Каталітичний риформінг

План лекції

11.1.Загальна характеристика процесу

11.2.Каталізатори процесу та їх регенерація

11.3.Гідроочищення дистилятних фракцій

11.4.Апаратне оформлення процесу каталітичного риформінгу

Основне призначення процесу – одержання високооктанового компонента товарних автомобільних палив з низкооктанових утяжеленних бензинів за рахунок їх ароматизації.

Ароматизація бензинів при риформинге здійснюється за рахунок:

1)дегідрогенізації шестичленних нафтенів;

2)дегидроциклізації парафінів.

1)

2)

Каталізатори: раніш були МоО₃, зараз Pt (Pt + Ir; Pt + Re), що дозволило знизити тиск реакції, зменшити частку побічних реакцій гідрокрекінгу і глибше втягнути в ароматизацію парафінові вуглеводні.

t = 480 ¸ 530 °C; об'ємні швидкості 1,5 до 4 ч^-1; р = 3,0 ¸ 4,0 МПа

Сировина:

· прямогонні бензинові фракції, що містять парафінові, нафтенові й ароматичні вуглеводні С₆ – С₁₀;

· бензини вторинних процесів (термічного крекінгу і коксування);

· бензини-відгони з установок гідроочищення керосинові і ДП;

· бензини гідрокрекінгу і каталітичного крекінгу.

При виробництві високооктанових компонентів бензину використовуються фракції з t_кип = 85 ¸ 180 °З; при виробництві ароматичних вуглеводнів С₆ – С₈ t_кип = 65 ¸ 70 °С и до 140 ¸ 150 °С.

Каталізатори (доповнення)Pt, носій (Al₂O₃) + Hal (F₂ чи Cl₂), термін служби каталізатора залежить від умов експлуатації і досягає до 6 – 7 років.

Для цйого необхідно ретельно готувати сировина: очищення від S, N₂ і інших отрут, осушка від слідів вологи, правильний вибір фракційної сполуки.

Регенерація каталізатора здійснюється випалом коксу з наступним окисним хлоруванням каталізатора. Такий метод дозволяє цілком відновити активність і селективність каталізатора до рівня свіжого.

Технологічна схема: усі види сировини до подачі на риформинг піддаються гідрообробці каталізатором (Al + Co + Mo) чи (Al + Ni + Mo) для очищення від S, N₂ і інших домішок, а якщо використовуються бензини вторинних процесів, то для їхнього насичення неграничними вуглеводнями.

 

Блок гідроочищення

1 – насос; 2 – компресор; 3 – теплообмінник; 4 – піч; 5 – реактор; 6 – кип'ятильник відпарної колони; 7 – відпарна колона; 8 – холодильник; 9 – сепаратор.

 

Перед початком сировинного циклу безпосередньо на установці риформинга проводять відновлення каталізатора воднодсодержащим газом риформинга, узятим із сусідньої чи установки накопиченим заздалегідь.

Найчастіше застосовують установки риформинга зі стаціонарним шаром каталізатора.

 

стабільный каталізатор

вуглеводний газ

Схема установки риформинга зі стаціонарним шаром каталізатора

1 – насос; 2 – компресор; 3 – теплообмінник; 4 – багатокамерна піч риформинга; 5 – реактори; 6 – повітряний холодильник; 7 – водяний холодильник; 8 – сепаратор; 9 – стабілізаційна колона; 10 – абсорбер для осушки циркуляції газу.

Р= 4,0 ¸ 1,5 МПа; d_кат = 1,6 мм; об'ємна швидкість подачі сировини 1,5 ¸ 2 ч^-1; t_нач = 480 ¸ 500 °С; t_{max риформинга} = 520 ¸ 543 °С.

На установках із шаром каталізатора, що рухається, температура на вході в реактор регулюється при зміні об'ємної швидкості подачі сировини і заданого октанового числа.

Потужність установки – 0,3 ¸ 1,0 млн. т/рік.

· на установках зі стаціонарним шаром каталізатора вихід бензину з октановим числом 95 – 84,9 %; H₂ – 1,9 %;

· с шаром каталізатора, що рухається, вихід бензину з октановим числом 95 - 83,5 %; H₂ - 2,8 %.

бензин ~ 8,4 %; сумарні ксилоли – 3,1 %; толуол ~ 17,9 %.