RU2638167C2 - Method of producing light gasoline with low sulfur content - Google Patents
Method of producing light gasoline with low sulfur content Download PDFInfo
- Publication number
- RU2638167C2 RU2638167C2 RU2015105175A RU2015105175A RU2638167C2 RU 2638167 C2 RU2638167 C2 RU 2638167C2 RU 2015105175 A RU2015105175 A RU 2015105175A RU 2015105175 A RU2015105175 A RU 2015105175A RU 2638167 C2 RU2638167 C2 RU 2638167C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- gasoline
- olefins
- mercaptans
- fraction
- Prior art date
Links
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 56
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 56
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 103
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 74
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical class S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 65
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims abstract description 50
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 49
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 49
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims abstract description 47
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 45
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 45
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 claims abstract description 42
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 37
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 32
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 19
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 17
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- -1 mercaptans Chemical class 0.000 claims description 11
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 claims description 10
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 9
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 2
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005732 thioetherification reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 46
- LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N Methanethiol Chemical compound SC LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 15
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 description 10
- WQOXQRCZOLPYPM-UHFFFAOYSA-N dimethyl disulfide Chemical compound CSSC WQOXQRCZOLPYPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 8
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 6
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 6
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 5
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 5
- 150000007970 thio esters Chemical class 0.000 description 5
- DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N ethanethiol Chemical compound CCS DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KJRCEJOSASVSRA-UHFFFAOYSA-N propane-2-thiol Chemical compound CC(C)S KJRCEJOSASVSRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 description 3
- 150000003577 thiophenes Chemical class 0.000 description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 3
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 3
- PMBXCGGQNSVESQ-UHFFFAOYSA-N 1-Hexanethiol Chemical compound CCCCCCS PMBXCGGQNSVESQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical compound C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LOCHFZBWPCLPAN-UHFFFAOYSA-N butane-2-thiol Chemical compound CCC(C)S LOCHFZBWPCLPAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQAQPCDUOCURKW-UHFFFAOYSA-N butanethiol Chemical compound CCCCS WQAQPCDUOCURKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- 238000009903 catalytic hydrogenation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 2
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 2
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000000101 thioether group Chemical group 0.000 description 2
- PMJHHCWVYXUKFD-PLNGDYQASA-N (3z)-penta-1,3-diene Chemical compound C\C=C/C=C PMJHHCWVYXUKFD-PLNGDYQASA-N 0.000 description 1
- PMJHHCWVYXUKFD-SNAWJCMRSA-N (E)-1,3-pentadiene Chemical compound C\C=C\C=C PMJHHCWVYXUKFD-SNAWJCMRSA-N 0.000 description 1
- FCEHBMOGCRZNNI-UHFFFAOYSA-N 1-benzothiophene Chemical class C1=CC=C2SC=CC2=C1 FCEHBMOGCRZNNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 229910003294 NiMo Inorganic materials 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000011066 ex-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- ABNPJVOPTXYSQW-UHFFFAOYSA-N hexane-2-thiol Chemical compound CCCCC(C)S ABNPJVOPTXYSQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- YUMYYTORLYHUFW-MSKIIMLESA-N n-[(2s)-1-[[(e,3s)-1-(benzenesulfonyl)-5-phenylpent-1-en-3-yl]amino]-4-methyl-1-oxopentan-2-yl]morpholine-4-carboxamide Chemical compound N([C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCC=1C=CC=CC=1)\C=C\S(=O)(=O)C=1C=CC=CC=1)C(=O)N1CCOCC1 YUMYYTORLYHUFW-MSKIIMLESA-N 0.000 description 1
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical compound [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- WICKAMSPKJXSGN-UHFFFAOYSA-N pentane-3-thiol Chemical compound CCC(S)CC WICKAMSPKJXSGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 description 1
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 description 1
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 description 1
- 238000002459 porosimetry Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- SUVIGLJNEAMWEG-UHFFFAOYSA-N propane-1-thiol Chemical compound CCCS SUVIGLJNEAMWEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- WWNBZGLDODTKEM-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenenickel Chemical compound [Ni]=S WWNBZGLDODTKEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WMXCDAVJEZZYLT-UHFFFAOYSA-N tert-butylthiol Chemical compound CC(C)(C)S WMXCDAVJEZZYLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
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
- C10G69/00—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process
- C10G69/02—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process plural serial stages only
-
- 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
- C10G35/00—Reforming naphtha
- C10G35/04—Catalytic reforming
- C10G35/06—Catalytic reforming characterised by the catalyst used
-
- 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
- C10G53/00—Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more refining processes
- C10G53/02—Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more refining processes plural serial stages only
-
- 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
-
- 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
- C10G53/00—Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more refining processes
- C10G53/02—Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more refining processes plural serial stages only
- C10G53/04—Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more refining processes plural serial stages only including at least one extraction step
- C10G53/06—Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more refining processes plural serial stages only including at least one extraction step including only extraction steps, e.g. deasphalting by solvent treatment followed by extraction of aromatics
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способу обработки бензина, содержащего диолефины, олефины и серосодержащие соединения, включая меркаптаны, для получения легкой фракции этого бензина с очень низким содержанием серы и сохранением октанового числа.The invention relates to a method for treating gasoline containing diolefins, olefins and sulfur-containing compounds, including mercaptans, to obtain a light fraction of this gasoline with a very low sulfur content 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 концентрации олефинов в них, 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. Почти 90% серы, присутствующей в реформулированных бензинах, происходит из фракций бензина 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. Nearly 90% of the sulfur present in reformulated gasolines comes from catalytic cracked gasoline fractions (FCC, Fluid Catalytique Cracking, or fluidized bed 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 дополнительной обработке путем гидрообработки (или гидрообессеривания) бензинов каталитического крекинга. Если эта дополнительная обработка проводится в обычных условиях, знакомых специалисту, можно достичь еще большего снижения содержания серы в бензине. Однако главным недостатком этого способа является значительное понижение октанового числа фракции 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 hydroprocessing (or hydrodesulfurization) of catalytic cracking gasolines. If this additional treatment is carried out under ordinary conditions familiar to the skilled person, an even greater reduction in the sulfur content of gasoline can be achieved. However, the main disadvantage of this method is a significant decrease in the octane number of the fraction due to the saturation of olefins in the hydrotreatment process.
В патенте US 4131537 говорится об интересе, который представляет разделение 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, which is the separation of 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 metal of the group VIb 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 разделение бензина на легкую фракцию и тяжелую фракцию с последующей специфической гидрообработкой легкой бензиновой фракции на катализаторе на основе никеля и гидрообработкой тяжелой фракции бензина 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 separation 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.
В американском патенте US 6440299 описан способ удаления меркаптанов из углеводородного сырья при помощи каталитической дистилляционной колонны. Каталитический слой колонны расположен сверху относительно уровня ввода сырья для обработки только легкой фракции сырья. Используемый катализатор является катализатором с носителем на основе сульфида никеля, на котором удаление меркаптанов происходит путем реакции тиоэтерификации посредством присоединения к диолефинам. Как показано в примере, приведенном в этом патенте, одновременное получение очень низкого содержания серы в легкой фракции обрабатываемого сырья этим способом достигается с трудом. Действительно, если количество диолефинов в сырье является малым и/или если количество меркаптанов является значительным, кинетика конверсии меркаптанов на катализаторе не способствует осуществлению такой конверсии. Для сохранения высокой степени конверсии следует либо повышать температуру, либо ограничивать внутренние перемещения в колонне. Повышение температуры до достижения постоянной температуры отгонки легкой фракции бензина может происходить только при повышении давления в колонне, тогда как это повышение ограничено конструкцией колонны. Недостаток ограничения внутренних перемещений (путем понижения, например, значения внутреннего флегмового числа) заключается в ухудшении разделительной способности колонны, что способствовало бы сбору концентраций непревращенных легких меркаптанов в легкой фракции.US Pat. No. 6,440,299 describes a method for removing mercaptans from hydrocarbon feeds using a catalytic distillation column. The catalytic layer of the column is located above the input level of the feedstock for processing only a light fraction of the feedstock. The catalyst used is a catalyst with a nickel sulfide carrier on which mercaptans are removed by a thioesterification reaction by addition to diolefins. As shown in the example given in this patent, the simultaneous production of a very low sulfur content in the light fraction of the processed raw materials in this way is difficult to achieve. Indeed, if the amount of diolefins in the feed is small and / or if the amount of mercaptans is significant, the kinetics of the conversion of mercaptans on the catalyst does not contribute to such a conversion. To maintain a high degree of conversion, either increase the temperature or limit internal movements in the column. An increase in temperature until a constant temperature of distillation of a light gasoline fraction can be achieved can only occur with an increase in pressure in the column, while this increase is limited by the design of the column. The disadvantage of limiting internal movements (by lowering, for example, the value of the internal reflux ratio) is the deterioration of the separation ability of the column, which would facilitate the collection of concentrations of unconverted light mercaptans in the light fraction.
