184304. lajstromszámú szabadalom • Eljárás magas forráspontú szénhidrogénfrakciók hidroraffinálására
1 184 304 2 A találmány tárgya eljárás magas forráspont;! szénhidrogénfrakciók, előnyösen olyan ásványolaj-desztüláturnok és aszfaltmentesített frakciók hidroraffinálásdra, amelyek az atmoszférikus desztilláció maradékának vákuumdesztillációjával nyerhetők, és a benzingyártásnál a katalitikus krakkoló eljárások vagy a kénben szegény fűtőolajok előállításához kiindulási anyagként alkalmazhatók. Ismeretes, hogy a kéndioxid-felszabadulás csökkenését célzó környezetvédelmi követelmények következtében a magas forráspontú szénhidrogénfrakciókat a kéntartalom csökkentése céljából katalitikus hidroraffinálásnak vetik alá. Az ismert hidroraffinálási eljárások, például az 1 922 161 sz. NSZK közrebocsátási iratban és a 104 809 sz. NDK szabadalmi leírásban ismertetett eljárások kb. 5 MPa nyomáson, 650 °K hőmérsékleten, 0,7— 1,0 s%, legalább 2 s% szilícium-dioxidot tartalmazó alumínium-oxid-hordozóra felvitt nikkeh, molibdén- és kobalt-vegyületeket tartalmazó katalizátorok alkalmazása mellett hajthatók végre. A viszonylag alacsony hőmérséklettel a nem kívánt víz-lehasadási reakciót kívánják visszaszorítani. Az exoterm reakció következtében fellépő hőmérsékletemelkedést oly módon előzik meg, hogy nagyobb mennyiségű hideg gázt vezetnek a raffináló reaktor közbenső egy vagy több katalizátor ágyára. Ennek az eljárásnak hátránya, hogy a raffinálás során alkalmazott fémvegyületek, különösen a nikkel, és vanádium-vegyiiletek nem távolíthatók el teljesen, és a technológiai sorban következő FCC-berendezéseket károsítják, a katalizátor felhasználás, továbbá az átalakítás és a benzinkitermelés arányát károsan befolyásolják. Ennek következtében a szénhidrogénszükséglet igen magas, ami magas üzemi költségekhez vezet. A hidroraffinálásnál szükséges magas felhasználási arányok az előraffinátumok FCC-berendezésekkel végzett feldolgozásánál jelentkező jó kitermelési aránnyal nem kompenzálhatok. A találmány célja az, hogy hatékony eljárás dolgozzunk ki a magas forráspontú szénhidrogénfrakciók hidroraffinálására, amelynek segítségével nyert szénhidrogénelegyek az FCC-berendezésekben előnyösen dolgozhatok fel és/vagy kénben szegény fűtőolaj előállítására alkalmazhatók. A találmány feladata tehát az, hogy a magas forráspontú szénhidrogénfrakciók hidroraffinálási eljárásának technológiájában olyan változtatásokat hajtsunk végre, amelyek az eljárást hatékonyabbá teszik. A feladatot úgy oldottuk meg, hogy a vákuumdesztillációval nyert ásványolajdesztillátumok és aszfaltmentesített frakciók hidroraffinálását 3.10e — 5.106 Pa hidrogén-parciális nyomáson, 650-700 °K hőmérsékleten, a katalizátor 1-4 m3/nró nyersanyagterhelése ás 200—600 m3 i.N./m3 gáz-termék-arány mellett, legalább 2 s% szilícium-dioxidot tartalmazó alumínium-oxid hordozón a periódusos rendszer VI. és Vili. mellékcsoportjának féméit szulfid formájában tartalmazó, 150-300 mJ/g fajlagos felületű és 0,5 cm3/g pórustérfogatú katalizátor jelenlétében végezzük, Végiil a raffinátumot a reakcióterméktől két lépcsőben, 493— 523 °K-on és 308-323 °K-on választjuk el, ahol a második lépcső kondenzátumát 0,001 m3 és 1,5—3 m3 i.N. közötti arányban a körfolyamatba mosófolyadékként visszavezetjük. A találmány szerinti eljárást a következő példákkal szemléltetjük. 