Установка каталитического риформинга

Назначение процесса

В результате процесса каталитического риформинга получают:

  1. Катализат — компонент для высокооктанового бензина (повышение октанового числа)
  2. Концентраты для производства индивидуальных ароматических углеводородов
  3. Водородсодержащий газ — газ с содержанием H2=75-90% для процессов гидроочистки, гидрокре­кинга, изомеризации, гидродеалкилирования.
  4. Углеводородный газ — содержит в основном CH4 и C2H6, служит топливом печей на НПЗ

Компоненты бензина в результате каталитического риформинга имеют октановые числа (ОЧ):

В качестве сырья используют прямогонные бензиновые фракции, приведенные в Таблице 1.


Реакции риформинга

 Целевые реакции

Дегидрирование нафтеновых углеводородов в ароматические:

С6H12 → C6H6 + 3H2 + 221 кДж/моль

Изомеризация пятичленных циклоалканов в производные циклогексана:

С5H9-СН3 → C6H12 — 15,9 кДж/моль

Изомеризация н-алканов в изоалканы:

n-С6H14 → i-C6H14 — 5,8 кДж/моль

Дегидроциклизация алканов в ароматические углеводороды (ароматизация):

С6H14 → C6H6 + 4H2 + 265 кДж/моль

Побочные реакции

Дегидрирование алканов в алкены:

С6H14 → C6H12 + H2 + 130 кДж/моль

Гидрокрекинг алканов:

n-С9H20 + H2 → i-C4H10 + i-С5H12

Принцип работы установки

Установки каталитического ри­форминга по технологической схеме подразделяются по способу осуществления окис­лительной регенерации катализатора на:

  • установки со стационарным слоем, где регенерация про­водится 1-2 раза в год и связана с остановкой производ­ства (почти все установки РФ);
  • установки с движущимся слоем катализатора, где реге­нерация проводится в специальном аппарате
Кстати, прочтите эту статью тоже:  ЭЛОУ: варианты схем и типы электродегидраторов

Практически все установки каталитического риформинга в России (кроме НПЗ в Уфе, Нижнем Новгороде и Омске) работают в полурегенеративном режиме (периодическая регенерация) .

Установки состоят из 2-х блоков — гидроочистки и, непосредственно, блока риформинга. Ниже будет разобран принцип работы такой установки.

Принципиальная схема установки

Принципиальная схема установки
Принципиальная схема установки

Блок гидроочистки

Сырье закачивается насосами из резервуара и под давлением 5 кгс/см2 направляется на блок гидроочистки

Сначала сырье подается на узел для смешения с ВСГ (водород содержащим газом). Далее поступает в теплообменники для предварительного подогрева теплом ГПС (газо-продуктовой смеси) из реакторов гидроочистки и затем в печь для нагрева до более высокой температуры (до 290 — 350 °С).

Нагретое сырье в печи подается в последовательно расположенные реакторы гидроочистки. Реакция гидроочистки сырья протекает на алюмо-кобольт-молибденовом катализаторе в присутствии водорода при давлении до 40 кгс/см2.

Последовательно расположенные реакторы гидроочистки
Последовательно расположенные реакторы гидроочистки

Предварительная гидроочистка сырья необходима для удаления примесей, которые могут привести к преждевременному износу катализатора в реакторах риформинга. К таким примесям можно отнести:

После реакторов, полученная смесь отдает свое тепло вновь поступающему сырью в теплообменниках и подается в сепаратор с температурой 45 °С. В сепараторе отделяют ВСГ и после подогрева теплом стабильного гидрогенизата в теплообменниках до 200 — 220°С направляют в отпарную колонну

В колонне из нестабильного получают стабильный гидрогенизат путем отпаривания:

  1. Растворенного УВГ газа
  2. Сероводорода
  3. Воды

Блок каталитического риформинга

Стабильный гидрогенизат после отпарной колонны с температурой 100 °С смешивается с водородом, подогревается в теплообменниках до 395 °С, а затем в печи.

Кстати, прочтите эту статью тоже:  Атмосферный блок установки АВТ

Нагретое сырье в печи направляют в реакторы каталитического риформинга. Смесь, в виде парогазового потока, попадает в первый реактор через верхнюю его часть и равномерно распределяется.

Реакции на катализаторах риформинга протекают при температуре 470-520 °С и при поддержании давления до 38 кгс/см2 (на выходе из реакторов 18 — 28 кгс/см2).

Реакторы каталитического риформинга
Реакторы каталитического риформинга

В реакторе происходит взаимодействие между двухфазным потоком сырья и катализатором. Катализатор представляет собой полиметаллические экструдаты — гранулы цилиндрической формы.

Сырье проходит через слой катализатора, вступая с ним в реакцию и выходит через нижний штуцер первого реактора. Затем подогревается в печи и направляется во второй, потом снова нагревается в печи и, наконец, поступает в третий.

Процесс прохождения через реакторы осуществляется ступенчато с дополнительным подогревом потока в секциях печи между реакторами. Необходимость подогрева вызвана поглощением большого количества тепла в процессе взаимодействия с катализатором.

После этого, прореагировавшая смесь направляется в сепаратор для отделения водорода.

Затем поток с температурой 100 — 150 °С направляется в колонну стабилизации для разделения на углеводородные газы и стабильный катализат сверху и снизу колонны соответственно.

В колонне отделяют:

  • Водород
  • Метан
  • Этан
  • Пропан
  • Часть бутанов

Полученный стабильный катализат направляют в товарно-сырьевой цех как компонент бензина.

Видео работы установки

Добавить комментарий