Каталитический реформинг

Содержание
  1. Каталитический Риформинг
  2. Предпосылки развития процесса
  3. Сырье
  4. Химизм процесса
  5. Катализатор
  6. Технологический процесс
  7. Регенерация катализатора
  8. Выходы
  9. 1.1 Каталитический риформинг: назначение, сырье, продукты процесса
  10. 2.2.1 Риформинг и гидроочистка нефти
  11. 1.2 Сырье и целевые продукты процесса каталитического крекинга
  12. 3. КАТАЛИТИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ
  13. 1.2.1 Стандарты и технические условия на сырьё, промежуточные продукты, материалы и готовую продукцию
  14. 1.3.5 Побочные продукты
  15. 1.2 Качество сырья, вспомогательных материалов и готовой продукции. ГОСТы и ТУ на сырьё и продукты
  16. Таблица 1- Качество сырья, вспомогательных материалов и готовой продукции. ГОСТы и ТУ на сырьё и продукты
  17. 1.2 Продукты доменной плавки
  18. 2.4 Продукты металлургического производства
  19. f3. НАЗНАЧЕНИЕ УСТАНОВОК АВТ, ИХ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА, СЫРЬЕ И ПОЛУЧАЕМАЯ ПРОДУКЦИЯ
  20. 4. НАЗНАЧЕНИЕ ГИДРОГЕНИЗАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ, КАТАЛИТИЧЕСКОГО РИФОРМИНГА И ИЗОМЕРИЗАЦИИ БЕНЗИНОВЫХ ФРАКЦИЙ, СЫРЬЕ И ПОЛУЧАЕМАЯ ПРОДУКЦИЯ, ОСНОВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
  21. 2.4 Каталитический риформинг
  22. I. Сырье процесса. Требования к сырью
  23. f2. Продукты из древесной зелени
  24. Каталитический риформинг – это прогрессивная технология с вековой историей
  25. Перегонка топлива
  26. Получаемые продукты
  27. Технология каталитического риформинга
  28. Виды каталитического риформинга
  29. Основная проблема
  30. Реакторы каталитического риформинга
  31. НЕФТЕПЕРЕРАБОТКА
  32. Технологическая схема
  33. Технологический режим

Каталитический Риформинг

Каталитический реформинг

Каталитический риформинг является одним из важнейших процессов современной нефтепереработки и преследует две основные цели:

  • Производство высокоооктановых компонентов бензина
  • Получение легких ароматических углеводородов (в основном бензолов, толуолов и ксилолов)

Кроме этого, при каталитическом риформинге также образуется весьма полезный водородсодержащий газ, который используется для гидроочистки, гидрокрекинга и других гидрогенизационных процессов.

Предпосылки развития процесса

Предпосылки разработки и совершенствования процесса каталитического риформинга обусловлены следующими причинами:

  • Погоня за повышением октанового числа бензинов, начавшаяся еще в 50-е года прошлого столетия
  • Тенденция отказа от использования экологически вредных добавок, повышающих ОЧ (таких как тетраэтилсвинец)
  • Рост спроса на ароматические углеводороды

Сырье

Основным сырьем каталитического риформинга являются следующие продукты первичной и вторичной переработки нефти:

  • Прямогонная нафта (лигроиновая фракция) – основное сырье
  • Дистилляты вторичного происхождения (бензины термического крекинга, гидрокрекинга и коксования)

Ниже приведено типичное изменение состава лигроиновой фракции в процессе каталитического риформинга:

Класс соединений, об. %©PetroDigest.ruСырьеПродукт
Парафины5035
Олефины00
Нафтены4010
Ароматика1055

Химизм процесса

В процессе каталитического крекинга происходит несколько типов химических реакций.

Одни из них полезные:

  1. Парафины → изопрафины (реакция изомеризации)
  2. Парафины → нафтены (реакция циклизации)
  3. Нафтены → ароматика (реакция дегидрирования)

Другие – побочные:

  1. Парафины и нафтены → углеводородные газы (крекинг)
  2. Нафтены и ароматические углеводороды → углеводородные газы (деалкилирование)

Катализатор

В качестве катализатора в процессе каталитического риформинга используется платина (Pt), которую равномерно распределяют на матрице из оксида алюминия (Al2O3), промотированном хлором (иногда фтором), для усиления и регулирования кислотной функции. Платина катализирует процессы гидрирования-дегидрирования, а галоидированный оксид алюминия – реакции изомеризации, циклизации и крекинга.

Технологический процесс

Непосредственно процессу риформинга предшествует предварительная гидроочистка сырья. Она необходима для удаления примесей соединений серы, азота, кислорода, хлора и др., пагубно действующих на катализатор.

Наиболее распространенным способом приведения поступающего сырья в контакт с катализатором является процесс с неподвижным слоем катализатора, при котором углеводороды просачиваются сквозь слой катализатора, находящийся в реакторе.

Стандартная установка риформинга состоит из трех последовательно соединенных реакторов. Условия в этих реакторах несколько различаются, для наиболее эфективного протекания всех типов реакций. Давления в реакторах – 14 – 35 атм, температура – 480 – 520 °С. Варьируется также время время проведения реакции в каждом реакторе.

Схематическое изображение стандартной установки каталитического риформинга

Сжатое и нагретое в специальной печи сырье в смеси с рециркулирующим водородсодержащим газом подается в первый реактор, просачивается сквозь слой катализатора и направляется опять же через печь во второй реактор.

Аналогичная процедура повторяется для второго и третьего реактора. Далее продукт попадает в холодильник, и большая его часть сжижается.

При этом отделяется богатый водородом газ, который частично направляется на рециркуляцию, а частично – на установку газофракционирования.

Постоянное высокое содержание водорода необходимо для того, чтобы атомы углерода не осаждались на катализаторе, а реагировали с водородом с образованием углеводородных газов.

После этого продукт попадает на колонну стабилизации (по сути дебутанизатор), где нижняя фракция, риформат (иногда называемый “катализат”), отделяется от углеводородных газов до бутана, которые в свою очередь также направляются на установку газофракционирования насыщенных газов.

При производстве ароматических углеводородов, в установку каталитического риформинга входит также блок экстракции ароматических углеводородов и блок четкой ректификации для фракционирования ароматического экстракта.

Регенерация катализатора

Естественно, что со временем активность катализатора снижается, что в свою очередь негативно сказывается на октановом числе образующегося риформата и его выходе.

Регенерацию катализатора проводят с помощью подачи горячего воздуха, который реагирует с углеродом, осаждающегося на поверхности катализатора, и превращает его в CO и CO2.

Однако, со временем, под действием высоких температур, поры катализатора разрушаются. Поэтому через определенные промежутки времени реактор все же необходимо останавливать для замены катализатора.

В зависимости от способа проведения регенерации катализатора установки каталитического риформинга подразделяются на три типа:

  • Полурегенеративные (переодические) – цикл составляет 1 – 3 года
  • Циклические – цикл 5 – 40 суток, до 600 регенераций
  • Непрерывной регенерации – до 500 регенераций

Выходы

ПродуктыВыход, об. %©PetroDigest.ruСвежий или восстановленный катализаторОтработанный катализатор
Водород22
Метан/Этан23
Пропан23
изо-Бутан34
н-Бутан34
Риформат8884
Октановое число риформата9492

Источник: https://petrodigest.ru/info/refining/secondary/catalytic-reforming

1.1 Каталитический риформинг: назначение, сырье, продукты процесса

Каталитический реформинг

Назначение – получение высокооктанового компонента автомобильных бензинов, ароматизированного концентрата для производства индивидуальных ароматических углеводородов и технического водорода в результате каталитических превращений бензиновых фракций.

Сырье. В качестве сырья риформинга обычно используются прямогонные бензиновые фракции. Также в качестве сырья могут использоваться бензины вторичных процессов – гидрокрекинга, термического крекинга и т.д., при условии их специальной подготовки.

При получении высокооктанового компонента автомобильного бензина используются широкие фракции, выкипающие в пределах от 60-90°С до 180°С; при получении бензола, толуола, ксилолов – узкие фракции, выкипающие соответственно в интервалах 62-85°С, 85-105°С, 105-140°С.

Для предотвращения дезактивации катализатора в сырье ограничивается содержание серы (не более 0,00005ч0,0010% в зависимости от типа катализатора) и азота (не более 0,0001%).

Продукция:

· Углеводородный газ – содержит в основном метан и этан, служит топливом нефтезаводских печей;

· Головка стабилизации (углеводороды С3-С4 и С3-С5) – применяется как бытовой газ или сырье газофракционирующих установок;

· Катализат – используется в качестве компонента автомобильных бензинов или сырья блоков экстракции ароматических углеводородов. В таблице 1.1 приводится характеристика катализатов, полученных риформированием фракций 62-105°С (I), 62-140°С (II), 85-180°С (III) в жестком режиме:

“right”>Таблица 1.1

Характеристика катализатов, полученных риформированием фракций

IIIIII
Плотность, с(20/4)0,7290,7700,796
Октановое число (исследовательский метод)749095
углеводородов, % (масс.)
ароматических39,449,365,5
парафиновых и нафтеновых60,149,633,7
непредельных0,51,10,8

· Водородсодержащий газ – содержит 75-90 % (об.) водорода, используется в процессах гидроочистки, гидрокрекинга, изомеризации, гидродеалкилирования.

Катализаторы. Катализаторы риформинга относятся к классу металлических катализаторов, приготовленных нанесением небольшого количества металла на огнеупорный носитель. На первом этапе развития процесса применялись монометаллические катализаторы – алюмоплатиновые.

Современные катализаторы – полиметаллические, представляют собой оксид алюминия, промотированный хлором, с равномерно распределенными по всему объему платиной и металлическими промоторами (рений, кадмий и/или др.).

На отечественных установках риформинга применяются, как отечественные катализаторы: типа KP, ПР, REF, РБ, так и зарубежные типа R (выпускается фирмой ЮОП, США) и типа RG (производится французской фирмой Прокатализ). Для обеспечения долговременного цикла работы эти катализаторы требуют тщательной подготовки сырья.

Сырье должно быть очищено от сернистых, азотистых и кислородосодержащих соединений, что обеспечивается включением в состав установок риформинга блоков гидроочистки; циркулирующий в системе водородосодержащий газ должен быть тщательно осушен.

Технологическая схема

Установки каталитического риформинга подразделяются по способу осуществления окислительной регенерации катализатора на:

· Установки со стационарным слоем, где регенерация проводится 1-2 раза в год и связана с остановкой производства;

· Установки с движущимся слоем катализатора, где регенерация проводится в специальном аппарате.

Большинство российских установок относится к первой группе.

Технологический режим

Режим установок каталитического риформинга зависит от типа катализатора, назначения установки, типа сырья. В таблице 1.2. приводятся эксплуатационные показатели установок каталитического риформинга, со стационарной регенерацией катализатора, вырабатывающих компонент высокооктанового бензина.

“right”>Таблица 1.2

Эксплуатационные показатели установок каталитического риформинга, со стационарной регенерацией катализатора, вырабатывающих компонент высокооктанового бензина

Температура,°С480-520
Давление в реакторах, кгс/см215-35
Объемная скорость подачисырья,ч-11,5-2
Мольное соотношение водород/сырье(5:1)-(9:1)
Кратность циркуляции водородсодержащего газа, м3/м31200ч1800
Соотношение загрузки катализатора по реакторам,1:2:4

Материальный баланс

В России и других странах бывшего СССР эксплуатируются установки каталитического риформинга со стационарным и движущимся слоем катализатора по лицензии ЮОП), установки дуалформинга, установки каталитического риформинга, скомбинированные с блоками выделения ароматических углеводородов. Ниже представлен материальный баланс установок каталитического риформинга (таблице 1.3) и расходные показатели на 1 т. сырья (таблица 1.4).

