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 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 0,00005÷0,0010 % 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; ниже приводится характеристика катализатов, полученных риформированием фракций 62-105°С (I), 62-140°С (II), 85-180°С (III) в жестком режиме:
|
I |
II |
III |
Плотность, ρ(20/4) |
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 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. Ниже приводятся эксплуатационные показатели установок каталитического риформинга, со стационарной регенерацией катализатора, вырабатывающих компонент высокооктанового бензина:
Температура,°С |
480-520 |
Давление в реакторах, кгс/см2 |
15-35 |
Объемная скорость подачисырья,ч-1 |
1,5-2 |
Мольное соотношение водород/сырье |
(5:1)–(9:1) |
Кратность циркуляции водородсодержащего газа, м3/м3 |
1200÷1800 |
Соотношение загрузки катализатора по реакторам, |
1:2:4 |
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 монометаллического (I) и полиметаллического (II) катализаторов, приводятся ниже:
|
I |
II |
Поступило |
|
|
Сырье (фракция 85-180°С или 105-180°С) |
100,0 |
100,0 |
Получено |
|
|
Углеводородный газ |
13,2 |
7,4 |
Головка стабилизации |
4,5 |
4,5 |
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 |
