Назначение и область применения

Реактор риформинга предназначен для создания оптимального режима проведения данного процесса.

Каталитический риформинг – процесс, позволяющий улучшить качество бензина. Этот процесс используется для повышения октанового числа бензиновых фракций и для получения аренов, являющихся ценным сырьем для нефтехимического синтеза.

В качестве сырья для каталитического риформинга обычно используются бензиновые фракции первичной перегонки нефти. Фракционный состав сырья риформинга определяется целевым продуктом процесса. Если процесс проводится с целью получения высокооктанового бензина, то в качестве сырья используют фракцию85 – 180⁰ С.

Основными продуктами риформинга являются водородсодержащий газ и жидкая фракция – риформат. Водород используют частично для восполнения потерь циркулирующего водородсодержащего газа.

Большую часть водорода направляют на установки гидрокрекинга и гидроочистки нефтепродуктов. Выход технического водорода с концентрацией 90 % (об.) в процессе риформинга на платиновом катализаторе составляет 1 – 2 %. Из водородсодержащего газа при стабилизации выделяют также сухой газ (С₁ – С₂ или С₁ – С₃) и сжиженные газы (С₃ – С₄).

Риформат используют как высокооктановый компонент автомобильных бензинов (октановое число 95 по исследовательскому методу при использовании стандартной схемы каталитического риформинга и октановое число 98 при использовании в схеме адсорбера глубокой сероочистки) или направляют на выделение аренов.

Бензин каталитического риформинга содержит 50 – 60 % (масс.) аренов, около 30 % (масс.) алканов, 10 –15 % (масс.) циклоалканов и меньше 2 % (масс.) непредельных соединений. Алканы представлены в основном фракцией С₅ – С₆ с высоким отношением изоструктур к нормальным. Из аренов преобладают С₇ – С₉. Бензин каталитического риформинга из-за высокого содержания аренов, приводящему к повышенному нагарообразованию, не может в чистом виде использоваться в качестве топлива для автомобилей и подвергается компаундированию.

Основой процесса платформинга (риформинг с использованием платинового катализатора) является перевод нафтеновых и парафиновых углеводородов нормального строения в ароматические и парафиновые изостроения. За счет реакций дегидроциркуляций парафиновых углеводородов, дегидрирования и дегидроциркуляции нафтеновых, изомеризации алканов на платиновом катализаторе под давлением водорода увеличивается октановое число бензина.

Процесс каталитического риформинга пртекает в три ступени, для чего смесь последовательно поступает в реакторы Р₁, Р₂, Р₃. Так как реакции ароматизации на платиновом катализаторе протекают с отрицательным тепловым эффектом, то перед каждым реактором предусмотрен подогрев сырья до необходимых температур в соответствующих радиантных камерах печи.

Глубина превращения сырья по ступеням реакции составляет:

в 1-ой ступени 58 – 60 %;

во 2-ой ступени 28 – 30 %;

в 3-ей ступени 10 – 14 %.

2.Техническая характеристика.

Объемная скорость подачи гидрогенизата в реактор 1 – 2 (ч^-1).

Кратность циркуляции газа: 1500 (м³ газа / м³ сырья).

Катализатор:

Алюмоплатиновый катализатор АП – 56: платина 0.56, фтор 0.35, оксид алюминия до 100

Насыпная плотность r = 600 (кг/м³).

Температура на входе в реактор t = 520⁰ С.

Давление в реакторе Р = 3,4 (МПа).

Плотность бензина r_б = 772 (кг/м³).

Мощность установки G = 2000 (т/сут).

Плотность сырья r_с = 0,753 (кг/м³).

Скорость в свободном сечении переменная.

Пробное давление водой при периодическом техническом освидетельствовании 44 атм. в вертикальном положении (по правилам Госгортехнадзора).

Минимальная температура воды во время испытаний + 20⁰ С.

3. Описание и обоснование конструкции.

Реактор спроектирован по схеме с радиальным вводом сырья, что значительно уменьшает сопротивления. Реактор представляет собой цилиндрический аппарат, выполненный из стали, по центру аппарата спускается перфорированная труба, конец которой заглушен. Поток газа и сырья движется через катализатор от стенок аппарата к центру по радиусу.

Водород при t = 800 К и Р = 2 – 4 МПа вызывает водородную коррозию металла. Поэтому изнутри металлическая стенка реактора защищена футеровкой из торкет-бетона. Кроме того, между стенкой реактора и стаканом с катализатором находится газовый слой. Поэтому необходимо постоянно контролировать с помощью наружных термопар температуру внешней поверхности металла. Сверху в реактор вводится шестизонная термопара, контролирующая температуру внутри реактора.

Газосырьевая смесь поступает в реактор через узел ввода сырья. Далее при помощи разделительного устройства смесь поступает в перфорированные карманы, по внутреннему периметру обечайки, что ведет к лучшему распределению потока внутри реактора.

Пройдя слой катализатора, смесь попадает в центральную перфорированную трубу и, через узел вывода, выходит из реактора.

Выгрузка катализатора осуществляется через люк.

До начала перфорированной трубы внутри реактора засыпаются фарфоровые шарики. Они также насыпаются и сверху на слой катализатора для предотвращения его уноса.

4. Монтаж.

Реактор устанавливается на цилиндрическую опору. После установки реактора в вертикальное положение на опору производят монтаж внутренних устройств через входной штуцер, одновременно представляющий из себя люк, затем монтируют желоба, устанавливаются центральная перфорированная труба и карманы термопар, а также устанавливается распределительное устройство, распределитель потока. Монтажные работы внутренних узлов можно также проводить через люк выгрузки катализатора.

Подъем реактора осуществляестя:

1. Скольжение с подтяжкой.

2. Поворот вокруг шарнира.

Список используемой литературы

1. Смидович Е. В. Технология переработки нефти и газа, М., Химия, 1980.

2. Суханов В. П. Каталитические процессы в нефтепереработке, М., Химия, 1973.

3. Материалы МНПЗ.

4. Химия нефти и газа: Учебное пособие для ВУЗов/Под ред. В.А. Проскурякова и А. Е. Драбкина. – Л.: Химия, 1981.

Дата добавления: 2015-06-04