“right”>Таблица 1.3

Материальный баланс установок каталитического риформинга, работающих с применением монометаллического (I) и полиметаллического (II) катализаторов

III
Поступило
Сырье (фракция 85-180°С или 105-180°С)100,0100,0
Получено
Углеводородный газ13,27,4
Головка стабилизации4,54,5
Водородсодержащий газ5,45,8
в том числе водород(1,0)(1,3)
Всего100,0100,0

“right”>Таблица 1.4

Расходные показатели (на 1 т сырья)

Пар водяной, Гкал0,15-0,19
Электроэнергия, кВт·ч20-30
Вода оборотная, м33-10
Топливо, кг80-100
Катализатор, кг0,01-0,03

Автоматизация процесса обезвоживания карналлита в хлораторе

Хлорирование – процесс взаимодействия хлора с окислами элементов или их соединениями, с получением хлоридов или оксихлоридов. Хлоратор – это аппарат для получения безводного карналлита в расплавленном состоянии…

Важнейшие химические процессы переработки нефтяного сырья

2.2.1 Риформинг и гидроочистка нефти

Все химические процессы переработки нефти различны, сначала можно рассмотреть Риформинг и гидроочистку нефти: Риформинг – это процесс преобразования линейных и нециклических углеводородов в бензолоподобные ароматические молекулы…

Каталитический крекинг нефтяных фракций

1.2 Сырье и целевые продукты процесса каталитического крекинга

Основным сырьем современных промышленных установок каталитического крекинга являются атмосферные и вакуумные дистилляты первичной перегонки нефти…

Крекинг нефти и газовой фракции

3. КАТАЛИТИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ

Каталитический крекинг — термокаталитическая переработка нефтяных фракций с целью получения высокооктанового бензина и непредельных жирных газов. Катализ (это термин впервые был предложен шведским химиком Берцелиусом в 1855 г…

Проект участка синтеза высших жирных кислот производительностью 20 т/сут.

1.2.1 Стандарты и технические условия на сырьё, промежуточные продукты, материалы и готовую продукцию

Характеристика сырья Сырьём для получения ВЖК, предусмотренного нами в данном проекте, является парафин. Парафины – это предельные углеводороды алканового (алифатического или жирного) ряда, имеющие формулу СnН2n+2, вне зависимости от их места…

Производство азотной кислоты

1.3.5 Побочные продукты

“Хвостовые” газы В их состав входит оксид углерода (угарный газ) – бесцветный горючий газ без запаха, легче воздуха (уд. вес 0,967 кг/м3). В смеси с воздухом и кислородом образует взрывоопасную смесь: в смеси с воздухом предел взрываемости от 12,5% до 74%…

Разработка установки получения технического углерода полуактивных марок производительностью 22250 кг/ч по сырью

1.2 Качество сырья, вспомогательных материалов и готовой продукции. ГОСТы и ТУ на сырьё и продукты

Качество сырья, вспомогательных материалов и готовой продукции. ГОСТы и ТУ на сырьё и продукты представлены в таблице 1…

Разработка установки получения технического углерода полуактивных марок производительностью 22250 кг/ч по сырью

Таблица 1- Качество сырья, вспомогательных материалов и готовой продукции. ГОСТы и ТУ на сырьё и продукты

№ п/п Наименование сырья, материалов, реагентов, полуфабрикатов, изготовляемой продукции № ГОСТ, ОСТ, ТУ, СТП Показатели качества, обязательные для проверки Норма по ГОСТ, ОСТ, ТУ, СТП Назначение материалов…

Расчет шихты, материального и теплового балансов доменной плавки

1.2 Продукты доменной плавки

чугун доменный плавка кокс Основным продуктом доменной плавки является чугун. Расплавленный чугун через одну-две лётки по 10-18 раз в сутки выпускают из доменной печи. В ковшах-чугуновозах ёмкостью, 80…100 т, везут его по железнодорожным путям…

