Материал: Каталитический риформинг бензинов

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Содержание

2

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Введение

Бензины являются одним из основных видов горючего для двигателей современной техники. Автомобильные и мотоциклетные, лодочные и авиационные поршневые двигатели потребляют бензины. В настоящее время производство бензинов является одним из главных в нефтеперерабатывающей промышленности и в значительной мере определяющим развитие этой отрасли.

Развитие производства бензинов связано со стремлением улучшить основное эксплуатационное свойство топлива - детонационную стойкость бензина,

оцениваемую октановым числом.

Каталитический риформинг бензинов является важнейшим процессом современной нефтепереработки и нефтехимии. Он служит для одновременного получения высокооктанового базового компонента автомобильных бензинов,

ароматических углеводородов - сырья для нефтехимического синтеза - и

водородосодержащего газа - технического водорода, используемого в гидрогенизационных процессах нефтепереработки. Каталитический риформинг является в настоящее время наиболее распространенным методом каталитического облагораживания прямогонных бензинов. Установки каталитического риформинга имеются практически на всех отечественных и зарубежных нефтеперерабатывающих заводах.

3

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

1 Каталитический риформинг

Каталитический риформинг - современный, широко применяемый процесс для производства высокооктановых бензинов из низкооктановых.

Риформинг при более низких давлениях в системе и в сочетании с экстрактивной перегонкой или экстракцией растворителями позволяет получать ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилолы и высшие), используемые в нефтехимической промышленности. Промышленные процессы каталитического риформинга, при которых выходы риформата достигают 73--90%, основаны на контактировании сырья с активным катализатором, обычно содержащим платину.

Для поддержания активности катализатора его периодически регенерируют;

регенерацию проводят тем чаще, чем ниже давление в системе. Исключением является процесс платформинга, когда катализатор не регенерируют. Важной особенностью каталитического риформинга является то, что процесс протекает в среде водорода, который выделяется так же, как и в реакциях риформинга; избыток водорода удаляют из системы. Этот водород намного дешевле специально получаемого, и его используют в гидрогенизационных процессах нефтепереработки.

1.1 Технология процесса

В настоящее время каталитический риформинг стал одним из ведущих процессов нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. С его помощью удается улучшать качество бензиновых фракций и получать ароматические углеводороды) особенно из сернистых и высокосернистых нефтей.

В последнее время были разработаны процессы каталитического риформинга для получения топливного газа из легких углеводородов. Возможность выработки столь разнообразных продуктов привела к использованию в качестве сырья не только бензиновых фракций прямой перегонки нефти, но и других нефтепродуктов.

4

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

До массового внедрения каталитического риформинга применялся термический риформинг и комбинированный процесс легкого крекинга тяжелого сырья (мазута, полугудрона и гудрона) и термического риформинга бензина прямой перегонки. В дальнейшем термический риформинг прекратил свое существование ввиду низких технико-экономических показателей по сравнению с каталитическим. При термическом риформинге выход бензина на 20--27% меньше и октановое число его на 5--7 пунктов ниже, чем при каталитическом риформинге.

Кроме того, бензин термического риформинга нестабилен.

Процесс каталитического риформинга осуществляют при сравнительно высокой температуре и среднем давлении, в среде водородсодержащего газа.

Каталитический риформинг проходит в среде газа с большим содержанием водорода (70--80 объемн. %). Это позволяет повысить температуру процесса, не допуская глубокого распада углеводородов и значительного коксообразования. В

результате увеличиваются скорость дегидрирования нафтеновых углеводородов и скорости дегидроциклизации и изомеризации парафиновых углеводородов. В

зависимости от назначения процесса, режима и катализатора в значительных пределах изменяются выход и качество получаемых продуктов. Однако общим для большинства систем каталитического риформинга является образование ароматических углеводородов и водородсодержащего газа.

Назначение процесса каталитического риформинга, а также требования,

предъявляемые к целевому продукту, требуют гибкой в эксплуатации установки.

Необходимое качество продукта достигается путем подбора сырья, катализатора и технологического режима.

Получаемый в процессе каталитического риформинга водородсодержащий газ значительно дешевле специально получаемого водорода; его используют в других процессах нефтепереработки, таких, как гидроочистка и гидрокрекинг. При каталитическом риформинге сырья со значительным содержанием серы или бензинов вторичного происхождения, в которых есть непредельные углеводороды,

катализатор быстро отравляется. Поэтому такое сырье перед каталитическим риформингом целесообразно подвергать гидроочистке. Это способствует большей

5

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

продолжительности работы катализатора без регенерации и улучшает технико-

экономические показатели работы установки.

1.2 Методика процесса

Воснове каталитического риформинга лежат три типа реакций:

1)ароматизация исходного сырья путем дегидроциклизации алканов,

дегидроизомеризации алкилциклопентанов, дегидрирования циклогексанов;

2)изомеризация углеводородов;

3)гидрокрекинг.

Впроцессе также протекают нежелательные реакции гидрокрекинга с образование низко-, и высокомолекулярных углеводородов, а также продуктов уплотнения – кокса, откладывающегося на поверхности катализаторов.

1.2.1 Сырье и продукты каталитического риформинга

Сырье:

В качестве сырья для каталитического риформинга обычно используют бензиновые фракции первичной перегонки нефтей. Пределы выкипания этих фракций колеблются в широком интервале-- от 60 до 210°С. Для получения ароматических углеводородов в большей части используют фракции, выкипающие при 62-85°С (бензол), 85-105°С (толулол), или при 105-140°С (ксилол), а для получения высокооктановых автомобильных бензинов -- фракции 85-180 °С.

Иногда широкую фракцию, выделяемую на установке первичной перегонки нефти,

дополнительно разгоняют на более узкие фракции на установках вторичной перегонки.

Для предотвращения дезактивации катализатора в сырье ограничивается содержание серы (не более 0,0001 – 0,0005 % в зависимости от типа катализатора)

и азота (не более 0,0001 %)

Продукты:

6