Технология каталитического риформинга

В настоящее время риформинг применяют в промышленности для двух главных целей: для повышения октанового числа моторных топлив и для получения индивидуальных ароматических углеводородов.

В первом случае сырьем служит лигроиновая фракция или тяжелые прямогонные бензины, октановое число которых в результате риформинга увеличивается с 35-40 до 80-90 пунктов. Во втором случае риформингу подвергают более узкие фракции нефти, содержащие парафины и нафтены с тем же числом атомов углерода, что и целевой ароматический углеводород. При получении бензола, толуола и ксилолов берут фракции, выкипающие в следующих пределах:

1) Бензол: от 60 до 85 °C;

2) Толуол: от 85 до 105-110 °C;

3) Ксилол: от 110 до 130-135 °C.

При этом для образования бензола необходим более жесткий режим риформинга, чем для образования его гомологов.

Благодаря давлению водорода, катализатор риформинга, как уже говорилось, может работать длительное время без значительного закоксовывания и дезактивирования. При давлении 3,5-5,0 МПа, когда отложение кокса практически исключается, регенерацию катализатора вообще не проводят (безрегенерационный период), а после 1-2 лет службы из отработанного катализатора извлекают платину, используя ее для приготовления другого контакта.

Недостатком этой системы является её высокая степень, ароматизации сырья.

В схеме с регенерацией катализатора (ультраформинг) давление водорода более низкое (1,5-2,0 МПа) и через каждые 5-7 сут с катализатора выжигают кокс.

Лекция №5 (31 мар. 2023)

При рениформинге катализатор более стабилен, способен работать при более низком давлении (1 МПа) и высоких нагрузках, обеспечивая повышенную степень ароматизации сырья.

При этом в ароматические углеводороды превращается свыше 90% нафтенов и примерно 50% парафинов.

Катализатор риформинга чувствителен к отравлению соединениями серы, причем чувствительность тем больше, чем ниже давление водорода. Поэтому бензин или другую узкую прямогонную фракцию сернистой нефти предварительно очищают от сернистых соединений, обычно гидрированием на катализаторах, стойких к сере (оксиды и сульфиды кобальта, вольфрама и молибдена, их смеси):

Основные показатели процесса риформинга

Технологическая схема платформинга.

1, 13 — сепараторы;

2, 11 — холодильники;

3 — насос;

4 — реактор гидроочистки;

5, 10, 17 — теплообменники;

6 — трубчатая печь;

7-9 — реакторы;

12 — циркуляционный компрессор;

14 — стабилизационная колонна;

15 — конденсатор;

16 — сборник;

18 — кипятильник.

Исходную нефтяную фракцию подогревают в теплообменнике 5, смешивают с водородом и нагревают в трубчатой печи 6 до температуры, необходимой для очистки от серы. Гидроочистка проводится в реакторе 4 на катализаторе, стойком к соединениям серы. Горячие газы из аппарата 4 отдают свое тепло исходной нефтяной фракции в теплообменнике 5 и охлаждаются водой (и частично конденсируются) в холодильнике 2. В сепараторе 1 конденсат отделяют от H₂ и H₂S и насосом 3 подают на стадию риформинга.

Перед теплообменником 10 сырье смешивается с циркулирующим водородом, а затем подогревается в теплообменнике 10 и в трубчатой печи 6.

Платформинг осуществляют в реакторах 7, 8 и 9 адиабатического типа. Ввиду высокой эндотермичности процесса, приходится подогревать реакционную массу

из аппаратов 7 и 8 в печи 6. В последнем реакторе 9 платформинг завершается. Тепло горячих газов используют в теплообменнике 10 для подогрева смеси,

идущей на риформинг, а затем охлаждают газы в холодильнике 11. Полученный конденсат отделяется от водорода в сепараторе 13 и направляется на стабилизацию.

Водород (с примесью низших парафинов) из сепаратора 13 разделяют на три потока. Один циркуляционным компрессором 12 подают на смешение с

очищенной нефтяной фракцией, направляемой на риформинг, другой смешивают с исходной фракцией и подают на гидроочистку, а остальное выводят.

Стабилизация жидкого продукта риформинга заключается в отгонке низших углеводородов (С₄Н₁₀, С₃Н₈ и отчасти С₂Н₆), растворившихся в нем при

повышенном давлении. Конденсат из сепаратора 13 подогревается в теплообменнике 17 и поступает в стабилизационную колонну 14. Там низшие

углеводороды отгоняются, их пары конденсируются в конденсаторе 15, и конденсат стекает в емкость 16. Часть его подают на верхнюю тарелку колонны в

качестве флегмы, а остальное количество отводят с установки в виде сжиженного газа. Стабилизованный продукт из куба колонны 14 отдает тепло конденсату в

теплообменнике 17 и направляется на дальнейшую переработку.