Известным также является патент US 5807477, в котором раскрывается способ обработки бензина каталитического крекинга с использованием первой стадии тиоэтерификации, на которой меркаптаны вводят во взаимодействие с диолефинами сырья в присутствии катализатора на основе оксида металла группы VIII. Бензин с этой первой стадии направляют затем в дистилляционную колонну, включающую в себя секцию каталитического гидрирования, содержащую другой катализатор на основе оксида металла группы VIII. Каталитическая колонна выполнена с возможностью функционирования в качестве депентанизатора. Так, соединения, содержащие число атомов углерода больше или равное 6 и включающие в себя тиоэфиры, образовавшиеся на первой стадии, экстрагируют из нижней части колонны, тогда как соединения, содержащие число атомов углерода меньше или равное 5, собирают после дистилляции в верхней части колонны и приводят в контакт с катализатором гидрирования, где происходит селективное гидрирование диолефинов, не вступивших во взаимодействие на первой стадии.Also known is US Pat. No. 5,807,477, which discloses a method for treating catalytic cracking gasoline using a first thioesterification step in which mercaptans are reacted with diolefins of a feed in the presence of a Group VIII metal oxide catalyst. The gasoline from this first stage is then sent to a distillation column including a catalytic hydrogenation section containing another Group VIII metal oxide catalyst. The catalytic column is configured to function as a depentanizer. Thus, compounds containing a carbon number greater than or equal to 6 and including thioesters formed in the first stage are extracted from the bottom of the column, while compounds containing a number of carbon atoms less than or equal to 5 are collected after distillation in the upper part of the column and they are brought into contact with a hydrogenation catalyst, where selective hydrogenation of diolefins that do not enter into the reaction at the first stage takes place.
Тем не менее, способом, описанным выше, трудно получать легкую фракцию бензина, которая отвечает будущим техническим требованиям в отношении серы, т.е. с верхним пределом общего содержания серы в бензине, составляющим 50 м.д. масс., даже 30 или 10 м.д. масс. в некоторых странах.However, by the method described above, it is difficult to obtain a light gasoline fraction that meets future sulfur specifications, i.e. with an upper limit to the total sulfur content of gasoline of 50 ppm mass., even 30 or 10 ppm mass in some countries.
Как указано в примере из патента US 5807477, на первой стадии способа легкие меркаптаны не подвергаются конверсии или подвергаются в малой степени. Действительно, удаление меркаптанов происходит путем присоединения к диолефинам, содержащимся в сырье. В патенте уточняется, что такой катализатор на основе оксида металла группы VIII катализирует также селективное гидрирование диолефинов. Обе реакции с участием диолефинов, таким образом, происходят одновременно, что ограничивает конверсию по пути тиоэтерификации. После введения в колонну (вторая стадия) легкие меркаптаны, в частности те, которые являются более легкокипящими по сравнению с температурой разделения колонны, окажутся в паровой фазе в ректификационной зоне и их превращение на каталитическом слое будет затруднено. Легкая бензиновая фракция, полученная в верхней части каталитической колонны, содержит, таким образом, значительную часть легких меркаптанов, присутствовавших в исходном сырье.As indicated in the example of US Pat. No. 5,807,477, in the first step of the process, light mercaptans do not undergo conversion or are subjected to a small degree. Indeed, the removal of mercaptans occurs by addition to the diolefins contained in the feed. The patent states that such a catalyst based on a Group VIII metal oxide also catalyzes the selective hydrogenation of diolefins. Both reactions involving diolefins thus occur simultaneously, which limits conversion along the thioesterification pathway. After introduction into the column (second stage), light mercaptans, in particular those that are more boiling compared to the separation temperature of the column, will be in the vapor phase in the distillation zone and their conversion on the catalytic layer will be difficult. The light gasoline fraction obtained in the upper part of the catalyst column thus contains a significant portion of the light mercaptans present in the feed.
Также в примере, приведенном в патенте, констатируют, что на этой стадии конверсии H2S не происходит совсем, что означает, что если H2S присутствует в исходном сырье, он неизбежно окажется в каталитической колонне, расположенной ниже по потоку. Специалисту известно, что катализаторы гидрирования на основе оксида металла группы VIII катализируют также реакции присоединения H2S к диолефинам и/или олефинам, что может вызвать образование дополнительного количества меркаптанов в области верхней части колонны, которые также в основном будут присутствовать в легкой фракции бензина. H2S и меркаптаны наиболее известны в качестве ингибиторов катализаторов этого типа, в частности, если металл группы VIII является палладием.Also, in the example given in the patent, it was noted that at this stage the conversion of H 2 S does not occur at all, which means that if H 2 S is present in the feedstock, it will inevitably end up in a catalytic column located downstream. It is known to those skilled in the art that Group VIII metal oxide hydrogenation catalysts also catalyze the addition of H 2 S to diolefins and / or olefins, which can cause the formation of additional mercaptans at the top of the column, which will also mainly be present in the light gasoline fraction. H 2 S and mercaptans are best known as inhibitors of this type of catalyst, in particular if the Group VIII metal is palladium.
Таким образом, при помощи изобретения, такого как представлено в патенте US 5807477, трудно достичь низких значений содержания серы в легкой фракции бензина, что потребует дополнительной обработки этой фракции с тем, чтобы удовлетворять техническим требованиям.Thus, using the invention, such as presented in US 5807477, it is difficult to achieve low sulfur content in the light gasoline fraction, which will require further processing of this fraction in order to meet the technical requirements.
Целью изобретения, таким образом, является способ получения легкого бензина с очень низким содержанием серы, т.е. с содержанием серы, составляющим менее 50 м.д. масс. и предпочтительно менее 30 м.д. или 10 м.д. масс., ограничивая при этом понижение октанового числа, который является относительно простым и требует как можно более низких капиталовложений.The aim of the invention, therefore, is a method for producing light gasoline with a very 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., while limiting the reduction of the octane number, which is relatively simple and requires the lowest possible investment.
Краткое описание изобретенияSUMMARY 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:
a) проводят стадию демеркаптизации путем осуществления реакции 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 МРа и объемной скорости жидкости (LHSV) от 0,5 до 10 h-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 carrying out the reaction of 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, a pressure of from 0.4 to 5 MPa and a liquid volume velocity (LHSV ) from 0.5 to 10 h -1 , wherein the first catalyst is 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 the equivalent of a metal oxide selected from group VIII, with respect to the total weight of the catalyst, is from 1 to 30% and the mass percentage expressed in the equivalent of metal oxide selected from group VIb is from 1 to 30% with respect to the total weight of the catalyst ;
b) проводят стадию обработки бензина, полученного на стадии а), водородом в дистилляционной колонне, включающей в себя по меньшей мере одну реакционную зону, содержащую по меньшей мере один второй катализатор, содержащий второй носитель и по меньшей мере один металл из группы VIII, при этом условия на стадии b) выбирают так, что в указанной дистилляционной колонне проводят одновременно следующие операции:b) carry out the processing stage of the gasoline obtained in stage a), hydrogen in a distillation column comprising at least one reaction zone containing at least one second catalyst containing a second carrier and at least one metal from group VIII, when this condition in stage b) is chosen so that in the specified distillation column simultaneously carry out the following operations:
I) дистилляция с разделением бензина, полученного на стадии а), на легкую бензиновую фракцию с пониженным содержанием серосодержащих соединений и тяжелую бензиновую фракцию, температура кипения которой выше температуры кипения легкого бензина, содержащую большую часть серосодержащих соединений, причем такую легкую бензиновую фракцию отбирают в точке, расположенной над реакционной зоной, а тяжелую бензиновую фракцию отбирают в точке, расположенной под реакционной зоной;I) distillation with the separation of gasoline obtained in stage a) into a light gasoline fraction with a low content of sulfur-containing compounds and a heavy gasoline fraction, the boiling point of which is higher than the boiling point of light gasoline, containing most of the sulfur-containing compounds, and such a light gasoline fraction is taken at a point located above the reaction zone, and the heavy gasoline fraction is taken at a point located under the reaction zone;
II) приведение в контакт бензиновой фракции, полученной на стадии а), со вторым катализатором для проведения следующих реакций:II) bringing into contact the gasoline fraction obtained in stage a) with a second catalyst for the following reactions:
(i) тиоэтерификация путем осуществления реакции присоединения части меркаптанов к части диолефинов для получения тиоэфиров,(i) thioesterification by carrying out the reaction of attaching part of the mercaptans to part of the diolefins to obtain thioethers,
(ii) селективное гидрирование части диолефинов с образованием олефинов и возможно(ii) selectively hydrogenating a portion of the diolefins to form olefins and optionally
(iii) изомеризация олефинов.(iii) isomerization of olefins.
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 взаимодействием меркаптанов с олефинами: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 interaction of mercaptans with 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 олефинами, которые главным образом присутствуют в очень больших количествах. Самые легкие меркаптаны являются самыми реакционно-способными на этой первой 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 with olefins, which are mainly present in very large quantities. The lightest mercaptans are the most reactive in this first step 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. Удаление H2S уже на этой первой стадии является преимуществом в той мере, в которой позволяет предупреждать ингибирование катализатора каталитической колонны на второй стадии (поскольку H2S является ингибитором используемого катализатора) и избегать попадания H2S в верхнюю часть колонны вместе с легкой фракцией. Конверсия H2S до входа в дистилляционную колонну в тяжелые меркаптаны или сульфиды, которые обогащают тяжелую фракцию в каталитической дистилляционной колонне, обеспечивает очень низкое содержание серы в легкой фракции. Таким образом, могло достичь 100% конверсии H2S, присутствующего в сырье в количестве порядка 10 м.д. масс.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 selected conditions. The removal of H 2 S already at this first stage is an advantage to the extent that it allows to prevent the inhibition of the catalyst of the catalytic column in the second stage (since H 2 S is an inhibitor of the used catalyst) and to avoid getting H 2 S at the top of the column together with a light fraction . The conversion of H 2 S before entering the distillation column into heavy mercaptans or sulfides, which enrich the heavy fraction in the catalytic distillation column, provides a very low sulfur content in the light fraction. Thus, it was possible to achieve 100% conversion of H 2 S present in the feed in an amount of about 10 ppm. mass
Реакции демеркаптизации и удаления H2S 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.Demercaptization and H 2 S removal reactions are preferably carried out on a catalyst containing at least one metal of group VIII (
Металл группы VIII предпочтительно выбирают из никеля и кобальта и, в частности, никеля. Металл группы VIb предпочтительно выбирают из молибдена и вольфрама и предпочтительно молибдена.The Group VIII metal is preferably selected from nickel and cobalt, and in particular nickel. The Group VIb metal is preferably selected from molybdenum and tungsten, and preferably molybdenum.
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) обработки бензина, полученного на стадии а), в дистилляционной колонне, имеющей реакционную зону.According to the invention, the method includes a step b) treating the gasoline obtained in step a) in a distillation column having a reaction zone.
Конфигурация дистилляционной колонны обеспечивает функционирование в рабочих условиях, которые позволяют одновременно:The configuration of the distillation column ensures operation under operating conditions that allow at the same time:
- осуществлять конверсию легких меркаптанов, не вступивших во взаимодействие на стадии а), путем тиоэтерификации с диолефинами так, что тиоэфиры, образовавшиеся на второй стадии, главным образом попадают в тяжелую бензиновую фракцию. Катализатор, используемый в дистилляционной колонне, также способствует селективному гидрированию диолефинов и возможно позволяет изомеризовать олефины смещением двойной связи из внешнего положения во внутреннее положение.- to carry out the conversion of light mercaptans, which did not interact in stage a), by thioesterification with diolefins so that the thioesters formed in the second stage mainly fall into the heavy gasoline fraction. The catalyst used in the distillation column also promotes the selective hydrogenation of diolefins and possibly allows olefins to be isomerized by displacement of the double bond from an external position to an internal position.
- разделять бензин, предварительно обработанный на стадии a), по меньшей мере на две фракции, а именно бензиновую фракцию, называемую «легкой», обедненную серосодержащими соединениями и содержащую большую часть олефинов, и бензиновую фракцию, называемую «тяжелой», содержащую большую часть серосодержащих соединений, в частности тиоэфиры, образовавшиеся на стадии а) и b).- separate the gasoline pretreated in step a) into at least two fractions, namely a gasoline fraction called “light” depleted in sulfur-containing compounds and containing most of the olefins, and a gasoline fraction called “heavy” containing most of the sulfur-containing compounds, in particular thioesters formed in stage a) and b).
Реакция селективного гидрирования диолефинов до олефинов является особенно важной, в случае когда легкая бензиновая фракция используется в качестве сырья для установки тиоэтерификации (типа TAME, например), т.к. эти высоконенасыщенные соединения легко образуют смолы в ходе осуществления способов этого типа. Если эту легкую фракцию направляют прямо в пул бензина, предпочтительным также является гидрирование диолефинов, т.к. они проявляют тенденцию к образованию смол, если кислород остается в резервуарах. Кроме того, эта вторая стадия позволяет также утяжелять остаточные меркаптаны, которые не были превращены на стадии а), посредством реакции остаточных меркаптанов с диолефинами. Наконец, в связи с использованием металла группы VIII, выбранного для одного из катализаторов на носителе в колонне, предпочтительно палладия, изобретением предлагается изомеризация олефинов смещением из внешнего положения во внутреннее положение. Эта изомеризация является преимущественной, т.к. она позволяет сохранять октановое число фракции, даже улучшать его, несмотря на гидрирование олефинов, которое может происходить на каждой из стадий.The selective hydrogenation of diolefins to olefins is especially important when the light gasoline fraction is used as a feedstock for a thioesterification unit (such as TAME, for example), because these highly unsaturated compounds readily form resins during the implementation of this type of process. If this light fraction is sent directly to a pool of gasoline, hydrogenation of diolefins is also preferred, since they tend to form resins if oxygen remains in the tanks. In addition, this second step also makes it possible to weight the residual mercaptans that were not converted in step a) by reacting the residual mercaptans with diolefins. Finally, in connection with the use of a Group VIII metal selected for one of the supported catalysts in a column, preferably palladium, the invention proposes isomerization of olefins by displacement from an external position to an internal position. This isomerization is advantageous, because it allows you to save the octane number of the fraction, even improve it, despite the hydrogenation of olefins, which can occur at each stage.
Преимущество способа по изобретению заключается в том, что на стадии а) сульфид водорода (H2S) не образуется, а имеется, напротив, возможность подвергать конверсии H2S, возможно присутствующий в обрабатываемом сырье. Действительно, присутствие H2S на входе в каталитическую колонну может, как указано выше, вызвать образование дополнительных меркаптанов в каталитической зоне колонны, которые могут в этом случае поступать в легкую фракцию. Отсутствие H2S, являющегося ингибитором катализатора, используемого в настоящем изобретении, позволяет также повышать эффективность катализатора в каталитической колонне.An advantage of the method according to the invention is that in step a) hydrogen sulfide (H 2 S) is not formed, but, on the contrary, it is possible to subject H 2 S conversion, possibly present in the processed feed. Indeed, the presence of H 2 S at the entrance to the catalytic column can, as indicated above, cause the formation of additional mercaptans in the catalytic zone of the column, which can then enter the light fraction. The absence of H 2 S, an inhibitor of the catalyst used in the present invention, also allows to increase the efficiency of the catalyst in the catalyst column.
Другое преимущество способа заключается в том, что высокая степень конверсии меркаптанов на стадии а) существенно повышает молярное соотношение между меркаптанами и диолефинами на входе в колонну. Эффективность тиоэтерерификации остаточных меркаптанов на стадии b) поэтому повышается, т.к. отношение меркаптаны/диолефины является благоприятным.Another advantage of the method is that the high degree of conversion of the mercaptans in step a) significantly increases the molar ratio between the mercaptans and diolefins at the inlet to the column. The efficiency of thioeterification of residual mercaptans at stage b) therefore increases, since the mercaptans / diolefins ratio is favorable.
Другое преимущество последовательности стадий а) и b) связано с синергией этих двух стадий для превращения меркаптанов, имеющих разную реакционную способность в зависимости от длины цепи на обеих стадиях. Действительно, самые легкие меркаптаны (в частности, метантиол, этантиол) обладают самой высокой реакционной способностью на стадии а). Напротив, самые тяжелые меркаптаны, которые могут перемещаться в легкую фракцию (1- и 2-пропантиол), т.е. те, точка кипения которых близка к точке разделения в колонне, являются наименее реакционно-способными на стадии а), тогда как их легче всего подвергать конверсии в каталитической колонне, т.к. они присутствуют в жидкой фазе на уровне каталитической зоны. Синергия двух реакций позволяет, таким образом, получать легкую фракцию бензина с очень низким содержанием серы, независимо от природы меркаптанов, изначально присутствующих в сырье.Another advantage of the sequence of steps a) and b) is related to the synergy of these two stages for the conversion of mercaptans having different reactivity depending on the chain length in both stages. Indeed, the lightest mercaptans (in particular, methanethiol, ethanethiol) have the highest reactivity in stage a). On the contrary, the heaviest mercaptans that can move to the light fraction (1- and 2-propanethiol), i.e. those whose boiling point is close to the separation point in the column are the least reactive in stage a), while they are most easily converted in a catalytic column, because they are present in the liquid phase at the level of the catalytic zone. The synergy of the two reactions allows, therefore, to obtain a light fraction of gasoline with a very low sulfur content, regardless of the nature of the mercaptans originally present in the feed.
Другое преимущество способа по изобретению заключается в том, что обессеривание легкой бензиновой фракции, поступающей из дистилляционной колонны, не является обязательным, т.к. большая часть серосодержащих соединений была превращена в соединения с более высоким молекулярным весом на стадиях а) и b) с тем, чтобы они оказались в тяжелой бензиновой фракции.Another advantage of the method according to the invention is that the desulfurization of the light gasoline fraction coming from the distillation column is not necessary, because most of the sulfur-containing compounds were converted to higher molecular weight compounds in steps a) and b) so that they were in the heavy gasoline fraction.
На стадии а) не осуществляют реакции каталитического гидрирования, водород, если его добавляют, служит главным образом для сохранения гидрирующей способности поверхности катализатора, обеспечивая высокий выход реакций демеркаптизации. Таким образом, низкое давление отрицательно не сказывается на способе по изобретению. Другое преимущество способа по изобретению заключается, таким образом, в том, что обе стадии можно осуществлять при одинаковом давлении (за исключением потери сырья), т.к. стадия а) требует небольшого количества растворенного водорода, даже совсем не требует, а стадию b) обычно осуществляют при относительно низком давлении (меньше 1,5 МПа) для минимального потребления сред, обеспечивая температуру, необходимую для реакции тиоэтерификации. Эта стадия b) также требует относительного малого количества дополнительно вводимого водорода для селективного гидрирования только диолефинов.At the stage a), catalytic hydrogenation reactions are not carried out, hydrogen, if added, serves mainly to maintain the hydrogenating ability of the catalyst surface, providing a high yield of demercaptization reactions. Thus, low pressure does not adversely affect the method of the invention. Another advantage of the method according to the invention is, therefore, that both stages can be carried out at the same pressure (except for the loss of raw materials), because stage a) requires a small amount of dissolved hydrogen, it does not even require at all, and stage b) is usually carried out at a relatively low pressure (less than 1.5 MPa) to minimize the consumption of media, providing the temperature necessary for the thioesterification reaction. This step b) also requires a relatively small amount of additionally introduced hydrogen to selectively hydrogenate only diolefins.
Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Объектом настоящего изобретения является способ получения легкой фракции бензина с низким содержанием серы из бензина, предпочтительно происходящего из установки каталитического крекинга, коксования или установки для снижения вязкости.The object of the present invention is a method for producing a light fraction of gasoline with a low sulfur content from gasoline, preferably originating from a catalytic cracking unit, coking unit or a unit for reducing viscosity.
Согласно изобретению бензин поступает сначала на стадию 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 подаче всего или части бензина, поступающего со стадии а) в дистилляционную колонну, содержащую каталитическую реакционную зону. На стадии b), где осуществляют разделение бензина по меньшей мере на две фракции (легкую фракцию и тяжелую фракцию), обрабатывают легкую фракцию в условиях и с использованием катализатора, которые позволяют (i) получать тиоэфиры путем присоединения части меркаптанов, не вступивших во взаимодействие на стадии а), к части диолефинов для получения серосодержащих соединений с более высокой точкой кипения, которые затем переходят в тяжелую фракцию, (ii) селективно гидрировать по меньшей мере часть диолефинов до олефинов и возможно (iii) изомеризовать олефины смещением двойной связи из внешнего во внутреннее положение.According to the invention, gasoline first goes to step a) of converting sulfur-containing compounds, mainly mercaptans, the lightest gasoline compounds, with olefins to increase their molecular weight. The method also includes a second stage b), which consists in supplying all or part of the gasoline coming from stage a) to a distillation column containing a catalytic reaction zone. In step b), where the gasoline is separated into at least two fractions (light fraction and heavy fraction), the light fraction is treated under conditions and using a catalyst that allows (i) to produce thioesters by adding part of the mercaptans that have not reacted on stage a), to a part of diolefins to obtain sulfur-containing compounds with a higher boiling point, which then turn into a heavy fraction, (ii) selectively hydrogenate at least a part of diolefins to olefins and possibly (iii) isomerization olefins by displacement of the double bond from the external to the internal position.
Такая последовательность операций позволяет получать in fine легкую фракцию, содержание серы в которой снижено без существенного уменьшения содержания олефинов, и с высокой степенью конверсии, а также без необходимости обработки этого легкого бензина в секции гидрообессеривания или использования способов, позволяющих восстанавливать октановое число бензина.Such a sequence of operations allows to obtain in fine a light fraction, the sulfur content of which is reduced without a significant reduction in the olefin content, and with a high degree of conversion, as well as without the need for processing this light gasoline in the hydrodesulfurization section or using methods that can restore the octane number of gasoline.
Способ по изобретению позволяет, таким образом, получать легкую бензиновую фракцию, общее содержание серы в которой составляет менее 50 м.д. масс., предпочтительно менее 30 м.д., даже менее 10 м.д. масс.The method according to the invention thus makes it possible to obtain a light gasoline fraction with a total sulfur content of less than 50 ppm. mass., preferably less than 30 ppm, even less than 10 ppm mass
В рамках настоящей заявки выражение «каталитическая колонна» означает устройство, в котором каталитическая реакция и разделение продуктов происходят по меньшей мере одновременно. Используемое оборудование может включать в себя дистилляционную колонну, снабженную каталитической секцией, в которой каталитическая реакция и дистилляция происходят одновременно со специально выбранной точкой разделения. 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 паровой фазе, или как реактор, работающий в жидкой фазе, с циркуляцией жидкость/пар в прямотоке 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 equipment used may include a distillation column provided with a catalytic section, in which the catalytic reaction and distillation occur simultaneously with a specially selected separation point. 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 / steam circulating in direct flow or in counterflow.
Преимущество использования каталитической дистилляционной колонны по сравнению с системой, содержащей реактор и дистилляционную колонну, заключается в уменьшении числа отдельных элементов, за счет чего происходит уменьшение капиталовложений. Использование каталитической колонны позволяет контролировать реакцию, способствуя обмену выделяющимся теплом; тепло, выделяющееся в ходе реакции, может использоваться для испарения смеси.The advantage of using a catalytic distillation column compared to a system containing a reactor and a distillation column is to reduce the number of individual elements, thereby reducing investment. The use of a catalytic column allows you to control the reaction, promoting the exchange of heat generated; the heat generated during the reaction can be used to evaporate the mixture.
Бензин, подлежащий обработкеGasoline 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, предпочтительно примерно от температур кипения углеводородов, содержащих 2 или 3 атома углерода (С2 или С3,) до примерно 220°С, более предпочтительно примерно от температур кипения углеводородов, содержащих 5 атомов углерода, до примерно 220°С. Способом по изобретению можно также обрабатывать сырье, конечные температуры кипения которого ниже, чем указанных выше, например фракции С5 - 180°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 about 250 ° C, preferably from about the boiling point of hydrocarbons containing 2 or 3 carbon atoms (C2 or C3,) to about 220 ° C, more preferably from about the boiling point of hydrocarbons,
Содержание серы в бензиновых фракциях, полученных каталитическим крекингом (FCC), зависит от содержания серы в сырье, обработанном FCC, от присутствия или отсутствия 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 entire 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
К тому же, 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.In addition, 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) дистилляции содержались бы в легком бензине, в более тяжелые серосодержащие соединения, которые перемещаются в тяжелую бензиновую фракцию на стадии b) дистилляции.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 outlet from distillation stage b) into heavier sulfur-containing compounds which are transferred to the heavy gasoline fraction in distillation stage b).
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 имеет:The catalyst used in stage a) mainly has:
- 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 металла группы VIII и металла группы VIb составляет от 0,6 до 3 моль/моль,- the molar ratio of the metal of group VIII and the metal of group VIb is from 0.6 to 3 mol / mol,
- 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.
