Способ получения зимнего дизельного топлива

 

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к способам получения дизельных топлив из продуктов прямой перегонки нефти. Нефть перегоняют с выделением керосиновой фракции 120 - (240 - 260)^oС и дизельных, 96% которых выкипает в пределах 140 - (300 - 320)^oС и 210 - (340 - 360)^oС, 10 - 30% последней фракции подвергают вторичной перегонке с выделением фракций 200 - (300 - 320)^oС, каталитической ее гидроочистке и цеолитной депарафинизации. Зимнее дизельное топливо получают путем компаундирования депарафинированной фракции со смесью фракций 140 - (300 - 320)^oС и 210 - (340 - 360)^oС, взятых в массовом соотношении 10 : 90 - 35 : 65, исходной или гидроочищенной, керосиновой 120 - (240 - 260)^oС и бензиновой фракцией НК-200^oС в соотношении, мас. %: депарафинированная фракция 10 - 25; керосиновая фракция 5 - 20; смесь дизельных фракций 50 - 75; бензиновая фракция до 100. В полученное базовое топливо вводят депрессорную присадку сополимер этилена с винилацетатом в мольном соотношении 0,3 - 15, молекулярной массой 1 10² - 75 10³ в концентрации 0,01 - 0,5 мас.%. 3 табл.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к способам получения зимних дизельных топлив из продуктов прямой перегонки нефти.

В настоящее время производство низкозастывающих дизельных топлив не превышает 12% от общей выработки топлива, в результате чего фактически потребность в зимних сортах дизельных топлив удовлетворяется лишь до 40%. Основное количество зимнего дизельного топлива (89% от его производства) вырабатывается по ГОСТ 305 - 82 путем снижения температуры конца кипения летнего дизельного топлива, что приводит к уменьшению его ресурсов.

Для применения в районах умеренного климата наряду с ГОСТ 305-82 разработано зимнее дизельное топливо, вырабатываемое по ТУ 38.101889-81 с депрессорной присадкой (топливо марки ДЗп).

Это топливо рекомендуется для эксплуатации дизелей в зимний период при температуре окружающего воздуха не ниже -20^oC.

Способ производства зимнего дизельного топлива на предприятиях отрасли заключается в следующем.

Нефть подвергают перегонке на установке АТ или АВТ с выделением фракции керосина 220 - 240^oC (стрипинг K-3/1), легкой дизельной фракции 200 - 320^oC (стрипинг K-3/2) и тяжелой 240 - 360^oC (стрипинг K-3/3). Часть смеси стрипингов K-3/2 и K-3/3 подвергают гидроочистке.

Зимнее дизельное топливо с температурой застывания -35^oC и помутнения -25^oC вырабатывают путем компаундирования фракций K-3/1 и K-3/2. При этом фракция K-3/2 имеет конец кипения не выше 320^oC. При выработке малосернистого дизельного топлива фракции подвергаются гидроочистке. (Топливо, смазочные материалы, технические жидкости: Справочник - М.: Химия, 1989, с. 65).

Ресурсы зимнего дизельного топлива в значительной степени зависят от использования в его составе не менее дефицитного реактивного топлива (стрипинг K-3/1) При этом спрос на него все время возрастает.

В связи с этим немаловажным является разработка способа получения зимнего дизельного топлива с минимальным использованием в его составе фракций, применяемых для реактивной техники.

Известен способ получения дизельного топлива путем фракционирования нефти на атмосферно-вакуумной установке прямой перегонки нефти с выделением фракций керосина 120 - 240^oC (стрипинг K-3/1), фракции 200 - 300^oC (стрипинг K-3/2) и фракции 260 - 360^oC (стрипинг K-3/3). Фракции 200 - 300^oC и 260 - 360^oC смешивают в балансовом соотношении. 20% этой фракции направляют на установку вторичной перегородки с выделением фракции 200 - 320^oC с последующей ее гидроочисткой в известных условиях на цеолитсодержащем катализаторе ГКД-202П при давлении 25 ати, температуре 370^oC и объемной скорости подачи сырья 2,5 ч^-1. Далее гидроочищенную фракцию подвергают цеолитной депарафинизации (процесс "Парекс") с получением денормализата. Компаундирование фракций 180 - 360^oC, 120 - 240^oC (керосина) и денормализата производят в соотношении 25:30:45%.

В базовое топливо вводят диспрессорную присадку, представляющую собой продукт радикальной сополимеризации алкилметакрилата с винилацетатом в количестве 0,2%. Получающееся дизельное топливо имеет предельную температуру фильтруемости до -40^oC и температуру застывания -50^oC.

При более высоких концентрациях фракции 180 - 360^oC присадка практически не влияет на низкотемпературные свойства дизельного топлива. Таким образом, данный способ получения зимнего дизельного топлива предусматривает вовлечение не менее 30% дефицитного керосина и до 45% дорогостоящего денормализата [1].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ получения зимнего дизельного топлива путем фракционирования нефти на атмосферно-вакуумной установке прямой перегонки нефти с выделением фракций керосина 120 - 260^oC и дизельных 160 - 320^oC и 230 - 360^oC (стрипинги K-3/1, K-3/2 и K-3/3) [2].

Керосиновую фракцию подвергают дополнительной перегонке с получением фракций HK-240^oC и остаточной. На вторичную перегонку направляют часть смеси фракций K-3/2 и K-3/3 с выделением фракции 200 - 320^oC.

