2.3.5 Сырье и продукты каталитического риформинга

В качестве сырья каталитического риформинга используют бензиновые фракции различного происхождения: как первичной перегонки нефти, так и вторичных процессов – термического крекинга и коксования – с пределами выкипания 62-180°С. Фракции с началом кипения ниже 62°С нецелесообразно подвергать риформированию, так как они не подвергаются ароматизации. Эти балластные фракции осложняют работу установки, способствуют увеличению выхода газа, расходуя при этом дополнительный водород [4].

Для производства автомобильных бензинов предпочтительнее использовать сырье с началом кипения не ниже 85°С. Фракции, кипящие ниже температуры 80°С, подвергаются незначительной ароматизации и способствуют увеличению газообразования при каталитическом риформинге. Повышение температуры начала кипения с 62 до 85°С обеспечивает удаление бензола и бензолобразующих углеводородов из сырья риформинга. Таким образом, снижается содержание бензола в риформате.

При получении риформата с высоким октановым числом важное значение приобретает температура отгона 50% по объему, желательно, чтобы она находилась в интервале 120-140°С.

Температура конца кипения не должна превышать 180°С. Это обусловлено рядом причин:

– при наличии в сырье фракций, перегоняющихся выше 180°С, резко усиливается закоксовывание катализатора;

– конец кипения риформата на 10-25°С выше конца кипения сырья, в то же время конец кипения товарных бензинов не должен превышать 185-195°С для зимних и 195-215°С для летних сортов;

– с повышением конца кипения возрастает содержание серы и могут возникнуть трудности с его очисткой [3].

С увеличением молекулярной массы фракции и, следовательно, ее температуры кипения выход риформата, ароматических углеводородов и октановое число возрастают.

Таким образом, сырьем каталитического риформинга с целью получения высокооктанового бензина служит фракция, выкипающая в пределах 85-180°С, соответствующая углеводородам С₇ – С₁₀.

Для получения индивидуальных ароматических углеводородов используют узкие фракции:

– 62-85°С для получения бензола;

– 85-105°С– толуола;

– 105-140°С – ксилолов [2].

На работу установок каталитического риформинга влияет не только фракционный, но и химический состав сырья. Значительное содержание в сырье нафтенов, подвергающихся ароматизации с большой скоростью, позволяет проводить процесс при более мягких условиях. При этом повышается выход риформата и снижается выход газообразных продуктов. Высокое содержание парафинов в сырье приводит к снижению выхода водорода, так как увеличивается его потребление на реакции гидрокрекинга. Содержанием в сырье ароматических углеводородов ограничивается термодинамически возможная глубина ароматизации парафинов и нафтенов. Поэтому при получении индивидуальных ароматических углеводородов целесообразно удалять их из сырья [4].

Подготовка сырья каталитического риформинга включает в себя процессы ректификации и предварительной гидроочистки.

Ректификация применяется для выделения необходимых фракций прямогонных бензинов. При первичной перегонке нефти отбирают широкие бензиновые фракции с началом кипения 40-50°С и концом кипения 180-200°С. Дальнейшая подготовка сырья для производства высокооктановых компонентов бензина или ароматических углеводородов проводится на блоках и установках вторичной ректификации.

В большинстве видов исходного сырья каталитического риформинга присутствуют нежелательные вредные примеси, которые способствуют быстрому отравлению и снижению работоспособности катализатора. Поэтому любой вид сырья подвергают гидрогенизационному облагораживанию с целью очистки его от серы, азота и других примесей, а в случае использования бензинов вторичных процессов и для насыщения водородом непредельных углеводородов. Исчерпывающее удаление сероводорода, аммиака, хлороводорода и снижение содержания воды в гидрогенизате достигается в отпарных установках [5].