Каталитический риформинг Назначение



Скачать 59.61 Kb.
Дата03.08.2016
Размер59.61 Kb.
Каталитический риформинг
Назначение – получение высокооктанового компонента автомобильных бензинов, ароматизированного концентрата для производства индивидуальных

ароматических углеводородов и технического водорода в результате каталитических превращений бензиновых фракций.


Сырье и продукция. В качестве сырья риформинга используются прямогонные бензиновые фракции, бензины гидрокрекинга и термического крекинга. При получении высокооктанового компонента автомобильного бензина используются широкие фракции, выкипающие в пределах от 60-900С до 1800С; при получении бензола, толуола, ксилолов – узкие фракции, выкипающие соответственно в интервалах 62-850С, 85-1050С, 105-1400С. Для предотвращения дезактивации катализатора в сырье ограничивается содержание серы (не более 0,00005% 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 установок экстракции ароматических углеводородов; ниже приводится характеристика катализатов, полученных риформированием фракций 62-1050С (I), 62-1400С (II), 85-1800С (III) в жестком режиме:

I II III

Плотность, 204 0,729 0,770 0,796

Октановое число (исследовательский метод) 74 90 95

Содержание углеводородов, % (масс.)

ароматических 39,4 49,3 65,5

парафиновых и нафтеновых 60,1 49,6 33,7

непредельных 0,5 1,1 0,8


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


Катализаторы. Катализаторы риформинга относятся к классу окисно-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). На отечественных установках риформинга применяются, как отечественные катализаторы: типа KP, ПР, REF, 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.

Установка со стационарным слоем катализатора

Сырье смешивается с циркулирующим водородсодержащим газом гидроочистки и избыточным газом риформинга. Полученная смесь после нагрева в теплообменнике Т-1 и печи П-1 поступает в реактор гидроочистки Р-1. Смесь газа и гидроочищенного бензина, выходящая из Р-1, отдает свое тепло в кипятильнике Т-3, теплообменнике Т-1 и холодильнике Х-1, а затем переходит в сепаратор С-1, где из гидрогенизата выделяется газ, поступающий на очистку от сероводорода. Очищенный газ делится на два потока, один из которых циркуляционным компрессором ПК-1 подается на смешение с сырьем, а другой – выводится с установки. Жидкая фаза, выходящая из С-1, представляет собой гидроочищенный бензин, содержащий растворенные сероводород, углеводородные газы и воду. Для отпарки сероводорода, воды и газов предназначается колонна К-1. Стабильный гидрогенизат с низа К-1 через теплообменник Е-2 направляется на смешение с циркулирующим водородом блока платформинга. В блоке платформинга смесь водорода и гидрогенизата сначала нагревается в теплообменниках Т-4 и первой секции печи П-2, а затем последовательно проходит реактор Р-2, вторую секцию печи П-2, реактор Р-3, третью секцию печи П-2, реактор Р-4. Из реактора Р-4 газопродуктовая смесь направляется в теплообменники Т-4 и холодильник Х-2, а затем в сепаратор высокого давления С-3, где отделяется водородсодержащий газ. Большая часть водородсодержащего газа поступает на смешение с гидрогенизатом, а избыток подается в блок гидроочистки. Жидкий продукт из сепаратора С-3 переходит в сепаратор низкого давления С-4, в котором из катализата выделяется углеводородный газ. Затем платформат поступает в блок стабилизации бензина, состоящий из фракционирующего абсорбера К-2 и стабилизатора К-3. С верха колонны К-2 уходит сухой газ, с верха стабилизатора К-3 – головка стабилизации. Остатком колонны К-3 является стабильный бензин.


Установка с движущимся слоем катализатора

Наиболее прогрессивные схемы бензинового риформинга с непрерывной регенерацией катализатора разработаны фирмой ЮОП и Французским институтом нефти. Технологическая схема процесса с платформинга с непрерывной регенерацией катализатора по лицензии ЮОП (процесс CCR) приведена на рис 3.6. Особенностью процесса платформинга CCR с непрерывной регенерацией катализатора является движение катализатора из реактора в реактор за счет силы тяжести и подъем катализатора без применения клапанов. Для процесса характерны постоянный выход продуктов и высокий коэффициент использования календарного времени.

Технологическая схема процесса ОКТАНАЙЗИНГ, разработанного Французским институтом нефти, приведена на рис 3.7. В процессе ОКТАНАЙЗИНГ непрерывная схема регенерации катализатора позволяет понизить рабочее давление до 0,35 МПа. Четыре реактора с перемещающимся слоем высокостабильного и селективного катализатора монтируются рядом, на одной отметке, что позволяет облегчить монтаж и уменьшить капиталовложения. В системе регенерации полностью восстанавливается активность катализатора, а его удельная поверхность сохраняется на протяжение более чем 600 циклов.
Французский институт нефти разработал и внедрил в промышленном масштабе процесс дуалформинг, позволяющий реконструировать традиционную установку риформинга с целью получения более высоких выходов продуктов. Одним из преимуществ процесса дуалформинг является максимальное использование оборудования, имеющегося в традиционной технологической схеме установки со стационарной регенерацией катализатора, но предусмотрен монтаж нового реактора с системой непрерывной регенерации катализатора, включенного в имеющуюся схему. В этом варианте среднее давление в реакторе снижается с 2,6 МПа до 1,5 МПа.
Технологический режим. Режим установок каталитического риформинга зависит от типа катализатора, назначения установки, типа сырья. Ниже приводятся эксплуатационные показатели установок каталитического риформинга, со стационарной регенерацией катализатора, вырабатывающих компонент высокооктанового бензина:

Температура, 0С 480-520

Давление в реакторах, кгс/см2 15-35

Объемная скорость подачи сырья, ч-1 1,5-2

Мольное соотношение водород/сырье (5:1) – (9:1)

Кратность циркуляции водородсодержащего 1800

газа, м3/ м3

Соотношение загрузки катализатора по 1:2:4

реакторам,
Материальный баланс. В России и других странах б. 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.
Материальный баланс установок каталитического риформинга, работающих с применением биметаллического (I) и полиметаллического (II) катализаторов, приводятся ниже:
I II

Поступило


Сырье (фракция 85-1800С или 105-1800С) 100,0 100,0

Получено


Углеводородный газ 13,2 7,4

Головка стабилизации 4,5 4,5

Катализат 76,9 82,3

Водородсодержащий газ 5,4 5,8

в том числе водород (1,0) (1,3)

_________________________________________________

Всего 100,0 100,0
Расходные показатели (на 1 т сырья):
Пар водяной, Гкал 0,15-0,19

Электроэнергия, кВтч 20-30

Вода оборотная, м3 3-10

Топливо, кг 80-100



Катализатор, кг 0,01-0,03




Технологии производства высокооктановых бензинов



Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница