Промышленная реализация процесса

Основная задача процесса – это получение высокооктанового бензина-риформата и/или индивидуальных ароматических углеводородов.

10.3.1. Параметры процесса. Температура процесса равна 500 – 540 ^оС, давление 1,5 – 4,0 МПа. Такой большой диапазон давления связан, во-первых, с составом каталитической системы, во-вторых, – с целью. При производстве бензина давление выше, а при получении ароматических углеводородов – ниже. Другие параметры: объемная скорость подачи сырья 1–3 ч^-1; соотношение водородсодержащий газ: сырье составляет 1: 1,8 по объему. При этом водород в циркулирующем газе занимает 70 – 90 % по объему. Остальные компоненты в газе – это метан и этан.

10.3.2.Сырье процесса. Основным сырьем риформинга являются прямогонные бензиновые фракции. Вместе с тем, в процессе могут быть использованы бензиновые фракции и других процессов, прошедшие предварительную гидроочистку.

Если целью процесса является производство бензина, то фракционный состав сырья риформинга составляет 62–180 (85–180) ^оС, что соответствует углеводородам С₆ – С₁₀. А в случае, когда целевыми продуктами служат ароматические углеводороды, то фракционный состав сырья сужают до
62 – 140 ^оС. Наиболее желательными компонентами сырья, как следует из химизма процесса, являются циклоалканы.

10.3.3. Продукты процесса. Основным продуктом процесса, когда он направлен на получение моторного топлива, является бензин-риформат. Октановое число такого бензина, определенное по исследовательскому методу, составляет 95 – 98 пунктов. При этом химический состав бензина следующий, % масс.: арены 70 – 90, алканы 20 – 30, циклоалканы 10 – 15. Такой бензин, как правило, в чистом виде не применяют, так как повышенное содержание ароматики в нем не соответствует современным требованиям к содержанию ароматических углеводородов в товарных бензинах по экологическим признакам. Большое содержание ароматики в риформате также способствует высокому нагарообразованию в двигателях внутреннего сгорания. Поэтому бензин риформинга направляют на смешение с другими бензинами для приготовления товарного топлива. Наибольшее количество аренов содержит бензин жесткого риформинга. Среди аренов на долю бензола приходится около 3 %, толуола – до 22 %, ксилолов – до 35 % и аренов С₉ – С₁₀ – до 10 %.

Другой целевой продукт процесса – газ, из которого выделяют сухой газ (С₁ –С₂), сжиженный газ (С₃ – С₄) и Н₂-содержащий газ, который используют как для восполнения потерь водорода в самом риформинге, так и в других процессах гидропереработки (гидроочистке, гидрокрекинге и др.).

Если процесс предполагает выделение индивидуальных ароматических углеводородов, то риформат после реактора направляют на экстракцию, где с помощью сульфолана выделяют концентрат аренов, а в рафинате остаются в основном парафины С₅ – С₈. Далее путем многостадийного разделения выделяют товарные бензол, толуол, ксилолы и при необходимости моноциклы С₉. Технологией процесса может быть предусмотрена возмож­ность гидродеалкилирования толуола по реакции:

+Н₂

С₆Н₅СН₃ С₆Н₆ + СН₄ . (10.16)

Технологией процесса предусматривается также возможность совместного превращения толуола и углеводородов С₉ в ксилолы (транс­алкилирование):

2С₆Н₅СН₃ С₆Н₆ + С₆Н₅ (СН₃)₂ ; (10.17)

С₆Н₅СН₃ + С₆Н₅ (СН₃)₃ 2С₆Н₅ (СН₃)₂ . (10.18)

Комплекс по производству ароматических углеводородов (КПА), существующий на Омском НПЗ, позволяет получать 125 тыс. тонн бензола и по 165 тыс. тонн о- и п-ксилолов в год.

Контрольные вопросы

1. Каково назначение каталитического риформинга? Каковы основные параметры процесса риформинга и его катализаторы?

2. Приведите примеры основных реакций риформинга.

3. Приведите реакции алканов в процессе риформинга.

4. Приведите реакции циклоалканов в процессе риформинга.

5. Приведите реакции аренов в процессе риформинга.

6. Назовите состав каталитической системы процесса риформинга и роль каждого компонента в ней.

7. Назовите сырьевые источники процесса риформинга и требования к сырью.

8. Назовите продукты риформинга и их дальнейшее использование.

ТЕМА 11.

Синтез высокооктановых компонентов

моторных топлив

В нефтепереработке известен ряд технологических процессов, позволяющих получать бензины с октановым числом выше 92, которые не содержат в своем составе ароматические компоненты. Именно такими компонентами разбавляют бензин-риформат и бензин каталитического крекинга в процессе подготовки товарных бензинов. Среди них следует отметить такие процессы, как алкилирование, изомеризация, полимеризация, а также производство кислородсодержащих добавок к моторным топливам (оксигенатов).