- Дипломы
- Курсовые
- Рефераты
- Отчеты по практике
- Диссертации
Модернизация колонны каталитического риформинга
Внимание: Акция! Курсовая работа, Реферат или Отчет по практике за 10 рублей!
Только в текущем месяце у Вас есть шанс получить курсовую работу, реферат или отчет по практике за 10 рублей по вашим требованиям и методичке!
Все, что необходимо - это закрепить заявку (внести аванс) за консультацию по написанию предстоящей дипломной работе, ВКР или магистерской диссертации.
Нет ничего страшного, если дипломная работа, магистерская диссертация или диплом ВКР будет защищаться не в этом году.
Вы можете оформить заявку в рамках акции уже сегодня и как только получите задание на дипломную работу, сообщить нам об этом. Оплаченная сумма будет заморожена на необходимый вам период.
В бланке заказа в поле "Дополнительная информация" следует указать "Курсовая, реферат или отчет за 10 рублей"
Не упустите шанс сэкономить несколько тысяч рублей!
Подробности у специалистов нашей компании.
Только в текущем месяце у Вас есть шанс получить курсовую работу, реферат или отчет по практике за 10 рублей по вашим требованиям и методичке!
Все, что необходимо - это закрепить заявку (внести аванс) за консультацию по написанию предстоящей дипломной работе, ВКР или магистерской диссертации.
Нет ничего страшного, если дипломная работа, магистерская диссертация или диплом ВКР будет защищаться не в этом году.
Вы можете оформить заявку в рамках акции уже сегодня и как только получите задание на дипломную работу, сообщить нам об этом. Оплаченная сумма будет заморожена на необходимый вам период.
В бланке заказа в поле "Дополнительная информация" следует указать "Курсовая, реферат или отчет за 10 рублей"
Не упустите шанс сэкономить несколько тысяч рублей!
Подробности у специалистов нашей компании.
Код работы: | R001649 |
Тема: | Модернизация колонны каталитического риформинга |
Содержание
Содержание: Введение……………………………………………………………………….2 1. Основная часть……………………………………………………………...4 1.1. Аналитический обзор……………………………………………………..4 1..1.2.Прямая перегонка нефти………………………………………………5 1.1.3 Каталитический риформинг …………………………………………….6 1.1.4.Каталитический крекинг………………………………………………....7 1..1.5.Гидрокрекинг……………………………………………………………..8 1.1.6.Состав и физико-химические свойства нефти …………………………8 1.1.7.Химизм процесса изомеризации …….…………………………………10 1.1.8.Схема блока каталитического риформинга установки ЛГ-35-11/300..20 1.1.9.Катализаторы алюмоплатиновые процесса АП-56 и АП-64…………28 1.9.1.Регенерация катализатора……………………………………………….29 1.2.Технологическая часть…………………………………………………….31 1.2.1Характеристика исходного сырья ,вспомогательных материалов ,готовой продукции.……………………………………………………………………...34 1.2.2. Описание технологической схемы……………………………………..39 1.2.3.Контроль производства………………………………………………….42 1.2.4.Расчет основного оборудования………………………………………..49 1.2.5.Материальный баланс …………………………………………………..57 1.3. Система управления производством…………………………………….58 1.4. Безопастность и экологичность производства………………………….65 1.5. Технико-экономические показатели производства…………………….74 1.6.Расчет модернизации колонны К-6 под колонну (ДИП) на установке изомеризации………………………………………………………………………79 2.Вывод…………………………………………………………………………82 3.Заключение………………………………………………………………......83 4.Список использованных источников………………………………………84 Введение. Главным технологическим процессом автомобильных бензинов являются каталитический риформинг и каталитический крекинг. Процесс нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.Процесс каталитического риформинга предназначен для производства высокооктановых компонентов автомобильных бензинов и для производства легких ароматических углеводородов-бензола,толуола и ксилолов. Каталитический риформинг –сложный химический процесс,включающий разные реакции,которые позволяют улучшить углеводородный состав бензиновых фракций и их состав. Процесс каталитического риформинга происходит при температурах 460 0_ 530 0 С.Повышает температуру,выход бензина снижается ,а октановое число и упругость паров бензина повышается. Установка каталитического риформинга ЛГ-35-11/300-95 на ОАО «УНП» г. Ухта с блоком изомеризации эксплуатируется по бензиновому варианту с получением высокооктанового компонента товарных бензинов с октановым числом до 85 пунктов по исследовательскому методу (ИМ). В настоящее время выпускаемые на установке автомобильные бензины не отвечают всем требованиям Евро-стандартов. Цель работы повысить экологические и технические показатели автомобильных топлив путем реконструкции блока изомеризации, заключающейся в дооборудовании блока изомеризации узлом деизопентанизации (ДИП). Внедрение узла ДИП позволит не только улучшить качество автомобильных топлив (октановое число повысится минимум до 92 пунктов по ИМ), но и увеличить мощность и производительность установки, за счет производства дополнительного продукта – изопентана. 2 Один из путей улучшения экологических показателей автомобильных бензинов состоит в снижении содержания в них ароматических углеводородов и, в том числе бензола (самый легкокипящий среди всех ароматических углеводородов), который является особенно токсичным. Повышение содержания последних в топливе ведет к соответствующему увеличению их содержания в выбросах автотранспора . 3 1.Основная часть 1.1. Аналитический обзор Каталитический риформинг бензинов является важнейшим процессом современной нефтепереработки и нефтехимии. Основными компонентами автомобильных бензинов являются рифомат продукт процесса риформинга, и изомеризат, продукт процесса изомеризации. Процесс изомеризации предназначен для повышения октанового числа легкой бензиновой фракции НК-800С, поступающей с блока разделения стабильного гидрогенизата установки каталитического риформинга. Во фракции НК-800С содержатся преимущественно парафины нормального строения, что обусловливает низкое октановое число (менее 70 пунктов по исследовательскому методу). В процессе изомеризации равновесная доля низкооктановых линейных парафиновых углеводородов превращается в высокооктановые изомеры – парафиновые углеводороды разветвленного строения. Реакции изомеризации протекают в стационарном слое хлорированного платиносодержащего катализатора в среде водорода. Процесс проводится в мягком режиме, что выражается в умеренном давлении, низкой температуре в зоне реакции, низком парциальном давлении водорода и высокой объемной скорости подачи сырья. Установленные параметры процесса сводят к минимуму реакции гидрокрекинга и коксообразование. 4 1.1.2. Прямая перегонка нефти . Одним из распространенных методов переработки нефти является ее перегонка . Прямая перегонка нефти представляет процесс разделения на отдельные фракции, отличающиеся между собой в первую очередь температурой кипения. Нефть нагревают, а образующиеся пары отбирают и конденсируются по частям. И в результате перегонки получают топливные дистилляты и остаток (мазут), который в дальнейшем может быть использован для химической переработки или получения смазочных масел. Процесс прямой перегонки нефти проводят на установках непрерывного действия, позволяющих в едином технологическом процессе осуществить испарение и фракционирование дистиллятов. Пары нефти поднимаются в верхнюю часть колонны, разделенной металлическими тарелками с отверстиями, прикрытыми колпачками. 5 Поднимается смесь паров нефти охлаждается и конденсируется на соответствующих тарелках. Сверху колонны производится орошение; в качестве оросителя используется часть легкокипящей фракции. Из колонны выводятся пары бензина, которые сначала охлаждаются нефтью в теплообменнике, а затем водой в холодильнике. При охлаждении пары бензина конденсируются, превращаются в жидкий бензин, который частично идет в хранилище, а частично подается на орошение колонны. Выход бензина при перегонке нефти составляет от 3 до 15% от веса перерабатываемой нефти. Остальные продукты переработки нефти – лигроин, керосин, соляровое масло – выводятся из колонны, охлаждаются в холодильниках и перекачиваются в хранилище. 1.1.3. Каталитический риформинг. Один из основных процессов, позволяет улучшить качество бензинов, и получить ценные мономеры, является каталитический риформинг, который широко распространенный в современной нефтепереработке. И в настоящее время работают в основном установки каталитического риформинга на платиновом катализаторе, так называемый платформинг. Назначение процесса — производство высокооктанового базового компонента автомобильных бензинов, а также получение индивидуальных ароматических углеводородов: бензола, толуола, ксилолов. В результате процесса получают и водородсодержащий газ , используемый в процессах гидроочистки топлив, масляных и других фракций, а также на установках гидрокрекинга. 6 Сырьем для каталитического риформинга служат бензиновые фракции прямой перегонки: широкая фракция 85—180°С для получения высокооктанового бензина, фракции 62—85°С, 85—115°С и 115—150°С для получения бензола, толуола и ксилолов . Иногда к прямогонной широкой бензиновой фракции добавляют низкооктановые бензины коксования, термического крекинга. Сера, содержащаяся в сырье, вызывает отравление катализатора, поэтому платформингу обычно проходит гидроочистка сырья. Минимальная степень дезактивации катализатора достигается при использовании сырья, содержащего 0,01% (масс.) серы. 1.1.4. Каталитический крекинг. Каталитический крекинг нефти (в переводе с английского – расщепление) – технологический процесс, направленный на увеличение выхода бензина путем специальной переработки компонентов тяжелых фракций нефти. При первичной переработке продукта получают в среднем 5-14% от общей массы бензина. Качество получаемого топлива после прямой перегонки не удовлетворяет требованиям современной техники. Каталитический крекинг повышает выход бензина и улучшает его качество. Различают два вида термического (каталитического) крекинга: жидкостный и газофазный. Для первого сырьем является мазут, который подают в печи при 600-625 °С под давлением, близким к атмосферному. Газофазный каталитический крекинг проводится при тех же условиях, но сырьем для него является газойль (солярные масла). При термическом крекинге в структуре высокомолекулярных алканов разрываются карбоновые связи и образуются молекулы низкомолекулярных углеродов, входящих в бензиновую фракцию. 7 1.1.5. Гидрокрекинг. Гидрокрекинг - процесс более позднего поколения, чем каталитический крекинг и каталитический риформинг, поэтому он более эффективно осуществляет те же задачи, что и эти 2 процесса. В качестве сырья на установках гидрокрекинга используют вакуумные и атмосферные газойли, газойли термического и каталитического крекинга, деасфальтизаты, мазуты, гудроны. Гидрокрекинг позволяет увеличить выход компонентов бензина, обычно за счет превращения сырья типа газойля. Качество компонентов бензина, которое при этом достигается, недостижимо при повторном прохождении газойля через процесс крекинга, в котором он был получен. Гидрокрекинг также позволяет превращать тяжелый газойль в легкие дистилляты (реактивное и дизельное топливо). При гидрокрекинге не образуется никакого тяжелого неперегоняющегося остатка (кокса, пека или кубового остатка), а только легко кипящие фракции. 1.1.6. Состав и физико-химические свойства нефти . Нефть представляет сложную смесь органических соединений, преимущественно углеводородов и их производных. Вследствие изменчивости химического состава, физико-химические свойства нефти различных месторождений и даже различных пластов одного месторождения отличаются большим разнообразием. 8 По консистенции нефти различаются от легко подвижных до высоковязких (почти не текучих) или застывающих при нормальных условиях. Цвет нефти меняется от зеленовато-бурого до чёрного . В нефти в основном содержатся следующие классы углеводородов: Парафиновые углеводороды (алканы) – насыщенные (предельные) углеводороды с общей формулой CnH2n+2. Содержание в нефти – 30-70%. Различают алканы нормального (н-алканы) и изостроения (изоалканы). В нефти присутствуют газообразные алканы С2–С4 (в виде растворённого газа), жидкие алканы С5–С16 (основная масса жидких фракций нефти) и твёрдые алканы С17–С53, которые входят в тяжёлые нефтяные фракции и известны как парафины и церезины.Нафтеновые углеводороды (циклоалканы) – насыщенные алициклические углеводороды с общей формулой CnH2n, CnH2n-2 (бициклические) или CnH2n-4 (трициклические). В нефти присутствуют в основном пяти- и шестичленные нафтены. Содержание в нефти – 25-75%. Содержание нафтенов растёт по мере увеличения молекулярной массы нефти. Ароматические углеводороды – соединения, в молекулах которых присутствуют циклические полисопряжённые системы. К ним относятся бензол и его гомологи, толуол, фенантрен и др. Содержание в нефти – 10-15%.Гетероатомные соединения – углеводороды, в состав молекул которых входят кислород, азот, сера, металлы. К ним относятся: смолы , асфальтены, меркаптаны, сульфиды, дисульфиды, тиофены, порфирины, фенолы, нафтеновые кислоты. Подавляющая часть гетероатомных соединений содержится в наиболее высокомолекулярных фракциях нефти, которые обычно называют "смолисто-асфальтеновыми веществами". На их долю приходится до 15%. В нефти также содержатся в малых количествах неорганическая сера, различные металлы и т.д. 9 1.1.7. Химизм процесса изомеризации . Реакции изомеризации парафиновых углеводородов описываются следующей схемой: СН3 | СН3 – СН2 – СН2 – СН2 – СН3 ? СН3 – СН – СН2 – СН3 н-пентан изопентан СН3 – СН2 – СН2 – СН2 – СН2 – СН3 ? СН3 – СН – СН2 – СН2 – СН3 н-гексан | 2-метилпентан СН3 ? СН3 – СН2 – СН2 – СН2 – СН2 – СН3 ? СН3 – СН2 – СН – СН2 – СН3 | 3-метилпентан СН3 ? СН3 | СН3 – СН2 – СН2 – СН2 – СН2 – СН3 ? СН3 – С – СН2 – СН3 | 2,2 – диметилбутан СН3 ? СН3 | СН3 – СН2 – СН2 – СН2 – СН2 – СН3 ? СН3 – СН – СН – СН3 | 2,3 - диметилбутан СН3 Реакции изомеризации обратимы и окончательное распределение изомеров соответствует равновесному составу смеси, который определяется режимом процесса в реакторе и кинетикой реакции. В сырье также присутствуют нафтеновые углеводороды, такие как метилциклопентан, диметилциклопентан, циклогексан. 10 Нафтеновые циклы раскрываются с последующим гидрированием олефинов и образованием парафинов. Реакции раскрытия цикла ускоряются с повышением температуры, и их протекание определяется равновесным составом смеси при заданных параметрах процесса. Для типичных условий в реакторе изомеризации глубина превращения реакции раскрытия нафтеновых колец составляет около 20 –40 %. Нафтены или циклические соединения ингибируют реакции изомеризации и поэтому их присутствие в больших количествах недопустимо. Кроме того, они приводят к значительному расходу водорода и выделению тепла, что нежелательно с точки зрения термодинамического равновесия реакции изомеризации. СН3 | + Н2 ? СН3 – СН2 – СН2 – СН2 – СН2 – СН3 метилциклопентан н-гексан СН3 | — СН3+ Н2 ? СН3 – СН2 – СН2 – СН2 – СН2 – СН2 – СН3 диметилциклопентан н-гептан + Н2 ? СН3 – СН2 – СН2 – СН2 – СН2 – СН3 циклогексан н-гексан 11 Нафтеновые углеводороды метилциклопентан и циклогексан находятся в равновесии. По мере повышения температуры реакция изомеризации нафтенов смещается в сторону образования метилциклопентана. СН3 | ? метилциклопента циклогексан Гидрирование бензола происходит в соответствии с уравнением реакции: +3Н2? бензол циклогексан При мягком режиме процесса реакция гидрокрекинга углеводородов С5–С6 идет в реакторах изомеризации в незначительной степени. Однако парафины С7 легко подвергаются гидрокрекингу с образованием компонентов С3 и С4, при этом расходуется значительное количество водорода. Поэтому содержание углеводородов С7 в сырье изомеризации ограничивается и не должно превышать 3%. СН3 | СН3 – СН2 – СН2 – СН2 – СН2 – СН2 – СН3 + Н2 ? СН3 – СН2 – СН3 + СН3 – СН – СН3 н-гептан пропан бутан 12 Соединения серы. Присутствие соединений серы в сырье или в подпиточном ВСГ снижает активность катализатора. Сера реагирует с платиной с образованием сульфида платины, что снижает активность металлической функции катализатора и тем самым влияет на механизм переноса водорода. Такое снижение активности является временным при непродолжительном превышении нормы по содержанию серы и называется обратимым отравлением. Восстановление происходит после удаления серы. Повышение температуры в реакторе или более высокая скорость подачи водорода способствуют химической десорбции серы из катализатора. При увеличении содержания серы в сырье, повышение температуры может частично скомпенсировать снижение активности катализатора, однако необходимо принять меры по устранению причин. Вода и кислородсодержащие соединения. Отравление катализатора вследствие попадания воды или других кислородсодержащих соединений является необратимым. Соединения кислорода взаимодействуют с активным хлоридом, химически связываются со структурой оксида алюминия, образуя гидроксильные группы, при этом хлорид удаляется в виде HCl. 1 кг кислорода в любой форме дезактивирует 100 кг катализатора. Помимо снижения качества продукта, явным признаком отравления катализатора является снижение перепада температуры (?Т) в верхнем слое катализатора в реакторе, при этом потеря активности будет распространяться вниз по слою. Соединения азота. Органические соединения азота вступают в химические взаимодействия с образованием аммиака, который затем реагирует с хлоридом в составе катализатора или с НСl с образованием хлорида аммония. Это приводит к необратимой дезактивации катализатора, так как хлорид аммония блокирует активные центры, приводит к потере хлорида и, кроме того, нарушается распределение потока по слою катализатора ввиду отложения солей. 13 ми вследствие связывания фторидов с активными центрами катализатора, что влияет на его кислотность. 1 кг фторида дезактивирует около 100 кг катализатора. Непредельные углеводороды. Сырье с высоким содержанием олефинов нельзя перерабатывать без предварительного гидрирования для насыщения этих компонентов. Отрицательное воздействие олефинов объясняется тем, что они в условиях реакции полимеризуются и физически блокируют активные центры катализатора. Циклические углеводороды. Циклические соединения адсорбируются на катализаторе и блокируют активные центры, участвующие в реакциях изомеризации парафинов. Параметры процесса изомеризации Эффективность процесса изомеризации зависит от шести основных параметров: ? температуры в реакторе ? объемной скорости подачи сырья ? мольного отношения водород / углеводородное сырье ? состава сырья ? давления ? подачи хлорида Температура в реакторе. Температура на входе в реакторы изомеризации – основной параметр, влияющий на качество продукта. Повышение температуры приводит к росту активности катализатора и ускоряет наступление равновесия, однако при этом снижается равновесное содержание изомеров в продуктовом потоке. Кроме того, при повышении температуры ускоряются реакции гидрокрекинга. Реакторный узел блока изомеризации имеет в своем составе два последовательно соединенных реактора с одинаковым объемом катализатора. 14 Технологической схемой предусмотрена следующая возможность работы реакторов: - подача газосырьевой смеси в прямом направлении (в первый по ходу реактор и последовательно после теплообмена во второй реактор); - реверсная подача газосырьевой смеси (во второй реактор и последовательно после теплообмена в первый реактор); - байпасирование любого из реакторов для проведения замены катализатора или проведения профилактических работ. Реакции изомеризации в основном протекают в первом реакторе. Кроме того, в первом реакторе гидрируется бензол до циклогексана с последующим раскрытием нафтенового кольца, а также большая часть компонентов С7+ подвергается гидрокрекингу; данные реакции сопровождаются значительным экзотермическим эффектом, что приводит к повышению средней температуры в слое катализатора. Таким образом, первый реактор функционирует при более высокой температуре, следовательно, и скорость реакции в нем выше, чем во втором. Во втором реакторе для протекания завершающей части реакций изомеризации поддерживается более низкая температура, что позволяет достигать более высокого равновесного содержания развлетвленных парафинов. Оптимальные температуры на входе в каждый реактор зависят от состава сырья. Типичные тепловые эффекты реакций: ? гидрокрекинг парафинов/нафтенов 11000 ккал/кмоль ? изомеризация компонентов С5–С6 2200 ккал/кмоль ? гидрирование бензола 50000 ккал/кмоль Объемная скорость. Объемная скорость подачи сырья – отношение часового объемного расхода сырья к объему катализатора в реакторах. Этот параметр является непосредственной мерой жесткости режима. 15 Расчетная объемная скорость для эксплуатации блока изомеризации составляет от 1 до 2 ч-1. Эксплуатация блока изомеризации при низкой объемной скорости является аварийной ситуацией, так как может привести к резкому повышению температуры в реакторе. Не допускается (запрещается) работа блока изомеризации с катализатором I-82 при суммарной объемной скорости ниже 0,5 ч-1 (при объемной скорости ниже 1,0 ч-1 на один реактор), или со скоростью подачи сырья ниже 50 % от проектной. При номинальном расходе сырья и нормальном режиме работы реакторов (два реактора работают последовательно) объемная скорость составляет 1,55 ч-1. Значение объемной скорости подачи сырья при различных режимах работы. Таблица 1.1.1. Загрузка по сырью 60 % от номинальной Загрузка по сырью 110 % от номинальной Нормальный режим работы (в работе два реактора) 0,93 1,71 Режим работы на одном реакторе 1,86 3,41 Из приведенных данных следует, что при работе с одним реактором необходимо снижать нагрузку по сырью до минимальной. Мольное отношение водород / углеводородное сырье. Это отношение определяется как количество молей водорода на моль подаваемого в реактор сырья. Расчетная величина для блока изомеризации составляет 0,16 – 0,18 моль Н2/моль сырья, что обеспечивает достаточное количество водорода на активных центрах катализатора для протекания реакций изомеризации, насыщения бензола и продуктов гидрокрекинга. 16 Наличие достаточного количества водорода для насыщения продуктов гидрокрекинга позволяет избежать образование кокса на катализаторе. При необходимости, для поддержания требуемого мольного соотношения, следует увеличить количество подаваемого ВСГ или, что нежелательно, снизить расход сырья. Состав сырья. Состав сырья блока изомеризации, в том числе содержание бензола и С7+, определяется технологическим режимом колонны К-101 установки 35-11/300-95. При изменении состава сырья необходимо корректировать температуру газосырьевой смеси на входе в реакторы. При высоком содержании циклических углеводородов в сырье, температуру на входе в первый реактор изомеризации необходимо увеличить для повышения средней температуры в слое. Это способствует протеканию реакций раскрытия колец в первом реакторе и снижает ингибирующее действие, которое циклические углеводороды оказывают на реакции изомеризации во втором реакторе. Давление. Установки изомеризации углеводородов С5–С6 «ПЕНЕКС» обычно проектируются для работы при избыточном давлении в реакторах 3,1 ? 3,2 МПа (31,0 ? 32,0 кгс/см2) (изб.). При низком давлении метилциклопентан и циклогексан адсорбируются на катализаторе и снижают скорость протекания реакций изомеризации. Подача хлорида. Для поддержания активности катализатора в систему постоянно подается хлорид, в качестве которого используется перхлорэтилен. Блок изомеризации не должен эксплуатироваться более шести часов без подачи хлорида. В случае недостатка хлора на катализаторе, при прочих равных условиях, содержание углеводородов изостроения в продукте будет снижаться и, следовательно, его октановое число. 17 При возобновлении подачи хлорида активность катализатора восстанавливается до предшествующего уровня, если снижение активности не является результатом снижения содержания иона хлора на поверхности катализатора. При невозможности восстановления подачи хлорида в течение шести часов блок изомеризации должен быть остановлен. 18 1.8.2. Схема блока каталитического риформинга установки ЛГ-35-11/300. Схема блока каталитического риформинга установок ЛГ-35-11/300 имеет изменения : 1 ) добавляется холодильник Х- 6 .2) в третьей ступени риформирования предусматривается для реактора Р-4. 3) для повышения активности катализатора предусматривается подача дихлорэтана перед реактором Р-2. Регенерации подвергается только катализатор риформинга . Катализатор гидроочистки работает без регенерации. После отработки катализатор выгружают и заменяют свежим . Для катализатора АП-64; для АП-56 расход составляет 0,026 — 0,032 кг/т перерабатываемого сырья . Катализаторами риформинга являются небольшие кристаллы платины или платиновых сплавов, нанесенные на пористый промотированный оксид алюминия . При интенсификации установки и переводе на катализатор серии АП-64 мощность установки может быть увеличена на 10—12%. Эти катализаторы считаются бифункциональными, поскольку активную роль играют как металлический, так и оксидный компоненты. На металлических центрах катализатора идут реакции дегидрирования-гидрирования, гидрогенолиза и частично дегидроциклизации. Отечественные катализаторы риформинга представляют;оксид алюминия, промотированный фтором или хлором, с равномерно распределенными по всему объему таблеток платиной (катализаторы серии АП) или платиной и металлическими промоторами. Для подавления реакции гидрогенолиза катализаторы осерняются. Катализаторы серии АП: Для поддержания работы катализатора в реакторы подается небольшое количество дихлорэтана, растворенного в риформате 0,0005% (масс.) К этим характеристикам катализаторов риформинга следует отнести активность, стабильность и селективность. 20 Катализатор гидроочистки работает без регенерации; регенерации подвергается катализатор только перед выгрузкой из реактора. Активность катализаторов обеспечивает необходимую глубину превращения сырья при объемных скоростях его пропускания через катализатор. Регенерация катализаторов риформинга проводится по условиям регенерации алюмоплатиновых катализаторов в сроки . Характеристика промышленных катализаторов риформинга ; алюмокобальтмолнбденовый катализатор — 0,005—0,015 кг; алюмонлатиновый катализатор —0,03—0,025 кг ; МЭА — 0,040 кг; дихлорэтан — 0,007 кг; цеолит или окись алюминия — 0,0105 кг. Алюмокобальтмолибденовый катализатор подвергается регенерации один раз в год . Регенерация катализатора осуществляется паровоздушной смесью при давлении не выше 0,3 МПа и температуре в слое катализатора 520—530 °С. Регенерация катализаторов риформинга проводится по условиям регенерации алюмоплатиновых катализаторов в сроки, установленные технологическим регламентом или в зависимости от степени падения активности катализатора. Максимальные требования селективности к катализатору риформинга сводятся к обеспечению наибольших выходов жидких продуктов и водорода. Преимуществах катализаторов риформинга по основным свойствам можно судить по результатам их испытаний в особо жестких условиях . На каталитический риформинг 1 т сырья расходуется: пар — 220 кг; электроэнергия — 79 МДж; охлаждающая вода — 30,5 м3; мазут — 63,6 кг; топливный газ — 22 м3; химочищенная вода — 0,25 м3; алюмокобальтмолибденовый катализатор — 0,0050—0,0150 кг; алюмоплатиновый катализатор — 0,02—0,025 кг; МЭА — 0,04 кг; цеолиты — 0,0105 кг. 21 Испытания проводятся на пилотной установке по ускоренной методике, предусматривающей повышение температуры по мере снижения активности катализатора с целью сохранения октанового числа бензина риформинга. Регенерации подвергаются как алюмоплатиновый, так и алюмокобальтмолибденовый катализатор гидроочистки. Содержание платины в катализаторах: АП-64 — 0,6 % масс . Характеристикой катализаторов является их механическая прочность, которая отличается устойчивостью к истиранию и устойчивости к раздавливанию . При несоответствии катализатора заданным требованиям прочности в процессе образуются осколки и пыль, которые накапливаются в аппаратах и трубопроводах, затрудняют движение газовой смеси и вызывают увеличение перепада давления в системе. Обычно индекс прочности на раскалывание промышленных катализаторов риформинга составляет 0,97—1,05 кг/мм. Алюмокобальтмолибденовый катализатор гидроочистки подвергается регенерации одни раз в год, при общем сроке службы 48—60 месяцев. Регенерации осуществляется по газовоздушному методу при давлении приблизительно 3 МПа и температуре в слое катализатора не выше 500 °С. Обычно регенерацию проводят в две стадии:прокалка и выжиг катализатора. Регенерацию полиметаллического катализатора риформинга проводят один раз в год при давлении приблизительно 1,5 МПа и температуре 480 °С. Регенерация проводится в две стадии: выжиг кокса и прокалка катализатора и его оксихлорирование. Первые две причины дезактивации катализатора могут полностью или в значительной степени устранены путем окислительной регенерации с последующим диспергированием платины (обработка хлорорганическим соединением при высокой температуре в окислительной среде — оксихлорирование). Накапливания на поверхности катализатора, этих соединения вступают во взаимодействие с платиной, нарушая гидрирующую дегидрирующую функцию катализатора. 22 На каталитический риформинг 1 т сырья расходуется: пар — 115кг (обеспечивается котлами-утилизаторами установки); электроэнергия 350— 340 МДж;охлаждающая вода — 7,4 м3; химочищенная вода — 0,4—0,25 м3; мазут — 76—72 кг; топливный газ — 24—28; алю-мокобальтмолибденовый катализатор — 0,005—0,015 кг; алюмоплатиновый катализатор — 0,02 кг; МЭА — 0,0018 кг; цеолиты — 0,010 —0,04 кг. Катализаторы, отравленные металлами, быстро закоксовываются и после регенерации не восстанавливают своей активности. Соединения серы гидрируются на катализаторах с образованием сероводорода, адсорбция которого приводит к подавлению гидрирующей-дегидрирующей функции катализатора и его быстрому закоксовыванию. Содержание соединений серы дифференцировано для каждого типа катализатора и составляет 20 мг/кг для АП-56, 10 мг/кг для АП-64 и менее 1 мг/кг . Соединения азота превращаются на алюмоплатиновых катализаторах в аммиак, который, адсорбируясь, понижает кислотные функции катализатора . Повышение качества автомобильных бензинов и ароматических углеводородов достигается в процессах каталитического риформирования и разделения ароматических углеводородов за счет углубления степени гидроочистки сырья от нежелательных примесей, как сера, азот, смолистые вещества и непредельные углеводороды, применения высокоэффективных катализаторов, более совершенного оборудования и современной технологии производства. При не долгом соединении азота на катализатор возможна полная реактивация катализатора. Хлор является необходимой составной частью катализаторов риформинга (АП-64) которая вводится для регулирования кислотной функции носителя и поддерживается в определенных пределах добавлением хлорорганических соединений обычно от 0,6 до 1% (масс.) 23 Искусственное повышение влагосодержания используется в некоторых случаях для регулирования активности катализатора . На 1 т перерабатываемого сырья расходуется: пар — 1,45 т; охлаждающая вода — 45,26 м3; мазут — 62,6 кг; топливный газ — 13,1 м3; электроэнергия — 409МДж . В реакторе гидроочистки при температуре 360—400 °С над алюмокобальтмолибденовым катализатором сернистые соединения, содержащиеся в сырье, гидрируются, превращаясь в сероводород. В нашей стране действуют свыше 90 установок каталитического риформинга, вводятся новые мощности с использованием современных катализаторов, успешно осуществляются реконструкция и интенсификация в связи с широким переходом на катализаторы серии АП. В реакторе Р-1 на алюмокобальтмолибденовом катализаторе в присутствии водорода протекают реакции гидросчистки сырья, а также частичный гидрокрекинг с образованием углеводородных газов. В реакторах Р-2, Р-3, Р-4 на алюмоплатиновом катализаторе в присутствии водорода протекают реакции дегидрирования нафтеновых и дегидроциклизации парафиновых углеводородов . При отсутствии на заводе достаточных ресурсов водорода допускается пуск установок, работающих на катализаторе АП-64 на негидроочищенном сырье, при этом содержание серы в сырье может изменяться в пределах 0,01—0,03 % масс . Содержание серы в сырье устанавливается в зависимости от метода пуска установки или типа катализатора . Ограничения по температуре даются во избежание резкого ее подъема при подаче первых порций сырья, что может привести к падению активности катализатора из-за интенсивного коксообразования. Повышение температуры ускоряет образование кокса на катализаторе, снижает выход катализата и концентрацию водорода в циркуляционном газе риформинга . 24 При выводе на режим загрузки по сырью увеличивают во избежание гидравлических ударов, которые могут привести к разрушению катализатора . Регенерация катализаторов производится в том случае, когда катализатор отработал положенный период и его снижа....................... |
Для получения полной версии работы нажмите на кнопку "Узнать цену"
Узнать цену | Каталог работ |
Похожие работы: