1. Теоретическая часть

На установках каталитического риформинга получают углеводородный газ, ароматизированный бензин (стабильный катализат риформинга), ВСГ. Выход и состав продуктов процесса зависят от свойств катализатора, исходного сырья и взаимосвязанных параметров процесса: температуры, давления, объемной скорости подачи сырья, кратности циркуляции ВСГ по отношению к сырью [10].

1.1 Сырье процесса каталитического риформинга

Сырьем каталитического риформинга служат бензиновые фракции первичной перегонки нефти. В зависимости от назначения установки применяют бензиновые фракции с различными пределами выкипания. Для производства высокооктанового компонента бензина используют фракции 85 - 180˚С и 105 - 180˚С; для получения индивидуальных углеводородов: бензола - фракцию 60 - 85˚С, толуола - 85 -105˚С, ксилолов - 105 - 140˚С; смеси бензола, толуола, ксилолов - 62 - 140˚С, а при одновременном получении и аренов и высокооктанового бензина - фракцию 62 - 180˚С [10].

1.2 Катализаторы

Прогресс каталитического риформинга в последние годы был связан с разработкой и применением сначала биметаллических и затем полиметаллических катализаторов, обладающих повышенной активностью, селективностью и стабильностью. Современные полиметаллические катализаторы, полученные в результате многолетних фундаментальных исследований, представляют собой оксид алюминия с равномерно распределенной по всему объему экструдатов платиной или платиной с металлическими промоторами в среде водородсодержащего газа [11-13].

Используемые катализаторы являются бифункциональными, то есть сочетают в себе кислотную и гидрирующую функции [13-14]. Благодаря бифункциональному катализу удается коренным образом преобразовать углеводородный состав исходного бензина и повысить его октановую характеристику на 40-50 пунктов [14].

Кислотную функцию в промышленных катализаторах риформинга выполняет носитель, в качестве которого используют оксид алюминия (γ- Al₂O₃). Для усиления и регулирования кислотной функции носителя в состав катализатора вводят галоген: фтор или хлор. В настоящее время применяют только хлорсодержащие катализаторы. Содержание хлора составляет от 0,4-0,5 до 2,0 % масс [14].

Основную функцию несет металл, нанесенный на носитель (чаще всего платина), который является активным в реакциях гидрирования и дегидрирования, а также замедляет образование кокса на поверхности катализатора. Содержание платины в катализаторе составляет обычно 0,3-0,65 %. Увеличение концентрации платины повышает активность катализатора и октановое число бензина. Однако чрезмерно высокое содержание платины нежелательно, так как при этом усиливается роль реакций деметилирования аренов и расщепления циклоалканов, уменьшающих выход бензина [13-14].

В качестве промоторов используются металлы 8-го ряда: рений и иридий, известные как катализаторы гидродегидрогенизации и гидро-генолиза. Также применяются и такие металлы как германий, олово и свинец (IV группа), галлий, индий и редкоземельные элементы (III группа) и кадмий (из II группы), практически неактивные в реакциях риформинга.

В промышленности используются катализаторы как отечественного (ИППУ СО РАН, «Промкатализ», НПП Нефтехим), так и зарубежного производства (UOP, Axens), при этом отечественные катализаторы риформинга не уступают зарубежным аналогам, а по ряду технологических показателей превосходят их [2,15].

Так как платиновые катализаторы чувствительны к содержанию сернистых и азотистых соединений, то перед проведением процесса сырье необходимо предварительно подготовить. Для этого в состав установок риформинга включают блоки гидроочистки. При гидроочистке из сырья удаляют примеси (сера, азот и др.), отравляющие катализаторы риформинга. При переработке бензинов вторичного происхождения их подвергают также гидрированию для удаления непредельных углеводородов [10].