Материал: Технология глубокой переработки нефти и газа.

ствие высокого содержания в реакционной среде ароматических уг­ леводородов и более жесткого режима риформинга. Чтобы выров­ нять закоксовывание катализатора по реакторам, на некоторых мо­ делях установок риформинга (например, магнаформинге) в после­ дний реактор подают дополнительно часть ВСГ, в результате отно­ шение водородхырье составляет на входе в первый реактор (3 - 5): 1, а в последний - (9-12): 1.

Объемная с к о р о с т ь подачи сырья оказывает влияние на процесс риформинга как параметр, обратный времени контакта сырья с ка­ тализатором. В соответствии с закономерностями химической кине­ тики (см. § 7.2.2) с увеличением объемной скорости (то есть умень­ шением времени контакта) сырья снижается глубина реакций аро­ матизации и более значительно реакций гидрокрекинга парафинов. Следовательно, при этом понизится выход продуктов гидрокрекин­ га - легких углеводородных газов и кокса на катализаторе. Арома­ тические углеводороды будут образовываться преимущественно за счет реакций дегидрирования нафтенов, протекающих значительно быстрее других. В результате повышение объемной скорости пода­ чи сырья приводит к:

-увеличению выхода риформата, но с пониженным октановым числом и меньшим содержанием ароматических углеводородов;

-снижению выхода ВСГ с более высокой концентрацией водорода;

-повышению селективности процесса и удлинению продолжи­ тельности межрегенерационного цикла.

Сдругой стороны, при снижении объемной скорости сырья симбатно снижается производительность установок риформинга по сы­ рью. Оптимальное значение объемной скорости устанавливают с учетом качеств сырья и риформинга, жесткости процесса и стабиль­ ности катализатора. Обычно объемная скорость в процессах рифор­ мирования бензинов составляет 1,5-2,0 ч-1.

Содержание хлора в катализаторе. Стабильная активность ка­ тализаторов риформинга, кислотным промотором которого являет­ ся хлор, возможна лишь при достаточном его содержании на катали­ заторе и низкой влажности в реакционной системе. Объемное содер­ жание влаги в циркулируемом ВСГ поддерживается обычно на уров­ не (10-30)-10-6. Хлорирование и дехлорирование носителя катализа­ тора является равновесным процессом: содержание хлора в катали­ заторе зависит от мольного отношения водяные пары: хлороводород

Потери хлора катализатором при окислительной его регенера­ ции восполняются в процессе оксихлорирования подачей хлора за 2-10 ч при 500-520 °С в количестве 0,5-1,5 % от массы катализатора. Потери хлора при пусковых операциях (сушка и восстановление катализатора, начало сырьевого цикла) восполняют за несколько часов подачей 0,1-0,3 % хлора от массы катализатора в поток сырья или ВСГ при температуре 350 - 450 °С. Для поддержания оптималь­ ной концентрации хлора в катализаторе в сырьевом цикле хлор мо­ жет подаваться периодически или непрерывно с дозировкой 1 -5 мг/ кг сырья (в виде хлорорганических соединений, например, С С 14, С2Н4С12).

10.2.4. Промышленные установки каталитического риформинга

Первая промышленная установка каталитического риформинга на алюмохромомолибденовом катализаторе (гидроформинг, прово­ димый под давлением водорода 4 - 4,5 МПа и температуре = 540°С) была пущена в 1940 г. и получила широкое развитие на НПЗ США и Германии. Основным целевым назначением гидроформинга являлось получение высокооктановых компонентов (с ОЧИМ 80 пунктов) авто- и авиабензинов, а в годы II мировой войны - производство толуола - сырья для получения тринитротолуола.

В1949 г. была введена в эксплуатацию разработанная фирмой «ЮОП» первая промышленная установка каталитического рифор­ минга с монометаллическим алюмоплатиновым фторированным ка­ тализатором - платформинг.

В60-70-е гг. в результате непрерывного совершенствования тех­ нологии и катализаторов (переход к хлорированным алюмоплати­ новым, разработка биметаллических платино-рениевых, затем по­ лиметаллических высокоактивных, селективных и стабильных ка­ тализаторов), оптимизации параметров и ужесточения режима (по­ нижение рабочих давлений и повышения температуры в реакторах) появились и внедрялись высокопроизводительные и более эффек­ тивные процессы платформинга различных поколений со стационар­ ным слоем катализатора.

Сравнение нескольких поколений зарубежных установок ката­ литического риформинга со стационарным слоем катализатора при­ ведено в табл. 10.8.

546

на АО «Уфанефтехим» в составе комплекса по производсту арома­ тических углеводородов. В настоящее время на Ново-Уфимском НПЗ проведена реконструкция платформинга со стационарным слоем ка­ тализатора с переводом последнего, наиболее «коксуемого» реакто­ ра на режим непрерывной регенерации).

10.2.5. Установки каталитического риформинга со стационарным слоем катализатора

Установки этого типа в настоящее время получили наибольшее рас­ пространение среди процессов каталитического риформинга бензинов. Они рассчитаны на непрерывную работу без регенерации в течение 1 года и более. Окислительная регенерация катализатора производится одновременно во всех реакторах. Общая длительность простоев устано­ вок со стационарным слоем катализатора составляет 20 - 40 суток в год, включая цикл регенерации и ремонт оборудования. Сырье установок подвергается предварительной глубокой гидроочистке от сернистых, азо­ тистых и других соединений, а в случае переработки бензинов вторич­ ных процессов - гидрированию непредельных углеводородов.

Установки каталитического риформинга всех типов включают следующие блоки: гидроочистки сырья, очистки водородсодержащего газа, реакторный блок, сепарации газа и стабилизации катализата.

Принципиальная технологическая схема установки платформин­ га (без блока гидроочистки сырья) со стационарным слоем катализа­ тора приведена на рис. 10.7.

Рис. 10.7. Принципиальная технологическая схема установки каталитического риформинга со стационарным слоем катализатора: I - гидроочищенное сырье: П — ВСГ: III - стабильный катализат; IV - сухой газ; V - головная фракция

548

Гидроочищенное и осушенное сырье смешивается с циркулирую­ щим ВСГ, подогревается в теплообменнике, затем в секции печи П-1 и поступает в реактор первой ступени Р-1. На установке имеется 3 - 4 адиабатических реактора и соответствующее число секций многока­ мерной печи П-1 для межступенчатого подогрева реакционной смеси. На выходе из последнего реактора смесь охлаждается в теплообменни­ ке и холодильнике до 20 -40 и поступает в сепаратор высокого давле­ ния С-1 для отделения циркулирующего ВСГ от катализата. Часть ВСГ после осушки цеолитами в адсорбере Р-4 поступает на прием циркуля­ ционного компрессора, а избыток выводится на блок предварительной гидроочистки бензина и передается другим потребителям водорода. Не­ стабильный катализат из С-1 поступает в сепаратор низкого давления С-2, где от него отделяются легкие углеводороды. Выделившиеся в се­ параторе С-2 газовая и жидкая фазы поступают во фракционирующий абсорбер К-1. Абсорбентом служит стабильный катализат (бензин). Низ абсорбера подогревается горячей струей через печь П-2. В абсорбере при давлении 1,4 МПа и температуре внизу 165 °С и вверху 40 °С отде­ ляется сухой газ. Нестабильный катализат, выводимый с низа К-1, пос­ ле подогрева в теплообменнике поступает в колонну стабилизации К-2. Тепло в низ К-2 подводится циркуляцией и подогревом в печи П-2 части стабильного конденсата. Головная фракция стабилизации после конденсации и охлаждения поступает в приемник С-3, откуда частич­ но возвращается в К-2 на орошение, а избыток выводится с установки.

Часть стабильного катализата после охлаждения в теплообмен­ нике подается во фракционирующий абсорбер К-1, а балансовый его избыток выводится с установки.

Режим работы установок и качество катализата приведены в табл. 10.9.

Основными реакционными аппаратами установок (или секций) каталитического риформинга с периодической регенерацией ката­ лизатора являются адиабатические реакторы шахтного типа со стационарным слоем катализатора. На установках раннего поколе­ ния применялись реакторы аксиального типа с нисходящим или вос­ ходящим потоком реакционной смеси. На современных высокопро­ изводительных установках применяются реакторы только с радиаль­ ным движением потоков преимущественно от периферии к центру*.

•На Ново-Уфимском НПЗ внедрен более эффективный радиальный реактор с движением потоков от центра к периферии.

549

550