Каталитический риформинг

План лекции:

1 Теоретические сведения

2 Основные факторы процесса

3 Разновидности установок каталитического риформинга

4 Установка КР со стационарным слоем катализатора

5 Установка КР с непрерывной регенерацией катализатора

1 Теоретические сведения

Назначение - повышение о.ч. бензинов и получение индивидуальных арома­тических углеводородов, главным образом бензола, толуола - сырья для нефтехи­мии. Бензиновые фракции большинства нефтей содержат 60 - 70% парафинов, 10% - ароматики и 20-30% - пяти- и шестичленных нафтенов. Среди парафинов преобладают углеводороды нормального строе­ния и монометилзамещенные их изомеры. Такой состав обуславливает низкое о.ч.прямогонного Б (50). Помимо прямогонного бензина в качестве сырья используют бензины вторичных процессов - ГК, коксования и ТК после ГО.

Химизм

Целевыми реакциями в процессах КР являются реакции образования арома­тических углеводородов за счет:

1 Дегидрирования шестичленных циклоалканов

;

;

.

2 Дегидроизомеризация циклопентанов

3 Дегидроциклизации парафиновых углеводородов. Реакция протекает через стадию образова­ния алкенов с последующей циклизацией и дегидрированием.

Схему реакций дегидроциклизации н-гептана можно представить и в следующем виде:

В процессе параллельно протекают и нежелательные реакции:

- ГК с образованием как низко-, так и высокомолекулярных углеводородов.

- Поликонденсации.

- Уплотнения. Продукты уплотнения, откладываются на поверхности катализатора.

2 Основные факторы процесса

1 Качество сырья.

Когда целевым назначением процесса является повышение о.ч. бензинов обычно в качестве сырья используют фракцию бензина выкипающую в пределах 85-185 °С. Фракция выкипающая до 85 °С не желательна по следующим причинам:

1 В данной фракции содержится мало углеводородов из которых получают ароматические.

2 Легкая часть сырья требует более жестких условий

3 Легкая часть сырья приводит к повышению давления в системе.

Конец кипения сырья ограничивается тем, что с утяжелением сырья усили­ваются процессы коксообразования на катализаторах.

Процесс риформинга обычно проводят в присутствии платиновых катализаторов, ак­тивность которых резко падает при наличии в сырье серосодержащих соединений. Соединения серы гидрируются с образованием сероводорода, адсорбция которого приводит к подавлению гидрирующе-дегидрирующей функции катализатора и его быстрому закоксовыванию. Поэтому их содержание ограничивают до 1 мг/кг сырья для катализаторов марки КР, т.е. сырьё с высоким содержа­нием серы предварительно подвергают ГО.

Соединения азота превращаются в аммиак, который, адсорбируясь, понижает кислотные функции катализатора. Допустимое содержание соединений азота составляет менее 1 мг/кг сырья.

В сырье также ограничивают содержание влаги. Вода приводит к вымыванию с поверхности катализатора галоидных производных, которые вводят­ся в состав катализатора для повышения кислотных свойств. Поэтому содержание влаги в сырье ограничивают до 0,001%.

При получении индивидуальных ароматических углеводородов прямогонный бензин предварительно подвергают вторичной перегонке с выделением узких фракций и каждую подвергают риформингу отдельно при оптимальных условиях.