Каталитический риформинг

Одной из важнейших характеристик бензинов является детонацион­ная стойкость, определяющая способность их противостоять самовоспла­менению при сжатии. Показателем детонационной стойкости бензинов является октановое число (ОЧ), показывающее (в % объемных) содержа­ние изооктана (ОЧ = 100) в смеси с н-гептаном (ОЧ = 0), которая по дето­национной стойкости эквивалентна бензину, испытуемому в стандартных условиях (на одноцилиндровых моторных установках УИТ-85 или УИТ- 65). Октановое число на установках определяют двумя методами: мотор­ным (по ГОСТ 511 -82) и исследовательским (по ГОСТ 8226-82).

Детонационная стойкость бензинов определяется их углеводородным составом. Наибольшей детонационной стойкостью обладают ароматичес­кие углеводороды, самой низкой — нормальные парафины. Промежуточ­ное положение по этому показателю занимают нафтены, а изопарафиновые и олефиновые углеводороды имеют детонационную стойкость, боль­шую, чем нафтены, но меньшую, чем ароматические. Увеличение степени разветвленности и снижение молекулярной массы повышает детонацион­ную стойкость.

Самую низкую детонационную стойкость (следовательно и ОЧ) имеют бензины прямой перегонки из большинства нефтей, состоя­щие, в основном, из н-парафинов, причем она снижается с повыше­нием температуры конца кипения. Октановые числа таких бензинов, выкипающих до 180°С, не превышают 40-50 ед. (м.м.). Исключение составляют аналогичные бензиновые фракции, получаемые из неко­торых сахалинских и азербайджанских нефтей нафтенового основа­ния и имеющие ОЧ = 71-73 (м.м.). В табл. 5.1 приведены октановые числа некоторых бензиновых прямогонных фракций и их групповой углеводородный состав.

Характеристика некоторых прямогонных бензиновых фракций

Для использования прямогонных бензиновых фракций в качестве высокооктановых компонентов автобензинов их необходимо подверг­нуть процессу, в котором за счет химических превращений в этих фрак­циях увеличилось бы содержание ароматических углеводородов, угле­водородов изостроения и понизилось бы содержание парафинов и нафтенов. Таким процессом является каталитический риформинг, ос­новным назначением которого является ароматизация бензиновых фракций. При необходимости получения из ароматизированных катализатов (риформатов) индивидуальных ароматических углеводоро­дов (бензол, толуол, орто- и параксилолы) используют сочетание риформинга и экстракции. Каталитический риформинг является одним из главнейших процессов в составе современного нефтеперерабатыва­ющего завода.

Первая установка риформинга пущена по лицензии фирмы UOP в 1949 г. Это был «полурегенеративный платформинг», т.е. каталитичес­кий риформинг на алюмоплатиновом катализаторе в реакторах с его ста­ционарным слоем и с периодической остановкой установки для регене­рации катализатора.

Основными лицензиарами процесса каталитического риформинга за рубежом являются 9 фирм, приведенных в табл. 5.2. Ведущая из них — UOP, по лицензиям которой в мире построено около 800 установок (фир­менное название процесса «платформинг»).

В бывшем СССР разработкой теории каталитического риформинга и конструктивным оформлением технологических схем занимались «ВНИИНефтехим» и «Ленгипронефтехим». Суммарная мировая мощ­ность каталитического риформинга на 01.01.1999 г. составила 487,7 млн.т/ год. Если учесть, что на эту дату в мире перерабатывалось около 2 млрд.т нефти, то на долю каталитического риформинга приходится 20-25%.

В настоящее время большинство установок риформинга российских заводов работает на алюмоплатиновом катализаторе АП-64 и бифункци­ональных платино-рениевых катал и заторах серии К.Р.

Для производства риформатовс целью выделения из них индивиду­альных ароматических углеводородов в нашей стране созданы следую­щие типы установок: Л-35-6 с блоком Л-24/300, Л-35-8/300Б и ЛГ-35-8/300Б, Л-35-12/300А. Эти установки скомбинированы с блока­ми экстракции, использующими диэтиленгликоль (ДЭГ) и предназна­чены для извлечения бензола и толуола из риформатов. В качестве сырья используют фракцию 62-105°С.

Для производства толуола и ксилолов спроектированы и внедре­ны установки типов: Л-35-11/300 и Л-35-9, Л-35-11/300 и 350-200, Л- 35-И/300А. Они работают на сырье, выкипающем в пределах 105- 140°С.