1.3 Каталитикалық риформинг шикізаты

Каталитикалық риформинг қондырғыларында шикізат ретінде тура айдалған бензин фракциялары қолданылады. Шикізат құрамына тура айдалған бензиндермен қатар екіншілік процестер бензиндерін (термокрекинг және кокстау бензиндері, дизельді отындарды тазарту сұйықтары және т.б.) қосу мөлшері 10% болуы тиіс. Каталиткалық риформингке еклетін түгел шикізат құрамындағы күкірттен, азоттан, оттегінен, галогендерден және металдардан, сонымен қатар олефинді көмірсутектерден және ылғалдан тазартылуы үшін алдын ала гидротазартудан өтуі тиіс. Бензинді фракциялардың қайнап болу шекаралары әдетте қатаң анықталған. Жоғарыоктанды бензиндер алу үшін кең фракциялық құрамды 85 - 180⁰С немесе 62-180⁰С қолданылады.

80 - 85⁰С-да қайнайтын жеңіл бензиндік фракцияны риформинглеу мақсатқа сай болмайды, өйткені бұл гидрокрекинг салдарынан жоғары мөлшерде газдың түзілуіне әкеледі. Сол кезде шикізаттың ароматтаныдрылуының елеулі өсуі байқалмайды, себебі С₆ көмірсутектері небары қиын арноматталады. Көмірсутектер азайғанда олардың реакциялық қабілеттері артады, бірақ қайнау соңы 180-200⁰С болатын шикізатты қолданғанда катализатордағы тығыздалу процестері күрт өседі.

Сонымен, жоғарыоктанды отын алу үшін 85-180⁰С шекарасында қайнайтын бензин фракциялары қолданылады, бірақ бұл шекаралар зауыттың жалпы отындық жүйесіне, шикізат сапасына және процестің бағытына байланысты өзгеруі мүмкін.

1.4 Каталитикалық крекинг процесінің негізгі факторларының әсері

Процестің негізгі технологиялық көрсеткіштеріне реакторға кірер жердегі температура, қысым, шикізатты берудің көлемдік жылдамдығы және сутекқұрамды газдың циркуляциялану еселігі жатады.

1.4.1 Температураның әсері. Температура жеке өнімдердің шығуына әсетр ететін реакциялар жылдамдықтарына әсер етеді.

Реакция температурасы өскенде катализаттың шығыны төмендейді, алоның ароматтану дәрежесі артады. Температураның көтерілуі ароматиканың түзілуін арттыраумен қатар көмірсутектердің ыдырау реакцияларының, соның ішінде парафинді көмірсутектердің ыдырауын жылдамдатады.

Циркуляцияланатын газдың тығыздығы темепература көтерілгенде артады және процестің көрсеткіштерінің бірі болуы мүмкін. Температураның көтерілуі кокстың түзілуінің артуына әкеледі. 480-525⁰С аралығындағы температура оптималды көрсеткіш болады.

1.4.2 Қысымның әсері. Сутегінің реакция ыаймағындағы парциалды қысымы ароматтандыру процесін көп әсер теді.

Термодинамикалық көзқарас бойынша сутегінің қысымының артуы бензиннің ароматтану процесіне кері әсер етуі тиіс. Алтымүшелі нафтендерді дегидрирлеу реакциясы үшін есептеулер нәтижесі бірдей жағдайда сутегінің қысымы артқанда алғашқы көмірсутегінің айналу дәрежесі төмендейді.

Өнімдерде ароматты көмірсутектердің қажетті мөлшерін алу үшін сутегінің қысымын арттырғанда реакцияның темперетарусын да арттыруқажет. Парафинді көмірсутектердің де ароматталу процесінің жылдамдығы сутегінің парциалды қысымы артқанда төмендейді. Сонымен қатар сутегінің парциалды қысымының артуы кокс түзілуге әкелетін реакцияларды ақырындатады. Барлық жағдайларда сутегінің парциалды қысымы артқанда реакцияның сұйық өнімдеріндегі қанықпаған көмірсутектер мөлшері төмендейді. Газ түзілу әрдайым артады, сондықтан катализаттың шығуы төмендейді.

1.4.3 Шикізатты берудің көлемдік жылдамдығының артуы.Ароматтаы көмірсутектердің шығуы және олардың өнімдердегі концентрациялары алғашқы шикізатты берудің көлемдік жылдамдығына тәуелді. Шикізатты берудің көлемдік жылдамдығының артуы кезінде катализаттың шығуы артады, ал ароматтану дәрежесі төмендейді, бұл алғашқы шикізатқа есептегендегі ароматты көмірсутектердің қосындылы шығуын төмендетеді.

Бірақ, оның кейбір шекараларда төмендеуі температарының көтерілуімен компенсациялануы мүмкін. Каталитикалық риформинг қондырғысында шикізатты берудің көлемдік жылдамдығы 1,5-2,0 час^-1 қабылданған.

1.4.4 Сутекқұрамды газдың циркуляциялану еселігі. Процесс 65-80% көлемдік (циклдің басы мен соңы) сутегі бар газ ортасында орындалады.

Бұл процесс температурасын терең ыдырау және кокс түзілу реакцияларына жол бермей көтеруге мүмкіншілік береді. Сутекқұрамды газдың циркуляциялану еселігінің азайуы катализаторда кокстың тұнуын арттырады. Циркуляциялану еселігің артуы кезінде, шикізаттың реакторларда болу уақытының төмендеуі салдарынан қондырғының өнімділігі төмендейді. Газдың циркуляциялану еселігінің ұсынылған мәні 1200-1800 нм³ шикізат.

Зерттеу бөлімі

Жеке ароматтық қосылыстар – бензол, толуол және ксилолдар – өндірісте этилбензолды, стирол және полистиролды, кумол, фенол және анилинді, циклогександы, синтетикалық талшықтар мен жуу құралдарын, хлорбензол және гексахлоранды, нитробензолды, малейнді ангидридті, фталды андигридті, терефтал қышқылы мен димелтерефталатты алуда қолданынады. Егер 50-60-шы жылдардың басында бензолды алудың негізгі көзі коксхимиялық өндіріс болса, қазіргі уақытта бензолдың, толуол мен ксилолдың көзі болып біріншіден тура айдалған бензинді фракцияның қысқа каталитикалық риформинг түрі мен ароматты өнімдердің ректификациясы болады.

Өндірісте бензолды алу үшін толуолдың деалкилдеудің термиялық және каталитикалық процестері толық меңгерілген, сонымен қатар н-гександы дегидроциклизациялау процесін қолданады және т.б. Ксилол өндірісі үшін толуолдың диспропорционалды процестерін және пропилбензолды қолдану әдісі табылды. Бірақ бензолды каталитикалық риформинг арқылы алу тиімді болады.

Таза ароматты көмірсутектік қоспаны ароматты емес қоспадан алу азеотропты қоспаның пайда болуынан қиынға түседі, ол таза ароматты көмірсутегінің жай фракциялы экстаракциясыз жолы арқылы алуына әкеліп соғады. Ароматты көмірсутегілердің селективті экстаркциясы үшін мұнайөнімдеріне кемінде еріткіштің 100 түрі ұсынылған, сонымен қатар диметилсульфоксид, пропилен мен этиленкарбонат, хлорпиленкарбонат, формамид, пирролидон сумен араласқан жағдайда димелацетамид, карбамид, эфир мен тиоэфир және тиокарбинді қышқылы, лактон, морфолин, гликоль қоспасы алынады.

Отандық кәсіпорындарда негізінен диэтиленгликольді, сонымен қатар триэтиленгликольді қолданады, шетелдік қондырғыларда гликольмен бірге кеңінен сульфоланды қолданады.

Экстракцияны сұйық фазада қолданады. Шикізатқа еріткішті қосқаннан кейін екі фаза пайда болады: толық еріткіш (экстрактілі фаза) және рафинат, оның құрамында еріткіш мөлшері аз болады. Ароматты көмірсутегі ретінде экстрагеннің гликолі ретінде олардың таңдауы мен еріткішінің көмегімен және аз еріткіштің болу әсерінен тұрақтылық пайда болды және коррозиялық агрессивтілігі байқалды. Гликольдің еріткішін қабілетін реттеу үшін еріткішке қарсы тұратын құрамды енгізеді, ол көбінесе су болып табылады.

Қондырғылар риформинг катализаторы құрамынан ТЭГ көмірсутегінің ароматты экстрактынан каталитикалық риформинг әдісі арқылы ароматты көмірсутегін алу үшін арналған.

Қондырғының басты мақсатты өнімі бензол болып табылады.