Вимоги до бензинів, відповідним по класу Євро-4, Євро-5, передбачають різке зниження вмісту ароматичних вуглеводнів і обмеження вмісту бензолу 1% об.
Зазвичай такі вимоги досягаються, коли базовим компонентом служить бензин каталітичного крекінгу.
Ізомеризація пентан-гексанової фракції
ВАТ «ВНІІНефтехім» пропонує два варіанти технології ізомеризації - середньотемпературні (каталізатор ІПМ-02) і низькотемпературну (каталізатор ІП-06). Умови процесів наведені в табл. 1.
6-10
(В залежності від сировини)
Гидроочистка сировини ізомеризації бажана, але в деяких випадках є обов'язковою. Низькотемпературна ізомеризація на каталізаторі ІП-06 не вимагає сверхочісткі сировини від домішки сірки і вологи, як це необхідно в процесах низькотемпературної ізомеризації на алюмохлорідних каталізаторах. Октанове число при роботі «за прохід» залежить від складу сировини, перш за все від співвідношення парафінових С5 / С6 в сировину. Зі збільшенням цього співвідношення октанове число зростає.
На сировину, що містить
50% пентанов ОЧІМ ізомератора С5 + при роботі «за прохід» на каталізаторі ІПМ-02 становить 79,5 п. А на каталізаторі ІП-06 - 82,5 п.
Рекомендується здійснювати изомеризацию пентан-гексанової фракції з раціклом н-пентану і виділенням изопентана з сировини і продукту.
В цьому випадку ОЧІМ продукту мало залежить від природи каталізатора і становить 86-88 п. При помірному підвищенні експлуатаційних витрат така схема забезпечує приріст октанового числа 16-20 п. Вихід ізомеризату С5 + - 98-98,5%.
Октанове число може бути підвищено ще більше (до 91 п.) За умови рецикла також н-гексану і метілпентанов. Однак це пов'язано з різким збільшенням капітальних і енерговитрат.
Виділення бензолвмісній фракції з каталізата риформінгу і її переробка
Каталізата риформінгу широких фракцій зазвичай містять 3-6% бензолу, що багаторазово перевищує вимоги сучасних євростандартів (≤1% об.).
Радикальним шляхом видалення бензолу є виділення бензольної фракції ректифікацією каталізата риформінгу. ВАТ «ВНІІНефтехім» має багаторічний досвід робіт в цій галузі. Реалізовані в промисловості технології дозволяють отримувати автобензини Євро-4.
Найбільш ефективно виділення проміжної бензолвмісній фракції. При дотриманні наших рекомендацій проміжна бензолова фракція (90% бензолу від потенціалу), виділена з каталізата з ОЧІМ 95-96 п. Має октанове число 60-68 п. При ресурсі цієї фракції в каталізата 18-22% октанове число суміші добензольной і забензольной фракції буде на 6-8 п. вище, ніж незбираного каталізата. Бензол може бути виділений з бензолвмісній фракції в якості товарного продукту за допомогою екстракції або екстрактивної ректифікації. На більшості НПЗ, однак, такі установки відсутні.
У ВАТ «ВНІІНефтехім» розроблена і пропонується до реалізації технологія гідроізомеризації бензолосодержащей фракції, що дозволяє не тільки перетворювати бензол в нетоксичні продукти (нафтени і парафіни), але і одночасно підвищувати октанове число.
Це досягається гідроізомеризації бензолу з переважним утворенням високоактивного метілціклопентана, изомеризацией і Гідрокрекінгом парафінових вуглеводнів.
Залежно від умов процесу може бути отриманий продукт практично без бензолу з виходом 100% при збереженні октанового числа, або з приростом октанового числа на 2-10 п. При відповідному зниженні виходу стабільного продукту.
Так, бензолова фракція (17,3% мас. Бензолу) з ОЧ 66 перероблялася в різних умовах з отриманням наступних показників:
ОЧ 66 68,5 74
Вихід С5 + 100 97 92
Процес може бути здійснений з мінімальними витратами тепла. Нагрівання газосирьевой суміші здійснюють в основному за рахунок теплообміну з газопродуктовой сумішшю і тепла екзотермічної реакції гідрування бензолу.
Наявність продуктів гідроізомеризації бензолвмісній фракції, добензольной і забензольной фракцій риформата розширює можливості компаундирования бензинів, що відповідають вимогам євростандартів.
Пропонований процес вирішує проблему зниження бензолу в цих бензинах до менш 1%. Що стосується зниження сумарного вмісту ароматичних вуглеводнів, то це, зокрема, досягається введенням ізомеризату пентан-гексанової фракції до складу автобензинів.
Гідроізомеризації прямогонной фракції 70-100 (105) ° С
З прямогонной бензинової фракції Н.К. -180 ° С зазвичай виділяють пентан-гексаново фракцію н. к. -70 ° С, яку направляють на изомеризацию.
Фракція 70-180 ° С може служити сировиною каталітичного риформінгу, однак каталізата риформінгу в цьому випадку буде містити 4-6% бензолу, який потім доведеться виділяти.
Крім значних витрат на забезпечення чіткої ректифікації, недолік цього способу пов'язаний з отриманням баластної фракції 70-85 ° С, яку іноді включають до складу пентан-гексанової фракції, що надходить на изомеризацию. Це призводить до зниження октанового числа ізомеризату, його виходу і межрегенерационного періоду.
На типових колонах вторинної ректифікації з невисокою чіткістю поділу для видалення попередників бензолу кінець кипіння головної фракції повинен знаходитися на рівні 105 ° С. Відомо, що на заводах, що мають в своєму складі установки Л35-8 / 300Б і Л35-6 з блоками екстракції бензолу, і толуолу, фракція 70-105 ° С використовується в якості сировини. Однак на більшості НПЗ відсутня виробництво бензолу і фракцію 70-100 (105) ° С доводиться включати до складу сировини риформінгу з отриманням бензоломістких риформата, або реалізувати в якості сировини піролізу.
Ресурс цієї фракції значний (25-30% від фр. 70-180 ° С), і її застосування для отримання високооктанових бензинів було б бажано, але низьке октанове число (на рівні 60 п.) Перешкоджає використанню для цієї мети.
Табл. 2. Умови процесу гідроізомеризації бензолвмісній фракції
В результаті гідроізомеризації на каталізаторі ГІП-06 октанове число продукту переробки 70-100 (105) ° С підвищується на 10-14 п. І досягає в середньому 72 п. Процес здійснюють за звичайною схемою гідрогенізаційних процесів.
Вихід стабільного каталізата становить 89-91% мас. Споживання H2 на реакцію 0,3% мас. в розрахунку на сировину.
1. Щільність при 20 ° С, кг / м3 705-715
2. Фракційний склад н. к. 40-45 50% 75-85 к. к. 100-105
3. Вуглеводневий склад,% мас.
парафіни 85-90
нафтенові 10-15
ароматичні <0,2
4. Октанове число (ІМ) 70-74
При наявності процесу гідроізомеризації фр. 70-100 (105) ° С каталітичного риформінгу піддають фр. 100 (105) -180 ° С. На такому сировину отримують каталізата риформінгу з ОЧІМ на рівні 96 п.
35% об. а бензолу <0,5%.
При введенні октанопідвищуючих добавок на базі такої суміші можна отримувати бензини з октановим числом 92 і вище, що відповідають вимогам Євро-4. Процес гідроізомеризації можна здійснити на застарілій установці риформінгу.
C поточною ситуацією і прогнозом розвитку російського ринку бензину можна познайомитися в звіті Академії кон'юнктури Промислових Ринків «Ринок автомобільних бензинів в Росії».