Главная -> Словарь

Риформинг дистиллятов

Гидроочистка бензинов, керосинов и дизельного топлива и каталитический риформинг бензиновых фракций в настоящее время являются основными процессами нефтепереработки и используются для получения высококачественных моторных топлив.

В способах размещения и регенерации катализатора в последние годы также произошли значительные изменения. Если в первых промышленных установках каталитического риформинга сырье риформи-ровали в реакторах с неподвижным слоем катализатора без регенерации его в аппарате, то на современных установках, благодаря технологическим усовершенствованиям процесса и разработке новых высокоэффективных катализаторов, риформинг бензиновых фракций проводят в реакторных блоках с движущимся катализатором и его непрерывной регенерацией без остановки системы. В настоящее время в промышленной практике по способу размещения и регенерации катализатора используют следующие технологические схемы каталитического риформинга :

Каталитический риформинг бензиновых фракций.

В промышленных, условиях риформирование бензинов производится без катализатора и в присутствий различных катализаторов . Термический риформинг бензиновых фракций не получил широкого развития

Каталитический риформинг бензиновых фракций на платиновом катализаторе — ведущий технический процесс для получения высокооктановых бензинов и ароматических углеводородов. Сырьем являются обычно фракции прямогонных бензинов, содержащие парафиновые, нафтеновые и ароматические углеводороды и небольшое количество олефинов. В сырье присутствуют также, как микропримеси, различные элементоорганиче-ские соединения и вода. Процесс проводится при температурах около 500 °С и давлениях 1—4 МПа с разбавлением сырья водо-родсодержащим газом до мольного соотношения «водород/сырье», равного 5—8. Обычно его осуществляют в системе из трех последовательно соединенных адиабатических реакторов с неподвижными слоями катализатора. Между реакторами происходит подогрев продукта.

Пример III-3. Каталитический риформинг бензиновых фракций проводится в проточном адиабатическом реакторе. Пары бензина смешиваются с водородсодержащим газом , нагреваются до 480—520° С и при контактировании с зернами катализатора, заполняющего реактор, претерпевают химические превращения, в результате которых получается высокооктановый бензин. Для характеристики этих превращений Смит предложил использовать представления о реакциях парафиновых , нафтеновых , ароматических углеводородов сырья. В работе показано, что процесс можно описать схемой:

2) каталитический риформинг бензиновых фракций для производства ароматических углеводородов с выделением бензола, толуола, ксилолов и этилбензола;

Влияние температуры на риформинг бензиновых фракций иллюстрируют следующие примеры.

В общем балансе водорода на НПЗ доля водородсодержащего газа, поступающего с установок каталитического риформинга бензина, довольно велика. Каталитический риформинг бензиновых фракций предназначен для повышения октанового числа бензина и получения ароматических углеводородов, например бензола, толуола и др. О масштабах развития процесса каталитического риформинга бензина можно судить по тому, что в США с 1957 по 1970 г. мощность установок риформинга выросла с 16 до 22% от мощности прямой перегонки нефти.

Каталитический риформинг бензиновых фракций, применяемый для получения высокооктановых бензинов, выделения товарных ароматических углеводородов и производства технического водорода.

Каталитический риформинг бензиновых фракций служит для повышения октановых чисел бензинов, а также для получения ароматических углеводородов — бензола, толуола, ксилолов. Процесс протекает в присутствии содержащего водород газа при температуре 500—550° и давлении 20—50 ати с применением различных катализаторов — платинового, алюмомолибденового и др. Существует большое число различных типов каталитического риформинга: гидроформинг, платформинг, изоформинг, ДНД и др.

можно считать, что при температурах ниже 500 °С активированная и природная глины № 1, если и будут вызывать какие-либо изменения в составе дистиллятов термического крекинга или риформинга, то они должны быть связаны с превращением главным образом олефинов, в то время как предельные углеводороды из состава крекинг- и риформинг-дистиллятов не могут существенно изменяться в процессе каталитической очистки.

риформинг-дистиллятов

Чтобы выяснить, в каких пределах колеблются параметры очистки, мы провели несколько серий экспериментов на пяти образцах дистиллятов термического риформинга, отличающихся один от другого величиной йодного числа целевой фракции с концом кипения 150 °С. Во всех опытах катализатором служила природная и активированная глина № 1. Скорость подачи сырья составляла 0,5 и 1,0 ч—1. Время работы катализатора колебалось от 4 до 28 ч, температура очистки была 350 и 400 °С, давление оставалось на уровне атмосферного.

Характеристику исходных дистиллятов термического риформинга мы не приводим, а даем лишь основные качества фракций с концом кипения 150 °С, отобранных из дистиллятов на малой лабораторной колонне .

Образец № 3, отобранный на заводской установке, представляет собой фракцию с концом кипения 150 °С, поскольку при перегонке на малой лабораторной колонке он почти полностью отгонялся до температуры 150 °С. Все образцы риформинг-дистиллятов исследовались в описанных условиях каталитической очистки и из очищенного продукта отгонялась на той же малой лабораторной колонке фракция до 150 °С. Во всех случаях очищенная фракция имела разгонку по Энглеру, совпадающую или близкую к таковой для неочищенной фракции. Поэтому мы не приводим здесь всех раз-гонок очищенных фракций, а указываем для них основные константы.