1. példa Ismert technológia Az. 1 nehéz ásványolaj-desztillátumot és a hidrogéntartalmú, 7,1 MPa hidrogén-parciális nyomású 4 cirkulációs gázt 10,4 MPa nyomáson desztillátum-köbméterenként 350 m3 i.N. cirkulációs gáz mennyiségben a desztillátumhoz keverjük. Az A előmelegítőben 630 °K-ra melegítjük, és a R hidroraffináló reaktorban az ismert kontakt 8199 katalizátor M-mal (VEB Leuna Werke, Leuna NDK gyártmány) 1,2 térfogatrész folyadék/1 térfogatrész katalizátor katalizátorterhelés mellett érintkeztetjük. Az 5 raffinátum-gáz-elegyet a C hőcserélőben 513 °K-ra lehűtjük. A D meleg leválasztóban 9,2 MPa nyomáson elválasztjuk a 8 raffinátumot és a 7 cirkulációs gázt. Az E hőcserélőben a 7 cirkulációs gázt 225 K- ra lehűtjük. Az F hidegleválasztóban a cirkulációs gázkondenzátum elegyet 9,0 MPa nyomáson 9 cirkulációs gázra és 10 kondenzátumra választjuk szét. A 10 kondenzátumot a G tartályban 0,6 MPa nyomáson expandáltatjuk A 8 raffinátum, 11 kondenzátum és 13 expanziós gáz elhagyja a berendezést. A 9 cirkulációs gázt az I berendezésben megtisztítjuk a 14 reakcióterméktől, különösen a kénhidrogéntől. A kénmentesített 15 cirkulációs gázból egy 16 részáramot vezetünk ki a hidrogén 7 MPa-os parciális nyomásának biztosítására, a többi részt 2 frissgázzal egyesítjük és a K cirkulációs kompreszszorban komprimáljuk. A B reaktorban a 3 részáram szolgál hideg gázként. Az 1. ábrán szereplő A szivattyú és a 12 részáram az 1. példában ismertetett, ismert technológiában nem szerepelnek. 2. példa A találmány szerinti eljárás Az 1 nehéz ásványolaj-desztillátumot és a hidrogéntartalmú, 4,75 MPa hidrogén-parciális nyomású 4 cirkulációs gázt 6,8 MPa nyomáson desztiilátum-köbméterenként 350 m3 i.N. cirkulációs gáz mennyiségben a desztillátumhoz keverjük. Az A előmelegítőben 655 °K-ra melegítjük, és a B hidroraffináló reaktorban az új katalizátor L-lel 2 m3/m3 kontakt-terhelés mellett érintkeztetjük. Az 5 raffinátum-gáz-elegyet a C hőcserélőben 513°K-ra lehűtjük. A D melegleválasztóban 5,2 MPa nyomáson elválasztjuk a 8 raffinátumot és a 7 cirkulációs gázt. Az E hőcserélőben a 7 cirkulációs gázt és a befecskendezett 12 részáramot 312 °K-ra hűtjük le. Az F hidegleválasztóban a cirkulációs gáz-kondenzátum mosófolyadék-elegyet 5,0 MPa nyomáson 9 cirkulációs gázra és 10 kondenzátum mosófolyadékra választjuk szét. A 10 áramot a G tartályban 0,6 MPa nyomáson expandáltatjuk. A mosófolyadék-kondenzátum-elegy túlnyomó részét 12 részáramként a cirkulációs gáz mosására használjuk, a többi része 11 áramként a 8 raffinátummal együtt elhagyja a készüléket. A technológia a továbbiakban a megfelelően megváltoztatott nyomásokkal megegyezik az 1. példában leírt technológiával. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 5r 55 60 65 2
