1.2 Продукты риформинга

В процессе риформинга образуются газы и жидкий продукт – риформат, или катализат риформинга. Риформат используется как высокооктановый компонент автомобильных и авиационных бензинов или же выделяют из него ароматические углеводороды, а газы подвергают делению. Водород, отчасти используют для гидроочистки исходного сырья и восполнения утрат циркулирующего водородосодержащего газа, его балансовую часть выводят из установки с целью использования в гидрогенизационных процессах. Также из газообразных продуктов каталитического риформинга выделяют сжиженный газ (С3–С4) и сухой газ (С1–С2). Процесс применяется в основном для облагораживания бензиновых фракций с получением указанных выше высокооктановых бензинов. Чтобы получить ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилолы) в нужных количествах и требуемой чистоты, применяется ряд процессов – извлечение ароматических углеводородов из риформатов, разделение изомеров ксилола, изомеризацию м-ксилола, а в некоторых случаях и этилбензола, с превращением о- и п-изомеров ксилола, гидродеалкилирование толуола в бензол и др. При каталитическом риформинге в результате дегидроциклизации парафиновых углеводородов и дегидрогенизации нафтеновых попутно получают водород. Химический и фракционный состав сырья, тип применяемого катализатора и условия ведения реакции влияют на состав и выход ВСГ. Увеличение концентрации нафтеновых углеводородов в сырье и понижение давления процесса каталитического риформинга приводит к гибкой конверсии сырья в ароматические углеводороды и увеличению выхода водорода. Рост температуры в реакторах установки приводит к повышению газообразования и уменьшению концентрации водорода в газе. Образовавшийся ВСГ применяется для восполения потери циркулирующего 21 ВСГ и гидроочистки исходного сырья, также на других установках, на которых используется водород [5].

2. Технология производства

2.1 Выбор и обоснование процесса риформинга

Процесс риформинга бензинов в настоящее время является одним из наиболее многотоннажных гидрокаталитических процессов риформирования нефтяного сырья. Практически все отечественные и зарубежные НПЗ имеют установки каталитического риформинга. Суммарная мощность установок риформинга в мире превышает 400 млн. т/год. Он предназначен для производства высокооктановых бензинов и индивидуальных ароматических веществ. Это достигается превращением парафиновых и нафтеновых углеводородов в ароматические [6].

Бензиновые фракции большинства нефтей содержат 60-70% парафиновых, 10% ароматических и 20-30% пяти- и шестичленных нафтеновых углеводородов. Среди парафиновых преобладают углеводороды нормального строения и монометилзамещенные их изомеры. Нафтены представлены преимущественно алкилгомологами циклогексана и циклопентана, а ароматические - алкилбензолами. Такой состав обусловливает низкое октановое число прямогонного бензина, обычно не превышающего 50 пунктов (по ММ) [8].

Автомобильный транспорт является основным источником загрязнения окружающей среды токсичными продуктами сгорания топлив. В России, как и в большинстве развитых стран, ужесточаются требования к автомобильным бензинам по содержанию серы (не более 0,001% масс.), бензола (не более 1% об.), ароматических углеводородов (не более 35% об.) и олефиновых углеводородов (не более 18% об.), базовым компонентом которых является катализатриформинга. Всё возрастающее потребление высокооктановых неэтилированных бензинов и индивидуальных ароматических углеводородов требует увеличения объема производства высококачественных риформатов, что, в свою очередь, связано с совершенствованием самого процесса. Установки каталитического риформинга перерабатывают различные прямогонные бензиновые фракции с получениемцелевых продуктов: высокооктановый компонент бензина, бензол, толуол, ксилолы и водородсодержащий газ [7].

Со времени пуска первой промышленной установки гидроформинга в 1940г. по настоящее время процесс претерпел значительное усовершенствование и модернизацию как в технологии, так и в используемых катализаторах: прошёл путь развития от стационарного до движущегося слоя катализатора, от монометаллического до би- и полиметаллического катализаторов, что способствовало улучшению экономических показателей. В настоящее время освоено в мире свыше 10 видов различных технологий, в которых используются свыше 100 типов би- и полиметаллических катализаторов. Мощность каталитического риформинга в России составляют 9,3% от суммарной мощности первичной переработки нефти, и она занимает второе место в мире, уступая по этому показателю только США. Вкомпонентом составе бензинового фонда содержание риформата достигает 54,1%, то есть процесс каталитического риформинга занимает ведущее место в производстве высокооктановых бензинов на российских предприятиях [9].