очистки различных образцов риформинг-дистиллятов при 400 °С. Число пунктов снижения йодного числа, приходящееся на один пункт повышения октанового числа с ТЭС , колеблется при одной и той же температуре каталитической очистки в весьма широком диапазоне: для образца №3— от 1,4 до 11,0; для образца №4 — от 2,0 до 9,7; для образца № 5 — от 3,2 до 18,7. Эти колебания зависят от степени активности катализатора, времени его работы без регенерации и времени контакта паров дистиллята с поверхностью катализатора, причем октановое число может сильно повыситься как при максимальном, так и при минимальном снижении йодного числа.

3. Процесс каталитической очистки риформинг-дистиллятов над алюмосиликатами при ЗГ О—400 °С характеризуется, как правило, исключительно высокими выходами целевой очищенной фракции, если выходы считать в процентах по массе на такую же сырую фракцию, содержащуюся в исходном дистилляте. Высокие выходы достигаются независимо от степени снижения йодного числа . При этом мы исключаем из рассмотрения образец № 3, выкипающий на 100 % до 150 °С. Полное выделение фракций с концом кипения 150 °С продуктов очистки образца № 3 было невозможно на малой лабораторной колонке, и фактически отбирались фракции с концом кипения 144—145 °С. Поэтому выход целевой очищенной фракции из дистиллята № 3 занижен.

Высокие выходы целевой очищенной фракции бензина, независимо от природы исходного риформинг-дистиллята и возможных вариаций основных параметров процесса каталитической очистки, свидетельствуют о том, что в интервале температур 350—400 °С реакции распада и полимеризации в заметной степени не протекают. Это следует иметь в виду, поскольку одинаково высокие выходы достигаются как при значительном, так и при ничтожном снижении йодного числа в процессе очистки. Таким образом, процесс алюмосиликатной каталитической очистки риформинг-дистиллятов при 350—400 °С не сопровождается существенными потерями исходного сырья и намного повышает его октановое число с ТЭС за счет резкого улучшения приемистости к ТЭС. Последнее достигается при уменьшении содержания олефипов , причем даже существенное снижение содержания олефмиов не сопровождается падением выхода целевой фракции. С учетом приведенных выводов вернемся к обсуждению результатов каталитической очистки пресс-дистиллята при различных температурах . При каталитической очистке пресс-дистиллята в интервале температур 350—400 °С, т. е. когда выход газа не превышал 0,5—0,8 % па исходный пресс-дистиллят и. следовательно, скорость распада углеводородов была еще невелика, выход целевой очищенной фракции составлял 93—94 % на аналогичную сырую фракцию, в то время как йодное млело ее после очистки снизилось от 110 до 43—40, октановое число с ТУС возросло на 3,8 пункта, а приемистость к ТЭС увеличилась с 13,8 до 16,0. 15 этих же условиях при одинаковом фракционном составе сырой и очищенной фракций относительная плотность их составляет 0,7263 и 0,7188—0,7198. Следовательно, при очистке пресс-дистиллята в интервале температур 350— 400 °С в общдх чертах наблюдается та же картина, что и при очистке различных образцов риформинг-дистиллята. Приведенные данные свидетельствуют о том, что в условиях каталитической очистки происходит главным образом превращение олефннои. Для установления характера превращений необходимо помнит:,, что молекулярная масса фракции до 150 °С, выделенной из пресс-дистиллята, равна 100.

Таким образом, многие реакции превращения олефинов не могут иметь места лишь потому, что они приводят к удалению олефинов из состава бензиновой фракции, и, следовательно, уменьшение йодного числа бензина должно сопровождаться резким снижением выхода бензина, а это противоречит нашим экспериментальным результатам по каталитической очистке как пресс-дистиллята, так и риформинг-дистиллятов.

Однако с точки зрения протекания реакции изомеризации олефинов, которая, согласно , должна играть значительную роль в каталитической очистке над алюмосиликатами дистиллятов, обогащенных олефинами, представляет интерес анализ результатов каталитической очистки риформинг-дистиллятов. Б табл. 21 приводятся наиболее характерные результаты каталитической очистки различных образцов риформинг-дистиллятов, свойства сырых фракций которых с концом кипения 150 °С показаны в табл. 17. Эти результаты взяты выборочно из табл. 18 и 19.

В различных условиях каталитической очистки риформинг-дистиллятов при ЗГ0—400 °С для одного и того же дистиллята при одинаковом выходе очищенной фракции наблюдается различная степень снижения йодного числа, т. е. степень снижения содержания олефинов при одной и той же степени повышения октанового числа. В тех случаях, когда содержание олефинов наименьшее, приемистость бензина к ТЭС максимальна и наоборот. При одинаковом эффекте повышения октанового числа с ТЭС явление резкого снижения йодного числа и увеличения приемистости достигается при малом времени работы катализатора или при продолжительном контакте, независимо от первоначальной степени активности катализатора. Увеличение продолжительности работы катализатора и уменьшение времени контакта незначительно понижают содержание олефипов и увеличивают приемистость к ТЭС