Бензин

Каталитический риформинг. Производство компонентов бензина

Этот процесс в настоящее время является основным для получения базовых компонентов автомобильных бензинов в странах СНГ. С помощью каталитического риформинга низкооктановые прямогонные бензиновые фракции за счет дегидрогенизации шестичленных нафтеновых и дегидроциклизации нормальных парафиновых углеводородов превращаются в высокоароматизированные продукты. Применяемый катализатор способствует также превращению пятичленных нафтенов в шестичленные с последующим дегидрированием до ароматических соединений и изомеризации легких нпарафинов.
В качестве сырья каталитического риформинга используют прямогонные бензиновые фракции с температурой начала кипения не ниже 60—62°С, поскольку во фракциях с меньшими температурами кипения отсутствуют углеводороды с шестью углеродными атомами, которые могут превращаться в ароматические кольца. Кроме того, наличие в сырье значительного количества легких фракций приводит к повышенному газообразованию. Обычно сырьем каталитического риформинга является фракция, выкипающая в пределах 85— 180°С. При более высокой температуре конца кипения увеличивается коксообразование и снижается выход бензина, а повышение температуры начала кипения, наоборот, способствует увеличению выхода бензина, поскольку более тяжелые нафтеновые и парафиновые углеводороды легче подвергаются ароматизации. Значительное влияние на процесс риформинга оказывает и углеводородный состав сырья: при увеличении содержания нафтеновых углеводородов растет селективность процесса, т.е. увеличивается выход катализата и снижается газообразование.
Пятидесятилетний период существования промышленного процесса каталитического риформинга сопровождался непрерывным совершенствованием оборудования, технологических схем и применяемых катализаторов. На рис. 2.1 приведена типовая схема современной отечественной установки каталитического риформинга на платиновом катализаторе типа Л35/1 1—600 мощностью 600 тыс. т в год. Сырье после компрессора 9 смешивается с водородсодержащим газом, подогревается в теплообменниках 7 и печи 12 до 330°С и под давлением 3,2—3,4 МПа поступает в реактор гидроочистки 11. После реактора смесь сырья, очищенного от сернистых соединений, циркуляционного газа, сероводорода и продуктов разложения, охладившись в конденсаторехолодильнике 3, поступает в газосепаратор 8, а затем в стабилизационную колонну 5, в которой происходит отделение сероводорода и углеводородного газа. Газ в колонне I освобождается от сероводорода и возвращается на циркуляцию. Очищенный стабилизированный бензин, пройдя теплообменники 7 и секцию печи 12, направляется в блок риформинга 13 с температурой 500°С. В первом реакторе происходит превращение в основном нафтеновых углеводородов, во втором — дегидроциклизация парафиновых углеводородов, в третьем и четвертом — гидрокрекинг. Продукты реакции, пройдя теплообменники 7 и холодильник 3, отделяются в газосепараторе 15 от водородсодержащего газа, который после осушки в адсорберах 14 возвращается в систему циркуляции. Далее катализат направляется в газосепаратор низкого давления 17 для отделения сухого газа. Окончательная стабилизация катализата происходит во фракционирующей колонне 18 и стабилизационной колонне 20, которые обогреваются за счет циркуляции части нижних продуктов через печь 19.
В реакторах риформинга используется в основном платиновый катализатор АП64, представляющий собой оксид алюминия, на который нанесено 0,6—0,65% платины. Для повышения изомеризационной активности оксида алюминия используется хлор (периодически в реактор вводится дихлорэтан). Наряду с биметаллическим (Pa, A1) катализатором АП64 в нашей стране разработаны и применяются полиметаллические катализаторы серии КР, содержащие рений, кадмий, иридий, германий и др., использование которых позволяет снизить давление с 3,0—4,0 до 1,4—2.0 МПа и. повысить селективность процесса.
Выход целевого продукта — базового бензина каталитического риформинга (катализата) составляет 78—82% от сырья. Катализат имеет октановое число по моторному методу 80—85 единиц и содержит 50 — 65% ароматических, 35 — 40% парафиновых и до 5% нафтеновых углеводородов.