Превращение углеводородов в условиях процесса риформинга

Рис. 13.1. Схема превращения углеводородов в условиях процесса риформинга

Выход водорода зависит от углеводородного и фракционного состава сырья, направляемого на риформинг, типа применяемого катализатора, давления и температуры процесса. На отечественных установках Л-35-5 и Л-35-11/300 каталитический риформинг проводят при 3,5—4,0 МПа и 480—520 "С на алюмоплатиновых катализаторах марки АП-56. В таких условиях степень превращения углеводородов сравнительно низкая, и выход водорода составляет 0,7 — 1,0%. В последние годы, благодаря применению бифункциональных катализаторов, промотированных рением, и аппаратурному оформлению процесса с непрерывной и.ли циклической регенерацией катали- [c.24]

Условия процесса оказывают влияние не только на выход и состав продуктов каталитического риформинга, но и на скорость дезактивации катализатора, которая, в свою очередь, зависит от скорости его закоксовывания. Поэтому представляется целесообразным рассмотреть роль параметров процесса применительно к двум аспектам. С одной стороны, следует проследить их влияние в условия с, когда коксообразование настолько мало, что не лимитирует скорость протекающих реакций. С другой стороны, значительный практический интерес представляет вопрос о том, как влияют параметры процесса на скорость дезактивации катализатора при его закоксовывании. Данные об изменении >скорости и селективности превращений индивидуальных углеводородов в зависимости от условий каталитического риформинга изложены в гл. 1. [c.142]

Большое влияние на глубину превращения, кроме катализатора, оказывает также температура и объемная скорость процесса. Одна и та же степень превращения может быть достигнута повышением температуры или понижением объемной скорости. Установлено, что в случае применения сырья с большим содержанием парафиновых углеводородов наибольший эффект достигается в случае ведения процесса при высоких температурах и малых объемных скоростях [176]. В указанных условиях получается лучшее соотношение между выходом и октановыми числами продуктов риформинга. [c.151]

Превращение углеводородов в условиях процесса риформинга [c.861]

В 1925 г. Н. Д. Зелинский показал, что одной из основных причин уменьшения активности контактов при превращениях органических соединений является отложение углистых веществ кокса на поверхности катализатора [193]. Наибольший интерес к этой проблеме проявился с момента широкого внедрения в практику каталитических методов переработки нефтяного сырья. О важности вопроса говорит тот факт, что в ряде ведущих процессов нефтехимии и нефтепереработки затраты на борьбу с образованием кокса превышают затраты на проведение самого каталитического превращения [194]. Обзор материалов о механизмах коксообразования в зависимости от исходных органических веществ, катализаторов и условий процесса представлен в [195]. В работе [194] рассмотрены фундаментальные и прикладные проблемы закоксовываиия катализаторов при каталитическом превращении углеводородов и углеводородсодержащих веществ, дан анализ причин и механизмов закоксовываиия, химических и структурно-морфологических свойств разных видов кокса, механизмов дезактивации контактов вследствие закоксовываиия и путей регулирования этого процесса. Значительный вклад в изучение коксообразования на катализаторах крекинга и риформинга сделан М. Е. Левинтером с сотрудниками. [c.80]

Подробное исследование кинетических закономерностей реакций, протекающих в процессе риформинга, показало, что селективное превращение отдельных групп углеводородов может быть осуществлено при работе каждой реакционной зоны в оптимальных условиях по количеству загруженного катализатора, температуре и мольному отношению водород сырье. [c.116]

Современные процессы каталитического риформинга бензиновых фракций проводят на различных композициях платиновых катализаторов в среде водородсодержащего газа под давлением 1—4 МПа (йО—40 кгс/см ) при 450—510 °С. В этих условиях претерпевают превращение все группы углеводородов, находя- [c.10]

Теоретически максимальное повышение октанового числа достигается в результате превращения парафиновых углеводородов в ароматические. Поэтому можно было ожидать, что наиболее выгоден такой процесс риформинга, при котором ароматические углеводороды образуются в основном из парафиновых, а не из нафтеновых углеводородов. Однако согласно современным представлениям в практических условиях превращение парафиновых углеводородов в ароматические протекает через промежуточное образование нафтенов и поэтому последовательность реакций отклоняется от наиболее теоретически выгодной. Например, даже при умеренной жесткости процесса дегидрирование нафтенов протекает почти нацело, в то время как дегидроциклизация парафиновых углеводородов находится еще в начальной стадии. Кроме того, при всех применяемых в промышленности катализаторах дегидроциклизация парафиновых углеводородов протекает с значительно меньшей полнотой, чем дегидрирование нафтенов. Поэтому для большинства видов сырья основой современных процессов риформинга является дегидрирование нафтенов в ароматические углеводороды. Современные промышленные процессы риформинга обычно классифицируют, основываясь на составе катализаторов. Различают [c.202]

Не менее важное значение для производства ароматических углеводородов имеют и условия проведения риформинга. Хотя в рамках данной главы нецелесообразно приводить подробное описание процесса риформинга, можно кратко сказать, что чем жестче условия риформинга, тем выше степень превращения цикланов в ароматические углеводороды. Другими словами, повышение температуры и снижение давления по сравнению с теми, которые обычно применяются при использовании риформинга только для повышения октановых чисел, позволяют увеличить выход ароматических углеводородов, Из цикланов труднее всего протекает превращение метилциклопентана, который для образования бензола должен подвергнуться не только дегидрированию, но и изомеризации. Как правило, тяжелые цикланы значительно легче превращаются в соответствующие ароматические углеводороды. [c.243]

Предполагалось, что каталитическая дегидрогенизация шести-членных нафтеновых углеводородов на металлических катализаторах в промышленных условиях будет иметь следующие положительные стороны низкая температура процесса, осуществление его при атмосферном давлении, отсутствие циркуляции водородсодержащего газа и как следствие этого, достаточно простое технологическое оформление [24, 25]. Однако в связи с быстрым отравлением катализатора сернистыми соединениями, присутствующими в сырье, и превращением в ароматические углеводороды только шестичленных нафтеновых углеводородов, процесс этот оказался весьма мало эффективным. Кроме того, осуществление каталитической дегидрогенизации при низком давлении вызвало необходимость в громоздкой аппаратуре и оборудовании. Поэтому, а также в связи с развитием более эффективных модификаций каталитического риформинга под давлением водорода, ароматизация бензинов на металлических катализаторах под атмосферным давлением не получила про мышленного применения. [c.20]

Изучение благоприятных термодинамических условий превращения технических нефтяных фракций представляет собой известную сложность, поэтому эти закономерности удобнее и проще проследить на реакциях, протекающих при каталитическом риформинге индивидуальных углеводородов, в соответствии с чем на рис. 11.27 приведены экспериментальные данные изменения свободной энергии для реакций, характерных для этого процесса [135]. [c.96]

Интересным и важным является условие равновесия между парафиновыми и олефиновыми углеводородами. Равновесие сдвигается в сторону олефинов только при значительно более высоких температурах, чем обычно наблюдающееся в процессе каталитического риформинга. До температур 550—600° дегидрирование парафинов обычно не превышает 15—20%, и только при 700—800° равновесие сдвигается в сторону более глубокого превращения парафинов. Однако при этих температурах большинство углеводородов становится уже неустойчивыми. [c.96]

Каталитический риформинг. Превращение одного вида углеводородов в другой с помощью различных катализаторов и в различных условиях. Этот метод особенно важен для получения бензола и его производных из нефти. Реакциями гидроформинга называются процессы, в которых из нефти и водорода образуются гидрированные циклические соединения. Если катализатором служит платина на оксиде алюминия, процесс называется платформингом. [c.345]

Для промотирования (стимулирования) этой реакции применяют различные катализаторы, и тогда описанное превращение называют каталитическим риформингом, а если катализатор платина-пЛатформингом. Когда крекинг ведут в условиях гидрирования, которое препятствует рекомбинации, а следовательно, усложнению углеродного скелета, и диспро-порционированию образовавшихся радикалов, то получают преимущественно низкокипящие насыщенные углеводороды. Эту реакцию широко применяют для практических целей и называют гидрокрекингом. В качестве катализаторов в этом случае используют цеолиты с нанесенными на их поверхность А1, N1, Мо и Процесс проводят под давлением водорода 5,1-20,2 МПа в интервале температур от 260 до 450 °С. [c.33]

Второй путь увеличения ресурсов бензола заключается в осуществлении процесса в жестких условиях, обеспечивающих полноту превращения нафтеновых углеводородов. Такой путь целесообразен в случае каталитического риформинга бензиновых фракций восточных нефтей потому, что они содержат ограниченное количество нафтеновых углеводородов ( 25%). [c.6]

Риформинг — э.то разновидность крекинг-процесса, с помощью которого изменяется структура молекулы углеводородов, происходит реформирование молекул. Процесс заключается в нагревании фракций (бензиновых или керосиновых) до температуры 500—520° С при давлении 50—70 /сГ/сж . В этих условиях происходит превращение нафтеновых и парафиновых углеводородов в ароматические, изопарафиновые и др. [c.19]

Наиболее часто используемые химическая схема и математическое описание каталитического риформинга на платиновом катализаторе были приведены на стр. 114. Эти данные позволяют определять теплоты процесса, проводить оптимизационные расчеты при управлении. Вместе с тем исследования последних лет [29, 30] уточняют и дополняют схему превращений при платформинге. В этой схеме не учитывали изомеризации углеводородов и прчмой ароматизации парафинов. Однако показано, что в условиях платформинга парафины циклизуются преимущественно в пятичленные нафтеновые и ароматические углеводороды. Вклад реакции Сб — циклизации определяется строением исходного углеводорода. Так, при риформинге 2,4-диметилпентана образуется до 18,6% (масс.) пятичленных нафтенов, в то время как при риформинге н-гептана — не более 13% [30]. [c.146]

Снижение активности и селективности катализаторов риформинга вызвано главным образом побочными реакциями, приводящими г к образованию на их поверхности бедных водородом углеродсодер-,, жащих отложений, которые- обычно называют кйксом. Одновременно, закоксовывание катализаторов приводит к значительному сокращению продолжительности реакционного периода. Влияние отложений кокса на свойства катализаторов, применяемых в процессах превращения углеводородов, химическая природа таких отложений, механизм образования кокса и ряд других, относящихся сюда вопросов, явились предметом многих исследований [92—941. Ниже будут рассмотрены некоторые данные и зависимости, характеризующие процесс отложения кокса на бифункциональном алюмоплатиновом катализаторе в условиях риформинга. Чтобы сохранить необходимую последовательность изложения, мы обсудим в следующей главе вопрос о влиянии металлических промоторов на процесс коксообразования. [c.50]

Активность капвлизаторов риформинга должна обеспечивать необходимую глубину превращения сырья при заданных объемных скоростях его пропускания через зону катализа. Показателем активности при выбранных условиях процесса может служить октановое число бензина риформинга или содержание в нем ароматических углеводородов. [c.159]

Тем не менее ужесточение режима каталитического риформинга представляет определенный интерес не только потому, что способствует увеличению выхода ароматических углеводородов. Поскольку содержащиеся в риформатах парафины и нафтены образуют азеотроп-иые смеси с ароматическими углеводородами, для их выделения в чистом виде исиользуют процессы жидкостной экстракции селективными растворителями (полигликолями, сульфолаиом и др.). Применение жидкостной экстракции, обеспечивая высокий выход и высокую чистоту аро.матических углеводородов, значительно удорожает их производство. В условиях высокой жесткости, какая осуществима на устаг(овках рифор.ми[1га с непрерывной регенерацией катализатора, в частности в процессе аромайзинг, происходит глубокое, почти исчерпывающее превращение нафтенов и парафинов Q—Qo в другие углеводороды с более низкой молекулярной массой, не -образующие азеотропных смесей с ароматическими углеводородами Q и толуолом. В результате становится врз.можным выделение технического ксилола (ароматических Сд) и толуола необходимой чистоты, обычной ректификацией 1211. В комплекса.х по производству ароматических углеводородов установки риформинга с непрерывной регенерацией катализатора работают в режиме, обеспечивающем получение технического ксилола ректификациейчриформата. [c.184]

В книге рассмотрены результаты научно-исследовательских работ по каталитическому риформиигу бензинов и промышленные процессы риформинга, осуществляемого для получения высокооктановых автомобильных бензинов, ароматических углеводородов и технического водорода. Кратко изложены термодинамические основы риформинга, химические превращения углеводородов. Описаны технологические основы процесса риформинга и особенности проведения его в заводских условиях. Приводятся технологические схемы отечественных и зарубежных модификаций процесса риформинга, режима работы, качество продуктов и основные технико-экономические показатели заводских установок. [c.2]

Выше указывалось и более подробно было показано в табл. 1, что важнейшими компонентами прямогонных бензипо-лигроиновых фракций являются парафиновые и нафтеновые углеводороды. Было также показано, что ароматические углеводороды, вследствие их высокой детонационной стойкости, должны сохраняться неизменными при процессах риформинга. Это означает также необходимость предотвратить дальнейшее сколько-нибудь значительное разложение ароматических углеводородов, образуюпщхся из парафиновых и нафтеновых углеводородов, поскольку это сопряжено со снижением выхода. Несомненно, однаьо, что в процессе риформинга некоторая часть ароматических углеводородов разлагается. Например, было обнаружено, что при высокой жесткости условий переработки парафинов нормального строения и последующего превращения их в ароматические углеводороды в результате дегидроциклизации средний молекулярный вес образующихся ароматических компонентов оказывается меньше, чем ароматических углеводородов, получаемых при менее жестких условиях. Эти результаты приведены в табл. 6, из которой видно, что с повышением жесткости условий выход ароматических углеводородов Сд и Сю увеличивается лишь незначительно, в то время как образование ароматических углеводородов С, и g увеличивается значительно больше. [c.213]

Метилциклопеттан. Изомеризация метилциклопентана в циклогексан была исследована Чапетта [40] в нрисутствии катализатора никель (5%) — окись кремния — окись алюминия. Полу-г ченные экспериментальные данные и условия реакции приведены в табл. 24. Анализ нродуктов реакции показал, что из всех реакций превращения метилциклопентана преобладала изомеризация его в диклогексан. При более высоких температурах отмечается также протекание реакций гидрокрекинга, сопровождающихся образованием гексанов и углеводородов более низкого молекулярного веса, и изомеризации-дегидрогенизации — с образованием бензола. Наличие бензола в продуктах реакции свидетельствует о том, что нри выбранных условиях в присутствии бифункционального катализатора происходит дегидрогенизация части образовавшегося при изомеризации циклогексаиа. Эта реакция, роль которой при температурах, более высоких, чем указанные в табл. 24, сильно возрастает, широко применяется в промышленных процессах риформинга прямогопных лигроинов над бифункциональными катализаторами. [c.531]

Три из них— Исследование механизма превращений циклаиов в процессе платформинга с помощью меченых атомов , О механизме превращения циклаиов на окисно-металлических катализаторах в условиях риформинга и О механизме дегидроциклизации в условиях платформинга — посвящены вопросам механизма платформинга — важного и быстроразвивающегося процесса, дающего ароматическое сырье и высокооктановые бензины. Благодаря применению меченых атомов установлено, что ароматичеекие углеводороды образуются из циклаиов и парафинов весьма сложным путем, включающим стадии изомеризации. Вопрос о природе промежуточных продуктов по-разному трактуется в статьях [c.3]

Такие установки отличаются большой гибкостью в эксплуатации они могут работать с использованием газа внешнего происхождения и без него. Очень существенно, что они могут также служить источником получения бутан-бутиленовой фракции. В этом случае колонна стабилизации работает только как денропанизатор и в абсорбер I поступает смесь пропана и нропена с небольшим количеством фракции Са, не содержащая углеводородов С4. Бутан-бутиленовую фракцию отгоняют затем от бензина в колонне-дебутанизаторе. Если внешнего газа не вводят, то углеводороды С4 образуются в самой установке исключительно при крекировании лигроина. Выход бутан-бутиленовой фракции не постоянен, так как часть олефинов может нолимеризоваться, алкилировать парафины и вступать в другие реакции. При этом не вся промежуточно образовавшаяся фракция С4 подвергается превращениям в зависимости от условий процесса большая или меньшая ее часть остается непрореагировавшей. Максимального выхода бутан-бутиленовой фракции достигают в том случае, когда при риформинге поддерживают оптимальные условия для получения высокооктанового бензина с наивысшим выходом. [c.256]

Температура процесса оказывает существенное влияние на превращение парафиновых углеводородов. С увеличением температуры процесса степень превращения парафиновых углеодородов увеличивается, и, в условиях высокой жёсткости процесса (525 °С и выше), может достигать 100 %. Характер этого влияния можно видеть по кривым 4-6 на рис. 2.4 и кривым 3-4 на рис. 2.5 на примере риформинга бензиновых фракций 85-180 °С и 62-180 °С. [c.9]

Химическое равновесие. Неоднократно проводились термодинамические расчеты с тем, чтобы установить, какие условия осуществления процесса аталитического риформинга благоприятны для протекания реакций ароматизации парафинов [5, б, 8, 9, 55]. Примером может служить реакция ароматизации -гептана. Очевидно, высокие температуры и низкие давления способствуют более полному превращению -гептана в толуод (рис, 1,9). При обычных температурах каталитического риформинга (на входе в реакторы 500 °С) степень превращения -гептана в толуол, равная 95%, может быть достигнута при давлениях, не превышающих 1,5- -1,7 МПа. При этом изменение молярного отношения водород углеводород в пределах 4 1 до 10 1 не оказывает существенного в.цияния на степень превращения -гептана в толуол. [c.28]

Количественная оценка влияния как температуры, так и давления может быть выполнена на основе работы [17] по каталитиче-. скому-риформингу -гептана. СелектиЬность ароматизации гептана была рассчитана нами по формуле (1.13). Как это видно из табл. 1.4, при принятом методе расчета и прочих равных условиях селектив- ность ароматизации практически не зависит от степени превращения гептана. Далее, из той же таблицы следует, что повышение температуры на 28 °С при 1,4 МПа приводит к увеличению молярного выхода ароматических углеводородов (на превращенный гептан) с 42 до 46%, а при 3,5 МПа — с 22 до 27%. Таким образом, увеличение температуры процесса хотя и оказывает положительное влияние на селективность ароматизации парафинов, однако достигаемый при этом эффект невелик и, следовательно, не может играть значительной роли при промышленном осуществлении каталитического риформинга. [c.31]

Бифункциональные катализаторы (например, 0,5—1,0% Pt или Pd на AI2O3) менее активны и работают при 350—450 °С, когда равновесие не так выгодно для образования изопарафинов. В этом оформлении процесс становится похожим на описываемый HHHie риформинг нефтепродуктов. Его проводят в адиабатическом проточном реакторе при 2—4 МПа и избытке водорода (мольное отношение водород углеводород от 2 1 до 3 1). При таких условиях предотвращается развитие реакций дегидрирования парафинов и полимеризации олефинов, благодаря чему катализатор не загрязняется смолистыми веществами. Продукты реакции после конденсации и отделения от циркулирующего водорода подвергают ректификации затем непрореагиро-вавший н-пентан возвращают в цикл, а изопентан выделяют в виде товарного продукта. Степень превращения н-пентана за один проход через реактор составляет 50—60 %, а общий выход изопентана превышает 90 %. [c.31]

Промышленный процесс каталитического риформинга протекает при 470—550 °С. В этих условиях все углеводороды, присутствующие в исходном сырье, претерпевают те или иные превращения. Ароматические углеводороды образуются преимущественно в результате реакции дегидрирования шестичленных циклоалкановых углеводородов и дегидроизомеризации пятичленных алкилированных циклоалкановых углеводородов. В меньшей степени ароматизация является следствием дегидроциклизации парафиновых [c.173]

В большинстве процессов получения ароматических углеводородов из нефти предусматривается превращение нафтеновых углеводородов в ароматические, т. е. дегидрирование эти процессы известны под общим названием каталитического риформинга. В противоположность процессам этого типа для получения ароматических углеводородов применяется также глубокий термический крекинг, главным образом нарафинистых фракций, такой крекинг является основой процесса Катарол . В условиях этого процесса парафиновые углеводороды расщепляются, образуя промежуточные продукты (главным образом бутадиен), которые, соединяясь между собой, дают ароматические углеводороды. Одновременно происходят ароматизация нафтенов и циклизация парафиновых угле водородов. [c.122]

Термический риформинг проводят в значительно более жестких условиях, чем термический крекинг температура на выходе печного змеевика обычно лежит в пределах 524—593 °С. Высокие те.мпературы в этом случае требуются вследствие повышенной термической стойкости углеводородов, выкипающих в пределах температуры кипения бензина. Действительно, при температуре ниже 482 °С крекинг их почти не протекает, в то время как термический крекинг более тяжелых углеводородов обычно начинается уже ири температуре около -127 С., Давление при термическом риформинге обычно лежит в пределах 14—70 ат. Рециркуляция не требуется и обычно не применяется. Бензины отличаются низким коксообразованием и требуемая степень превращения легко достигается при процессе без рециркуляции сколько-нибудь значительного закоксовывания печных труб. Кроме того, проведение процесса без рециркуляции, требующее для достижения высоких степеней превращения высоких температур, пo oб твyoi получению более высокооктановых бензинов. [c.190]

Бифункциональные катализаторы (например, 0,5—1% Pt или Pd на АЬОз) менее активны и работают при 350—450 °С, когда равновесие не так выгодно для образования изопарафинов. В этом оформлении процесс становится похожим на описываемый ниже риформинг нефтепродуктов (стр. 76). Его проводят в адиабатическом проточном реакторе при 20—40 кгс/см (2—4 МПа) избытке водорода (мольное отношение водород углеводород от 2 1 до S 1). При этих условиях предотвращается развитие реакций дегидрирования парафинов и полимеризации олефинов, благодаря чему катализатор не загрязняется смолистыми веществами. Продукты реакции после конденсации и отделения от циркулирующего водорода подвергают ректификации затем непрореагировавший м-пентан возвр.ащают в цикл, а изопентан выделяют в виде товарного продукта. Степень превращения н-пентана за один проход через реактор составляет 50—60%, а общий выход изопентана более 90%. Сообщается о создании бифункциональных катализаторов, способных работать при пониженной температуре (100—250 °С). Их основой является обработанная специальным методом активная окись алюминия с нанесенной на нее платиной, однако точный состав и способ приготовления этого контакта неизвестны. [c.38]

Выделение ароматических углеводородов из нефти простой ректификацией обычно пе представляет интереса из-за низкой концентрации их в бензине и из-за трудности их отделения от нафтеновых углеводородов, кипящих в том же температурном интервале. В большинстве процессов получения ароматических углеводородов из нефтп предусматривается превращение нафтеновых углеводородов в ароматические, т. е. дегидрирование этп процессы известны иод общим названием каталитического риформинга. В противоположность процессам этого типа для получения ароматических углеводородов придменяется также глубокий термический крекинг, главным образом парафпнистых фракций, такой крекинг является основой процесса Катарол . В условиях этого процесса парафиновые углеводороды расщепляются, образуя промежуточные продукты (главным образом бутадиен), которые, соединяясь между собой, дают ароматические углеводороды. Одновременно происходят ароматизация нафтенов п циклизация парафиновых углеводородов. [c.122]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология