Проектирование поточной схемы НПЗ. Характеристика нефти и выпускаемых нефтепродуктов. Технологический расчет блока каталитического риформинга, страница 22

Первые промышленные установки каталитического риформинга появились в 40-х годах и предназначались для облагораживания прямогонных бензиновых и лигроиновых фракций. Разработка и освоение в последующие годы ведущими фирмами мира различных модификаций процесса каталитического риформирования (процессы платформинг, магнаформинг, ультраформинг, пауэрформинг и др.) значительно изменили технологию переработки углеводородного сырья и ассортимент получаемых продуктов. Были усовершенствованы схемы технологических процессов, появилось новое высокопроизводительное оборудование, разработаны более совершенные катализаторы. Повышенная активность и избирательность катализаторов позволила увеличить производительность существующих установок. Технологические усовершенствования процесса риформинга в последние годы, помимо разработки новых катализаторов, велись в направлениях снижения гидравлического сопротивления реактора, перехода на полунепрерывную и непрерывную регенерацию катализатора.

В настоящее время каталитический риформинг является одним из наиболее распространенных вторичных процессов нефтепереработки и установки каталитичекого риформинга почти обязательное звено нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств.

Сущность процесса заключается в обогащении бензина ароматическими углеводородами за счет дегидрогенизации шестичленных нафтеновых и дегидроциклизации нормальных парафиновых, олефиновых, алкилароматических углеводородов. Значительную роль в повышении октанового числа играет изомеризующая активность катализатора, позволяющая превращать пятичленные нафтены в шестичленные с последующим дегидрированием до ароматических, и легкие н-парафины, образующиеся в результате гидрокрекинга, в изопарафины.

Реакции дегидрирования и дегидроциклизации нафтеновых и парафиновых углеводородов идут с поглощением теплоты, реакции гидрокрекинга и гидрогенолиза – с выделением теплоты, реакции изомеризации парафиновых и нафтеновых углеводородов имеют слабовыраженный тепловой эффект. Тепловой эффект каталитического риформинга, возникающий в результате химических превращений в реакторе, пропорционален количеству и глубине реагирующих веществ, содержащихся в исходном сырье. При этом величина суммарной затраты тепла на реакции процесса риформирования в основном определяется содержанием в сырье нафтеновых углеводородов.

Процесс риформирования сопровождается интенсивным поглощением тепла и проведение реакции риформинга требует непрерывного подвода тепла в зону реакции. Для снижения перепада температур в реакционном объеме его разделяют на несколько (от 3 до 6) последовательно соединенных отдельных адиабатических реакторов с промежуточным подводом тепла в реакционную зону, что позволяет значительно уменьшить перепад температур в каждом аппарате (10-700С). Распределение загрузки катализатора между реакторами зависит от химического состава углеводородного сырья и активности катализатора. Обычно соотношение катализатора между реакторами составляет в трехреакторном блоке             1:(2-3):(4-6), в четырехреакторном блоке 1:1:(1,5):2.

Сырьем каталитического риформинга служат бензиновые фракции с началом кипения не ниже 60-62°С, поскольку в самых легких фракциях бензина не содержатся углеводороды с шестью атомами углерода и присутствие легких фракций в сырье вызывает ненужное газообразование. Обычно риформингу подвергают фракцию выкипающую в пределах 85-180°С. Применение фракций с температурой кипения выше 180оС нежелательно, так как риформирование ее сопровождается увеличением отложений кокса и повышенным образованием газа, сокращая тем самым срок службы катализатора и снижая выход жидких продуктов. Решающее значение имеет углеводородный состав исходного бензина: чем больше сумма нафтеновых и ароматических углеводородов в бензине, тем селективнее процесс, т.е. больше выход катализата и соответственно меньше выход продукта побочных реакций гидрокрекинга – углеводородного газа.