Каталитической гидроочистке и последующей депарафинизации подвергают дизельную фракцию 200 - 320^oC и депарафинизированную дизельную фракцию смешивают со смесью дизельных фракций или последней, подвергнутой дополнительной каталитической гидроочистке, керосиновой и остаточной фракцией при следующем соотношении компонентов, мас.%: Депарафинированная дизельная фракция - 10 - 20 Смесь дизельных фракций или последняя, подвергнутая дополнительной каталитической гидроочистке - 20 - 50 Керосиновая фракция - 30 - 50 Остаточная фракция - До 100 В данном способе получения в состав зимнего дизельного топлива вовлекается до 50% керосиновых фракций, что приводит не только к значительному снижению топлива для авиации, но и цетанового числа.

Целью изобретения является повышение выхода зимнего дизельного топлива не за счет использования керосиновых фракций, а путем применения топлива более утяжеленного фракционного состава и введения в него депрессорных присадок.

Предложенный способ получения зимнего дизельного топлива обеспечивает более высокие его пусковые и эксплуатационные характеристики.

По изобретению нефть подвергают перегонке с выделением керосиновой фракции 120 - (240 - 260)^oC и дизельных фракций, 96% которых выкипает в пределах 140 - (300 - 320)^oC и 210 - (340 - 360)^oC. 10 - 30% дизельной фракции, 96% которой выкипает в пределах 210 - (340 - 360)^oC, подвергают вторичной перегонке с выделением фракций НК-200^oC, 200 - (300 - 320)^oC и выше 300 - 320^oC. Фракцию 200 - (300 - 320)^oC подвергают каталитической гидроочистке и цеолитной депарафинизации.

Дизельные фракции 140 - (300 - 320)^oC и 210 - (340 - 360)^oC смешивают в их массовом соотношении 10 : 90 - 35 : 65. Полученную смесь компаундируют с депарафинированной фракцией 200 - (300 - 320)^oC и с исходной или гидроочищенной керосиновой фракцией и бензином (НК-200^oC) в соотношении, % мас: Депарафинированная фракция - 10 - 25 Смесь дизельных фракций - 50 - 75 Керосиновая фракция - - 5 - 20
Бензин НК-200^oC - До 100
В полученное базовое топливо вводят депрессорную присадку сополимер этилена с винилацетатом в мольном соотношении 0,3 - 15, молекулярной массой 110² - 7510³ в концентрации 0,01 - 0,5%. Присадка вводится в базовое топливо в виде раствора в нефтяной фракции 200 - 360^oC в концентрации 5 - 75 мас.%.

Выделение вышеуказанных фракций с заданными пределами выкипания и компаундирования обеспечивает получение базового топлива с температурой помутнения не выше -5^oC, а введение депрессорной присадки в топливо заданного компонентного состава позволяет снизить температуру застывания и предельной фильтруемости соответственно ниже -30 и -15^oC.

В табл. 1 - 3 представлены данные по качеству компонентов, компонентному составу и качеству зимнего дизельного топлива по прототипу и изобретению.

Из представленных данных видно, что предлагаемый способ получения зимнего дизельного топлива позволяет значительно снизить в его составе содержание керосиновых фракций 120 - 240^oC. Выход топлива несколько увеличивается. За счет утяжеления фракционного состава улучшаются его пусковые свойства (цетановое число). Применение депрессорной присадки предлагаемого состава позволяет значительно улучшить низкотемпературные характеристики топлива (температуру застывания и предельной фильтруемости). Повышение в составе топлива депарафинированной фракции или керосина приводит к снижению цетанового числа и выхода топлива (пример 5). Уменьшение депарафинированной фракции или керосина ниже предлагаемого приводит к ухудшению низкотемпературных характеристик целевого топлива (пример 6).

Изменение состава депрессорной присадки за предлагаемые предельные значения также приводит к снижению ее депрессорной активности (примеры 7 и 8).

Формула изобретения

Способ получения зимнего дизельного топлива, включающий перегонку нефти с выделением керосиновой и дизельной фракций, вторичную перегонку, каталитическую гидроочистку и последующую цеолитную депарафинизацию дизельной фракции, отличающийся тем, что при перегонке нефти выделяют фракции, 96% которых выкипают в пределах 140 - (300 - 320)^oС и 210 - (340 - 360)^oС, 10 - 30 мас.% последней фракции подвергают вторичной перегонке с выделением фракции 200 - (300 - 320)^oС, каталитической ее гидроочистке и цеолитной депарафинизации и последующим компаундированием депарафинированной фракции со смесью дизельных фракций 140 - (300 - 320)^oС и 210 - (340 - 360)^oС, взятых в их массовом соотношении 10 : 90 - 35 : 65, с исходной или гидроочищенной керосиновой фракцией 120 - (240 - 260)^oС и бензиновой фракцией начало кипения - 200^oС в соотношении, мас.%:
Депарафинированная фракция - 10 - 25
Керосиновая фракция - 5 - 20
Смесь дизельных фракций - 50 - 75
Бензиновая фракция - До 100
и добавлением в полученное топливо в качестве депрессорной присадки сополимера этилена с винилацетатом, взятых в молярном соотношении 0,3 - 15, с молекулярной массой 1 10² - 75 10³ в количестве 0,01 - 0,5%.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3