WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

ких продуктов процесса увеличивается, а это, в свою очередь, свидетельствует о преимущественном протекании реакций гидрокрекинга именно легкой части сырья. При этом снижение выхода жидких продуктов на сырье процесса с увеличением температуры одинаково для фракций 85°С-КК и 95°С-КК, а именно – разница между выходом при температурах в реакторе третьей ступени 485 и 515°С составляет 1,5 и 1,1% соответственно.

Концентрация ароматических углеводородов в продуктах изменяется мало, наибольшее изменение наблюдается для бензола при температуре 515°С, как следствие деалкилирования более тяжелых аренов. Рост октанового числа с увеличением температуры также незначителен и составляет 2,3 пункта по исследовательскому методу.

3,2,1,Ау С10+ 0,Бензол Толуол Ау С8 Ау С-1,-2,95°С - КК при 485°С; 95°С - КК при 500°С; 95°С - КК при 515°С Рис. 6. Прирост (убыль) содержания ароматических углеводородов в продуктах третьей ступени при различных температурах относительно сырья Изменение относительно сырья, % масс.

Необходимо отметить, что для данной фракции, как и в предыдущих экспериментах, увеличения количества ароматических углеводородов не происходит. На рис. 6 наглядно представлены концентрации ароматических углеводородов в сырье и продуктах процесса. Рост количества бензола при одновременном снижении количества ароматических С9+ при температуре 515°С, как было сказано выше, обусловлен, по-видимому, реакциями деалкилирования последних при высокой температуре.

8,7,6,5,4,3,2,1,0,С4 С5 С6 С7 С8 С9 СПарафиновые углеводороды 95 С – КК; 95 С - КК при 485 С; 95 С - КК при 500 С; 95 С - КК при 515 С ° ° ° ° ° ° ° Рис. 7. Содержание парафиновых углеводородов в сырье третьей ступени и продуктах процесса при различных температурах Динамика изменения содержания парафиновых углеводородов (рис. 7) показывает, что наибольшее изменение с ростом температуры претерпевает концентрация парафинов С8 и С9. Концентрации парафинов С6 и С7 от температуры практически не зависят, а парафинов С4 и С5 возрастают. Снижение концентрации тяжелой парафиновой части с одновременным ростом легкой положительно влияет на октановое число продукта. Максимальное снижение концентрации наблюдается для парафинов С8, причем на отрезке температур 485Концентрация, % масс.

500°С изменение концентрации много меньше, чем на отрезке 500-515°С. Для парафинов С9 эта тенденция выражена достаточно ярко.

При риформинге фракции 105°С-КК наблюдается следующая тенденция:

выход жидких продуктов с увеличением температуры начала кипения сырьевой фракции третьей ступени риформинга с 95 до 105°С практически не возрастает.

Это может быть обусловлено тем, что в данный температурный интервал при разгонке не попадают парафиновые углеводороды с числом атомов углерода менее восьми. Этот фактор определяет низкое газообразование при гидрокрекинге, так как в ходе реакций образуются компоненты бензина, а не только газ.

Кроме того, отсутствие прироста выхода продукта является дополнительным доказательством бесполезности дальнейшего повышения температуры начала кипения сырьевой фракции последней ступени.

4,3,2,1,Ау С10+ 0,Бензол Толуол Ау С8 Ау С-1,-2,-3,105°С - КК при 515°С 105°С - КК при 485°С; 105°С - КК при 500°С;

Рис. 8. Прирост (убыль) содержания ароматических углеводородов в продуктах третьей ступени при различных температурах относительно сырья Изменение относительно сырья, % масс.

Октановое число и содержание ароматических углеводородов для продуктов, полученных из фракции 105°С-КК наивысшие и составляют 113,пунктов по исследовательскому методу и 88,44% масс. соответственно. Распределение количества ароматических углеводородов в продуктах процесса наглядно представлено на рис. 8. Видно, что в ходе процесса происходит некоторое перераспределение концентраций аренов в сторону снижения концентрации ароматических С9+. Примечательно, что в отличие от остальных видов сырья для фракции 105°С-КК не происходит резкого увеличения количества бензола.

С увеличением температуры опытов количество тяжелых парафинов С8 – С10 в катализатах третьей ступени равномерно снижается, а парафинов С4-Сслабо возрастает (рис. 9). Отмечено, что концентрация парафинов С6 проходит через максимум при температуре 500°С, а затем их содержание снижается с одновременным ростом концентрации парафинов С4-С5.

8,7,6,5,4,3,2,1,0,С4 С5 С6 С7 С8 С9 СПарафиновые углеводороды 105 С – КК; 105 С - КК при 485 С; 105 С - КК при 500 С; 105 С - КК при 515 С ° ° ° ° ° ° ° Рис. 9. Содержание парафиновых углеводородов в сырье третьей ступени и продуктах процесса при различных температурах Концентрация, % масс.

Это может объясняться тем, что при увеличении температуры от 485 до 500°С интенсифицируются реакции гидрокрекинга парафинов С8. Предположительно при этом преимущественно образуются парафины С6. При дальнейшем увеличении температуры эксперимента преимущественно протекают реакции гидрокрекинга с образованием более легких продуктов, кроме того, частично подвергаются гидрокрекингу и парафины С6, в результате чего и образуется экстремум концентрации по температуре.

Сравнение продуктов в рамках одного эксперимента не позволяет увидеть полной картины. Для этого необходимо провести сопоставление продуктов, полученных при использовании в качестве сырья различных фракций риформата второй ступени.

Содержание суммарной ароматики для всех видов сырья с повышением температуры растет. Наибольший рост наблюдается для продуктов фракции 85°С-КК, а максимальная наблюдаемая концентрация ароматических углеводородов у продуктов фракции 105°С-КК.

114,112,110,108,106,104,102,Сырье 485 500 Температура на 3 ступени, °С фр 95°С – КК; фр 105°С - КК фр 85°С – КК;

Рис. 10. Зависимость октанового числа катализатов от температуры третьей ступени риформинга ОЧИМ Показатель октанового числа полученных продуктов во многом повторяет профиль показателя содержания ароматических углеводородов (рис.10), что объясняется одинаковым распределением аренов в продуктах при малом влиянии парафиновой составляющей, вследствие ее малой концентрации.

На данной стадии процесса показана возможность производства компонентов автобензинов с октановыми числами более 100 пунктов по ИМ. Это позволяет производить на основе катализата риформинга бензины с октановым числом 98, а в перспективе и 100 по ИМ, что при традиционной технологии затруднительно и требует дополнительного количества дорогостоящих высокооктановых разбавителей и октанповышающих добавок (МТБЭ, алкилат и др.).

Октановое число продуктов смешения имеет обратную, относительно октанового числа катализатов третьей ступени, зависимость от температуры начала кипения сырьевой фракции (рис. 10, 11).

107,106,105,104,103,102,101,100,99,98,485 500 Температура на 3 ступени, °С фр 85°С – КК; фр 95°С – КК; фр 105°С - КК Рис. 11. Зависимость октанового числа смесей на основе катализатов третьей ступени от температуры третьей ступени риформинга Смеси, полученные на основе катализатов фракций 85°С-КК и 95°С-КК, во всем диапазоне температур имеют октановое число больше, чем у продукта, ОЧИМ полученного по традиционной технологии. Для смесей на основе продуктов фракции 105°С-КК при температурах 485 и 500°С октановые числа ниже, а при 515°С выше, чем у традиционного риформата (100,1 пункт по ИМ).

101,100,99,98,97,96,485 500 Температура 3 ступени, °С фр 85°С – КК; фр 95°С – КК; фр 105°С - КК Рис. 12. Зависимость показателя октан-тонн смесей на основе катализатов третьей ступени от температуры третьей ступени риформинга Зависимость показателя октан-тонн для продуктов смешения от температуры на третьей ступени риформинга и температуры начала кипения сырьевой фракции (рис. 12) свидетельствует, что все продукты, полученные с разделением реакционной смеси, имеют значения показателя октан-тонн выше, чем у риформата, полученного по традиционной технологии (85,3).

В четвертой главе рассматривается вариант снижения содержания бензола методом гидрирования его в составе головных фракций, выделенных из реакционной смеси перед входом в последний реактор установки риформинга.

Было рассмотрено гидрирование на катализаторе риформинга RG-482 и на опытных образцах оксидных катализаторов KW-3, KW-7 и KW-14.

Показатель октан тонн На катализаторе RG-482 гидрирование бензола в циклогексан обеспечивает снижение концентрации бензола до 0,03 – 0,04% масс.

Из всех головных фракций получены продукты с содержанием бензола менее 0,1% масс. (табл. 3).

Таблица Качество сырья и продуктов процесса гидрирования на катализаторе RG-До гидрирования После гидрирования Сырье процесса Содержание ОЧИМ Содержание ОЧИМ бензола, % масс. бензола, % масс.

76,НК – 85°С 8,89 0,04 75,70,НК - 95°С 6,67 0,03 68,74,НК - 105°С 6,20 0,03 69,Для катализаторов марки KW наблюдается меньшая степень гидрирования как бензола, так и более тяжелых аренов.

В результате наблюдается значительно меньшее снижение октанового числа при гидрировании, особенно для фракций НК-95°С и НК-105°С, так как в них содержатся толуол и ароматические С8, гидрирование которых нежелательно.

Таблица Качество сырья и продуктов процесса гидрирования на катализаторе KW - До гидрирования После гидрирования Сырье процесса Содержание ОЧИМ Содержание ОЧИМ бензола, % масс. бензола, % масс.

76,7 1,НК – 85°С 8,89 76.70,3 0,НК - 95°С 6,67 69.74,3 0,НК - 105°С 6,20 73. Меньшая степень гидрирования бензола не позволяет во всех случаях получить компоненты с содержанием бензола менее 1,0% масс. Такой результат удалось получить только на катализаторе KW-7 (табл. 4).

В пятой главе по результатам проведенных исследований были предложены различные схемы осуществления процесса риформинга, одна из них с разделением реакционной смеси и гидрирования бензола в составе головной фракции приведена на рис. 13.

Первый вариант риформинга учитывает разделение реакционной смеси перед третьим реактором с последующим смешением головной фракции с продуктом третьей ступени. Данная схема позволяет увеличить выход на 9,3% масс. на риформат второй ступени и поднять октановое число на 6,4 пункта ИМ.

Из приведенных данных (табл. 5) видно, что наиболее эффективным является вариант с выделением из реакционной смеси перед третьим реактором фракции НК-85°С. В этом случае получаемые продукты имеют наибольшие октановые числа и максимальный уровень показателя октан-тонн. Данная схема предназначена для предприятий имеющих достаточное количество высокооктановых разбавителей для достижения содержания бензола в товарных бензинах менее 1% масс. или не ставящих такой задачи.

Вторым вариантом реализации процесса риформинга с разделением реакционной смеси перед третьим реактором является схема с гидрированием бензола в составе головной фракции (рис. 13).

В данном варианте реализации процесса предусматривается блок гидрирования выделенной из реакционной смеси головной фракции как основного носителя бензола. В ходе исследования была поставлена задача: добиться содержания бензола в продукте менее 1% масс. Это связано с нормами на содержание бензола в товарных бензинах, принятых в странах Евросоюза и США.

Такой уровень содержания бензола в продуктах риформинга гарантирует выполнение требований стандарта, так как остальные компоненты бензинового фонда содержат бензола менее 1% или не содержат вовсе.

IV VII VI V I II III Рис. 13. Принципиальная схема осуществления процесса риформинга с разделением реакционной смеси перед третьим реактором с последующим смешением головной фракции с продуктом третьей ступени:

1-первый реактор каталитического риформинга; 2-второй реактор; 3-блок разделения риформата второй ступени; 4-третий реактор риформинга; 5-узел смешения бензина; 6-блок гидрирования головной фракции;

I-сырье риформинга; II-риформат второй ступени; III-остаточная фракция риформата второй ступени; IV –головная фракция риформата второй ступени; Vкатализат третьей ступени; VI-смесь гидрированной головной фракции и катализата третьей ступени; VII-гидрированная головная фракция На катализаторе риформинга максимальное значение содержания бензола в продукте 1,77% масс., а минимальное 0,17% масс., что составляет снижение от концентрации в риформате традиционной схемы соответственно на 49 и 95% относ.

Для катализатора KW-7 подобные показатели выглядят следующим образом: наивысшая концентрация бензола 2,04% масс., наименьшая 0,42% масс., относительное снижение 41 и 88% относ.

Третьим вариантом реализации процесса может быть схема с выводом продуктов без смешения. При такой организации процесса возможно получение высокооктанового (до 113,7 пунктов по ИМ), насыщенного ароматическими углеводородами (до 88,4% масс.) катализата третьей ступени и головных фракций с октановым числом 70,3-76,7 пунктов по ИМ без гидрирования и 68,5-75,пункта по ИМ с содержанием бензола до 0,04% масс. после гидрирования. Ка тализаты третьей ступени могут быть использованы в качестве компонентов высокооктановых бензинов, в том числе с октановыми числами 98-100 пунктов по ИМ, и в нефтехимии. Головные фракции имеют достаточное октановое число для компонентов регулярных автобензинов.

Таблица Характеристика продуктов, полученных на основе катализата третьей ступени риформинга и головных фракций второй ступени при простом компаундировании и с использованием блока гидрирования (температура в реакторе третьей ступени 500°С) Выход на Содержание сырье Октан- бензола, % Смесь ОЧИМ процесса, тонны масс.

% масс.

Риформат традиционного процесса 76,7 100,1 76,8 3,НК – 85°С + 85°С – КК 85,5 104,7 89,6 3,НК – 95°С + 95°С – КК 87,8 99,7 87,6 2,НК – 105°С + 105°С – КК 88,0 99,4 87,5 2,Гидрирование головной фракции на катализаторе RG-НК – 85°С + 85°С – КК 85,5 104,3 89,2 0,НК – 95°С + 95°С – КК 87,8 99,1 87,0 0,НК – 105°С+105°С–КК при 88,0 97,3 85,6 0,Гидрирование головной фракции на катализаторе KW-НК – 85°С + 85°С – КК 85,5 104,7 89,6 0,НК – 95°С + 95°С – КК 87,8 99,6 87,5 0,НК – 105°С+105°С–КК 88,0 99,0 87,1 0,Рассмотренные выше варианты предполагают непосредственное вмешательство в схему установки, что во многих случаях может быть затруднительно.

Для этого рассматривается вариант с добавлением к действующей установке риформинга блока разгонки риформата и дополнительного реактора, причем роль этих узлов могут выполнять установки вторичной перегонки бензинов и устаревшая или простаивающая установка гидропроцессов.

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»