Система добычи, подготовки и обогащения сырья черной и цветной металлургии

2.4 Продукты металлургического производства

Кроме товарной продукции, получающейся при переработке руд цветных металлов, на предприятиях цветной металлургии получают многочисленные отходы и полупродукты металлургического производства. К ним относятся шлаки, пыли, газы…

Технология переработки нефти

f3. НАЗНАЧЕНИЕ УСТАНОВОК АВТ, ИХ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА, СЫРЬЕ И ПОЛУЧАЕМАЯ ПРОДУКЦИЯ

Технологические установки переработки нефти предназначены для разделения нефти на фракции и последующей переработки или использования их как компоненты товарных нефтепродуктов. Они являются основой всех НПЗ…

Технология переработки нефти

4. НАЗНАЧЕНИЕ ГИДРОГЕНИЗАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ, КАТАЛИТИЧЕСКОГО РИФОРМИНГА И ИЗОМЕРИЗАЦИИ БЕНЗИНОВЫХ ФРАКЦИЙ, СЫРЬЕ И ПОЛУЧАЕМАЯ ПРОДУКЦИЯ, ОСНОВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

При термическом и каталитическом крекинге происходит перераспределение водорода, содержавшегося в сырье, между продуктами крекинга. Чем тяжелее фракционный состав сырья и чем больше в нем содержится асфальто-смолистых веществ…

Туймазинское месторождение

2.4 Каталитический риформинг

Каталитический риформинг — это процесс обогащения бензиновых фракций нефти ароматическими и другими циклическими углеводородами. Ароматическими углеводородами (аренами) называются вещества…

Установка замедленного коксования

I. Сырье процесса. Требования к сырью

Сырьем установок коксования являются остатки перегонки нефти -мазуты, гудроны; производства масел – асфальты, экстракты; термокаталитических процессов – крекинг – остатки, тяжелая смола пиролиза, тяжелый газойль каталитического крекинга и др…

Экстрактивные вещества древесной зелени хвойных пород и использование их для получения эфирных масел и препаратов на их основе

f2. Продукты из древесной зелени

Источник: https://prod.bobrodobro.ru/85744

Каталитический риформинг – это прогрессивная технология с вековой историей

Каталитический реформинг

Полезные свойства нефти известны человечеству с незапамятных времен. Она используется для получения топлива и сырья для производства синтетических волокон и пластмасс. При этом человечество всегда стремилось максимизировать получаемую выгоду от переработки ископаемого топлива.

Одним из таких способов стал каталитический риформинг – процесс, давший начало высококачественным бензинам и ароматическим углеводородам.Данный способ переработки нефти был изобретен в далеком 1911 году, а начиная с 1939 года технология применяется в промышленном масштабе. С тех пор метод перегонки природного топлива постоянно совершенствовался.

На сегодняшний день он представляет собой один из самых сложных и эффективных способов получения бензина с высоким октановым числом.

Перегонка топлива

Каталитический риформинг – это процесс дегидрирования (отщепления молекулы водорода от органических соединений) шестичленных нафтенов в присутствии никеля и некоторых других металлов платиновой группы при высокой температуре, который ведет к образованию ароматических соединений. Иначе говоря, это процесс, который позволяет получать высокооктановый продукт – риформат – из низкокачественного сырья – прямогонных бензинов.

Основная причина, благодаря которой столь широкое распространение получил риформинг, – это забота об окружающей среде. До этого с целью получить бензин с высоким октановым числом применялись антидетонаторы на основе свинца. При риформинге выбросы практически отсутствуют.

Получаемые продукты

Применением этой технологии удается добыть наиболее ценное нефтехимическое сырье – бензол, толуол, ароматические углеводороды. Сегодня каталитический риформинг – это процесс, с помощью которого получают до 480 млн тонн нефтехимических изделий в год по всему миру.

Главным конечным продуктом производственного цикла является риформат – бензин с октановым числом 93-102.Одновременно с этим возникают побочные продукты – парафиновые углеводороды, а также 90% водородный газ, который является наиболее чистым, нежели получаемый другими способами.

