Лекция 18. Ароматизация нефтепродуктов

============================================================

Основным методом получения ароматические углеводородов из нефтяного сырья являются пиролиз и каталитический риформинг нефтепродуктов.

Продукты пиролиза. Ароматические соединения содержатся в жидких продуктах пиролиза (пироконденсат и смолы) .

Выход смолы снижается при пиролизе более легкого сырья. Выход ароматических соединений проходит через максимум в зависимости от температуры (рис. 18.1) и времени контакта.

Рис. 18.1 Температурная зависимость выхода аро­матических углеводородов при пиролизе жидких нефтепродуктов: 1—бензол; 2—толуол; 3—ксилолы.

На современных установках пиролиза бензина:

суммарный выход смолы = 20—25%;

ароматические вещества в смоле = 85—95%.

При первичной переработке полученных при пиролизе жидких продуктов их разделяют на 4 фракции:

1) "Головка"- содержит парафины и олефины С₅;

2) "Легкое масло" (75—180⁰С) — состоит из моноциклических ароматических углеводородов с примесью олефинов и парафинов;

3) "Среднее масло" (180-300⁰С);

4) Остаток, идущий на получение бензольного кокса.

Из этих фракций выделяют соответствующие ароматические

углеводороды.

Каталитический риформинг. В отличие от каталитического крекинга на алюмосиликатах в этом процессе используются бифункциональные катализаторы.

Виды каталитического риформинга:

Таблица 18.1

Вид	Катализатор	Р, МПа	Примечания
Платформинг Рениформинг Ультраформинг	Платина на высокопористом оксиде алюминия (без регенерации) Платино-рениевый катализатор на носителе кислотного типа (без регенерации) Система с регенерацией катализатора. Выжигание кокса через 5-7 суток	3,5-5,0 1,0 1,5-2,0	Оьа процесса проводятся при 470-5400С в среде водорода. В ароматические углеводороды превращается 90% нафтенов и 50% парафинов.

Катализаторы чувствительны к отравлению соединениями серы, причем чувствительность тем больше, чем ниже давление водорода.

Очистку сырья риформинга от сернистых соединений проводят гидрированием на катализаторах, стойких к сере (оксиды или сульфиды кобальта, вольфрама и молибдена или их смесей):

RSН + H₂ —— RH + Н₂S

Благодаря давлению водорода катализатор может работать длительное время без закоксовывания. При Р > 3,5 МПа отложение кокса практически исключается (Катализатор работает 1-2 года, после чего из него извлекают отработанную платину).

Исходные фракции для получения: бензол - 60 —85⁰С

толуол - 85-110⁰ С

ксилолы- 110-135⁰С

Химические превращения при каталитическом риформинге определяются бифункциональностью катализатора;

на металле — гомолитические превращения, прежде всего дегидрирование шестичленных нафтенов.

При ужесточении режима риформинга большую роль приобретают реакции дегидроциклизации парафинов:

на кислотных центрах—изомеризация парафинов в изопарафины и пяти-членных нафтенов в гомологи циклогексана.

Нежелательные процессы:

1) Крекинг с образованием низших олефинов и парафинов

(газы риформинга в присутствии водорода, в отличие от газов крекинга состоят исключительно из парафинов).

2) Дегидроконденсация ароматических углеводородов с образованием полициклических и конденсированных соединений, ведущее к выделению кокса (ввиду обратимости реакции дегидроконденсации введение водорода снижает эти процессы). Доля желательных и нежелательных реакций в общем балансе риформинга зависит от состава исходного сырья, температуры, давления водорода и др. факторов.

Соответствующим выбором параметров обеспечивается максимальный выход желаемых продуктов из данного вида сырья.

Графические зависимости: [3, с.9];

Технологическая схема платформинга: [2, с.14-15; 4, с12].