Каталитический риформинг на получение ароматических углеводородов

Назначение этого типа установок (КРа) - получение в чистом виде АрУ для нефтехимии. В нашей стране около 50 % всего бензола и 90 % толуола и ксило­лов получают на установках КРа.

Требования к сырью и используемые катализаторы для процессов КРа - та­кие же, как для КРб.

Реакторная часть установки также аналогична таковой для процесса КРб. От­личие состоит только в схеме разделения продуктов реакции.

Исходным продуктом блока выделения ароматики является стабильный вы­сокооктановый бензин (поток XIII на рис. 1 и 2). На рис. 3 показана пол­ная схема разделения ароматики.

Здесь поток I - это стабильный бензин, содержащий 35-40 % АрУ. Он прохо­дит колонну I, отделяющую легкую фракцию до 60-70 °С, а затем поступает в экстракционную (абсорбционную) колонну 2, в которой раствором диэтилен-гликоля (ДЭГ) СН₂ОН-СН₂ОН) экстрагируется вся ароматика. Сверху из экс­трактора 2 уходит рафинатный раствор, содержащий немного ДЭГ, который за­тем реэкстрагируется водой в колонне 4, а рафинат III идет на дальнейшее ис­пользование. Снизу экстрактора 2 насыщенный ароматикой раствор ДЭГ идет на регенерацию. Снизу колонны-регенератора 3 регенерированный ДЭГ V идет на охлаждение, после чего возвращается на экстракцию.

Сверху регенератора 3 уходит концентрат ароматики со следами ДЭГ, кото­рый также реэкстрагируется водой. Водные растворы ДЭГ из колонн 4 и 5 идут на упарку; упаренный до нужной концентрации ДЭГ V возвращается в процесс экстракции ароматики.

Концентрат ароматики IV поступает в колонны 6 и 7, где из него выделяется бензол VI и толуол VII, а снизу колонны 7 ксилольная фракция идет на разделе­ние изомеров С₈.

Разделение изомеров С₈ - задача очень сложная, поскольку температуры ки­пения их очень близки.

Выход продуктов при выделении ароматики следующий:

• бензол - 4-7 % (идет на производство пластмасс и красителей);

• толуол - 10-17 % (идет на выработку взрывчатых веществ и на др. цели);

• ксилолы (в сумме) - 14-18 % (идут на производство пластмасс);

• рафинат - 52-70 %.

Ксилольная фракция состоит из этилбензола и трех изомеров ксилола, и все они близки по плотности и температуре кипения. Существенно лишь отличают­ся температуры плавления. Поэтому их разделение на индивидуальные углево­дороды строится на двух принципах: сначала сверхчеткой ректификацией отде­ляют этилбензол от о-ксилола, а затем кристаллизацией в сочетании с комплексо-образованием отделяют м-ксилол от п-ксилола.

В колоннах 9 и 10 с большим числом тарелок вначале выделяют этилбензол и о-ксилол, а остаток из колонны 10 подвергают сложной цепочке охлаждения, кристаллизации и фильтрования в сочетании с комплексообразованием с тетра-хлоридом углерода при температуре минус 79 °С. После разложения комплекса и отделения тетрахлорида углерода концентрат и-ксилола рециркулирует в на­чало схемы, а концентрат м-ксилола идет в колонну выделения тетрахлорида углерода и далее - на кристаллизацию и отделение м-ксилола.

Фильтрат этой ступени является низкоконцентрированной смесью ксилолов и используется как компонент бензинов.

Существуют современные схемы отделения п-ксилола адсорбцией, что более выгодно энергетически (процесс "Парэкс", США).

Режим экстракции суммы АрУ в колоннах 2 и 3 следующий:

Температура в экстракторе, °С 1 10-150

Давление в экстракторе, МПа 0,1-0,5

Кратность:

ДЭГ: сырье 12:1

ТЭГ: сырье 8:1

Температура в регенераторе, °С 120-150

Давление в регенераторе, МПа 0,1-0,5

Степень извлечения АрУ, % 95-99

Упарка водных растворов ДЭГ (из колонн 4 и 5) –

до содержания воды, % 5-10.

Лекция 18.