Риформинг

Влияние давления на процесс каталитического риформинга

Условия процесса оказывают влияние не только на выход и со­став продуктов каталитического риформинга, но и на скорость дез­активации катализатора, которая, в свою очередь, зависит от ско­рости его закоксовывания. Поэтому представляется целесообразным рассмотреть роль параметров процесса применительно к двум аспек­там. С одной стороны, следует проследить их влияние в условиях, когда коксообразование настолько мало, что не лимитирует скорость протекающих реакций. С другой стороны, значительный практиче­ский интерес представляет вопрос о том, как влияют параметры про­цесса на скорость дезактивации катализатора при его закоксовывании.

Вопрос о влиянии давления на относительные скорости превра­щения и селективность ароматизации углеводородов был более де­тально изучен при каталитическом риформинге фракции 62—105 °С, используемой для получения бензола и толуола [272] (табл. 5.1). Из данных, представленных в табл. 5.1, следует, что снижение давления от 3 до 2 МПа при 475 °С приводит к увеличению выхода водорода приблизительно в 2 раза, а до 1 МПа — в 3 раза. Подобный результат, с одной стороны, объясняется возрастанием интенсивности протекания реакций ароматизации с понижением давления. Соответ­ственно, при сохранении одной и той же объемной скорости подачи сырья, увеличиваются выходы ароматических углеводородов. С дру­гой стороны, уменьшаются скорости реакций гидрокрекинга, а значит, и расход водорода, связанный с их протеканием. Так, при снижении давления уменьшаются выходы углеводородов С1—С5, являющихся, продуктами гидрокрекинга сырья, которое в основном состоит из углеводородов С6—С7.

В продуктах реакции отсутствуют циклогексан и метилцикло­гексан, что является следствием больших скоростей превращения этих углеводородов в ароматические при риформинге на алюмоплатиновых катализаторах. Медленнее реагируют пятичленные нафтено­вые углеводороды. Так, при объемной скорости подачи сырья 2,5 ч-1 превращению подвергаются 52—60% метилциклопентана и 87—93% диметилциклопентанов и этилциклопентана. Из этих данных можно заключить, что скорость превращения циклопентанов с семью угле­родными атомами в молекуле существенно больше скорости превра­щения метилциклопентана.

По мере уменьшения объемной скорости подачи сырья выход гексанов снижается намного медленнее, чем выход гептанов. Следо­вательно, реакционная способность гексанов в условиях каталити­ческого риформинга значительно меньше реакционной способности гептанов. Повышение давления от 1 до 3 МПа при 475 °С приводит  к небольшому увеличению выходов гексанов, которое становится менее заметным при 495 °С. Что касается гептанов, то выход их практически не зависит от давления. 

Таблица 5.1. Влияние давления на выход продуктов реакции при каталитическом риформинге бензиновой фракции 62—105 °С

Условия:   катализатор   КР-102;   —475 °С;   кратность   циркуляции   ВСГ —  1200  л/л.

Показатели

Сырье

Продукты реакции

3,0 МПа

2,0 МПа

1,0 МПа

Объемная скорость, ч-1

 

2,5

1,5

1,0

2,5

1,5

1,0

2,5

1,5

1,0

Массовый выход, %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

водород

0,8

0,6

0,5

1,2

1,3

1,21

1,8

2,0

1,8

парафины

63,5

69,9

70,2

70,8

67,6

65,1

64,5

63,2

62,0

59,7

С1-C5

12,7

22,8

31,1

13,0

20,9

28,5

9,4

20,1

23,8

изогексаны

11,9

24,0

22,3

20,8

21,6

22,2

19,8

19,9

20,3

19,0

н-гексан

21,8

14,7

12,1

9,9

14,1

10,5

8,9

14,5

10,7

9,1

изогептаны

15,7

13,0

9,2

6,7

13,2

8,2

5,4

13,5

7,9

5,8

н-гептан

11,6

5,2

3,4

2,3

5,1

2,7

1,8

5,5

2,7

1,8

октаны

2,5

0,3

0,4

—.

0,6

0,6

0,1

0,4

0,3

0,2

нафтены

32,9

6,1

3,8

2,4

5,3

3,0

1,9

6,8

2,5

1,7

метилциклопентан

11,7

5,2

3,2

2,1

4,6

2,5

1,6

5,6

2,1

1,6

циклогексан

6,0

диметилциклопентаны   и   этилциклогексан

9,3

0,9

0;6

0,3

0,7

0,5

0,3

1,2

0,4

0,1

метилциклогексан

5,4

С8

0,5

ароматические углеводороды

3,6

23,2

25,4

26,3

25,9

30,6

32,4

28,2

33,5

36,8

бензол

1,7

9,3

10,1

10,0

10,9

13,0

13,6

12,5

13,8

15,7

толуол

1,9

13,4

14,3

15,0

14,5

16,3

16,5

15,0

17,2

19,1

С8                      

0,5

1,0

1,3

0,5

1,3

2,3

0,7

2,5

2,0

 

Отношения изогексаны : н-гексан и изогептаны : н-гептан возра­стают по мере уменьшения объемной скорости подачи сырья. Для температуры 475 °С эти отношения в среднем составляют 

Объемная скорость, ч-1

2,5

1,5

1,0

изо-С6 : н-С6

1,5

2,0

2,2

изо-C7: н-С7

2,5

2,9

3,1

однако они не меняются при изменении давления от 1 до 3 МПа. Следовательно, повышение давления не оказывает влияния на ско­рость изомеризации гексанов и гептанов, что согласуется с данными, полученными при исследовании превращений н-гексана на алюмоплатиновом катализаторе [48 ]. Степень превращения метилциклопен­тана также практически не зависит от давления.

Таким образом, степень превращения важнейших компонентов сырья — гексанов, гептанов и метилциклопентана — мало зависят от применяемого давления. Не меняется при этом и скорость изомеризации гексанов и гептанов. Однако изменение давления влечет за собой коренное изменение основных направлений превращений угле­водородов.