Каталитический риформинг бензинов

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

обусловлено повышением температуры и высокого давления. При риформинге высококачественного (с относительно большим содержанием нафтеновых углеводородов), но сравнительно редко встречающегося сырья тот же результат достигается при давлении около 25 и при несколько более высокой температуре.

Наибольшее практическое значение приобрели процессы каталитического риформинга на катализаторах, содержащих платину. Такие процессы осуществляются в среде водородсодержащего газа (70--90 объемн.% водорода) при следующих условиях: 470--530 °С, 10--40 ат, объемная скорость 1--Зч-1,

соотношение циркулирующий водородсодержащий газ: сырье = 600--1800м3/м3.

2 Тенденции развития применяемых катализаторов

В соответствии с существующими тенденциями и направлениями развития технологий процесса, а также требованиями к риформату ведущими компаниями постоянно проводятся интенсивные исследования по усовершенствованию существующих и разработке новых типов катализаторов.

Катализаторы – вид 1: полиметаллические экструдированные катализаторы для процесса риформинга по технологии с периодической регенерацией катализатора.

Ведущие лицензиары совершенствуют традиционные платинорениевые катализаторы в направлении оптимизации химического состава (содержание платины и рения, их соотношение,модифицирование носителя — оксида алюминия) для повышения выхода целевых продуктов и устойчивости катализаторов к дезактивации. За последние 10—15 лет разработаны новые версии катализаторов типа R-56, R-72, R-86 и R-98, которые широко внедрены на НПЗ в различных странах, в том числе в России (20 установок). Фирмой Axens

разработаны новые катализаторы типа RG-582, RG-682, PR-9 и PR-15, которые эксплуатируются на 10 установках НПЗ России.

В России исследования ведутся по двум направлениям:

Совершенствование традиционных платинорениевых катализаторов:

12

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

— ИППУ СО РАН разработал и внедрил новые катализаторы — ПР-50, ПР-51, ПР-

71, ПР-81 и ШПР-81, которые эксплуатируются на 10 установках НПЗ России и Украины

— НПФ «ОЛКАТ» разработала новые катализаторы типа РБ-33У, РБ-44У, РБ-

35ЮКА и РБ-44(Ш), которые эксплуатируются на пяти установках НПЗ России .

Разработка катализаторов риформинга нового поколения с повышенной кислотностью, которые позволяют значительно снизить температуру процесса и содержание аренов в целевом продукте — риформате.

-ИППУ СО РАН разработал и внедрил на опытнопромышленном уровне новую версию катализатора риформинга — ПР-81 (марка А), которая содержит специальный кислотный промотор и обеспечивает снижение температуры процесса на 20—30 °С, а содержание аренов в риформате на 5—8 мас.% .

-НПФ «ОЛКАТ» разработала новые платиноцеолитные (на основе цеолита эрионит) катализаторы риформинга СГ-3П и СГ-3ПМ (марки А и Б), использование которых позволяет снизить температуру процесса на 10—20 °С, а содержание аренов в риформате на 2—3 % по сравнению с соответствующими параметрами процесса на традиционных катализаторах в режиме жесткости с ИОЧ = 94÷95; при этом объемная скорость подачи сырья составляет 3—4 ч–1 против обычной скорости 1,5 ч–1. Отличительной особенностью применения данного катализатора является требование к сырью по содержанию нафтенов — не менее 50 %.

Необходимо также разработать ассортимент катализаторов, учитывающий качество сырья и требования к риформату.

Катализаторы – вид 2: платино-оловянные шариковые катализаторы для процесса риформинга по технологии с непрерывной регенерацией.

Ведущий лицензиар процесса за последние 15 лет разработала и внедрила пять новых серий шариковых катализаторов: R-160 (увеличение насыпной массы и снижение содержания платины); R-170 (увеличение выхода целевых продуктов);

R-230 (максимальная термостабильность и минимальное коксообразование); R-260

(аналог R-230 + максимальная насыпная масса и снижение содержания платины);

R-270 (аналог R-230 + максимальный выход целевых продуктов).

13

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

Фирма Axens разработала новую серию шариковых катализаторов CR-700

для бензинового варианта риформинга и AR-500 для процесса риформинга с получением аренов. Новые катализаторы обладают повышенной удельной площадью поверхности и термостабильностью, а также обеспечивают более высокий выход аренов.

3 Установки каталитического риформинга в Уфе

ОАО «Уфанефтехим» :

Установка каталитического риформинга прямогонных бензинов и бензиновых фракций вторичного происхождения на алюмоплатиновом катализаторе с целью их ароматизации с предварительной гидроочисткой и отпаркой сырья и последующей стабилизацией продуктов реакции предназначена для переработки прямогонных бензинов с установок АВТ, гидрокрекинга, фракций КПА в высокооктановые компоненты автобензина или ароматизированный стабильный катализат для получения растворителей.

УНПЗ:

С 1962 г. эксплуатируентся установка каталитического риформинга Л-35-5

14

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

4 Технологическая схема каталитического риформинга

Рисунок 1 - Принципиальная технологическая схема установки каталитического риформинга со стационарным слоем катализатора: I -

гидроочищенное сырье; II - ВСГ;III - стабильный каталзатор; IV - сухой газ;V-

головная фракция.

Гидроочищенное и осушенное сырье смешивается с циркулирующим ВСГ,

подогревается в теплообменнике, затем в секции печи П-1 и поступает в реактор первой ступени Р-1. На установке имеется 3-4 адиабатических реактора и соответствующее число секций многокамерной печи П-1 для межступенчатого подогрева реакционной смеси.

На выходе из последнего реактора смесь охлаждается в теплообменнике и холодильнике до 20-40 и поступает в сепаратор высокого давления С-1 для отделения циркулирующего ВСГ от катализата. Часть ВСГ после осушки цеолитами в адсорбере Р-4 поступает на прием циркуляционного компрессора, а

избыток выводится на блок предварительной гидроочистки бензина и передается другим потребителям водорода. Нестабильный катализат из С-1 поступает в сепаратор низкого давления С-2, где от него отделяются легкие углеводороды.

Выделившиеся в сепараторе С-2 газовая и жидкая фазы поступают во фракционирующий абсорбер К-1.

Абсорбентом служит стабильный катализат (бензин). Низ абсорбера подогревается горячей струей через печь П-2. В абсорбере при давлении 1,4 МПа и

15

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

температуре внизу 165°С и вверху 40°С отделяется сухой газ. Нестабильный катализат, выводимый с низа К-1, после подогрева в теплообменнике поступает в колонну стабилизации К-2. Тепло в низ К-2 подводится циркуляцией и подогревом в печи П-2 части стабильного конденсата. Головная фракция стабилизации после конденсации и охлаждения поступает в приемник С-3, откуда частично возвращается в К-2 на орошение, а избыток выводится с установки. Часть стабильного катализата после охлаждения в теплообменнике подается во фракционирующий абсорбер К-1, а балансовый его избыток выводится с установки.

16

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

Заключение

Риформинг (англ. reforming, от reform — переделывать, улучшать),

промышленный процесс переработки бензиновых и лигроиновых фракций нефти с целью получения высокооктановых бензинов и ароматических углеводородов.

Риформинг проводят в промышленной установке, имеющей нагревательную печь и не менее 3-4 реакторов, при температуре 350-520°С, давлении 1,5-4 Мп/м2 (15-40

кгс/см2) в присутствии различных катализаторов: платиновых, платинорениевых и полиметаллических, содержащих платину, рений, иридий, германий и другие металлы. Во избежание дезактивации катализатора продуктом уплотнения — коксом, Р. осуществляется под высоким давлением водорода, который циркулирует через нагревательную печь и реакторы. В результате Р. бензиновых фракций нефти получают 80-85% бензина с октановым числом 90-95, 1,5-2%

водорода и остальное количество - газообразные углеводороды. Большое значение имеет риформинг для производства ароматических углеводородов (бензола,

толуола, ксилолов); ранее основным источником получения этих углеводородов была коксохимическая промышленность.

Сырьем каталитического риформинга служат, как прямогонные бензиновые фракции нефтей и газовых конденсатов, так и бензины вторичного происхождения,

получаемые при термической и термокаталитической переработке тяжелых нефтяных фракций, а также выделяемые из продуктов переработки углей и сланцев. Основной источник сырья риформинга - прямогонные бензиновые фракции, роль бензинов вторичного происхождения будет возрастать при углублении переработки нефти.

Подготовка сырья риформинга включает ректификацию и гидроочистку.

Ректификация используется для выделения определенных фракций бензинов в зависимости от назначения процесса. При гидроочистке из сырья удаляют примеси

(сера, азот и др.), отравляющие канализаторы риформинга, а при переработке бензинов вторичного происхождения подвергают также гидрированию непредельные углеводороды.

17

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

Важное значение имеют способы хранения сырья, которые во многих

случаях определяют работоспособность оборудования и катализаторов блоков

гидроочистки.

18

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

Список использованных источников

1Ахметов С. А., Ишмияров М. Х., Верёвкин А. П., Докучаев Е. С., Малышев Ю. М. «Технология, экономика и автоматизация процессов переработки нефти и газов» под редакцией С. А. Ахметова, М., 2015. – 735с.

2Смидович Е.В. «Техногия перерабротки нефти и газа. Ч. 2-я. Крекинг нефтяного сырья и переработка углеводородных газов» 3 – е изд., и доп.-

М.: Химия, 2015 г. – 328с.

3Установка каталитического риформинга (Электронный ресурс) // Режим доступа: https://www.bibliofond.ru

4Уфимский НПЗ (Электронный ресурс) // Режим доступа:

https://cccp-online.ru

5Процесс каталитического риформинга (Электронный ресурс) // Режим доступа:

https://allbest.ru

19