Содержание хлора в катализаторе можно регулировать непосредственно в условиях его эксплуатации, изменяя подачу хлорорганического соединения в зону катализа. Тем самым можно ослаблять или усиливать кислотную функцию катализатора и таким образом воздействовать на скорости кислотно-катализируемых реакций дегидроциклизации и гидрокрекинга парафинов, а также дегидроизомеризации пятичленных нафтенов. Лишь при оптимальном содержании хлора в применяемом катализаторе можно достигнуть, наиболее выгодного соотношения скоростей разных кислотно-катализируемых реакций. Таким образом, регулирование содержания хлора в катализаторе во время его эксплуатации служит технологическим приемом, использование которого, наряду с обычными параметрами процесса, делает возможным получение высоких выходов высокооктанового бензина и ароматических углеводородов. Иллюстрацией могут служить данные, полученные при риформинге фракции 85—180 °С на полиметаллическом катализаторе КР-108 с разным содержанием хлора [278]. Увеличение массового содержания хлора в катализаторе от 0,25 до 0,96% приводит к значительному увеличению выхода ароматических углеводородов особенно при низких температурах процесса, например при 470 °С (табл. 5.6). Увеличение их выхода происходит главным образом за счет дегидроциклизации парафинов.
Условия: суммарное массовое содержание нафтенов и ароматических углеводородов в сырье 38,3%, 1,5 МПа, водород : углеводород - 6, объемная скорость 1,5 ч-1.
Таблица 5.6. Зависимость выхода ароматических углеводородов при риформинге фракции 85—180 °С от содержания хлора в катализаторе КР-108 [278]
Температура процесса, °С | Массовый выход ароматических углеводородов (в %) при содержании хлора в катализаторе | Температура процесса, °С | Массовый выход ароматических углеводородов (в %) при содержании хлора в катализаторе | ||||
0,25% | 0,46% | 0,96% | 0.25% | 0,46% | 0,96% | ||
470 | 45,8 | 50,4 | 55,0 | 505 | 56,8 | 60,8 | 64,8 |
490 | 52,7 | 56,8 | 60,6 | 515 | 59,2 | 62,9 | 64,8 |
Повышение содержания хлора в катализаторе КР-108 от 0,25 до 0,96% приводит к заметному улучшению селективности процесса, что выражается в увеличении выхода риформата с одним и тем же октановым числом (рис. 5.7).
Рис. 5.7. Зависимость октанового числа (м. м.) риформата от его выхода при массовом содержании хлора в катализаторе КР-108 (в %):
1 — 0,25; 2 — 0,46; 3 — 0,96.
Не менее важным представляется тот факт, что скорость закоксовывания, а, следовательно, и дезактивации катализатора риформинга зависит также от содержания в нем хлора. Как было отмечено выше, минимальная скорость закоксовывания монометаллического катализатора 0,35% Pt/Al203 наблюдается при массовом содержании хлора 0,8—0,9%. Для биметаллического катализатора Pt—Ir/А1203 это значение несколько больше и составляет 1,0—1,1% [208]. В работе [279] также показано, что стабильность ренийсодержащих катализаторов риформинга КР-104 и КР-106 в реакционном периоде процесса зависит от содержания в них хлора.
Таким образом, регулированием содержания хлора в катализаторе риформинга при его эксплуатации можно достигнуть увеличения выхода ароматических углеводородов, повышения селективности процесса и улучшения стабильности катализатора.