Эффективность работы установки риформинга, естественно, зависит от работы ее оборудования, но в первую очередь от работы реакционного блока. Не каса­ясь вопросов проектирования реакторов риформинга, мы рассмотрим условия, обеспечивающие рациональное использование катализа­тора в реакционном блоке и тем самым оказывающие значитель­ное влияние на его работу.

Таблица 4.4. Тепловые эффекты  процесса  риформинга при переработке фракции 85—180 °С

Обозначения    установок:     1 — Л-35-11/300;     2 — ЛЧ-35-11/1000;     3 — ЛФ-35-11/1 000 

* Определен  на  промышленной  установке  по  тепловому  балансу   [257].

** Рассчитан по методу   [258].

Каталитический риформинг, основные реакции которого эндо­термические (см. табл. 1.8), осуществляют в адиабатических реакто­рах. Реакционный блок промышленных установок риформинга обычно состоит из трех или четырех последовательно работающих реакторов с промежуточным подогревом парогазовой смеси, поступающей из одного в другой реактор.

Изучалась работа трех промышленных установок каталитического риформинга на сырье близкого углеводородного состава (табл. 4.4). Процесс на первых двух установках осуществляют со стационарным катализатором, на третьем — с движущимся. Тепловой эффект ре­акции, рассчитанный по методу [258], значительно возрастает при снижении давления вследствие увеличения селективности реакций, приводящих к образованию ароматических углеводородов (см. гл. 1). Одновременно резко увеличивается суммарный перепад температур в реакторах. Частично возрастание перепада температур связано с уменьшением  кратности циркуляции водородсодержащего газа, который, наряду с другими функциями, служит также теплоноси­телем. При суммарном перепаде температур 60—70 и 110—120 °С реакционные блоки состоят из трех реакторов (установки 1 и 2). Если же перепад температур достигает 160—200 °С, то число реакто­ров доводят до четырех (установка 3). В данном случае применение системы из трех реакторов потребовало бы значительного повышения температуры парогазовой смеси на входе в реакционные аппараты.

В свою очередь, это привело бы к приближению или превышению максимальной температуры, допускаемой металлом печных труб и реакционных, колонн при заданном давлении.

Таким образом, исходя из промышленного опыта, реакционный блок, включающий три реактора, можно использовать при суммар­ном перепаде температур, не превышающем ≈ 120 °С. Если же пере­пад температур существенно выше, то целесообразнее проводить про­цесс в четырехреакторном блоке.

Чтобы выяснить принципы распределения катализатора по ступе­ням реакции, рассмотрим данные, полученные при исследовании ра­боты реакционного блока опытной установки каталитического риформинга, моделирующего заводской реакционный узел [259]. Каталитическому риформингу подвергали широкие бензиновые фрак­ции 62—180 °С с разным содержанием нафтенов (табл. 4.5). Одна из них содержала 29,7% («парафиновое» сырье), а другая 50,1% нафтенов по массе («нафтеновое» сырье). Риформинг этих фракций проводили при 480 и 515 °С (на входе в реакторы) и давлении 3 МПа, объемная скорость подачи сырья 1,2 ч-¹, кратность циркуляции ВСГ 1800 м³/м³ сырья. Катализатор АП-64 был распределен между ре­акторами в соотношении   1:2:4.

Таблица 4.5. Характеристика бензиновых фракций 62—180 °С.