Переработка нефти - Суханов В.П.
Скачать (прямая ссылка):
175
Основные факторы процесса
В процессе каталитического риформинга важную роль играют давление и температура в реакторе, соотношение водородсодержащего газа и сырья и объемная скорость подачи сырья. Влияние этих параметров принципиально такое же, как при каталитическом (крекинге, но особенно важен выбор рабочего давления, так ка^ оно в значительной мере определяет технологию и результаты процесса. Напомним, что процесс каталитического риформинга осуществляется в среде газа с большим содержанием водорода — до 80% (об.). Это позволяет повысить температуру процесса, не допуская глубокого распада сырья и коксообразования. При этом увеличиваются скорости реакций дегидрирования и дегидроизомеризации нафтеновых углеводородов, дегидроциклизации и изомеризации.
Давление в реакторе. Снижение рабочего давления, а следовательно, и парциального давления водорода смещает равновесие реакций дегидрирования и дегидроциклизации в сторону образования ароматических углеводородов. Влияние давления на выход ароматических и газообразных углеводородов при риформинге фракции 105—-1400C из сернистой нефти видно из рис. 81: при снижении
W
1
5 10 15 20 25 дыыд газа °1а (масс) на сырье
100
1 90
80
70
г—/ _
\'" I т
I
12 3 4 Пакете, МПа
Рис, 81. Влияние давления на избирательность каталитического риформинга фракции 105—140° С:
7 — 4 МПа (40 кгс/см2); 2 — 2 МПа (20 кгс/см2)
Рис. 82. Влияние давления на каталитический риформинг фракции 80—205° С, области получения;
/ — дебутанизированного риформинг-бен-зина; Л — водорода; iii — газообразных углеводородов Ci—C4
давления не только увеличивается выход ароматических углеводородов, но и подавляется образование газообразных углеводородов, что увеличивает селективность процесса каталитического риформинга. Эта закономерность сохраняется и при каталитическом риформинге более широких фракций для получения бензина с октановым числом 98 (без ТЭС по исследовательскому методу) при различных давлениях (рис. 82).
Однако при снижении давления резко увеличивается скорость закоксовывания катализатора, а следовательно сокращается рабочий цикл установки, поэтому для промышленной реализации процесса при пониженном давлении с межрегенерационным периодом
176
5—9 месяцев нужны усовершенствованные платиновые катализаторы риформинга (биметаллические или полиметаллические). Переход на биметаллические катализаторы позволил значительно увеличить выход и качество риформата (содержание ароматических, октановое число), но только при низких давлениях и более высоких температурах.
Падение активности катализатора в процессе работы компенсируют повышением температуры. После 6—12 месяцев работы (в зависимости от применяемого катализатора и сырья) катализатор подвергают регенерации. В последнее время стали применять установки с непрерывной регенерацией (см. ниже).
Температура в реакторе. С повышением температуры снижается выход риформата и увеличивается содержание в нем ароматических углеводородов, его плотность, а также выход газов, в том числе циркуляционного. На современных установках каталитического риформинга с учетом типа реакций и их скорости увеличивают загрузку катализатора и температуру в реакторах по ходу сырья. Например, на установках с тремя реакторами соотношение загрузки катализатора в них обычно составляет 1:2:4, а разница в температуре между первым и хвостовым реактором достигает 30° С. Данные о влиянии температуры на выход и качество бензина риформинга фракции 140—1800C из высокопарафинистой нефти приведены ниже:
Температура процесса, 0C
Выход, % (масс.): 480 490 505
стабильного бензина . . . 88,5 85,4 82,0
газов ........ 11,5 14,6 18,0
Качество стабильного бензина:
плотность, кг/м3 .... 789 793 801
пределы выкипания, °С . . 50—208 48—208 51—210
содержание ароматических
углеводородов, % (масс.) . 55,0 60,0 61,0
октановое число (по иссле-
довательскому методу):
без ТЭС...... 83,0 . 87,2 94,4
0,82 г ТЭС/кг бензина . 91,7 94,1 MOO
Зависимость выхода бензина и содержания в нем ароматических углеводородов от температуры при риформинге фракции 100— 1800C показана на рис. 83 [условия: 3 МПа (30 кгс/см2), 1,5 ч-1, циркуляция водородсодержащего газа 1700 м3/м3 сырья]. С повышением температуры процесса увеличиваются также образование водорода и давление насыщенных паров нестабильного бензина. Однако повышение температуры в реакторах при частичной дезактивации катализатора приводит обычно к увеличению газообразования и снижению концентрации водорода в газе.
Отношение циркулирующего водородсодержащего газа к сырью. Повышение парциального давления водорода подавляет реакцию дегидрирования, но вместе с тем увеличение количества циркулирующего через реакторы газа, уменьшая падение в них температуры, ускоряет все реакции.
12—2739
177
Применение биметаллических катализаторов позволяет наряду/ . с уменьшением давления в системе снизить циркуляцию водород/ содержащего газа; такое снижение следует также применять при переработке сырья с высоким содержанием нафтеновых углеводородов, так как подавление реак
