Каталитический риформинг — важнейший процесс производства ароматических углеводородов из нефтяного сырья [298, 299]. Наиболее широкое применение в промышленности органического синтеза нашли низкомолекулярные ароматические углеводороды — бензол, толуол и ксилолы. Для того, чтобы получить эти углеводороды в необходимых количествах и требуемой чистоты, наряду с каталитическим риформингом применяют ряд других процессов — извлечение ароматических углеводородов из риформатов, разделение изомеров ксилола, изомеризация м-ксилола, а в некоторых случаях и этилбензола, с превращением в орто- и пара-изомеры ксилола, гидродеалкилирование толуола в бензол и др. Ниже будут рассмотрены лишь вопросы, связанные с использованием каталитического риформинга для получения ароматических углеводородов.
Выбор фракционного состава сырья. Потребление бензола превышает примерно в 3 раза потребление ксилолов [300]. С другой стороны, выход бензола при каталитическом риформинге значительно ниже, чем ксилолов (см. табл. 7.2). Поэтому на советских нефтеперерабатывающих заводах производство бензола и ксилолов осуществляют преимущественно раздельным риформированием предназначенных для этой цели бензиновых фракций. Производство бензола и толуола объединяют, исходя не только из наличия на НПЗ ресурсов сырья для получения этих углеводородов и мощности типовых установок риформинга. Существенное значение имеет и то обстоятельство, что часть толуола, вырабатываемого на установках каталитического риформинга, подвергают гидродеалкилированию для получения бензола.
При каталитическом риформинге бензиновых фракций, перегоняющихся до 105 °С, получают в основном только бензол и толуол. На промышленных установках каталитического риформинга типа 35-6 и 35-8 в качестве сырья используют фракцию 62—105 °С. Нижняя граница кипения этой фракции выбрана так, чтобы при ректификации бензина преобладающая часть изогексанов попала в головную фракцию, используемую в качестве компонента автотоплив. Для получения ароматических углеводородов С8 (ксилолов и этилбензола) обычно используют фракции, перегоняющиеся в пределах 105—140 °С, так как при риформинге они дают наибольший выход этих углеводородов (см. табл. 6.6).
Таблица 7.1. Массовый выход ароматических углеводородов С8, полученных каталитическим риформингом узких бензиновых фракций, (в %.) [29]
Условия: катализатор АП-56; 480 °С; 3 МПа; объемная скорость 1,5 ч-1, кратность циркуляции ВСГ 1500 м3/м3 сырья. Фракция 105— 140 °С: 11,8% ароматических, 28,8% нафтенов.
Углеводороды | Фракции, °с | |||||||
105—110 | 110-115 | 115—120 | 120 — 125 | 125— 130 | 130—135 | 135— 140 | 105 — 140 | |
Ароматические | 62,0 | 40,7 | 33,3 | 30,2 | 38,0 | 61,7 | 63,5 | 46,1 |
бензол | 0,2 | 0,0 | 0,0 | 0,4 | 0,5 | 0,2 | 0,2 | 0,4 |
толуол | 37,5 | 14,4 | 3,2 | 1,5 | 1,2 | 1,4 | 1,1 | 5,0 |
С8 | 20,7 | 21,1 | 26,2 | 28,3 | 30,0 | 37,9 | 32,8 | 30,5 |
этилбензол | 0,8 | 0,9 | 0,8 | 2,5 | 12,3 | 11,8 | 4,6 | 4,6 |
ксилолы | 19,9 | 20,2 | 25,4 | 25,8 | 17,7 | 26,1 | 28,2 | 25,9 |
С9+ | 3,6 | 5,2 | 3,9 | 0,0 | 6,3 | 22,2 | 29,4 | 10,2 |