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:
- массовое содержание оксида металла группы VIb 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 is from 4 to 20% of the mass. in relation to the total weight of the catalyst, preferably from 6 to 18% of the mass.,
- массовое содержание оксида металла группы VIII 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 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 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 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,
- носитель состоит из гамма-модификации оксида алюминия с удельной поверхностью, составляющей от 180 м2/г до 270 м2/г.- the carrier consists of a gamma modification of alumina with a specific surface area of 180 m 2 / g to 270 m 2 / g.
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 of the invention, a catalyst is used with a mass content of nickel oxide (in the form of NiO) of 4 to 12% by weight, with a mass content of molybdenum oxide (in the form of MoO 3 ) of 6 to 18% by weight and mass the ratio of Nickel / molybdenum, comprising from 1 to 2.5, while the metals are deposited on a carrier consisting of only 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, 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, 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, the formation of 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 оксидной форме. 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 H2S и водорода для превращения оксидов металлов в сульфиды, такие как, например, MoS2 и Ni3S2. Сульфирование осуществляют путем подачи на катализатор потока, содержащего H2S и водород, или же серосодержащего соединения, способного разлагаться до H2S в присутствии катализатора и водорода. Полисульфиды, такие как диметилдисульфид (DMDS), являются предшественниками H2S, широко используемыми для сульфирования катализаторов. Температуру устанавливают так, чтобы H2S 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 oxide form. 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 (DMDS), 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.
На стадии а) присоединения меркаптанов к олефинам подлежащее обработке сырье приводят в контакт с катализатором в сульфидной форме. Реакции демеркаптизации по изобретению отличаются удалением меркаптанов при помощи олефинов:In step a), the mercaptans are added to the olefins, the raw materials to be treated are brought into contact with the catalyst in sulfide form. 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 (если он присутствует) в реакторе, приводит к образованию H2S посредством контакта с меркаптаном, который присоединяется прямо по 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: hydrogen (if present) in the reactor leads to the formation of H 2 S by contact with mercaptan, which is attached 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.
Так же в случае присутствия H2S в сырье происходит его конверсия в меркаптан (который тоже может подвергаться конверсии) путем присоединения к олефинам при помощи катализатора в выбранных условиях. Этот H2S может происходить из рециркуляционных газов или из дополнительно введенного водорода, который содержит некоторое количество примесей. Этот H2S может также в некоторых случаях растворяться в жидком сырье.Also, in the case of the presence of H 2 S in the feed, it is converted to mercaptan (which can also be converted) by addition to olefins using a catalyst under the chosen conditions. This H 2 S may be derived from recirculation gases or from additionally introduced hydrogen, which contains a certain amount of impurities. This H 2 S may also in some cases dissolve in liquid feed.
Эту стадию можно проводить без добавления водорода в реактор, но предпочтительно водород вводят вместе с сырьем для сохранения гидрирующей способности поверхности катализатора для высокой степени конверсии при демеркаптизации. Обычно стадию а) осуществляют при отношении Н2/НС, 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 еще более предпочтительно от 0,5 до 2 Nм3 водорода на м3 сырья.This step can be carried out without adding hydrogen to the reactor, but preferably hydrogen is introduced together 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 / HC ratio of from 0 to 25 Nm 3 of hydrogen per m 3 of raw materials, preferably from 0 to 10 Nm 3 of hydrogen per m 3 of raw materials, very preferably from 0 to 5 Nm 3 of hydrogen per m 3 raw materials and even more preferably from 0.5 to 2 Nm 3 of hydrogen per m 3 of raw materials.
Общее количество сырья обычно вводят через вход в реактор. 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 to 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, 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 hour). The pressure is from 0.4 MPa to 5 MPa, 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) обработки бензина, происходящего со стадии а)Stage b) processing gasoline originating from stage a)
На второй стадии способа по изобретению используют дистилляционную колонну, включающую в себя каталитическую реакционную секцию. В указанной колонне проводят дистилляцию бензина, происходящего со стадии а), по меньшей мере на две фракции, а именно:In a second step of the process of the invention, a distillation column is used including a catalytic reaction section. In the specified column, gasoline distilled from step a) is distilled into at least two fractions, namely:
- фракцию, называемую «легкой», которая содержит бензин с пониженным содержанием серы, диапазон температур кипения которой обычно составляет примерно от начальной температуры сырья на входе в каталитическую колонну до конечной температуры, главным образом, составляющей от 60°С до 100°С и- a fraction called "light", which contains gasoline with a low sulfur content, the boiling point of which is usually from about the initial temperature of the raw material at the entrance to the catalyst column to a final temperature, mainly from 60 ° C to 100 ° C and
- фракцию, называемую «тяжелой», диапазон температур кипения которой обычно составляет примерно от конечной температуры легкой бензиновой фракции примерно до конечной температуры сырья в каталитической колонне и которая содержит большую часть тяжелых серосодержащих соединений, т.е. серосодержащих соединений, температура кипения которых выше температуры разделения, выбранной для функционирования колонны.- a fraction called "heavy", the boiling point of which is usually from about the final temperature of the light gasoline fraction to about the final temperature of the feed in the catalyst column and which contains most of the heavy sulfur-containing compounds, i.e. sulfur-containing compounds whose boiling point is higher than the separation temperature selected for the functioning of the column.
Дистилляционная каталитическая колонна включает в себя реакционную секцию, содержащую каталитический слой, предназначенный для проведения по меньшей мере реакции тиоэтерефикации меркаптанов, которые не вступили во взаимодействие с олефинами на стадии а), селективное гидрирование диолефинов, содержащихся в сырье, и возможно изомеризацию олефинов. С этой целью реакционная секция выполнена в дистилляционной колонне так, что «легкий» бензин, который перегоняют в верхнюю часть колонны, приводят в контакт с каталитическим слоем.The distillation catalytic column includes a reaction section containing a catalytic layer designed to conduct at least a thioetherification reaction of mercaptans that did not react with olefins in step a), selectively hydrogenating the diolefins contained in the feed, and possibly olefin isomerization. To this end, the reaction section is made in a distillation column so that the "light" gasoline, which is distilled to the top of the column, is brought into contact with the catalytic layer.
Реакция тиоэтерификации на стадии b) заключается во взаимодействии остаточных меркаптанов с диолефинами, содержащимися в бензине, происходящем со стадии а), для образования тиоэфиров, точка кипения которых выше, чем остаточных меркаптанов, так что они перемещаются в «тяжелую» фракцию в нижней части каталитической колонны.The thioesterification reaction in stage b) involves the interaction of residual mercaptans with diolefins contained in gasoline originating from stage a) to form thioesters whose boiling point is higher than residual mercaptans, so that they move to the “heavy” fraction in the lower part of the catalytic the columns.
Функционирование каталитической колонны предусматривает одновременное присутствие двух фаз в реакционной зоне, а именно жидкой фазы и паровой фазы, которая содержит большую часть водорода и легких углеводородов.The operation of the catalyst column involves the simultaneous presence of two phases in the reaction zone, namely the liquid phase and the vapor phase, which contains most of the hydrogen and light hydrocarbons.
Как при любой дистилляции в системе существует градиент температур, так что в нижней части колонны содержатся соединения с точкой кипения, превышающей точку кипения в верхней части колонны. Дистилляция позволяет разделять соединения, присутствующие в сырье, за счет разницы температур кипения.As with any distillation, a temperature gradient exists in the system, so that compounds with a boiling point higher than the boiling point in the upper part of the column are contained in the lower part of the column. Distillation allows the separation of compounds present in the feed due to the difference in boiling point.
Тепло, возможно выделяющееся в ходе реакции в каталитической колонне, выводят путем испарения смеси на дистилляционной тарелке. Следовательно, температурный профиль колонны является очень устойчивым и каталитические реакции, которые происходят на слое, находящемся в верхней части колонны, не препятствуют ее работе. Также эта устойчивость температурного профиля обеспечивает устойчивую кинетику реакций, поскольку они являются изотермическими на каждом уровне разделения.The heat, possibly released during the reaction in the catalytic column, is removed by evaporating the mixture on a distillation plate. Therefore, the temperature profile of the column is very stable and the catalytic reactions that occur on the layer located in the upper part of the column do not interfere with its operation. Also, this stability of the temperature profile provides stable kinetics of the reactions, since they are isothermal at each level of separation.
Предпочтительно катализатор, используемый в реакционной секции, способен также селективно гидрировать за счет внесения водорода диолефины, содержащиеся в «легкой» фракции, до соответствующих олефинов. Возможно катализатор в реакционной секции позволяет, кроме того, изомеризовать олефины с внешним положением двойной связи в изомер с внутренним положением двойной связи.Preferably, the catalyst used in the reaction section is also capable of selectively hydrogenating diolefins contained in the “light” fraction to the corresponding olefins by introducing hydrogen. Perhaps the catalyst in the reaction section also allows isomerization of olefins with the external position of the double bond into an isomer with the internal position of the double bond.
Согласно изобретению катализатор, используемый в реакционной секции, содержит по меньшей мере один металл группы VIII, нанесенный на пористый носитель, и может первоначально находиться в форме экструдатов малого диаметра или сфер. Катализатор имеет 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.According to the invention, the catalyst used in the reaction section contains at least one Group VIII metal supported on a porous support and may initially be in the form of extrudates of small diameter or spheres. The catalyst has a structure adapted to 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 bed.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления металл можно выбирать из никеля и палладия. Если металл является палладием, предпочтительно он является единственным активным металлом в катализаторе. Если металл является никелем, массовое содержание металла группы VIII по отношению к общей массе катализатора, выраженное оксидом, главным образом составляет от 10 до 60%.According to a preferred embodiment, the metal can be selected from nickel and palladium. If the metal is palladium, preferably it is the only active metal in the catalyst. If the metal is nickel, the mass content of the metal of group VIII relative to the total weight of the catalyst, expressed by oxide, is mainly from 10 to 60%.
Если металл является палладием, массовое содержание металла группы VIII по отношению к общей массе катализатора (% Pd металла) главным образом составляет от 0,1 до 2%.If the metal is palladium, the mass content of the metal of group VIII with respect to the total mass of the catalyst (% Pd metal) is mainly from 0.1 to 2%.
Пористый носитель катализатора на стадии b) можно выбирать из оксида алюминия, алюмината никеля, оксида кремния, карбида кремния или смеси этих оксидов. Предпочтительно используют оксид алюминия и еще более предпочтительно чистый оксид алюминия.The porous catalyst support in step b) may be selected from alumina, nickel aluminate, silica, silicon carbide, or a mixture of these oxides. Preferably, alumina is used and even more preferably pure alumina.
Катализатор, особенно пригодный для осуществления присоединения остаточных меркаптанов к диолефинам и селективного гидрирования диолефинов, содержит от 40 до 60% масс. никеля, нанесенного на подложку из оксида алюминия.The catalyst, especially suitable for the implementation of the attachment of residual mercaptans to diolefins and selective hydrogenation of diolefins, contains from 40 to 60% of the mass. nickel deposited on an alumina substrate.
В каталитической реакции участвует водород, который смешивают с легкой бензиновой фракцией, которая собирается в верхней части колонны, и смесь приводят в контакт с катализатором, таким, как описан. В реакционной секции молярное отношение водород/диолефины главным образом составляет от 1 до 10 моль/моль. Тем не менее, предпочтительно проводить реакцию в присутствии небольшого избытка водорода по отношению к диолефинам с тем, чтобы избегать чрезмерного гидрирования олефинов и обеспечивать хорошее октановое число.Hydrogen is involved in the catalytic reaction, which is mixed with the light gasoline fraction that collects at the top of the column, and the mixture is contacted with a catalyst, such as described. In the reaction section, the hydrogen / diolefins molar ratio is mainly 1 to 10 mol / mol. However, it is preferable to carry out the reaction in the presence of a small excess of hydrogen with respect to the diolefins so as to avoid excessive hydrogenation of the olefins and to provide a good octane number.
Рабочее давление в каталитической дистилляционной колонне главным образом составляет от 0,4 до 5 МПа, предпочтительно от 0,6 до 2 МПа и предпочтительно от 0,6 до 1 МПа. Температура в реакционной зоне главным образом составляет от 50 до 150°С, предпочтительно от 80 до 130°С.The operating pressure in the catalytic distillation column is mainly from 0.4 to 5 MPa, preferably from 0.6 to 2 MPa and preferably from 0.6 to 1 MPa. The temperature in the reaction zone is generally from 50 to 150 ° C, preferably from 80 to 130 ° C.
Следует отметить, что это давление может быть по существу тем же (за исключением потери сырья), что и в реакторе на стадии а). Количество водорода, необходимого для стадии b), является относительно небольшим, т.к. он главным образом служит для сохранения гидрирующего состояния катализатора и гидрирования только диолефинов до олефинов. Регулировка давления в колонне может вызвать осуществление совокупности двух стадий. Так водород, извлекаемый из колбы в верхней части колонны, можно повторно использовать. Повторно используемый водород можно, например, впрыскивать непосредственно в каталитическую дистилляционную колонну 5 на стадии b) или впрыскивать вместе с водородом, дополнительно вводимым в дистилляционную колонну или реактор 2, а также можно впрыскивать прямо в реактор на стадии a).It should be noted that this pressure can be essentially the same (with the exception of the loss of raw materials) as in the reactor in stage a). The amount of hydrogen required for stage b) is relatively small, because it mainly serves to maintain the hydrogenation state of the catalyst and to hydrogenate only diolefins to olefins. Adjusting the pressure in the column can cause a combination of two stages. So the hydrogen recovered from the flask at the top of the column can be reused. Recycled hydrogen can, for example, be injected directly into the
В соответствии с частным случаем осуществления изобретения давление, используемое в дистилляционной колонне на стадии b), равно давлению, используемому в реакторе на стадии а) за исключением потери сырья в гидравлической цепи.In accordance with a particular embodiment of the invention, the pressure used in the distillation column in step b) is equal to the pressure used in the reactor in step a) except for the loss of feedstock in the hydraulic circuit.
В соответствии с другим частным случаем осуществления изобретения легкий бензин подвергают стадии конденсации и разделения для извлечения неиспользованного водорода.According to another particular embodiment of the invention, light gasoline is subjected to a condensation and separation step to recover unused hydrogen.
В соответствии с другим частным случаем осуществления изобретения неиспользованный водород возвращают на стадию а) или b).In accordance with another particular embodiment of the invention, unused hydrogen is returned to step a) or b).
В соответствии с другим частным случаем осуществления изобретения на стадии а) одновременно добавляют H2S, присутствующий в подлежащем обработке бензине, к олефинам.According to another particular embodiment of the invention, in step a), H 2 S present in the gasoline to be treated is simultaneously added to the olefins.
В соответствии с частным случаем осуществления дистилляционная колонна выполнена с возможностью работать в качестве депентанизатора.In accordance with a particular embodiment, the distillation column is configured to operate as a depentanizer.
В соответствии с другим частным случаем осуществления дистилляционная колонна выполнена с возможностью функционирования в качестве дегексанизатора.According to another particular embodiment, the distillation column is arranged to function as a dehexanizer.
В рамках изобретения можно также использовать более одного каталитического слоя в реакционной зоне, например два отдельных каталитических слоя, разделенных пространством.In the framework of the invention, it is also possible to use more than one catalytic layer in the reaction zone, for example two separate catalytic layers separated by space.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Эти аспекты, а также другие аспекты изобретения будут понятны из подробного описания частных вариантов 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 particular embodiments of the invention with reference to the drawings, in which:
- на фиг. 1 показана первая схема способа по изобретению;- in FIG. 1 shows a first diagram of a method according to the invention;
- на фиг. 2 показана вторая схема способа по изобретению. Фигуры изображены не в масштабе. На фигурах сходные элементы обычно обозначены одинаково.- in FIG. 2 shows a second diagram of a method according to the invention. The figures are not drawn to scale. In the figures, similar elements are usually denoted identically.
На фиг. 1 показана первая схема способа по изобретению обработки бензинового сырья, содержащего, в частности, олефины, диолефины и серосодержащие соединения типа меркаптанов и из группы тиофенов для получения легкой бензиновой фракции с общим содержанием серы меньше 30 м.д. (масс.), предпочтительно меньше 20 м.д. (масс), даже меньше 10 м.д. (масс.).In FIG. 1 shows a first diagram of a method according to the invention for processing gasoline feedstocks containing, in particular, olefins, diolefins and sulfur-containing compounds such as mercaptans and from the group of thiophenes to obtain a light gasoline fraction with a total sulfur content of less than 30 ppm (mass.), preferably less than 20 ppm (mass), 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
Реактор 2 включает в себя каталитическую секцию, снабженную каталитическим слоем, специально выбранным для селективного присоединения меркаптанов к олефинам в целях увеличения их молекулярной массы.
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.
Катализатор демеркаптизации по изобретению содержит носитель, по меньшей мере один металл, выбранный из группы VIII, и по меньшей мере один металл, выбранный из группы VIb периодической системы элементов. Массовый процент, выраженный в эквиваленте оксида металла, выбранного из группы VIII, главным образом составляет от 1 до 30% по отношению к общей массе катализатора. Массовый процент, выраженный в эквиваленте оксида металла, выбранного из группы VIb, главным образом составляет от 1 до 30% по отношению к общей массе катализатора.The demercapization catalyst of the invention comprises a carrier of at least one metal selected from group VIII and at least one metal selected from group VIb of the periodic table of elements. The mass percentage, expressed in equivalent metal oxide, selected from group VIII, mainly ranges from 1 to 30% relative to the total weight of the catalyst. The mass percentage, expressed as the equivalent of a metal oxide selected from group VIb, is generally from 1 to 30% based on the total weight of the catalyst.
Предпочтительно металл группы VIII выбирают из никеля и кобальта, а металл группы VIb выбирают из молибдена и вольфрама.Preferably, the Group VIII metal is selected from nickel and cobalt, and the Group VIb metal is selected from molybdenum and tungsten.
Реакции демеркаптизации протекают главным образом при температуре от 50 до 250°С, под давлением, составляющим от 0,4 до 5 МПа и VVH 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 0.4 to 5 MPa and a VVH of 0.5 h -1 to 10 h -1 .
Всю или часть сырья, обработанного в реакторе 2 утяжеления меркаптанов, направляют затем по трубопроводу 3 в дистилляционную колонну 4, содержащую реакционную зону 5, снабженную каталитическим слоем, причем система также обозначена термином «каталитическая колонна». Несмотря на то, что на фиг. 1 показана реакционная зона 5, содержащая только один каталитический слой, можно использовать больше одного каталитического слоя, причем слои в колонне располагаются последовательно.All or part of the feedstock processed in the
Каталитическая колонна выполнена с возможностью фракционирования бензинового сырья, обработанного в реакторе 2, на две фракции, а именно: тяжелую фракцию и легкую фракцию. К тому же, каталитический слой расположен в верхней части указанной колонны так, что легкая фракция соприкасается с каталитическим слоем во время фракционирования. В рамках изобретения верхнюю часть колонны, которая включает в себя реакционную зону 5, используют для проведения не только реакции утяжеления легких меркаптанов, которые не вступили во взаимодействие в реакторе 2, но также селективного гидрирования диолефинов, присутствующих в легкой фракции, даже изомеризации олефинов. С этой целью легкую фракцию приводят в контакт в присутствии водорода по меньшей мере с одним катализатором, находящимся в реакционной зоне 5, который содержит носитель и по меньшей мере один металл группы VIII периодической таблицы элементов.The catalytic column is configured to fractionate the gasoline feed processed in
Как показано на фиг. 1, водород направляют прямо в каталитическую колонну 5 по трубопроводу 6, место ввода которого находится за реакционной зоной. Тем не менее, следует отметить, что водород можно смешивать непосредственно с потоком на выходе из реактора 2 на уровне трубопровода 3, прежде чем поток переместится в каталитическую колонну, как показано пунктирной линией на фиг. 1.As shown in FIG. 1, hydrogen is sent directly to the
Как показано на фиг. 1, легкую фракцию, содержащую бензин с низким содержанием серы, не вступивший в реакцию водород и, возможно, немного сернистого водорода, выводят по трубопроводу 8. Фракцию затем частично конденсируют для отделения неконденсируемых соединений путем прохождения через теплообменник 9, прежде чем направить в сепаратор 11. Последний позволяет извлекать по линии 14 газообразную фракцию, содержащую главным образом водород и обработанный бензин, часть которого направляют по линии 13 в пул бензина, а другую часть возвращают по трубопроводу 12 в каталитическую колонну 4 для орошения последней. Водород, извлеченный из газообразной фракции, можно рециркулировать при помощи компрессора. Этот рецикл можно объединять с дополнительно поступающим в колонну потоком водорода или с потоком водорода, дополнительно поступающим в реактор.As shown in FIG. 1, a light fraction containing low sulfur gasoline, unreacted hydrogen, and possibly some hydrogen sulphide, is withdrawn through
Предпочтительно легкую фракцию извлекают на уровне несколько тарелок ниже верхней части каталитической дистилляционной колонны 5.Preferably, the light fraction is recovered at the level of several trays below the top of the
Фиг. 2 иллюстрирует второй вариант осуществления, который отличается от изображенного на фигуре 1 дополнительным наличием промежуточного бокового отбора 15, который, например, позволяет специфически извлекать бензиновую фракцию, содержащую большую часть тиофеновых соединений, которая может являться сырьем в установке вторичной обработки типа гидрообессеривания. Этот отбор можно осуществлять под каталитической зоной, как показано на фиг. 2, или в промежуточной точке в середине каталитического слоя.FIG. 2 illustrates a second embodiment, which differs from that shown in FIG. 1 by the additional presence of an
Следует также отметить, что тяжелую фракцию, которую извлекают из нижней части каталитической колонны по линии 7, можно обрабатывать в установке гидрообессеривания для превращения серосодержащих соединений в H2S, а затем комбинировать с легкой бензиновой фракцией из верхней части каталитической колонны.It should also be noted that the heavy fraction, which is recovered from the lower part of the catalyst column via
ПримерыExamples
В реактор с неподвижным слоем, с нисходящим потоком загружают 50 сс катализатора NiMo 8/8 на носителе из алюмината никеля в форме сфер размером 2-4 мм. Его сульфируют сначала путем ввода 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 Nл/л. В этих условиях DMDS разлагается до H2S и обеспечивает сульфирование катализатора.In a fixed bed, downflow reactor, 50 cc of
Сырье, используемое для опытного испытания, представляет собой бензин FCC, начальная точка кипения которого PI=2°C, а конечная точка кипения PF=208°C.The raw material used for the pilot test is FCC gasoline, whose initial boiling point is PI = 2 ° C and the final boiling point is PF = 208 ° C.
Рабочие условия являются следующими:The operating conditions are as follows:
Р=1,0 МПа,P = 1.0 MPa,
Т=100°С,T = 100 ° C
VVH=3 h-1,VVH = 3 h -1 ,
Н2/НС=2 Nл/л.H 2 / HC = 2 Nl / L.
Анализ химического состава серосодержащих соединений дает следующие результаты:Analysis of the chemical composition of sulfur-containing compounds gives the following results:
Распределение меркаптанов по числу атомов углерода является следующим:The distribution of mercaptans by the number of carbon atoms is as follows:
Было отмечено, что в этих условиях превращение меркаптанов С1-С3 достигает 97,6%. Эти меркаптаны являются серосодержащими соединениями, которые наиболее способны оказаться в легкой бензиновой фракции после перегонки, что привело бы к содержанию меркаптанов в легкой фракции, превышающему 25 м.д.It was noted that under these conditions, the conversion of mercaptans C1-C3 reaches 97.6%. These mercaptans are sulfur-containing compounds that are most likely to be in the light gasoline fraction after distillation, which would lead to the content of mercaptans in the light fraction exceeding 25 ppm.
Хроматографический анализ сырья и выходящего потока дает следующие результаты в отношении групп углеводородов:Chromatographic analysis of the feed and the effluent gives the following results for hydrocarbon groups:
Было отмечено, что олефины почти не подвергались гидрированию между входом и выходом из реактора 2. Следовательно, октановое число не понизилось.It was noted that the olefins were almost not hydrogenated between the inlet and outlet of
Кроме того, использованный метод хроматографии позволяет идентифицировать диолефины С5, которые выходят из группы олефинов и наводят на мысль о гидрировании этих высоконенасыщенных соединений, которые наиболее способны оказаться в верхней фракции. Этими диолефинами являются: изопрен, 1,3-циспентадиен и 1,3-транспентадиен. Степень их превращения в реакторе составляет примерно 17%.In addition, the chromatography method used allows the identification of C5 diolefins that leave the olefin group and suggest the hydrogenation of these highly unsaturated compounds that are most likely to be in the upper fraction. These diolefins are: isoprene, 1,3-cispentadiene and 1,3-transpentadiene. The degree of conversion in the reactor is approximately 17%.
Затем поток из реактора направляют в каталитическую колонну диаметром 5 см и высотой 12 м. В верхнюю часть этой колонны загружают 3 м катализатора, содержащего 0,3% масс. Pd на носителе на основе оксида алюминия.Then the flow from the reactor is directed to a catalytic column with a diameter of 5 cm and a height of 12 m. 3 m of catalyst containing 0.3% by weight are loaded into the upper part of this column. Pd on an alumina-based support.
Рабочие условия являются следующими:The operating conditions are as follows:
- давление в верхней части колонны: 0,9 МПа,- pressure in the upper part of the column: 0.9 MPa,
- средняя температура каталитического слоя: 130°С,- average temperature of the catalytic layer: 130 ° C,
- выход из верхней части: 25% масс.,- exit from the upper part: 25% of the mass.,
- расход Н2/расход сырья: 2 Nл/л.- consumption of N 2 / consumption of raw materials: 2 Nl / l.
Получены следующие результаты, относящиеся к легкой фракции, извлекаемой из верхней части каталитической колонны:The following results were obtained relating to the light fraction recovered from the upper part of the catalytic column:
- общее содержание RSH: 1 м.д. масс.,- total RSH content: 1 ppm mass.,
- общее содержание S: 8 м.д. масс.,- total content S: 8 ppm mass.,
- содержание диолефинов: 100 м.д. масс.- diolefin content: 100 ppm mass
Эта вторая стадия позволяет завершить превращение меркаптанов путем присоединения к диолефинам и извлекать по меньшей мере 10 м.д. серы из легкой фракции, выводимой в виде бокового погона над каталитической зоной.This second step allows the conversion of mercaptans to be completed by addition to diolefins and recovery of at least 10 ppm. sulfur from the light fraction withdrawn as a side stream over the catalytic zone.
Claims (21)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1202029A FR2993570B1 (en) | 2012-07-17 | 2012-07-17 | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF A LIGHT LOW SULFUR CONTENT |
FR1202029 | 2012-07-17 | ||
PCT/FR2013/051417 WO2014013153A1 (en) | 2012-07-17 | 2013-06-18 | Method for producing a light petrol with a low sulphur content |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015105175A RU2015105175A (en) | 2016-09-10 |
RU2638167C2 true RU2638167C2 (en) | 2017-12-12 |
Family
ID=47172696
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015105175A RU2638167C2 (en) | 2012-07-17 | 2013-06-18 | Method of producing light gasoline with low sulfur content |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20150175910A1 (en) |
CN (1) | CN104471036B (en) |
FR (1) | FR2993570B1 (en) |
RU (1) | RU2638167C2 (en) |
WO (1) | WO2014013153A1 (en) |
Families Citing this family (9)
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 |
FR3020376B1 (en) * | 2014-04-28 | 2017-10-20 | Ifp Energies Now | PROCESS FOR PRODUCING LOW TEMPERATURE GASOLINE IN SULFUR AND MARCAPTANS |
US9822317B2 (en) | 2014-10-10 | 2017-11-21 | Uop Llc | Process and apparatus for selectively hydrogenating naphtha |
US9393538B2 (en) | 2014-10-10 | 2016-07-19 | Uop Llc | Process and apparatus for selectively hydrogenating naphtha |
CN106590739B (en) * | 2016-12-26 | 2018-07-13 | 中国石油大学(北京) | A kind of method of Deep Desulfurization of FCC Gasoline |
CN106635156B (en) * | 2016-12-26 | 2018-07-13 | 中国石油大学(北京) | A kind of method of Deep Desulfurization of FCC Gasoline |
FR3099173B1 (en) * | 2019-07-23 | 2021-07-09 | Ifp Energies Now | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF A GASOLINE WITH LOW SULFUR AND MERCAPTANS |
EP3822332A1 (en) | 2019-11-13 | 2021-05-19 | Indian Oil Corporation Limited | Catalyst for selective hydrogenation of diolefins and method for preparing catalyst |
CN111909724A (en) * | 2020-07-15 | 2020-11-10 | 凯瑞环保科技股份有限公司 | Process method for etherifying mercaptan |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5597476A (en) * | 1995-08-28 | 1997-01-28 | Chemical Research & Licensing Company | Gasoline desulfurization process |
US20040040989A1 (en) * | 2002-08-28 | 2004-03-04 | Eastman Kodak Company | Dispensing method utilizing disposable coverings that prevents spread of disease through cross-contamination |
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 (12)
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 |
US5807477A (en) | 1996-09-23 | 1998-09-15 | Catalytic Distillation Technologies | Process for the treatment of light naphtha hydrocarbon streams |
FR2785908B1 (en) | 1998-11-18 | 2005-12-16 | Inst Francais Du Petrole | PROCESS FOR PRODUCING LOW SULFUR CONTENT |
FR2807061B1 (en) * | 2000-03-29 | 2002-05-31 | Inst Francais Du Petrole | PROCESS FOR FUEL DESULFURIZATION COMPRISING DESULFURIZATION OF HEAVY AND INTERMEDIATE FRACTIONS FROM A FRACTIONATION IN AT LEAST THREE CUT |
US6946068B2 (en) * | 2000-06-09 | 2005-09-20 | Catalytic Distillation Technologies | Process for desulfurization of cracked naphtha |
US6444118B1 (en) * | 2001-02-16 | 2002-09-03 | Catalytic Distillation Technologies | Process for sulfur reduction in naphtha streams |
US6676830B1 (en) * | 2001-09-17 | 2004-01-13 | Catalytic Distillation Technologies | Process for the desulfurization of a light FCC naphtha |
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 |
FR2895415B1 (en) * | 2005-12-22 | 2011-07-15 | Inst Francais Du Petrole | SELECTIVE HYDROGENATION PROCESS USING A CATALYST HAVING A SPECIFIC SUPPORT |
FR2895416B1 (en) * | 2005-12-22 | 2011-08-26 | Inst Francais Du Petrole | SELECTIVE HYDROGENATION PROCESS USING A SULFIDE CATALYST |
-
2012
- 2012-07-17 FR FR1202029A patent/FR2993570B1/en active Active
-
2013
- 2013-06-18 CN CN201380038215.6A patent/CN104471036B/en active Active
- 2013-06-18 US US14/415,255 patent/US20150175910A1/en not_active Abandoned
- 2013-06-18 WO PCT/FR2013/051417 patent/WO2014013153A1/en active Application Filing
- 2013-06-18 RU RU2015105175A patent/RU2638167C2/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5597476A (en) * | 1995-08-28 | 1997-01-28 | Chemical Research & Licensing Company | Gasoline desulfurization process |
WO1997008272A1 (en) * | 1995-08-28 | 1997-03-06 | Chemical Research & Licensing Company | Gasoline desulfurization process |
US20040040989A1 (en) * | 2002-08-28 | 2004-03-04 | Eastman Kodak Company | Dispensing method utilizing disposable coverings that prevents spread of disease through cross-contamination |
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 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2014013153A1 (en) | 2014-01-23 |
FR2993570A1 (en) | 2014-01-24 |
US20150175910A1 (en) | 2015-06-25 |
RU2015105175A (en) | 2016-09-10 |
FR2993570B1 (en) | 2015-12-04 |
CN104471036B (en) | 2018-03-30 |
CN104471036A (en) | 2015-03-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2638167C2 (en) | Method of producing light gasoline with low sulfur content | |
RU2282659C2 (en) | Process of desulfurization of catalytically cracked gasoline-ligroin fraction (options) | |
RU2285033C2 (en) | Method of reducing amounts of sulfur in streams of naphtha (options) | |
CN100352895C (en) | Process for sulfur reduction in naphtha streams | |
RU2389754C2 (en) | Method for obtaining petroleum with low content of sulphur and alkenes | |
CN102382679B (en) | Hydrodesulfurization process with selected liquid recycle to reduce formation of recombinant mercaptans | |
US8034233B2 (en) | Process for desulphurizing olefinic gasolines to limit the mercaptans content | |
KR102322556B1 (en) | Process for producing a gasoline with a low sulphur and mercaptans content | |
CN100386411C (en) | Process for the selective desulfurization of a mid range gasoline cut | |
RU2638168C2 (en) | Method of desulfurizing gasoline | |
CN102834491A (en) | Gasoline hydrodesulfurization and membrane unit to reduce mercaptan type sulfur | |
RU2333934C2 (en) | Improved method of hydrodesulphurisation using chosen flows of naphtha | |
RU2330874C2 (en) | Method of simultaneous hydrofining and fractioning of hydrocarbon flows in light naphtha | |
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 | |
CN1555407A (en) | Process for the desulfurization of a light fcc naphtha | |
RU2652982C2 (en) | Process for hydrodesulphurisation of hydrocarbon cuts | |
RU2731566C2 (en) | Petrol processing method | |
RU2241021C2 (en) | Process of hydrodeculfurization of oil feedstock and process of hydrodesulfurization of cracked naphtha (options) | |
JP6590835B2 (en) | Method for producing gasoline with low sulfur and thiol content | |
CN100560695C (en) | Naphtha Hydrodesulfurization Method | |
JP4385178B2 (en) | Process for producing desulfurized gasoline from gasoline fractions containing converted gasoline | |
EA008904B1 (en) | Process for the desulfurization of light fcc naphtha |