Другим продуктом, сопровождающим каталитический риформинг, является кокс. Он, осаждаясь на поверхности катализаторов, существенно снижает их активность. Его количество стараются снизить.

Технология каталитического риформинга

В качестве сырья для каталитического риформинга выступает прямогонный бензин – топливо с низким октановым числом. Весь процесс осуществляется в 3-4 реакторах, которые имеют неподвижный слой катализатора. Реакторы соединяются между собой трубами со сложной многокамерной системой и подогревом переходного продукта.

Катализаторы каталитического риформинга представляют собой носитель – окись алюминия (А1203) с вкраплениями кристаллов платины.

В реакторах при температуре 480-520 °С и давлении от 1,2 до 4 Мпа сырье превращается в высокооктановые изопарафиновые и ароматические соединения.

Очень часто для повышения стабильности процесса в технологии внедряют более дорогие металлы (рений, германий, иридий), а также галогены – хлор и фтор.

Виды каталитического риформинга

На сегодняшний день изобретено множество способов получения высокооктанового бензина и ароматических углеводородов посредством реакций каталитического риформинга. Каждая зарубежная компания хранит в секрете собственный метод производства. Однако все они основаны на трех основных методах:

  1. Риформинг нефти, проводимый одновременно в трех-четырех реакторах непрерывно. Его суть состоит в том, что катализатор процесса сначала полностью вырабатывает свой потенциал, после чего реакторы останавливаются до тех пор, пока ускоритель не восстановит свои свойства.
  2. Непрерывная реакция в 2-3 установках – реагент периодически восстанавливается в каждой системе по мере своей выработки. При этом процесс не останавливается, а регенерирующий реактор заменяется «плавающим», дополнительным.

Наибольшей производительности удается достичь при непрерывном протекании реакции с применением регенерирующих установок и реакторов. Катализатор, по мере ухудшения своих свойств, помещается в регенерирующую камеру, а на его место приходит «недавно восстановившийся реагент», происходит циркуляция алюмоплатиновых соединений.

Основная проблема

проблема, которая сопровождает риформинг, – это образование большого количество кокса, снижающего каталитические способности алюмоплатиновых материалов.

Решение этой проблемы заключается в выжигании коксовых отложений на поверхности реагирующих элементов при помощи кислородно-инертной смеси при температуре 300-500 градусов по Цельсию. Данный процесс в научной среде называется регенерацией.Полностью восстановить каталитический элемент невозможно.

По мере эксплуатации он безвозвратно стареет, после чего отправляется на специальные фабрики, где из него извлекают платину и другие дорогостоящие металлы.

Реакторы каталитического риформинга

Данный метод переработки природного топлива осуществляется различными видами установок. Назовем несколько из них:

  • Selectoforming. Здесь установка риформинга сочетает процесс каталитического дегидрирования с избирательным гидрокрекингом.
  • Platforming. Имеет в своем составе 3 реактора, а время работы катализаторов составляет от 6 до 12 месяцев.
  • Ultraforming. Одна из первых установок с «плавающим» реактором, который проводит процесс восстановления реагента.
  • Isoplus. Для получения продукта комбинируются процессы риформинга и термического крекинга.

Наибольшее распространение риформинг нефти получил в Северной Америке – здесь ежегодно перерабатывает до 180 млн тонн природного топлива. На втором месте стоят страны Европы – на их долю приходится порядке 93 млн тонн. Замыкает тройку лидеров Россия с ежегодной выработкой около 50 млн тонн нефти.

Источник: https://FB.ru/article/296482/kataliticheskiy-riforming---eto-progressivnaya-tehnologiya-s-vekovoy-istoriey

НЕФТЕПЕРЕРАБОТКА

Каталитический реформинг

Одним из процессов, позволяющим улучшить качество бензинов, а также получить ценные мономеры, является каталитический риформинг, широко распространенный в современной нефтепереработке. В настоящее время работают в основном установки каталитического риформинга на платиновом катализаторе, так называемый платформинг.

