Промышленные установки каталитического риформинга.

Есть два основных типа:

1. Установки со стационарным слоем катализатора.

2. Установки с движущимся слоем катализатора и его непрерывной регенерацией.

Установки для производства высокооктановых бензинов:

Л 35-5 - 300; Л 35-11 - 300; Л 35-11 - 600; Л 35-11 - 1000.

Несколько слов об аббревиатуре Л - разработано Ленгипронефтехим или Леннефтехим, 35 - риформинг, 11 - производство бензина, 6 - бензол-толуол (на НКНПЗ 35/6 производила ксилол, сейчас - бензин), 8 - ксилол. Последняя цифра - производительность (тыс. т. в год).

Технологическая схема установки Л-35/11

Рис. 3.9.

Технологическая схема установки каталитического риформинга Л 35-11 ЦК-1 - циркуляционный компрессор; А-1 - адсорбер с цеолитами для осушки ЦВСГ

Установка имеет систему хлорирования катализатора. С ее помощью хлор можно подавать в исходное сырье, а также перед каждым реактором.

Концентрация влаги в ЦВСГ - 20-40 ррm (1 ppm - одна миллионная или 0.0001%) - от этого зависит активность катализатора в реакторах.

Катализатор периодически подвергается регенерации при остановке установки. Регенерация осуществляется в присутствии инертного газа 500 нм³/м³ катализатора - подача азота. Давление при регенерации 1.5 МПа, концентрация кислорода 0.6-3%, температура 20-480^оС. Перепад температуры в реакторах 40^оС. Основное количество кокса выгорает в пределах 350-450^оС.

После завершения регенерации катализатор подвергают оксихлорированию:

1. Температуру повышают до 500^оС, содержание кислорода 3-4 %, подача хлора в количестве 04-0.8% масс. на катализатор. При таких условиях выдерживают в течение 2 часов.

2. Температура 510^оС, концентрация кислорода 3-4 %, содержание хлора 0,1-0,3%, выдержка в течении 4 часов.

3. Температура 510^оС, [О₂]=5-6%, хлор не подается, выдержка 6 часов.

Этим процессом добиваются разукрупнения кристаллов платины на катализаторе.

Таблица 3.4.

Материальный баланс установки каталитического риформинга

Продукт	На сырье, % масс.
Взято:
Широкая бензиновая фракция	100
Получено:
Бензин	85,3
ВСГ	4,2
В том числе водород	2,0
Рефлюкс	4,9
Сухой газ	5,1
Потери	0,5
Итого:	100

Технологическая схема установки каталитического риформинга

с движущимся слоем катализатора и с непрерывной его регенерацией

Рис. 3.10.

Технологическая схема установки каталитического риформинга с движущимся слоем катализатора и с непрерывной его регенерацией 1 - дозеры; 2 - бункер отдува водородом; 4 - бункер для отдувки продуктов сгорания с поверхности катализатора азотом.; С-1 сепаратор низкого давления; С-2 сепаратор высокого давления. И.Г. - инертный газ.

Получение ароматических углеводородов

Режим процесса риформинга при получении ароматических углеводородов жесткий, что особенно важно для получения бензола и толуола. Это обеспечивается повышением температуры и снижением давления. Р=1.8-2.0 МПа. При этом наиболее эффективна схема с движущимся слоем катализатора. Также установки имеют дополнительный реактор для гидрирования непредельных, содержащихся в катализате. Требуется большая осторожность, чтобы не прогидрировать целевой продукт. Катализатор - алюмо-кобальт-молибденовый гидроочистки, температура 250-350^оС, Р=2-3МПа, W_{катализата} =5ч^-1.

Разделение продуктов.

При получении бензина его подвергают стабилизации.

Ароматические углеводороды разделяют. Трудность заключена в образовании азеотропных смесей аренов с близко кипящими углеводородами.

В настоящее время арены из катализата выделяют главным образом избирательными растворителями: диэтиленгликолем, сульфоланом, триэтиленгликолем, N-метилпирролидоном. Затем арены отгоняют от растворителя. Неароматическая часть катализата (рафинат) используют как растворитель и сырье пиролиза.

Смесь этилбензола и ксилолов (все С₈) разделить очень сложно - разница в температурах кипения 1-2^оС. Легче всего отделить о-ксилол (сырье для получения смол и пластификаторов) - используется колонна с 100-150 тарелками.

Для выделения этилбензола (сырье производства стирола и синтетических каучуков) используется схема с тремя последовательными колоннами, являющимися, по сути, одной разрезной.

Для разделения м- и п-ксилолов используют разницу в температурах замерзания (‑47.9 и 13.3^оС соответственно). Разделение ведут низкотемпературной кристаллизацией в две ступени (сначала охлаждают до -40^оС, затем до -70...-75^оС). Трудность разделения этим способом заключается в образовании ксилолами эвтектических, то есть низкозамерзающих смесей с постоянной температурой плавления.

В 70-х годах применены процессы, использующие цеолиты. Таков, например, процесс Парекс. Адсорбент - калийная или бариевая форма цеолитов, процесс идет при 150-180^оС и Р=0.8-1.0 МПа. Десорбент -п-диэтилбензо, от которого п-ксилол отгоняют.

Для увеличения выхода ценного п-ксилола (сырье для получения фталиевой кислоты и ее эфиров - синтетического волокна) смесь ксилолов подвергают изомеризации. Процесс октафайнинг: катализатор - Pt/Al₂O₃; Р=2.0 МПа; t=420-485^оС; W=0.5-1.0 ч^-1.