid raw materials.
Металл группы VIII предпочтительно представляет собой кобальт или никель, а металл группы VIb главным образом представляет собой молибден или вольфрам. Предпочтительными являются сочетания кобальт-молибден и никель-молибден. Содержание металла группы VIII, выраженное оксидом, составляет главным образом от 0,5 до 25% масс., предпочтительно от 1 до 10% масс. по отношению к массе катализатора. Содержание металла группы VIb, выраженное оксидом, составляет главным образом от 1,5 до 60% масс., предпочтительно от 3 до 50% масс. по отношению к массе катализатора.The Group VIII metal is preferably cobalt or nickel, and the Group VIb metal is mainly molybdenum or tungsten. Preferred are cobalt-molybdenum and nickel-molybdenum combinations. The content of the metal of group VIII, expressed by oxide, is mainly from 0.5 to 25 wt. -%, preferably from 1 to 10% of the mass. in relation to the weight of the catalyst. The metal content of group VIb, expressed by oxide, is mainly from 1.5 to 60% by weight, preferably from 3 to 50% by weight. in relation to the weight of the catalyst.
Предпочтительно, если катализатор относится к типу кобальт-молибден, содержание кобальта, выраженное оксидом, составляет главным образом от 0,5 до 15% масс. и более предпочтительно от 2 до 5% масс., содержание молибдена, выраженное оксидом, составляет от 1,5 до 60% масс. и более предпочтительно от 5 до 20% масс.Preferably, if the catalyst is of the cobalt-molybdenum type, the cobalt content expressed by the oxide is mainly from 0.5 to 15% by weight. and more preferably from 2 to 5% by weight, the molybdenum content expressed by the oxide is from 1.5 to 60% by weight. and more preferably from 5 to 20% of the mass.
Предпочтительно, если катализатор относится к типу никель-молибден, содержание никеля, выраженное оксидом, составляет главным образом от 0,5 до 25% масс. и более предпочтительно от 5 до 25% масс., содержание молибдена, выраженное оксидом, составляет от 1,5 до 30% масс. и более предпочтительно от 3 до 20% масс.Preferably, if the catalyst is of the nickel-molybdenum type, the nickel content expressed by the oxide is mainly from 0.5 to 25% of the mass. and more preferably from 5 to 25% by weight, the molybdenum content expressed by the oxide is from 1.5 to 30% by weight. and more preferably from 3 to 20% of the mass.
Носитель катализатора обычно представляет собой твердое пористое вещество, такое, например, как оксид алюминия, оксид кремния-оксид алюминия или другие твердые пористые вещества, такие как, например, оксид магния, оксид кремния или оксид титана, индивидуально или в смеси с оксидом алюминия или оксидом кремния-оксидом алюминия и может изначально быть в виде экструдированных элементов малого диаметра или сфер. В колонне катализатор должен иметь структуру, адаптированную к каталитической дистилляции с тем, чтобы одновременно действовать как каталитический агент для проведения реакций, а также как агент массопереноса с тем, чтобы обеспечивать доступные разделительные ярусы вдоль слоя.The catalyst carrier is usually a solid porous substance, such as, for example, alumina, silica-alumina or other solid porous substances, such as, for example, magnesium oxide, silica or titanium oxide, individually or in admixture with alumina or silica-alumina and may initially be in the form of extruded elements of small diameter or spheres. In the column, the catalyst must have a structure adapted for catalytic distillation in order to simultaneously act as a catalytic agent for carrying out the reactions, as well as as a mass transfer agent, so as to provide accessible separation layers along the layer.
Для сведения к минимуму гидрирования олефинов в обработанном сырье предпочтительно использовать катализатор типа кобальт-молибден, в котором плотность молибдена, выраженная в % масс. МоО3 на единицу поверхности, превышает 0,07 и предпочтительно превышает 0,12. Катализатор по изобретению предпочтительно имеет удельную поверхность меньше 250 м2/г, более предпочтительно меньше 230 м2/г и очень предпочтительно меньше 190 м2/г.To minimize the hydrogenation of olefins in the processed feed, it is preferable to use a cobalt-molybdenum type catalyst in which the molybdenum density, expressed in% by weight. MoO 3 per unit surface is greater than 0.07 and preferably greater than 0.12. The catalyst of the invention preferably has a specific surface area of less than 250 m 2 / g, more preferably less than 230 m 2 / g, and very preferably less than 190 m 2 / g.
Для достижения высокой степени конверсии при гидрообессеривании и одновременно при гидрировании олефинов (в частности, на дне каталитической колонны при рециркуляции тяжелой бензиновой фракции) предпочтительным является использование катализатора типа никель-молибден. Катализатор по изобретению в этих случаях предпочтительно имеет удельную поверхность от 70 до 250 м2/г.In order to achieve a high degree of conversion during hydrodesulfurization and at the same time during the hydrogenation of olefins (in particular, at the bottom of the catalyst column during heavy gasoline fraction recycling), it is preferable to use a nickel-molybdenum catalyst. The catalyst of the invention in these cases preferably has a specific surface area of 70 to 250 m 2 / g.
Нанесение металлов на носитель осуществляют любыми известными специалисту методами, такими, например, как сухая пропитка избытком раствора, содержащего предшественники металлов. Указанный раствор выбирают так, чтобы растворять предшественники металлов в требуемых концентрациях. В случае синтеза катализатора СоМо, например, предшественником молибдена может являться оксид молибдена, гептомолибдат аммония. В отношении кобальта можно, например, назвать нитрат кобальта, гидроксид кобальта, карбонат кобальта. Предшественники главным образом растворяют в среде, обеспечивающей их растворение в требуемых концентрациях. Таким образом, в разных случаях в качестве растворителя используют водную и/или органическую среду. Фосфор можно добавлять в виде фосфорной кислоты.The application of metals to the support is carried out by any methods known to the skilled person, such as, for example, dry impregnation with an excess of a solution containing metal precursors. The specified solution is chosen so as to dissolve the metal precursors in the required concentrations. In the case of the synthesis of a CoMo catalyst, for example, the molybdenum precursor may be molybdenum oxide, ammonium heptomolybdate. With respect to cobalt, for example, cobalt nitrate, cobalt hydroxide, cobalt carbonate can be called. The precursors are mainly dissolved in a medium providing for their dissolution in the required concentrations. Thus, in different cases, an aqueous and / or organic medium is used as a solvent. Phosphorus can be added as phosphoric acid.
В рамках изобретения в реакционной зоне можно использовать более одного каталитического слоя, например, два разных каталитических слоя, отделенных друг от друга пространством. При некоторых конфигурация каталитическая колонна может также содержать более одного каталитического слоя, содержащих разные катализаторы, в частности, если требуется использовать эффективную комбинацию разных свойств катализаторов типа кобальт-молибден и типа никель-молибден. В другой конфигурации в способе по изобретению каталитический слой колонны может находиться только над или только под местом ввода сырья.Within the framework of the invention, more than one catalytic layer can be used in the reaction zone, for example, two different catalytic layers separated by space. In some configurations, the catalyst column may also contain more than one catalyst layer containing different catalysts, in particular if it is desired to use an effective combination of different properties of cobalt-molybdenum and nickel-molybdenum catalysts. In another configuration, in the method according to the invention, the catalytic layer of the column can be only above or only below the place of input of raw materials.
При работе каталитической колонны в реакционной зоне одновременно образуются пар и жидкость. Значительную часть пара составляет водород, остальное состоит из части выпаренного сырья и сульфида водорода.When the catalyst column is operating in the reaction zone, steam and liquid are simultaneously formed. A significant part of the vapor is hydrogen, the rest consists of a part of the evaporated raw materials and hydrogen sulfide.
Как при любой дистилляции в системе существует градиент температуры так, что в нижней части колонны находятся соединения с более высокой температурой кипения, чем в верхней части колонны. Дистилляция позволяет разделять соединения, присутствующие в сырье, за счет разницы температуры кипения.As with any distillation, a temperature gradient exists in the system so that compounds with a higher boiling point are found in the lower part of the column than in the upper part of the column. Distillation allows the separation of compounds present in the feed due to the difference in boiling point.
Реакционное тепло, возможно выделяющееся в каталитической колонне, выводят путем испарения смеси на дистилляционной тарелке, о которой идет речь. Следовательно, температурный профиль колонны является очень устойчивым и каталитические реакции, которые протекают на слое, не мешают ее работе. Также эта стабильность температурного профиля позволяет получать устойчивую кинетику реакций, т.к. они являются изотермическими на каждом разделительном ярусе, при этом температуры зависят только от равновесия жидкость-пар разделительных ярусов и регулировки давления в колонне.The reaction heat, possibly generated in the catalytic column, is removed by evaporation of the mixture on the distillation plate in question. Therefore, the temperature profile of the column is very stable and the catalytic reactions that occur on the layer do not interfere with its operation. Also, this stability of the temperature profile allows one to obtain stable reaction kinetics, since they are isothermal on each dividing tier, while temperatures depend only on the liquid-vapor equilibrium of the dividing tiers and pressure regulation in the column.
Каталитическая дистилляционная колонна имеет конфигурацию, обеспечивающую функционирование в рабочих условиях, которые позволяют разделять сырье, состоящее по меньшей мере из второй промежуточной тяжелой фракции, происходящей со стадии фракционирования b), по меньшей мере на две фракции, а именно обессеренную конечную легкую бензиновую фракцию, полученную разложением серосодержащих соединений, и обессеренную тяжелую фракцию.The catalytic distillation column is configured to operate under operating conditions that allow separation of the feedstock consisting of at least a second intermediate heavy fraction originating from fractionation step b) into at least two fractions, namely a desulfurized final light gasoline fraction obtained decomposition of sulfur-containing compounds, and desulfurized heavy fraction.
Конечную легкую бензиновую фракцию извлекают в верхней части каталитической колонны с Н2S, образовавшимся в ходе обессеривания, и водорода, не вступившего во взаимодействие, тогда как обессеренную тяжелую бензиновую фракцию извлекают со дна каталитической колонны.The final light gasoline fraction is recovered in the upper part of the catalytic column with H 2 S formed during desulfurization and unreacted hydrogen, while the desulfurized heavy gasoline fraction is recovered from the bottom of the catalyst column.
В варианте дополнительную обессеренную бензиновую фракцию можно извлекать путем бокового отбора в точке, расположенной между местом ввода сырья и дном колонны.In an embodiment, the additional desulfurized gasoline fraction can be recovered by lateral sampling at a point located between the feed inlet and the bottom of the column.
Предпочтительно конечную легкую бензиновую фракцию, сопровождаемую Н2S, образовавшимся в ходе реакций обессеривания и не вступившим во взаимодействие водородом, охлаждают до температуры, главным образом ниже 60°С для конденсации углеводородов. Газообразные фазы (содержащие главным образом образовавшийся Н2S и не вступивший во взаимодействие водород) и жидкую углеводородную фазу (т.е. пригодную для переработки конечную легкую бензиновую фракцию) разделяют в сепараторе. Часть этой конечной легкой бензиновой фракции перемещают в пул бензина, тогда как другую часть рециркулируют в колонну в качестве внутреннего рефлюкса. Внутренний рефлюкс одновременно пригоден для осуществления дистилляции сырья и позволяет также осуществлять постоянную промывку катализатора. Нисходящий поток жидкости в колонне позволяет очищать катализатор от кокса и смол, которые могут образовываться в частности в результате присутствия в сырье высоконенасыщенных соединений, диолефинового или ацетиленового типа. Это позволяет уменьшать дезактивацию катализатора и, следовательно, обеспечивать продолжительный цикл.Preferably, the final light gasoline fraction, followed by H 2 S formed during the desulfurization reactions and not reacted with hydrogen, is cooled to a temperature, mainly below 60 ° C, to condense the hydrocarbons. The gaseous phases (containing mainly the formed H 2 S and unreacted hydrogen) and the liquid hydrocarbon phase (i.e. the final light gasoline fraction suitable for processing) are separated in a separator. A portion of this final light gasoline fraction is transferred to a gasoline pool, while another portion is recycled to the column as internal reflux. Internal reflux is at the same time suitable for distillation of the feed and also allows continuous flushing of the catalyst. The downward flow of liquid in the column allows you to clean the catalyst from coke and resins, which can be formed in particular as a result of the presence of highly unsaturated compounds in the feed, diolefin or acetylene type. This allows to reduce the deactivation of the catalyst and, therefore, to ensure a long cycle.
Газообразную фазу, богатую Н2S и водородом, можно направлять, например, в абсорбер, содержащий амины, для очистки и извлечения водорода для его повторного использования в способе.The gaseous phase rich in H 2 S and hydrogen can be sent, for example, to an amine-containing absorber for purification and extraction of hydrogen for reuse in the process.
В варианте способ по изобретению включает в себя также стадию рециркуляции в каталитической колонне всей или части обессеренной тяжелой бензиновой фракции, которую отбирают со дна указанной каталитической колонны. Если используют эту возможную рециркуляцию, можно также осуществлять дополнительную загрузку и очищать рециркуляционный поток.In an embodiment, the method of the invention also includes the step of recirculating in the catalytic column all or part of the desulfurized heavy gasoline fraction, which is taken from the bottom of said catalytic column. If you use this possible recirculation, you can also perform additional loading and clean the recirculation stream.
В качестве альтернативы рециркуляционный поток может также содержать внешнюю фракцию углеводородов (поступающую с дополнительной загрузкой), начальная точка кипения которой выше или равна точке кипения промежуточной тяжелой бензиновой фракции. Эту внешнюю фракцию углеводородов выводят со дна каталитической дистилляционной колонны и возвращают по контуру в указанную колонну.Alternatively, the recycle stream may also contain an external hydrocarbon fraction (supplied with additional charge), the initial boiling point of which is higher than or equal to the boiling point of the intermediate heavy gasoline fraction. This external hydrocarbon fraction is withdrawn from the bottom of the catalytic distillation column and returned along the circuit to said column.
Различные варианты способа по изобретению приводятся ниже, причем перечень этих вариантов не является исчерпывающим.Various options for the method according to the invention are given below, and the list of these options is not exhaustive.
В первом варианте сырье, которое подают на стадию с), состоящее из промежуточной тяжелой бензиновой фракции, происходящей со стадии b), разделяют по меньшей мере на две бензиновые фракции. В этом варианте конечную легкую бензиновую фракцию и обессеренную тяжелую фракцию, происходящие со стадии с) и d), являются пригодными для прямой переработки для пула бензина. Этот вариант предпочтительно используют, если бензиновая фракция, впрыскиваемая на стадии а) через вход линии, является широкой бензиновой фракцией, т.е. имеющей диапазон температур кипения примерно от температур кипения углеводородов, содержащих 2 или 3 атома углерода (С2 или С3), примерно до 250°С или более предпочтительно от температур кипения углеводородов, содержащих 2 или 3 атома углерода (С2 или С3), примерно до 220°С или более предпочтительно примерно от температур кипения углеводородов, содержащих 5 атомов углерода, примерно до 220°С. Его можно также использовать с легким бензином, т.е. имеющим конечную точку кипения ниже 210°С.In a first embodiment, the feed to Step c) consisting of an intermediate heavy gasoline fraction originating from Step b) is separated into at least two gasoline fractions. In this embodiment, the final light gasoline fraction and desulfurized heavy fraction originating from step c) and d) are suitable for direct processing for a gasoline pool. This option is preferably used if the gasoline fraction injected in step a) through the inlet of the line is a wide gasoline fraction, i.e. having a boiling point range from about the boiling point of hydrocarbons containing 2 or 3 carbon atoms (C2 or C3), up to about 250 ° C or more preferably from the boiling point of hydrocarbons containing 2 or 3 carbon atoms (C2 or C3), up to about 220 ° C or more preferably from about the boiling point of hydrocarbons containing 5 carbon atoms, up to about 220 ° C. It can also be used with light gasoline, i.e. having a final boiling point below 210 ° C.
В этом варианте каталитический слой предпочтительно состоит из одного слоя катализатора типа кобальт-молибден.In this embodiment, the catalyst bed preferably consists of a single catalyst bed of cobalt-molybdenum type.
Конечная легкая бензиновая фракция, извлекаемая из верхней части колонны, и обессеренная тяжелая фракция, извлекаемая из нижней части колонны, являются бензиновыми фракциями, обессеренными до очень низкого содержания серы, т.е. имеющими содержание серы менее 50 м.д. масс. и предпочтительно менее 30 м.д. или 10 м.д. масс. Конечная легкая бензиновая фракция главным образом представляет собой фракцию, диапазон температур кипения которой обычно составляет примерно от начальной температуры кипения сырья в каталитической колонне, главным образом составляющей от 80 до 120°С, до примерно 145°С или предпочтительно примерно до 160°С или более предпочтительно примерно до 180°С. Обессеренная тяжелая фракция главным образом представляет собой фракцию, диапазон температур кипения которой обычно составляет примерно от конечной температуры кипения конечной легкой бензиновой фракции примерно до конечной температуры кипения сырья в каталитической колонне, главным образом составляющей от 220 до 250°С. Обе фракции, извлекаемые на выходе из каталитической колонны, можно затем смешивать и отправлять в десорбер для удаления последних растворенных следов Н2S для окончательного перемещения в пул бензина.The final light gasoline fraction recovered from the top of the column and the desulfurized heavy fraction recovered from the bottom of the column are gasoline fractions desulfurized to a very low sulfur content, i.e. having a sulfur content of less than 50 ppm mass and preferably less than 30 ppm. or 10 ppm mass The final light gasoline fraction is mainly a fraction whose boiling point range is usually from about the initial boiling point of the feed in the catalyst column, mainly from 80 to 120 ° C, to about 145 ° C, or preferably to about 160 ° C or more preferably up to about 180 ° C. The desulfurized heavy fraction is mainly a fraction whose boiling point range is usually from about the final boiling point of the final light gasoline fraction to about the final boiling point of the feed in the catalyst column, mainly from 220 to 250 ° C. Both fractions recovered at the outlet of the catalyst column can then be mixed and sent to the stripper to remove the last dissolved traces of H 2 S for final transfer to the gasoline pool.
Во втором варианте сырье на стадии с) содержит промежуточную тяжелую бензиновую фракцию, происходящую со стадии b), и всю или часть рециркуляционной обессеренной тяжелой фракции, отобранной из нижней части каталитической колонны. Этот вариант используют в частности, когда бензиновая фракция, впрыскиваемая на стадии а) через вход линии, является легкой бензиновой фракцией с конечной температурой кипения ниже 220°С, например, ниже или равной 210°С, ниже или равной 180°С, ниже или равной 160°С или ниже или равной 145°С.In a second embodiment, the feedstock in step c) contains an intermediate heavy gasoline fraction originating from step b) and all or part of a recirculated desulfurized heavy fraction taken from the bottom of the catalyst column. This option is used in particular when the gasoline fraction injected in step a) through the inlet of the line is a light gasoline fraction with a final boiling point below 220 ° C, for example, below or equal to 210 ° C, below or equal to 180 ° C, below or equal to 160 ° C or lower or equal to 145 ° C.
Тем не менее, если промежуточная тяжелая бензиновая фракция, извлеченная из нижней части дистилляционной колонны на стадии b), имеет конечную температуру кипения примерно 180°С, желательно дополнительно вводить внешнюю тяжелую бензиновую фракцию в качестве рециркуляции для сохранения жидкой фазы в каталитической колонне в выбранных рабочих условиях. Эта рециркуляция позволяет, таким образом, промывать катализатор в нижней части, что является желательным в случае, если сырье на стадии гидрообессеривания содержит предшественники кокса и смол.However, if the intermediate heavy gasoline fraction recovered from the bottom of the distillation column in step b) has a final boiling point of about 180 ° C., it is desirable to additionally introduce the external heavy gasoline fraction as recirculation to maintain the liquid phase in the catalyst column in selected working conditions. This recycling thus allows the catalyst to be flushed at the bottom, which is desirable if the feed at the hydrodesulfurization step contains coke precursors and resins.
Предпочтительно простое дополнительное введение тяжелой фракции осуществляют в рециркуляционный поток и указанная тяжелая фракция возвращается по контуру в колонну. Эта внешняя рециркуляционная бензиновая фракция обычно имеет диапазон перегонки от конечной температуры обрабатываемого сырья, т.е. в диапазоне от 145°С примерно до 210°С в этом варианте, до температуры, составляющей примерно от 180°С до 240°С. Эта внешняя рециркуляционная фракция может, например, являться обессеренной крекированной тяжелой бензиновой фракцией. Внешняя рециркуляционная тяжелая фракция должна иметь низкое содержание ненасыщенных соединений для использования в качестве растворителя для оптимальной промывки катализатора.Preferably, the simple additional introduction of the heavy fraction is carried out in a recycle stream and said heavy fraction is returned to the column along the loop. This external recycle gasoline fraction typically has a distillation range from the final temperature of the processed feed, i.e. in the range from 145 ° C. to about 210 ° C. in this embodiment, to a temperature of about 180 ° C. to 240 ° C. This external recycle fraction may, for example, be a desulfurized cracked heavy gasoline fraction. The external recirculation heavy fraction should have a low unsaturated content to be used as a solvent for optimal washing of the catalyst.
В этом варианте каталитическая колонна предпочтительно содержит два каталитических слоя, расположенных соответственно над и под местом ввода сырья в колонну. Предпочтительно на дно каталитической колонны загружают катализатор, обладающий одновременно свойством гидрообессеривания и гидрирования. Катализатор, содержащий по меньшей мере один металл группы VIII и по меньшей мере один металл группы VIb в виде сульфида, в котором предпочтительно металл группы VIII является никелем, а металл группы VIb является молибденом. Катализатор, находящийся в верхней зоне, напротив, предпочтительно является катализатором типа кобальт-молибден.In this embodiment, the catalytic column preferably contains two catalytic layers located respectively above and below the place of input of raw materials into the column. Preferably, a catalyst having both the hydrodesulfurization and hydrogenation properties is loaded onto the bottom of the catalyst column. A catalyst containing at least one metal of group VIII and at least one metal of group VIb in the form of a sulfide, in which preferably the metal of group VIII is nickel and the metal of group VIb is molybdenum. The catalyst in the upper zone, in contrast, is preferably a cobalt-molybdenum catalyst.
В третьем варианте из каталитической колонны выводят три разные фракции:In the third embodiment, three different fractions are withdrawn from the catalyst column:
- обессеренную конечную легкую бензиновую фракцию, выводимую из верхней части колонны и пригодную для переработки для пула бензина,- desulfurized final light gasoline fraction withdrawn from the top of the column and suitable for processing for a pool of gasoline,
- обессеренную тяжелую фракцию, выводимую из нижней части колонны, большую часть которой рециркулируют в каталитическую дистилляционную колонну;- a desulfurized heavy fraction discharged from the bottom of the column, most of which is recycled to the catalytic distillation column;
- и дополнительную обессеренную бензиновую фракцию, выводимую из точки, расположенной между местом отбора обессеренной конечной легкой бензиновую фракции и местом отбора из нижней части колонны. Предпочтительно эту фракцию выводят в точке, расположенной между местом ввода сырья в колонну и местом отбора из нижней части колонны.- and additional desulfurized gasoline fraction, derived from the point located between the place of selection of the desulfurized final light gasoline fraction and the place of selection from the bottom of the column. Preferably, this fraction is withdrawn at a point located between the place of introduction of the raw materials into the column and the place of selection from the bottom of the column.
Этот вариант предпочтительно используют, если бензиновая фракция, впрыскиваемая на стадии а) через вход линии, является широкой бензиновой фракцией, т.е. имеющей диапазон температур кипения, составляющий обычно примерно от температур кипения углеводородов, содержащих 2 или 3 атома углерода (С2 или С3), примерно до 250°С или предпочтительно примерно от температур кипения углеводородов, содержащих 2 или 3 атомов углерода (С2 или С3), примерно до 220°С, или более предпочтительно примерно от температур кипения углеводородов, содержащих 5 атомов углерода, примерно до 220°С. Этот вариант также является предпочтительным, если каталитическая колонна должна функционировать с очень высокими степенями конверсии (глубокое обессеривание), следовательно при высокой температуре, в частности, если конечная температура фракции, обработанной способом по изобретению, является особенно высокой и, следовательно, сырье содержит тяжелые серосодержащие соединения типа тиофеновых или бензотиофеновых, трудно поддающихся обессериванию.This option is preferably used if the gasoline fraction injected in step a) through the inlet of the line is a wide gasoline fraction, i.e. having a boiling range of usually from about the boiling points of hydrocarbons containing 2 or 3 carbon atoms (C2 or C3), to about 250 ° C, or preferably from about the boiling points of hydrocarbons containing 2 or 3 carbon atoms (C2 or C3), up to about 220 ° C, or more preferably from about the boiling points of hydrocarbons containing 5 carbon atoms, up to about 220 ° C. This option is also preferable if the catalytic column is to operate with very high degrees of conversion (deep desulfurization), therefore, at high temperature, in particular if the final temperature of the fraction processed by the method of the invention is particularly high and, therefore, the feed contains heavy sulfur-containing compounds such as thiophene or benzothiophene, which are difficult to desulfurize.
Рециркуляция тяжелой фракции в каталитическую колонну позволяет, несмотря на высокую температуру, сохранять жидкую фазу в колонне и позволяет таким образом повышать скорость промывки катализатора, находящегося в нижней части. Действительно, работа при более высокой температуре способствует образованию кокса и смол при полимеризации диолефинов, содержащихся в сырье, в частности, в нижней части колонны, где температуры являются самыми высокими.Recycling of the heavy fraction into the catalyst column allows, despite the high temperature, to retain the liquid phase in the column and thus allows to increase the washing speed of the catalyst located in the lower part. Indeed, operation at a higher temperature promotes the formation of coke and resins during the polymerization of the diolefins contained in the feed, in particular in the lower part of the column, where the temperatures are the highest.
Предпочтительно в рециркуляционный контур дополнительно вводят внешнюю фракцию углеводородов. Эта внешняя тяжелая фракция обычно имеет диапазон дистилляции от 220°С до 270°С, предпочтительно от 220°С до 250°С. Эта тяжелая фракция является главным образом крекированной тяжелой фракцией, происходящий из фракционирования FCC, например, LCO (Light Cycle Oil, т.е. фракция, полученная каталитическим крекингом и кипящая в температурном интервале, который выше, чем температурный интервал бензина) или керосиновой фракцией или фракцией газойля прямой перегонки (straight-run gazole).Preferably, an external hydrocarbon fraction is additionally introduced into the recirculation loop. This external heavy fraction usually has a distillation range from 220 ° C to 270 ° C, preferably from 220 ° C to 250 ° C. This heavy fraction is mainly a cracked heavy fraction originating from an FCC fraction, for example, LCO (Light Cycle Oil, i.e., a fraction obtained by catalytic cracking and boiling in a temperature range that is higher than the temperature range of gasoline) or a kerosene fraction or direct-run gazole gas oil fraction.
В этом варианте каталитическая колонна предпочтительно содержит два каталитических слоя, расположенных соответственно над и под местом вводы сырья в колонну. Катализатор, находящийся в каталитической зоне в нижней части колонны, предпочтительно является катализатором типа никель-молибден. Катализатор, находящийся в верхней зоне, предпочтительно является катализатором типа кобальт-молибден, обеспечивающим хорошую селективность реакций гидрообессеривания по сравнению с реакциями гидрирования олефинов для сохранения октанового числа обработанного сырья.In this embodiment, the catalytic column preferably contains two catalytic layers located respectively above and below the place of input of raw materials into the column. The catalyst located in the catalytic zone at the bottom of the column is preferably a nickel-molybdenum type catalyst. The catalyst located in the upper zone is preferably a cobalt-molybdenum type catalyst providing good selectivity for hydrodesulfurization reactions compared to olefin hydrogenation reactions to preserve the octane number of the processed feed.
Конечная легкая бензиновая фракция, извлекаемая из верхней части колонны, и обессеренная дополнительная бензиновая фракция, извлекаемая в виде бокового отгона, являются бензиновыми фракциями, обессеренными до низкого содержания серы, т.е. с содержанием серы менее 50 м.д. масс. и предпочтительно менее 30 м.д. или 10 м.д. масс. Конечная легкая бензиновая фракция главным образом представляет собой фракцию, диапазон температур кипения которой обычно составляет примерно от начальной температуры кипения сырья, обработанного в каталитической колонне (главным образом от 80 до 120°С), до примерно температуры выше 145°С или предпочтительно примерно до температуры выше 160°С или более предпочтительно примерно до 180°С. Обессеренная дополнительная бензиновая фракция главным образом представляет собой фракцию, диапазон температур кипения которой обычно составляет примерно от конечной температуры кипения конечной легкой бензиновой фракции до примерно конечной температуры кипения второй промежуточной тяжелой бензиновой фракции, происходящей со стадии b), т.е. примерно до температуры, составляющей от 210 до 230°С. Обе фракции, извлекаемые на выходе из каталитической колонны (конечная легкая бензиновая фракция и обессеренная дополнительная бензиновая фракция), можно затем смешивать и отправлять в десорбер для удаления последних растворенных следов Н2S с последующим окончательным хранением в пуле бензина.The final light gasoline fraction recovered from the top of the column and the desulfurized additional gasoline fraction recovered as side distillation are gasoline fractions desulfurized to a low sulfur content, i.e. with a sulfur content of less than 50 ppm mass and preferably less than 30 ppm. or 10 ppm mass The final light gasoline fraction is mainly a fraction, the boiling point of which is usually from about the initial boiling temperature of the raw materials processed in the catalytic column (mainly from 80 to 120 ° C), to about a temperature above 145 ° C, or preferably to about above 160 ° C or more preferably up to about 180 ° C. The desulfurized additional gasoline fraction is mainly a fraction whose boiling point range is usually from about the final boiling point of the final light gasoline fraction to about the final boiling point of the second intermediate heavy gasoline fraction starting from step b), i.e. up to a temperature of between 210 and 230 ° C. Both fractions recovered at the outlet of the catalytic column (final light gasoline fraction and desulfurized additional gasoline fraction) can then be mixed and sent to the stripper to remove the last dissolved traces of H 2 S, followed by final storage in a gasoline pool.
Краткое описание фигурBrief Description of the Figures
Эти аспекты, а также другие аспекты изобретения будут понятны из подробного описания способов осуществления изобретения со ссылкой на чертежи, на которых:These aspects, as well as other aspects of the invention, will be apparent from a detailed description of methods for carrying out the invention with reference to the drawings, in which:
- на фигуре 1 показана первая схема способа по изобретению;- figure 1 shows a first diagram of a method according to the invention;
- на фигуре 2 показана вторая схема способа по изобретению;- figure 2 shows a second diagram of a method according to the invention;
- на фигуре 3 показана третья схема способа по изобретению;- figure 3 shows a third diagram of a method according to the invention;
- на фигуре 4 показана четвертая схема способа по изобретению.- figure 4 shows a fourth diagram of a method according to the invention.
На фигурах сходные элементы обычно обозначены одинаково.In the figures, similar elements are usually denoted identically.
На фигуре 1 показана первая схема способа по изобретению обработки бензинового сырья, содержащего в частности диолефины, олеины и серосодержащие соединения типа меркаптанов и из группы тиофенов, для получения нескольких бензиновых фракций с общим содержанием серы меньше 50 м.д. (масс.), предпочтительно меньше 30, даже меньше 10 м.д. масс.Figure 1 shows the first diagram of a method according to the invention for processing gasoline feedstocks, in particular containing diolefins, oleins and sulfur-containing compounds such as mercaptans and from the thiophene group, to produce several gasoline fractions with a total sulfur content of less than 50 ppm. (mass.), preferably less than 30, even less than 10 ppm mass
Согласно способу бензиновое сырье, подлежащее обработке, возможно с дополнительной загрузкой водорода, направляют в реактор демеркаптизации 2 по линии загрузки 1.According to the method, the gasoline feed to be processed, possibly with additional loading of hydrogen, is sent to the demercaptization reactor 2 via loading line 1.
Реактор 2 включает в себя каталитическую секцию, снабженную каталитическим слоем, специально выбранным для селективного присоединения меркаптанов к олефинам в целях увеличения их молекулярной массы.Reactor 2 includes a catalytic section provided with a catalytic layer specially selected for the selective attachment of mercaptans to olefins in order to increase their molecular weight.
Предпочтительно реактор представляет собой реактор с неподвижным каталитическим слоем, который функционирует в трехфазной или двухфазной системе и одна из фаз которого (катализатор) является твердой.Preferably, the reactor is a fixed catalyst bed reactor that operates in a three-phase or two-phase system and one of whose phases (catalyst) is solid.
Реакции демеркаптизации протекают главным образом при температуре от 50 до 250°С, под давлением, составляющим от 0,6 до 2 МПа и с объемной скоростью жидкости от 0,5 h-1 до 10 h-1.Demercaptization reactions proceed mainly at a temperature of from 50 to 250 ° C, under a pressure of from 0.6 to 2 MPa and with a bulk velocity of liquid from 0.5 h -1 to 10 h -1 .
Поток, выходящий со стадии а) демеркаптизации, затем направляют во фракционную колонну 4, называемую также “сплиттер” по трубопроводу 3. Фракционная колонна 4 выполнена с возможностью разделения промежуточной легкой бензиновой фракции с низким содержанием серы и промежуточной тяжелой бензиновой фракции, содержащей большую часть серы, первоначально присутствующей в подлежащем обработке бензине. Рабочее давление в этой колонне главным образом составляет от 0,1 до 2 МПа и предпочтительно от 0,6 до 1 МПа. Число теоретических тарелок в этой фракционной колонне главным образом составляет от 10 до 100 и предпочтительно от 20 до 60. Флегмовое число, выраженное как отношение движения жидкости в колонне, разделенного на расход дистиллята, выраженный в кг/час, главным образом меньше 1 и предпочтительно меньше 0,8. Промежуточный легкий бензин, полученный разделением, содержит главным образом по меньшей мере совокупность олефинов С5, предпочтительно соединений С5 и по меньшей мере 20% олефинов С6. Главным образом эта легкая фракция содержит очень малое количество серы, т.е. меньше 50 м.д. масс, предпочтительно меньше 30 м.д. масс., даже меньше 10 м.д. масс. Дообработка легкой фракции до ее использования в качестве базового бензина не является необходимой.The stream leaving stage a) of the demercaptization is then sent to
Как показано на фиг.1, промежуточную легкую бензиновую фракцию, выведенную из верхней части фракционной колонны по линии 5, охлаждают при помощи теплообменника 6, затем перемещают в газожидкостный сепаратор 9. Газовый поток, содержащий неконденсируемые соединения, главным образом водород, выводят из нижней части сепаратора по линии 9, тогда как жидкую бензиновую фракцию выводят из нижней части по линии 10, часть которой служит для загрузки пула бензина (по трубопроводу 11), а другая часть соответствует рефлюксу дистилляции.As shown in FIG. 1, the intermediate light gasoline fraction withdrawn from the top of the fractionation column through
Промежуточная тяжелая бензиновая фракция, выведенная из нижней части фракционной колонны 4 и содержащая большую часть серосодержащих продуктов, включая те, которые образовались в ходе стадии а) демеркаптизации, служит сырьем на третьей стадии способа по изобретению.The intermediate heavy gasoline fraction withdrawn from the bottom of
На фигуре 1 промежуточную тяжелую бензиновую фракцию направляют по линии 13 в каталитическую дистилляционную колонну 14, снабженную реакционной зоной 15, содержащей по меньшей мере один слой катализатора. По изобретению катализатор выбирают так, чтобы он был способен разлагать серосодержащие соединения до Н2S в присутствии водорода, обеспечивая селективность в отношении гидрирования олефинов для сохранения октанового числа сырья. Катализатор гидрообессеривания используют в его сульфидной форме и он содержит пористый носитель, по меньшей мере один металл группы VIII, по меньшей мере один металл группы VIb. Предпочтительно катализатор, используемый в способе по изобретению в варианте, изображенном на фигуре 1, является катализатором типа кобальт-молибден.In Figure 1, an intermediate heavy gasoline fraction is sent via
Для проведения каталитической конверсии серосодержащих соединений по линии 16 подают водород.To carry out the catalytic conversion of sulfur-containing compounds, hydrogen is supplied via
Каталитическая дистилляционная колонна 14 выполнена с возможностью осуществлять фракционирование указанной промежуточной тяжелой бензиновой фракции по меньшей мере на две фракции, а именно конечную обессеренную тяжелую бензиновую фракцию и конечную обессеренную легкую бензиновую фракцию. Обе фракции: конечную обессеренную тяжелую бензиновую фракцию и конечную обессеренную легкую бензиновую фракцию можно затем направлять в десорбер для удаления последних растворенных следов Н2S (не изображено).The
Как показано на фигуре 1 промежуточную тяжелую бензиновую фракцию, происходящую со стадии b), приводят в контакт в реакционной секции 15 с водородом, подаваемым по трубопроводу 16, и катализатором гидрообессеривания для превращения серосодержащих соединений в Н2S. Одновременно с реакцией превращения происходит фракционирование промежуточной тяжелой бензиновой фракции с получением конечного легкого бензина, содержащего Н2S, образовавшегося при разложении серосодержащих соединений. Конечный легкий бензин выводят из верхней части дистилляционной колонны по трубопроводу 17.As shown in FIG. 1, the intermediate heavy gasoline fraction originating from step b) is brought into contact in the
Конечную легкую бензиновую фракцию, перегоняемую в верхней части фракционной колонны, вместе с Н2S, образовавшимся в результате реакций обессеривания, и водородом, не вступившим во взаимодействие в колонне, затем охлаждают при помощи теплообменника 18, затем перемещают по трубопроводу 19 в газожидкостный сепаратор 20, где разделяют газовый поток, содержащий главным образом водород и Н2S (трубопровод 21) и обессеренный тяжелый бензин. Обессеренный тяжелый бензин затем разделяют на две фракции, одну из которых рециркулируют в дистилляционную колонну 14 для обеспечения рефлюкса и другую фракцию, которую можно использовать в пуле бензина после возможного прохождения через десорбер Н2S. Газы из верхней части можно перемещать в установку абсорбции аминами для отделения водорода от сероводорода для очистки водорода и возможной рециркуляции. Способ по изобретению, представленный на фигуре 1, относится главным образом к обработке широкой бензиновой фракции.The final light gasoline fraction distilled in the upper part of the fractionation column, together with Н 2 S, formed as a result of desulfurization reactions, and hydrogen, which did not enter into interaction in the column, are then cooled by means of
Второй вариант осуществления способа по изобретению показан на фигуре 2. Этот вариант осуществления главным образом отличается от первого варианта наличием рециркуляционного потока фракции из нижней части каталитической колонны к месту ввода сырья в колонну. На фигуре 2 фракция потока, выходящего по трубопроводу 25, смешивают с промежуточным тяжелым бензином в трубопроводе 26 и возвращают, таким образом, в каталитическую дистилляционную колонну. Дополнительное введение внешней тяжелой фракции осуществляют по линии 27 в этот рециркуляционный поток. В этой цепи предусмотрен выпуск 29. Рециркуляция тяжелой фракции через вход в каталитическую колонну позволяет, несмотря на высокую температуру в нижней части колонны, сохранять жидкую фазу в колонне и позволяет таким образом увеличивать расход на промывку катализатора в нижней части. Эта промывка от смол и кокса, образовавшегося в результате присутствия высоко ненасыщенных соединений в промежуточной тяжелой бензиновой фракции, обеспечивает используемым катализаторам продолжительный цикл с высокой степенью конверсии. Каталитическая колонна предпочтительно содержит два каталитических слоя, находящихся соответственно над и под местом ввода сырья. Катализатор в каталитической зоне, расположенной в нижней части колонны, предпочтительно является катализатором типа никель-молибден. Катализатор, находящийся в верхней зоне, предпочтительно является катализатором типа кобальт-молибден.The second embodiment of the method according to the invention is shown in figure 2. This embodiment mainly differs from the first embodiment by the presence of a recycle stream of the fraction from the bottom of the catalyst column to the place of introduction of the feed into the column. In Figure 2, a fraction of the stream exiting through
Третий вариант осуществления способа по изобретению показан на фигуре 3. Этот вариант осуществления главным образом отличается от второго варианта тем, что дополнительную обессеренную тяжелую бензиновую фракцию выводят по трубопроводу 28 в точке, находящейся между местом ввода сырья и дном указанной колонны.A third embodiment of the method according to the invention is shown in Figure 3. This embodiment mainly differs from the second embodiment in that the additional desulfurized heavy gasoline fraction is discharged through
Четвертый вариант осуществления способа изображен на фигуре 4. Этот вариант осуществления имеет те же характеристики, что и способ осуществления по фигуре 1 и предусматривает на стадии b) фракционирования в дистилляционной колонне 4 дополнительный боковой отгон бензиновой фракции, диапазон температур кипения которой находится в интервале от конечной температуры кипения промежуточной легкой бензиновой фракции и начальной температуры кипения промежуточной тяжелой бензиновой фракции. На фигуре 4 бензиновую фракцию выводят в виде бокового отгона из дистилляционной колонны 4 по линии 25. Точка вывода по линии 25 находится в колонне между местом вывода в верхней части по линии 5 и местом вывода из нижней части колонны. Предпочтительно вывод осуществляют над местом ввода сырья по линии 3 в колонну 4. Эту бензиновую фракцию направляют в установку гидрообессеривания 26, предназначенную для превращения в присутствии водорода, в частности, меркаптанов и соединений типа тиофенов, присутствующих в указанной фракции, в Н2S. Установка 26 состоит из камеры, содержащей по меньшей мере один слой катализатора гидрообессеривания.A fourth embodiment of the method is shown in FIG. 4. This embodiment has the same characteristics as the method of FIG. 1 and provides, in step b) of fractionation in the
Предпочтительно катализатор гидрообессеривания включает в себя по меньшей мере один носитель, по меньшей мере один металл группы VIII (группы 8, 9 и 10 новой периодической классификации Handbook of Chemistry and Physics, 76 издание, 1995-1996) и по меньшей мере один металл группы VIb (группа 6 новой периодической классификации Handbook of Chemistry and Physics, 76 издание, 1995-1996). Предпочтительно плотность металлов группы VIb катализатора на единицу поверхности носителя составляет (включая предельные значения) от 2,10-4 до 18,10-4 г оксидов металлов группы VIb на м2 носителя, предпочтительно составляет (включая предельные значения) от 3,10-4 до 16,10-4 г оксидов металлов группы VIb на м2 носителя, более предпочтительно составляет (включая предельные значения) от 3,10-4 до 14,10-4 г оксидов металлов группы VIb на м2 носителя, очень предпочтительно составляет (включая предельные значения) от 4,10-4 до 13,10-4 г оксидов металлов группы VIb на м2 носителя.Preferably, the hydrodesulfurization catalyst includes at least one support, at least one Group VIII metal (
Содержание, выраженное по отношению к общей массе катализатора, металлов группы VIb, предпочтительно составляет (включая предельные значения) от 1 до 20% масс. оксидов металлов группы VIb, более предпочтительно составляет (включая предельные значения) от 1,5 до 18% масс. оксидов металлов группы VIb, очень предпочтительно составляет (включая предельные значения) от 2 до 15% масс. оксидов металлов группы VIb, еще более предпочтительно составляет (включая предельные значения) от 2,5 до 12% масс. оксидов металлов группы VIb. Предпочтительно металл группы VIb является молибденом или вольфрамом, или смесью этих двух металлов и более предпочтительно металл группы VIb является только молибденом или вольфрамом. Металл группы VIb очень предпочтительно является молибденом.The content, expressed with respect to the total weight of the catalyst, of Group VIb metals, is preferably (including limit values) from 1 to 20% of the mass. metal oxides of group VIb, more preferably is (including limit values) from 1.5 to 18% of the mass. Group VIb metal oxides are very preferably constituted (including limiting values) from 2 to 15% by weight. metal oxides of group VIb, even more preferably is (including limit values) from 2.5 to 12% of the mass. Group VIb metal oxides. Preferably, the metal of group VIb is molybdenum or tungsten, or a mixture of the two metals, and more preferably the metal of group VIb is only molybdenum or tungsten. The metal of group VIb is very preferably molybdenum.
Содержание, выраженное по отношению к общей массе катализатора, металлов группы VIII катализатора, предпочтительно составляет (включая предельные значения) от 0,1 до 20% масс. оксидов металлов группы VIII, предпочтительно составляет (включая предельные значения) от 0,2 до 10% масс. оксидов металлов группы VIII и более предпочтительно составляет (включая предельные значения) от 0,3 до 5% масс. оксидов металлов группы VIII. Предпочтительно металл группы VIII является кобальтом или никелем, или смесью этих двух металлов и более предпочтительно металл группы VIII является только кобальтом или никелем. Металл группы VIII очень предпочтительно является кобальтом.The content, expressed with respect to the total weight of the catalyst, of Group VIII metals of the catalyst, is preferably (including limit values) from 0.1 to 20% by weight. Group VIII metal oxides are preferably (including limiting values) from 0.2 to 10% by weight. metal oxides of group VIII and more preferably is (including limit values) from 0.3 to 5% of the mass. Group VIII metal oxides. Preferably, the metal of group VIII is cobalt or nickel, or a mixture of the two metals, and more preferably the metal of group VIII is only cobalt or nickel. Group VIII metal is very preferably cobalt.
Молярное отношение металлов группы VIII к металлам группы VIb главным образом составляет (включая предельные значения) от 0,1 до 0,8, предпочтительно составляет (включая предельные значения) от 0,2 до 0,6, более предпочтительно составляет (включая предельные значения) от 0,3 до 0,5.The molar ratio of the metals of group VIII to the metals of group VIb is mainly (including limit values) from 0.1 to 0.8, preferably is (including limit values) from 0.2 to 0.6, more preferably is (including limit values) from 0.3 to 0.5.
Катализатор гидрообессеривания может дополнительно содержать фосфор. Содержание фосфора предпочтительно составляет (включая предельные значения) от 0,1 до 10% масс. Р2О5, более предпочтительно составляет (включая предельные значения) от 0,2 до 5% масс. Р2О5, очень предпочтительно составляет (включая предельные значения) от 0,3 до 4% масс. Р2О5, еще более предпочтительно составляет (включая предельные значения) от 0,35 до 3% масс. Р2О5, по отношению к общей массе катализатора.The hydrodesulfurization catalyst may further comprise phosphorus. The phosphorus content is preferably (including limit values) from 0.1 to 10% of the mass. P 2 About 5 , more preferably is (including limit values) from 0.2 to 5% of the mass. P 2 About 5 , very preferably is (including limit values) from 0.3 to 4% of the mass. P 2 About 5 , even more preferably is (including limit values) from 0.35 to 3% of the mass. P 2 About 5 , in relation to the total weight of the catalyst.
Если фосфор присутствует, молярное отношение фосфора к металлу группы VIb главным образом больше или равно 0,25, предпочтительно больше или равно 0,27, более предпочтительно составляет (включая предельные значения) от 0,27 до 2, еще более предпочтительно составляет (включая предельные значения) от 0,35 до 1,40, очень предпочтительно составляет (включая предельные значения) от 0,35 до 1,10, еще более предпочтительно составляет (включая предельные значения) от 0,45 до 1,0, даже составляет (включая предельные значения) от 0,50 до 0,95.If phosphorus is present, the molar ratio of phosphorus to group VIb metal is mainly greater than or equal to 0.25, preferably greater than or equal to 0.27, more preferably is (including limit values) 0.27 to 2, even more preferably is (including limit values) from 0.35 to 1.40, very preferably is (including limit values) from 0.35 to 1.10, even more preferably is (including limit values) from 0.45 to 1.0, even makes (including limit values) from 0.50 to 0.95.
Носитель катализатора является пористым твердым веществом, выбранным из группы, состоящей из: оксидов алюминия, оксидов кремния, оксидов кремния - оксидов алюминия или оксидов титана или магния, используемых индивидуально или в смеси с оксидом алюминия или оксидом кремния - оксидом алюминия. Его предпочтительно выбирают из группы, состоящей из: оксида кремния, группы переходных оксидов алюминия и оксидов кремния - оксидов алюминия, очень предпочтительно носитель главным образом состоит по меньшей мере из переходного оксида алюминия, т.е. содержит по меньшей мере 51% масс., предпочтительно по меньшей мере 60% масс., очень предпочтительно по меньшей мере 80% масс., даже по меньшей мере 90% масс. переходного оксида алюминия. Он может состоять только из переходного оксида алюминия.The catalyst carrier is a porous solid selected from the group consisting of: aluminum oxides, silicon oxides, silicon oxides — aluminum oxides or titanium or magnesium oxides, used individually or in admixture with alumina or silica — alumina. It is preferably selected from the group consisting of: silicon oxide, a group of transition aluminas and silica-alumina, very preferably the support mainly consists of at least transition alumina, i.e. contains at least 51% by weight, preferably at least 60% by weight, very preferably at least 80% by weight, even at least 90% by weight. transition alumina. It can only consist of transition alumina.
Удельная поверхность носителя, используемого для получения катализатора, до введения металлов групп VIb и VIII и возможно формования и термической обработки, составляет главным образом меньше 200 м2/г, предпочтительно меньше 170 м2/г, более предпочтительно меньше 150 м2/г, очень предпочтительно меньше 135 м2/г, даже меньше 100 м2/г и даже меньше 85 м2/г. Носитель можно получить с использованием любого предшественника, любым способом получения и при помощи любого устройства для формования, известного специалисту.The specific surface area of the support used to obtain the catalyst, before the introduction of metals of groups VIb and VIII and possibly molding and heat treatment, is mainly less than 200 m 2 / g, preferably less than 170 m 2 / g, more preferably less than 150 m 2 / g very preferably less than 135 m 2 / g, even less than 100 m 2 / g and even less than 85 m 2 / g. The carrier can be obtained using any precursor, by any method of preparation and using any molding device known to those skilled in the art.
ПримерыExamples
В реактор с неподвижным слоем, с нисходящим потоком загружают 1000 сс катализатора NiMo 8/8 на носителе из алюмината никеля в форме сфер размером 2-4 мм. Его сульфируют сначала путем впрыскивания в течение 4 часов при VVH=2 h-1 при 350°С и 2,5 МПа гептанового сырья, содержащего 4% DMDS при расходе водорода 500 N литров/литр. В этих условиях DMDS разлагается до H2S и обеспечивает сульфирование катализатора.In a fixed bed, downflow reactor, 1000 cc of
Сырье, используемое для опытного испытания, представляет собой бензин FCC, начальная точка кипения которого РI=2°С, а конечная точка кипения которого РF=208°С.The raw material used for the pilot test is FCC gasoline, whose initial boiling point is PI = 2 ° C, and the final boiling point of which is PF = 208 ° C.
Рабочие условия являются следующими:The operating conditions are as follows:
Р=1,0 МПаP = 1.0 MPa
Т=100°СT = 100 ° C
VVH=3 h-1 VVH = 3 h -1
Н2/НС=2 N литров/литр.H 2 / HC = 2 N liters / liter.
Было отмечено, что в этих условиях превращение меркаптанов от С1 до С3 достигает 97,6%. Эти меркаптаны являются серосодержащими соединениями, которые наиболее вероятно оказываются в легкой бензиновой фракции после перегонки.It was noted that under these conditions, the conversion of mercaptans from C1 to C3 reaches 97.6%. These mercaptans are sulfur-containing compounds that most likely end up in the light gasoline fraction after distillation.
Было отмечено, что олефины почти не подвергались гидрированию между входом и выходом из реактора. Следовательно, октановое число не понизилось.It was noted that olefins were hardly hydrogenated between the inlet and outlet of the reactor. Consequently, the octane number has not decreased.
Кроме того, использованный хроматографический метод позволяет идентифицировать диолефины С5, которые выходят из группы олефинов. Этими диолефинами являются: изопрен, 1,3-циспентадиен и 1,3-транспентадиен. Степень их превращения в реакторе составляет примерно 17%.In addition, the chromatographic method used allows the identification of C5 diolefins that are derived from the group of olefins. These diolefins are: isoprene, 1,3-cispentadiene and 1,3-transpentadiene. The degree of conversion in the reactor is approximately 17%.
Наконец, измерение MAV (Maleic Anhydride Value) дает информацию о количестве высоконенасыщенных соединений, присутствующих в выходящих потоках. Было отмечено, что потоки, выходящие из реактора, имеют величину MAV, очень близкую к сырью.Finally, the MAV (Maleic Anhydride Value) measurement provides information on the amount of highly unsaturated compounds present in the effluent. It was noted that the effluent from the reactor had a MAV value very close to the feed.
Поток, выходящий из реактора, затем разделяют в дистилляционной колонне в периодическом режиме. Поток направляют в ребойлер объемом 100 л, нагреваемый сопротивлениями, тогда как конденсацию в верхней части колонны обеспечивают водой с добавлением гликоля с тем, чтобы не допустить потери легких соединений. Температура воды с добавлением гликоля составляет 15°С.The stream leaving the reactor is then separated in a distillation column in a batch mode. The flow is directed to a 100 L reboiler heated by resistances, while condensation in the upper part of the column is provided with water with glycol addition in order to prevent the loss of light compounds. The temperature of the water with the addition of glycol is 15 ° C.
Колонна имеет диаметр 10 см и футеровку (буферы multiknit) на высоте 2 м. Разделение осуществляют с флегмовым числом, равным 15. Давление при разделении является атмосферным давлением. Если термопара в верхней части достигает температуры 65°С, а температура в нижней части составляет около 90°С, дистилляция останавливается. Требуемая температура разделения составляет 65°С.The column has a diameter of 10 cm and a lining (multiknit buffers) at a height of 2 m. Separation is carried out with a reflux ratio of 15. The separation pressure is atmospheric pressure. If the thermocouple in the upper part reaches a temperature of 65 ° C, and the temperature in the lower part is about 90 ° C, distillation stops. The required separation temperature is 65 ° C.
Эта периодическая дистилляция позволяет осуществлять разделение в опытном режиме, воспроизводящем промышленный сплиттер, имеющий следующие характеристики:This periodic distillation allows separation in the experimental mode, reproducing an industrial splitter having the following characteristics:
- 40 теоретических тарелок;- 40 theoretical plates;
- давление в колбе обратного холодильника: 0,9 МПа;- pressure in the flask of the reflux condenser: 0.9 MPa;
- флегмовое число: 0,9;- reflux ratio: 0.9;
- температура разделения: 65°С.- separation temperature: 65 ° C.
Легкая бензиновая фракция, извлекаемая из верхней части колонны, содержит 32,8% масс. исходного бензина.The light gasoline fraction recovered from the top of the column contains 32.8% of the mass. source gasoline.
Комбинация реактора демеркаптизации со сплиттером позволяет таким образом выводить промежуточную легкую бензиновую фракцию, имеющую низкое содержание серы.The combination of a demercaptization reactor with a splitter thus allows the output of an intermediate light gasoline fraction having a low sulfur content.
Тяжелую бензиновую фракцию, происходящую из нижней части сплиттера, направляют затем в каталитическую дистилляционную колонну. Эта тяжелая бензиновая фракция, называемая промежуточной, в результате разделения имеет немного более высокое MAV, чем сырье.The heavy gasoline fraction originating from the bottom of the splitter is then sent to a catalytic distillation column. This heavy gasoline fraction, called intermediate, has a slightly higher MAV as a result of separation than the feedstock.
Промежуточную тяжелую бензиновую фракцию впрыскивают в каталитическую дистилляционную колонну диаметром 5 см и высотой 12 м.The intermediate heavy gasoline fraction is injected into the catalytic distillation column with a diameter of 5 cm and a height of 12 m
В эту колонну загружают 0,75 кг катализатора гидрообессеривания на основе кобальта и молибдена на носителе из оксида алюминия в сульфидной форме. Этот катализатор содержит 3% масс. кобальта в форме оксида и 10% масс. молибдена в форме оксида. Сырье впрыскивают в присутствии водорода так, что 70% масс. катализатора находится на уровне места ввода сырья. Каталитическая дистилляционная колонна функционирует в следующих рабочих условиях:Into this column, 0.75 kg of cobalt and molybdenum hydrodesulfurization catalyst are loaded on a sulphide-supported alumina carrier. This catalyst contains 3% of the mass. cobalt in the form of oxide and 10% of the mass. molybdenum in the form of oxide. Raw materials are injected in the presence of hydrogen so that 70% of the mass. the catalyst is at the level of the input of raw materials. The catalytic distillation column operates under the following operating conditions:
- давление в верхней части колонны: 1,6 МПа- pressure in the upper part of the column: 1.6 MPa
- температура в верхней части слоя: 270°С- temperature in the upper part of the layer: 270 ° C
- температура в нижней части слоя: 315°С- temperature in the lower part of the layer: 315 ° С
- отношение водорода к расходу сырья: 100 Nм3/м3 - the ratio of hydrogen to the consumption of raw materials: 100 Nm 3 / m 3
- флегмовое число: 2- reflux ratio: 2
(после дегазации H2S) и фракции в нижней части, являются следующими:The results related to the fraction in the upper part
(after degassing of H 2 S) and fractions in the lower part are as follows:
Claims (22)
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1202028 | 2012-07-17 | ||
FR1202028A FR2993569B1 (en) | 2012-07-17 | 2012-07-17 | METHOD OF DESULFURIZING A GASOLINE |
FR1352290A FR2993571B1 (en) | 2012-07-17 | 2013-03-14 | METHOD OF DESULFURIZING A GASOLINE |
FR1352290 | 2013-03-14 | ||
PCT/FR2013/051418 WO2014013154A1 (en) | 2012-07-17 | 2013-06-18 | Method of petrol desulphurisation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015105259A RU2015105259A (en) | 2016-09-10 |
RU2638168C2 true RU2638168C2 (en) | 2017-12-12 |
Family
ID=46785508
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015105259A RU2638168C2 (en) | 2012-07-17 | 2013-06-18 | Method of desulfurizing gasoline |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20150166908A1 (en) |
CN (1) | CN104471034B (en) |
FR (2) | FR2993569B1 (en) |
RU (1) | RU2638168C2 (en) |
WO (1) | WO2014013154A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2824999C2 (en) * | 2018-12-18 | 2024-08-19 | Ифп Энержи Нувелль | Method for hydrodesulphurisation of olefinic gasoline fractions containing sulphur using catalyst rejuvenated with organic compound |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102839021A (en) * | 2011-06-22 | 2012-12-26 | 北京金伟晖工程技术有限公司 | Device and method for preparing low-sulfur high-octane gasoline at low cost |
FR3023184B1 (en) * | 2014-07-04 | 2019-12-27 | IFP Energies Nouvelles | HIGH MOLYBDEN DENSITY HYDROTREATMENT CATALYST AND PREPARATION METHOD. |
FR3035117B1 (en) * | 2015-04-15 | 2019-04-19 | IFP Energies Nouvelles | PROCESS FOR SOFTENING OF SULFIDE COMPOUNDS OF AN OLEFINIC ESSENCE |
US10308883B2 (en) * | 2015-10-07 | 2019-06-04 | Axens | Process for desulfurizing cracked naphtha |
FR3099173B1 (en) * | 2019-07-23 | 2021-07-09 | Ifp Energies Now | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF A GASOLINE WITH LOW SULFUR AND MERCAPTANS |
JP7295955B2 (en) * | 2020-02-11 | 2023-06-21 | ヒンドゥスタン ペトロリアム コーポレーション リミテッド | Composition for distributed hydrodesulfurization catalyst and method for producing the same |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997008272A1 (en) * | 1995-08-28 | 1997-03-06 | Chemical Research & Licensing Company | Gasoline desulfurization process |
US6830678B2 (en) * | 2000-03-29 | 2004-12-14 | Institut Francais Dupetrole | Process of desulphurizing gasoline comprising desulphurization of the heavy and intermediate fractions resulting from fractionation into at least three cuts |
EA201070883A1 (en) * | 2008-01-25 | 2011-02-28 | Каталитик Дистиллейшн Текнолоджиз | METHOD OF HYDROCONSESSING OF PETROL FCC WITH RECEIVING A PRODUCT WITH LOW CONTENTS OF MERCAPTANS |
US20120048776A1 (en) * | 2010-08-25 | 2012-03-01 | Catalytic Distillation Technologies | Hydrodesulfurization process with selected liquid recycle to reduce formation of recombinant mercaptans |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4131537A (en) | 1977-10-04 | 1978-12-26 | Exxon Research & Engineering Co. | Naphtha hydrofining process |
SA95160068B1 (en) * | 1994-12-13 | 2006-05-28 | كيميكال ريسيرتش اند ليسنسنج كومباني | PROCESS TO REMOVE MERCAPTANS AND HYDROGEN SULFIDE FROM HYDROCARBON STREAMS |
US5595634A (en) | 1995-07-10 | 1997-01-21 | Chemical Research & Licensing Company | Process for selective hydrogenation of highly unsaturated compounds and isomerization of olefins in hydrocarbon streams |
JP3387700B2 (en) * | 1995-07-26 | 2003-03-17 | 新日本石油株式会社 | Desulfurization method of catalytic cracking gasoline |
US5851382A (en) * | 1995-12-18 | 1998-12-22 | Texaco Inc. | Selective hydrodesulfurization of cracked naphtha using hydrotalcite-supported catalysts |
US6083378A (en) * | 1998-09-10 | 2000-07-04 | Catalytic Distillation Technologies | Process for the simultaneous treatment and fractionation of light naphtha hydrocarbon streams |
FR2785908B1 (en) | 1998-11-18 | 2005-12-16 | Inst Francais Du Petrole | PROCESS FOR PRODUCING LOW SULFUR CONTENT |
FR2797639B1 (en) | 1999-08-19 | 2001-09-21 | Inst Francais Du Petrole | PROCESS FOR PRODUCING LOW SULFUR ESSENCE |
US6946068B2 (en) * | 2000-06-09 | 2005-09-20 | Catalytic Distillation Technologies | Process for desulfurization of cracked naphtha |
FR2811328B1 (en) | 2000-07-06 | 2002-08-23 | Inst Francais Du Petrole | PROCESS INCLUDING TWO STAGES OF GASOLINE HYDRODESULFURATION AND AN INTERMEDIATE REMOVAL OF THE H2S FORMED DURING THE FIRST STAGE |
US6495030B1 (en) * | 2000-10-03 | 2002-12-17 | Catalytic Distillation Technologies | Process for the desulfurization of FCC naphtha |
US6444118B1 (en) * | 2001-02-16 | 2002-09-03 | Catalytic Distillation Technologies | Process for sulfur reduction in naphtha streams |
US6984312B2 (en) | 2002-11-22 | 2006-01-10 | Catalytic Distillation Technologies | Process for the desulfurization of light FCC naphtha |
US20040129606A1 (en) * | 2003-01-07 | 2004-07-08 | Catalytic Distillation Technologies | HDS process using selected naphtha streams |
FR2857975B1 (en) * | 2003-07-25 | 2008-01-11 | Inst Francais Du Petrole | METHOD FOR DISULFURING ESSENCES |
US7638041B2 (en) * | 2005-02-14 | 2009-12-29 | Catalytic Distillation Technologies | Process for treating cracked naphtha streams |
FR2895416B1 (en) * | 2005-12-22 | 2011-08-26 | Inst Francais Du Petrole | SELECTIVE HYDROGENATION PROCESS USING A SULFIDE CATALYST |
FR2895414B1 (en) * | 2005-12-22 | 2011-07-29 | Inst Francais Du Petrole | SELECTIVE HYDROGENATION PROCESS USING A CATALYST HAVING CONTROLLED POROSITY |
FR2895415B1 (en) * | 2005-12-22 | 2011-07-15 | Inst Francais Du Petrole | SELECTIVE HYDROGENATION PROCESS USING A CATALYST HAVING A SPECIFIC SUPPORT |
FR2908781B1 (en) * | 2006-11-16 | 2012-10-19 | Inst Francais Du Petrole | PROCESS FOR DEEP DEFLAVING CRACKING SPECIES WITH LOW LOSS OF OCTANE INDEX |
FR2935389B1 (en) * | 2008-09-04 | 2012-05-11 | Inst Francais Du Petrole | SELECTIVE HYDROGENATION PROCESS USING SULFIDE CATALYST OF SPECIFIC COMPOSITION |
-
2012
- 2012-07-17 FR FR1202028A patent/FR2993569B1/en active Active
-
2013
- 2013-03-14 FR FR1352290A patent/FR2993571B1/en active Active
- 2013-06-18 US US14/415,187 patent/US20150166908A1/en not_active Abandoned
- 2013-06-18 WO PCT/FR2013/051418 patent/WO2014013154A1/en active Application Filing
- 2013-06-18 CN CN201380038133.1A patent/CN104471034B/en active Active
- 2013-06-18 RU RU2015105259A patent/RU2638168C2/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997008272A1 (en) * | 1995-08-28 | 1997-03-06 | Chemical Research & Licensing Company | Gasoline desulfurization process |
US6830678B2 (en) * | 2000-03-29 | 2004-12-14 | Institut Francais Dupetrole | Process of desulphurizing gasoline comprising desulphurization of the heavy and intermediate fractions resulting from fractionation into at least three cuts |
EA201070883A1 (en) * | 2008-01-25 | 2011-02-28 | Каталитик Дистиллейшн Текнолоджиз | METHOD OF HYDROCONSESSING OF PETROL FCC WITH RECEIVING A PRODUCT WITH LOW CONTENTS OF MERCAPTANS |
US20120048776A1 (en) * | 2010-08-25 | 2012-03-01 | Catalytic Distillation Technologies | Hydrodesulfurization process with selected liquid recycle to reduce formation of recombinant mercaptans |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2824999C2 (en) * | 2018-12-18 | 2024-08-19 | Ифп Энержи Нувелль | Method for hydrodesulphurisation of olefinic gasoline fractions containing sulphur using catalyst rejuvenated with organic compound |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2993571B1 (en) | 2017-11-03 |
CN104471034A (en) | 2015-03-25 |
FR2993569A1 (en) | 2014-01-24 |
FR2993569B1 (en) | 2015-12-04 |
WO2014013154A1 (en) | 2014-01-23 |
CN104471034B (en) | 2018-06-08 |
RU2015105259A (en) | 2016-09-10 |
US20150166908A1 (en) | 2015-06-18 |
FR2993571A1 (en) | 2014-01-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2638167C2 (en) | Method of producing light gasoline with low sulfur content | |
RU2285033C2 (en) | Method of reducing amounts of sulfur in streams of naphtha (options) | |
RU2638168C2 (en) | Method of desulfurizing gasoline | |
RU2389754C2 (en) | Method for obtaining petroleum with low content of sulphur and alkenes | |
CN102834491B (en) | For reducing gasoline hydrodesulfurizationmethod and the film device of thioalcohol type sulphur | |
CN100386411C (en) | Process for the selective desulfurization of a mid range gasoline cut | |
KR102322556B1 (en) | Process for producing a gasoline with a low sulphur and mercaptans content | |
RU2333934C2 (en) | Improved method of hydrodesulphurisation using chosen flows of naphtha | |
JP2008525586A (en) | Selective hydrodesulfurization and mercaptan cracking processes, including interstage separation | |
RU2330874C2 (en) | Method of simultaneous hydrofining and fractioning of hydrocarbon flows in light naphtha | |
RU2327731C2 (en) | Method of treating streams of light naphta hydrocarbons | |
US9745524B2 (en) | Process for the production of a gasoline with a low sulfur content | |
RU2744855C2 (en) | Method of hydro-desulfurization of olefin gasoline | |
RU2652801C2 (en) | Process for producing petrol with a low sulphur content | |
US10377957B2 (en) | Process for the treatment of a gasoline | |
RU2652982C2 (en) | Process for hydrodesulphurisation of hydrocarbon cuts | |
US7357856B2 (en) | Nitrogen removal from olefinic naphtha feedstreams to improve hydrodesulfurization versus olefin saturation selectivity |