Назначение процесса — производство высокооктанового базового компонента автомобильных бензинов, а также получение индивидуальных ароматических углеводородов: бензола, толуола, ксилолов. В результате процесса получают и водородсодержащий газ (технический водород), используемый далее в процессах гидроочистки топлив, масляных и других фракций, а также на установках гидрокрекинга.

Сырьем для каталитического риформинга служат бензиновые фракции прямой перегонки: широкая фракция 85—180°С для получения высокооктанового бензина, фракции 62—85°С, 85—115°С и 115—150°С для получения бензола, толуола и ксилолов соответственно.

Иногда к прямогонной широкой бензиновой фракции добавляют низкооктановые бензины коксования, термического крекинга. Сера, содержащаяся в сырье, вызывает отравление (дезактивацию) катализатора, поэтому платформингу обычно предшествует гидроочистка сырья.

Минимальная степень дезактивации катализатора достигается при использовании сырья, содержащего 0,01% (масс.) серы.

При каталитическом риформинге углеводороды нефтяных фракций претерпевают значительные превращения, в результате которых образуются ароматические углеводороды.

Это — дегидрирование шестичленных нафтеновых углеводородов, дегидроизомеризация алкилированных пятичленных нафтенов и дегидроциклизация парафиновых углеводородов; одновременно протекают реакции расщепления и деалкилирования ароматических углеводородов, а также их уплотнения, которые приводят к отложению кокса на поверхности катализатора.

Для предотвращения закоксовывания катализатора и гидрирования образующихся при крекинге непредельных углеводородов в реакторе поддерживается давление водорода 3—4 МПа при получении высокооктанового бензина и 2 МПа — при получении индивидуальных ароматических углеводородов.

Все основные реакции протекают с отрицательным тепловым эффектом (с поглощением тепла), причем суммарный тепловой эффект процесса определяется глубиной превращения углеводородов.

В ходе процесса температура (480—520°С) снижается, и дальнейшего превращения сырья не происходит.

Поэтому для полного превращения сырья необходим промежуточный подогрев смеси непревращенного сырья и продуктов реакции и использование нескольких последовательных реакторов (обычно трех).

Выход высокооктанового компонента бензина составляет 80—88% (масс.), его октановое число 80—85 (моторный метод) против 30—40 для сырья.

Основным промышленным катализатором процесса риформинга является алюмоплатиновый катализатор (0,3—0,8% масс., платины на оксиде алюминия), в последние годы наряду с платиной на основу наносится рений.

Применение более активного биметаллического платино-рениевого катализатора позволяет снизить давление в реакторе с 3—4 до 0,70—1,4 МПа. Катализатор имеет форму цилиндров диаметром 2,6 мм и высотой 4 мм.

В настоящее время наиболее распространен платформинг в стационарном слое катализатора (нерегенеративный способ); продолжительность, работы катализатора между регенерацией достигает 360 сут. В последнее время уделяется внимание процессу платформинга с непрерывной регенерацией движущегося катализатора.

В этом процессе три реактора расположены друг над другом и выполнены в виде одной конструкции. Катализатор из первого (верхнего) реактора перетекает во второй, затем в третий. Из последнего реактора катализатор подается в специальный регенератор и после регенерации вновь поступает в первый реактор.

Таким образом осуществляется непрерывный процесс, при этом удается поддерживать более высокий средний уровень активности катализатора, чем в системах со стационарным катализатором.

При заменен платинового катализатора на платиново-рениевый удается достичь н только смягчения режима (уменьшения давления), но и учеличить межрегенерационный период до 720 суток и более.

Технологическая схема

Установка риформинга со стационарным слоем катализатора включает следующие блоки:

  • гидроочистки сырья;
  • очистки циркуляционного газа;
  • каталитического риформинга;
  • сепарации газов;
  • стабилизации бензина.

Сырье насосом 12 под давлением (4,7 МПа) подаётся на смешение с циркулирующим газом гидроочистки и избыточным водородсодержащим газом риформинга.

Эта газосырьевая смесь подогревается в отдельной секции печи 16 (до 425°С) и поступает в реактор гидроочистки 15.

В реакторе на алюмокобальтмолибденовом катализаторе разрушаются присутствующие в сырье соединения серы, которые удаляются затем в виде сероводорода. Одновременно происходит очистка сырья от соединений азота и кислорода.

Из реактора 15 парогазовая смесь выходит снизу, охлаждается в кипятильнике 10 и холодильнике 14 и с температурой 35°С поступает в газосепаратор 8. Здесь смесь разделяется на жидкий гидрогенизат и циркуляционный газ.

Газ поступает в абсорбер 2 снизу на очистку от сероводорода с помощью раствора моноэтаноламина (МЭА), затем компрессором 11 сжимается до давления 4,7—5,0 МПа и возвращается в систему гидроочистки.

Избыток циркуляционного газа сжимается компрессором 1 до давления 6 МПа и выводится с установки.

Гидрогенизат из сепаратора 8 охлаждается в теплообменнике 9 и поступает в отпарную колонну 7. С верха колонны выводятся сероводород, углеводородные газы и водяные пары, которые после конденсации и охлаждения в аппарате 6 направляются в сепаратор 4.

С низа сепаратора 4 конденсат забирается насосом 5 и возвращается в колонну 7. Головной продукт (сероводород и углеводородные газы) из сепаратора поступает в колонну 3, где он очищается от сероводорода с помощью раствора МЭА.

С верха колонны 3 пары направляются во фракционирующий абсорбер 27.

Гидрогенизат выводится из колонны 7 снизу и после кипятильника 10 и теплообменника 9 направляется насосом 13 в блок платформинга, предварительно смешиваясь с циркулирующим водородсодержащим газом. Газопродуктовая смесь подогревается вначале в теплообменнике 20, затем в соответствующей секции печи 16 и с температурой 500—520°С поступает в реактор 19.

Последующий ход смеси — реакторы 18 и 17, причем перед каждым из реакторов она подогревается в змеевиках печи 16. Наконец, из последнего реактора 17 газопродуктовая смесь направляется в теплообменник 20 и холодильник 21, где охлаждается до 30°С, и поступает в сепаратор высокого давления 22 (3,2—3,6 МПа) для отделения циркуляционного газа от катализата.

Циркуляционный газ под давлением 5 МПа компрессором 24 возвращается в систему платформинга, а избыток его — в систему гидроочистки. Нестабильный катализат из сепаратора 22 поступает в сепаратор низкого давления 23 (давление 1,9 МПа).

Выделившийся из катализата углеводородный газ выходит с верха сепаратора и смешивается с углеводородным газом гидроочистки перед входом во фракционирующий абсорбер 27. В этот же абсорбер насосом 25 подается и жидкая фаза из сепаратора 23. Абсорбентом служит стабильный катализат (бензин).

В абсорбере 27 при давлении 1,4 МПа и температуре внизу 16 °С и вверху 40°С отделяется сухой газ.

Нестабильный катализат насосом 26 прокачивается через теплообменник 31 и подается в колонну 34, где и происходит его стабилизация.

Часть продукта для поддержания температуры низа в аппаратах 27 и 34 циркулирует через соответствующие секции печи 28.

Головная фракция стабилизации после охлаждения и конденсации в аппарате 32 поступает в приемник 33, откуда насосом 35 частично возвращается в колонну на орошение, а избыток выводится с установки.

Стабильный бензин с низа колонны 34 после охлаждения в теплообменниках 31 и 30 насосом 29 подается во фракционирующий абсорбер 27, избыток его выводится с установки.

Технологический режим

ПоказателиЗначения показателей
Температура входа в реактор, °С480 – 520
Давление в реакторном блоке, МПа3,0 – 4,0
Объёмная скорость подачи сырья, ч-1:1,5 – 2,0
Кратность циркуляции ВСГ, нм3/м3 сырья1500
Распределение катализатора по ступеням1:2:4
Ваш педагог
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: