Каталитический риформинг

Катализаторы процесса крекинга

Сырье и целевые продукты

В качестве сырья в процессах каталитического крекинга используют керосиногазойлевые фракции (473-623), вакуумные газойли (623-773 К).

Присутствие в сырье металлов, коксообразующих веществ, азотистых и сернистых соединений отрицательно влияет на эффективность каталитического крекинга.

Металлы (никель, ванадий, медь, железо и другие содержатся в высококипящих фракциях в основном в виде порфириновых комплексов. Для устранения их дезактивирующего действия на катализатор крекинга обычно используют два приема:

- выделение металлов из сырья каталитического крекинга – деметаллизация;

- пассивация металлов, отложившихся на катализаторе.

Суммарное содержание никеля, ванадия и натрия в сырье не должно превышать 1 мас. ч. на 1млн.

Один из самых рациональных способов подготовки нефтяных фракций для каталитического крекинга – гидроочистка, позволяющая значительно повысить степень превращения сырья и выход бензина, а также понизить коксообразование и содержание серы в продуктах крекинга.

Первые установки каталитического крекинга с неподвижным слоем катализатора, в качестве которого использовали кислые природные глины. В середине 1960-х годов появились аморфные алюмосиликатные катализаторы с высоким содержанием Аl₂О₃.

Одновременно были разработаны цеолитные катализаторы крекинга, которые оказались на несколько порядков активнее аморфных алюмосиликатных катализаторов и позволяли значительно увеличить выход бензина.

Совершенствование цеолитных катализаторов привело к созданию новой технологии каталитического крекинга – к процессу крекинга с подвижным потоком пылевидного катализатора, это так называемый крекинг в лифт-реакторе. Технология была реализована в начале 1980-х годов, и в настоящее время крекинг в лифт-реакторе является главным в нефтепереработке.

Каталитический риформинг (от англ."reform" – переделывать, улучшать) – процесс переработки бензиновых фракций под давлением водорода с целью получения высокооктановых автомобильных бензинов, ароматических углеводородов и водородсодержащего газа. Каталитический риформинг – один из важнейших процессов в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Установки каталитического риформинга с использованием алюмомолибденового катализатора были созданы в 1940-е годы в США (процесс гидроформинга). Впоследствии были разработаны платиновые катализаторы, и процесс получил название "платформинг".

Каталитический риформинг является важнейшим вторичным процессом, обеспечивающим основной объем производства высокооктанового компонента автомобильных бензинов, а также водородсодержащего газа для гидроочистки дизельных топлив и нефтяных дистиллятов.

Каталитический риформинг на платиновом катализаторе - металлической Pt, нанесенной на Al₂O₃, обработанный хлористыми или фтористыми соединениями, занимает ведущее место в производстве ароматических углеводородов – бензола, толуола и ксилолов, являющихся сырьем нефтехимической промышленности.

При каталитическом риформинге протекают побочные реакции – гидрирование и полимеризация ненасыщенных соединений, деалкилирование и конденсация ароматических углеводородов.

Стабильность и селективность катализаторов возрастает при использовании соединений Re или Ir, которые способствуют гидрированию соединений, предшествующих образованию кокса на катализаторе. В результате образуются углеводородный газ, бензин, содержащий значительные количества ароматических углеводородов и водородсодержащий газ.

Каталитический риформинг – сложный химический процесс, в результате которого протекают самые разнообразные химические реакции, например образование ароматических углеводородов:

- дегидрирование шестичленных циклоалканов в (нафтены)

- дегидроизомеризация пятичленных циклоалканов

- ароматизация (дегидроциклизация) алканов.

Идет также изомеризация ациклических насыщенных и ароматических углеводородов:

В процессе риформинга протекают реакции гидрокрекинга. Гидрокрекинг алканов, содержащихся в бензиновых фракциях, сопровождается образованием легких углеводородов

что ухудшает селективность процесса. Аналогичная реакция гидродеалкилирования алкилбензолов, наоборот, позволяет увеличить выход низкомолекулярных гомологов бензола, которые представляют наибольший практический интерес:

Дата добавления: 2014-01-20