Переработка нефти риформинг

Крекинг.В процессе крекинга крупные молекулы высококипящих фракций сырой нефти расщепляются на меньшие молекулы, из которых состоят низкокипящие фракции.

В результате крекинга получают бензины, а также алкены, необходимые как сырье для химической промышленности. Крекинг, в свою, очередь подразделяется на три важнейших типа: гидрокрекинг, каталитический крекинг и термический крекинг.

Гидрокрекинг. Эта разновидность крекинга позволяет превращать высококипящие фракции нефти (воски и тяжелые масла) в низкокипящие фракции. Процесс гидрокрекинга заключается в том, что подвергаемую крекингу фракцию нагревают под очень высоким давлением в атмосфере водорода. Это приводит к разрыву крупных молекул и присоединению водорода к их фрагментам. В результате образуются насыщенные молекулы небольших размеров. Гидрокрекинг используется для по­лучения газойля и бензинов из более тяжелых фракций.

Каталитический крекинг. Этот метод приводит к образованию смеси насыщенных и ненасыщенных продуктов. Каталитический крекинг проводится при сравнительно невысоких температурах, а в качестве катализатора используется смесь кремнезема и глинозема. Таким путем получают высококачественный бензин и ненасыщенные углеводороды из тяжелых фракций нефти.

Термический крекинг. Крупные молекулы углеводородов, содержащихся в тяжелых фракциях нефти, могут быть расщеплены на меньшие молекулы путем нагревания этих фракций до температур, превышающих их температуру кипения. Как и при каталитическом крекинге, в этом случае получают смесь насыщенных и ненасыщенных продуктов.

Термический крекинг имеет особенно важное значение для получения ненасыщенных углеводородов, например, этилена и пропена. Для термического крекинга используются паровые крекинг-установки, в которых углеводородное сырье нагревают в печи до 800°С и разбавляют паром. Это увеличивает выход алкенов. После того, как крупные молекулы исходных углеводородов расщепятся на более мелкие молекулы, горячие газы охлаждают водой, которая превращается в сжатый пар. Затем охлажденные газы поступают в ректификационную (фракционную) колонну, где они охлаждаются до 40°С. Конденсация более крупных молекул приводит к образованию бензина и газойля. Несконденсировавшиеся газы сжимают в компрессоре, который приводится в действие сжатым паром, полученным на стадии охлаждения газов. Окончательное разделение продуктов производится в колоннах фракционной перегонки.

Риформинг. В отличие от процессов крекинга, которые заключаются в расщеплении более крупных молекул на менее крупные, процессы риформинга приводят к изменению структуры молекул или к их объединению в более крупные молекулы. Риформинг используется в переработке сырой нефти для превращения низкокачественных бензиновых фракций в высококачественные фракции. Кроме того, он используется с целью получения сырья для нефтехимической промышленности. Процессы риформинга могут быть подразделены на три типа: изомеризация, алкилирование, а также циклизация и ароматизация.

Изомеризация. В этом процессе молекулы одного изомера подвергаются перегруппировке с образованием другого изомера. Процесс изомеризации имеет очень важное значение для повышения качества бензиновой фракции, получаемой после первичной перегонки сырой нефти. Процесс нагрева данной фракции до 500-600°С под давлением 20-50 атм носит название Термического риформинга.

Для изомеризации неразветвленных алканов может также применяться Каталитический риформинг. Например, бутан можно изомеризовать, превращая его в 2-метилпропан, с помощью катализатора из хлорида алюминия при температуре 100°С или выше.

Алкилирование. В этом процессе алканы и алкены, которые образовались в результате крекинга, воссоединяются с образованием высокосортных бензинов. Такие алканы и алкены обычно имеют от двух до четырех атомов углерода. Процесс проводится при низкой температуре с использованием сильнокислотного катализатора, например, серной кислоты.

Циклизация и ароматизация. При пропускании бензиновой и лигроиновой фракций, полученных в результате первичной перегонки сырой нефти, над поверхностью таких катализаторов, как платина или оксид молибдена(VI), на подложке из оксида алюминия, при температуре 500°С и под давлением 10-20 атм происходит циклизация с последующей ароматизацией гексана и других алканов с более длинными неразветвленными цепями.

Отщепление водорода от гексана, а затем от циклогексана, называется Дегидрированием. Риформинг этого типа в сущности представляет собой один из процессов крекинга. Его называют платформингом, каталитическим риформингом или просто риформингом. В некоторых случаях в реакционную систему вводят водород, чтобы предотвратить полное разложение алкана до углерода и поддержать активность катализатора. В этом случае процесс называется гидроформингом.

Очистка от серы. Сырая нефть содержит сероводород и другие соединения, содержащие серу. Содержание серы в нефти зависит от месторождения. При перегонке сырой нефти органические соединения, содержащие серу, расщепляются, и в результате образуется дополнительное количество сероводорода. Сероводород попадает в нефтезаводской газ или во фракцию сжиженного нефтяного газа. Поскольку сероводород обладает свойствами слабой кислоты, его можно удалить, обрабатывая нефтепродукты каким-либо слабым основанием. Из полученного, таким образом, сероводорода можно извлекать серу, сжигая сероводород в воздухе и пропуская продукты сгорания над поверхностью катализатора из оксида алюминия при температуре 400°С.

Http://mylektsii. ru/3-11169.html

Нефть – это один из главных двигателей экономики на протяжении всего 20-го века. И многие страны, в том числе и Россия, на территориях которых расположены огромные залежи этого природного ископаемого, за его счет сказочно богатели и становились мировыми сверхдержавами. Но саму по себе нефть как сырье использовать крайне нерентабельно. Поэтому существует масса способов переработки. И одна из ключевых технологий, которая используется уже на протяжении многих десятков лет, называется риформинг нефти.

Нефтяное сырье, добытое из недр земли, сдержит в себе достаточно ценных элементов. В их числе не только так называемые легкие (светлые) фракции, которые наиболее востребованы в промышленности, но также гудрон, асфальтены и различные смолы.

Чтобы получить из сырья бензин, производится специальная перегонка нефти. Но в результате первичной обработки получается всего 20 процентов нужного топлива. По современным меркам, это очень плохой результат, который делает весь процесс невыгодным. Да к тому же полученный бензин не самого хорошего качества. А говоря профессиональным языком – бензин имеет низкое октановое число.

И чтобы улучшить эти значения, было придумано проводить вторичную переработку. Она то и получила название риформинг. Этот способ изобрели еще в далеком 1911 году. И всего лишь спустя 25 лет, технология стала применяться в промышленных масштабах. Плюс, на протяжении всего времени метод перегонки постоянно совершенствовался. Сегодня это главная технология получения высококачественного топлива.

Сегодня применяют так называемый каталическийриформинг, то есть переработку, которая проходит при помощи специальных катализаторов. Как правило, это различные металлы платиновой группы. Плюс, сам процесс протекает при высокой температуре.

В результате перегонки получаются различные высокооктановые продукты, которые называют риформатами. Есть и еще один неоспоримый плюс – при каталическомриформинге практически отсутствуют выбросы в атмосферу вредных веществ, а значит, он безопасен для окружающей среды.

В качестве катализаторов используют различные металлы. Чаще всего речь идет об окиси алюминия, в который еще добавляют крошечные кристаллы платины. Плюс данного реагента в том, что не требуются большие температуры для перегонки. Достаточно нагреть установку до 500 градусов.

Но некоторые компании, которые обладают достаточными финансовыми ресурсами, используют более дорогие металлы. Например, рений, иридий или германий, а также добавляют галогены – фтор или хлор. Это позволяет сделать процесс перегонки более стабильным.

С помощью данной технологии удается получить крайне важные для современного мира продукты. В первую очередь, это особое нефтехимическое сырье – ароматические углеводороды, толуол и бензол. Но главным результатом вторичной перегонки является высококачественный бензин с высоким октановым числом. Этот показатель лежит в границах от 93 до 102.

Причем, процесс получается выгодный с точки зрения расходования сырья. С помощью современных установок удается получить 85 процентов нужных продуктов. А в абсолютных единицах – это почти 500 миллионов тонн нефтехимических изделий высокого качества в год. И все благодаря риформингу.

Установка риформинга представляет собой огромную конструкцию, где главными элементами являются специальные реакторы. Их может быть 3-4 штуки в зависимости от объемов загружаемого сырья и получаемого результата.

В каждом реакторе есть свой неподвижный слой катализаторов, с помощью которых и происходит вторичная перегонка нефти. И все они соединены между собой целой системой труб и многокамерных переходов, в которых при прохождении сырья происходит нагрев до нужной температуры.

Сегодня есть масса способов получения ароматических углеводородов. Более того, каждая компания старается придумать свой метод, и надежно потом держит его в секрете. Но если говорить в целом о технологии, то существует только два основных принципа:

    В первом случае риформинг нефти проводится во всех реакторах одновременно. И как только один из них выработает полностью свой катализатор, он останавливает работу. И ждет, когда остальные завершат перегонку. После этого все реакторы восстанавливают свои катализаторы, и процесс повторяется. Второй случай – непрерывный процесс. Для этого используют специальные регенерирующие системы. В них содержится необходимый катализатор. И как только какой-то реактор риформинга потратит этот элемент, он получает новую порцию. А в это время в установке происходит процесс регенерации катализатора. В такой схеме, как правило, используют 2-3 установки.

Конечно, второй метод выглядит более эффективным, так как процесс не останавливается. А это позволяет получить больше конечного продукта за меньшее время.

Http://www. kudagradusnik. ru/index. php/novosti-ekologii-kratko-menu/8065-kataliticheskij-riforming-nefti. html

Одним из процессов, позволяющим улучшить качество бензинов, а также получить ценные мономеры, является каталитический риформинг, широко распространенный в современной нефтепереработке. 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 (технический водород), используемый далее в процессах гидроочистки топлив, масляных и других фракций, а также на установках гидрокрекинга.

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 соответственно. Иногда к прямогонной широкой бензиновой фракции добавляют низкооктановые бензины коксования, термического крекинга. Сера, содержащаяся в сырье, вызывает отравление (дезактивацию) катализатора, поэтому платформингу обычно предшествует гидроочистка сырья. Минимальная степень дезактивации катализатора достигается при использовании сырья, содержащего 0,01% (масс.) серы.

При каталитическом риформинге углеводороды нефтяных фракций претерпевают значительные превращения, в результате которых образуются ароматические углеводороды. Это — дегидрирование шестичленных нафтеновых углеводородов, дегидроизомеризация алкилированных пятичленных нафтенов и дегидроциклизация парафиновых углеводородов; одновременно протекают реакции расщепления и деалкилирования ароматических углеводородов, а также их уплотнения, которые приводят к отложению кокса на поверхности катализатора. Для предотвращения закоксовывания катализатора и гидрирования образующихся при крекинге непредельных углеводородов в реакторе поддерживается давление водорода 3—4 МПа при получении высокооктанового бензина и 2 МПа — при получении индивидуальных ароматических углеводородов.

Все основные реакции протекают с отрицательным тепловым эффектом (с поглощением тепла), причем суммарный тепловой эффект процесса определяется глубиной превращения углеводородов. В ходе процесса температура (480—520°С) снижается, и дальнейшего превращения сырья не происходит. Поэтому для полного превращения сырья необходим промежуточный подогрев смеси непревращенного сырья и продуктов реакции и использование нескольких последовательных реакторов (обычно трех).

Выход высокооктанового компонента бензина составляет 80—88% (масс.), его октановое число 80—85 (моторный метод) против 30—40 для сырья.

Основным промышленным катализатором процесса риформинга является алюмоплатиновый катализатор (0,3—0,8% масс., платины на оксиде алюминия), в последние годы наряду с платиной на основу наносится рений. Применение более активного биметаллического платино-рениевого катализатора позволяет снизить давление в реакторе с 3—4 до 0,70—1,4 МПа. Катализатор имеет форму цилиндров диаметром 2,6 мм и высотой 4 мм.

В настоящее время наиболее распространен платформинг в стационарном слое катализатора (нерегенеративный способ); продолжительность, работы катализатора между регенерацией достигает 360 сут. В последнее время уделяется внимание процессу платформинга с непрерывной регенерацией движущегося катализатора. В этом процессе три реактора расположены друг над другом и выполнены в виде одной конструкции. Катализатор из первого (верхнего) реактора перетекает во второй, затем в третий. Из последнего реактора катализатор подается в специальный регенератор и после регенерации вновь поступает в первый реактор. Таким образом осуществляется непрерывный процесс, при этом удается поддерживать более высокий средний уровень активности катализатора, чем в системах со стационарным катализатором.

При заменен платинового катализатора на платиново-рениевый удается достичь н только смягчения режима (уменьшения давления), но и учеличить межрегенерационный период до 720 суток и более.

Установка риформинга со стационарным слоем катализатора включает следующие блоки:

    гидроочистки сырья; очистки циркуляционного газа; каталитического риформинга; сепарации газов; стабилизации бензина.

Сырье насосом 12 под давлением (4,7 МПа) подаётся на смешение с циркулирующим газом гидроочистки и избыточным водородсодержащим газом риформинга. Эта газосырьевая смесь подогревается в отдельной секции печи 16 (до 425°С) и поступает в реактор гидроочистки 15. В реакторе на алюмокобальтмолибденовом катализаторе разрушаются присутствующие в сырье соединения серы, которые удаляются затем в виде сероводорода. Одновременно происходит очистка сырья от соединений азота и кислорода.

Из реактора 15 парогазовая смесь выходит снизу, охлаждается в кипятильнике 10 и холодильнике 14 и с температурой 35°С поступает в газосепаратор 8. Здесь смесь разделяется на жидкий гидрогенизат и циркуляционный газ. Газ поступает в абсорбер 2 снизу на очистку от сероводорода с помощью раствора моноэтаноламина (МЭА), затем компрессором 11 сжимается до давления 4,7—5,0 МПа и возвращается в систему гидроочистки. Избыток циркуляционного газа сжимается компрессором 1 до давления 6 МПа и выводится с установки.

Гидрогенизат из сепаратора 8 охлаждается в теплообменнике 9 и поступает в отпарную колонну 7. С верха колонны выводятся сероводород, углеводородные газы и водяные пары, которые после конденсации и охлаждения в аппарате 6 направляются в сепаратор 4. С низа сепаратора 4 конденсат забирается насосом 5 и возвращается в колонну 7. Головной продукт (сероводород и углеводородные газы) из сепаратора поступает в колонну 3, где он очищается от сероводорода с помощью раствора МЭА. С верха колонны 3 пары направляются во фракционирующий абсорбер 27.

Гидрогенизат выводится из колонны 7 снизу и после кипятильника 10 и теплообменника 9 направляется насосом 13 в блок платформинга, предварительно смешиваясь с циркулирующим водородсодержащим газом. Газопродуктовая смесь подогревается вначале в теплообменнике 20, затем в соответствующей секции печи 16 и с температурой 500—520°С поступает в реактор 19. Последующий ход смеси — реакторы 18 и 17, причем перед каждым из реакторов она подогревается в змеевиках печи 16. Наконец, из последнего реактора 17 газопродуктовая смесь направляется в теплообменник 20 и холодильник 21, где охлаждается до 30°С, и поступает в сепаратор высокого давления 22 (3,2—3,6 МПа) для отделения циркуляционного газа от катализата.

Циркуляционный газ под давлением 5 МПа компрессором 24 возвращается в систему платформинга, а избыток его — в систему гидроочистки. Нестабильный катализат из сепаратора 22 поступает в сепаратор низкого давления 23 (давление 1,9 МПа). Выделившийся из катализата углеводородный газ выходит с верха сепаратора и смешивается с углеводородным газом гидроочистки перед входом во фракционирующий абсорбер 27. В этот же абсорбер насосом 25 подается и жидкая фаза из сепаратора 23. Абсорбентом служит стабильный катализат (бензин). В абсорбере 27 при давлении 1,4 МПа и температуре внизу 16 °С и вверху 40°С отделяется сухой газ.

Нестабильный катализат насосом 26 прокачивается через теплообменник 31 и подается в колонну 34, где и происходит его стабилизация. Часть продукта для поддержания температуры низа в аппаратах 27 и 34 циркулирует через соответствующие секции печи 28. Головная фракция стабилизации после охлаждения и конденсации в аппарате 32 поступает в приемник 33, откуда насосом 35 частично возвращается в колонну на орошение, а избыток выводится с установки.

Стабильный бензин с низа колонны 34 после охлаждения в теплообменниках 31 и 30 насосом 29 подается во фракционирующий абсорбер 27, избыток его выводится с установки.

Http://proofoil. ru/Oilrefining/Oilrefining23.html

На протяжении всего 20 века нефть играла важную роль в мировой экономике, и сегодня она остается главным видом ископаемого сырья для производства топлива. Нефть хорошего качества, содержащая высокий процент легких фракций, таких как бензин, сама по себе может быть использована в энергетике. Однако рентабельность такого мероприятия крайне невысокая. Именно поэтому еще Дмитрий Иванович Менделеев подчеркивал значение процесса переработки сырой нефти. В этом материале мы расскажем о том, как осуществляется переработка сырья и что такое риформинг — одна из ключевых технологий нефтехимического комплекса.

Как уже было сказано выше, сырье может содержать не только наиболее ценные светлые (легкие) фракции, но и смолы, асфальтены и гудрон. Чтобы получить бензин осуществляется первичная перегонка нефти, в результате которой добывают до 20% нужного топлива. Однако по современным меркам это весьма неудовлетворительный результат. Кроме того, получаемый бензин, чаще всего, имеет низкое октановое число.

Именно поэтому проводится вторичная переработка нефти. Риформинг — одна из технологий вторичной перегонки сырья. В результате риформинга на нефтеперерабатывающих заводах получают 85% бензина с октановым числом 92-95.

Впервые риформинг стал применяться в начале 20 века. Данная технология отличалась от той, что применяется сегодня. Его принцип заключался в термической обработке фракций после прямой перегонки. Итогом являлся бензин с октановым число 70-76.

Для повышения эффективности процесса переработки русским химиком Зелинским была разработана технология каталитического риформинга. В 1911 году ученый установил, что присутствие катализатора в виде платины или никеля позволяет значительно улучшить результаты. Технология была доработана Молдавским и Камушером. В конечном виде каталитический крекинг применяется и сегодня.

Установки для риформинга состоят из нескольких реакторов и ректификационной колоны. При этом установлен специальный стационарный слой катализатора. Кроме того, высокотехнологичные установки предполагают наличие непрерывного процесса регенерации катализатора.

Эффективность рифморинга зависит от состава нефти. Наиболее успешно технология применяется при переработке нафтенового сырья. Напротив, присутствие парафина и алифатов снижают эффективность риформинга.

Имеющиеся требования к бензину предписывают, что температура окончания кипения нефти не должна превышать 200 градусов по Цельсию.

Инженеры, работающие в направлении развития риформинга, прикладывают значительные усилия для поиска путем снижения рабочего давления в установках, так как снижение давления ведет к росту октанового числа конечного продукта. Тем не менее, присутствие катализатора создает существенные ограничения в этой работе, поэтому большое внимание уделяется также разработке новых видов катализаторов.

Http://forexneft. ru/riforming-nefti/

Установки каталитического риформинга являются в настоящее время почти обязательным звеном нефтепере­рабатывающего завода. Назначение этого процесса — по­лучение высокоароматизированных бензиновых дистил­лятов, которые используются в качестве высокооктано­вого компонента или для выделения из них индивидуаль­ных ароматических углеводородов: бензола, толуола, ксило­лов. — Прим. ред.

Третье поколение процессов нефтепереработки было вызвано к жизни повышением требований рынка к каче­ству бензина. При этом качество бензина, как правило, определяется его октановым числом, которое мы будем обсуждать только в главе XII «Компаундирование бензи­на». В 50-е и 60-е годы погоня за октановым числом была доминирующим фактором в торговле бензином. Катали­тический риформинг был предложен как один из спосо­бов увеличения октанового числа. Чтобы понять эту гла­ву, полезно иметь условную закладку на главе V, посвя­щенной химическому составу нефти.

В отличие от процессов, которые мы обсуждали до сих пор, в процессе каталитического риформинга температу­ры кипения веществ меняются очень незначительно. Из­менение касается, в основном, химического состава.

Сырьем для каталитического риформинга является, в основном, прямогонная нафта и реже дистилляты вто­ричного происхождения, например, бензин термическо­го крекинга, коксования и гидрокрекинга. Эти фракции обычно содержат высокие концентрации парафинов и нафтенов. В процессе каталитического риформинга мно­гие из этих компонентов превращаются в ароматические соединения, которые имеют гораздо более высокие окта­новые числа.

Ниже приведено типичное изменение состава нафты в этом процессе:

При этом происходят в основном следующие полез­ные химические реакции:

Часть парафинов и нафтенов подвергается крекингу, превращаясь при этом в углеводородные газы.

Часть нафтенов и ароматических углеводородов теряет боковые цепи, которые при этом также превращаются в углеводородные газы.

Самый важный момент, который следует запомнить, — это то, что парафины и нафтены превращаются в аромати­ческие соединения и некоторые изомеры, как показано на рисунке 9.1.

Вы можете подумать, что для осуществления этих сложных превращений используется какое-нибудь не­обыкновенное оборудование. На самом деле нужен не­обычный катализатор, который на этот раз состоит из оксида алюминия (А120з), силикагеля (Si02) и платины (Pt). Платины требуется не так уж мало (на несколько миллионов долларов для одной риформинг-установки), поэтому катализатор заслуживает большого внимания.

Существует несколько способов приведения углеводо­родного сырья в контакт с катализатором. Здесь мы рас­смотрим вариант, который называется процесс с непод­вижным слоем катализатора, так как в этом случае угле­водороды просачиваются сквозь слой катализатора, на­ходящийся в реакторе.

Для наиболее эффективного протекания каждой из: реакций, изображенных на рисунке 9.1, требуются раз-; ные условия работы установки, то есть разные давления, температуры и продолжительности пребывания сырья в реакторе. Поэтому используют три последовательных ре­актора (рис. 9.2), и каждый из них выполняет свою рабо­ту. Давление в реакторах — 200—500 psi (14—35 атм), а

Температура – 480-520°С (900—975°F). Реакторы обычно имеют характерную сферическую форму.

Сырье сжимают до определенного давления, нагрева­ют и подают в первый реактор, где оно просачивается сквозь слой катализатора и выходит из нижней части реактора. Эта процедура повторяется еще дважды в двух последующих реакторах. Затем продукт пропускают через холодильник, где большая его часть сжижается. Сжиже­ние нужно для того, чтобы отделить богатый водородом газ и направить его на рециркуляцию. Это довольно важ­ный момент, которому стоит посвятить несколько слов.

Водород является важным побочным продуктом ката­литического риформинга. Взгляните еще раз на химичес­кие реакции. Большинство из них сопровождается выде­лением водорода, потому что в ароматических углеводо­родах его меньше, чем в парафинах или нафтенах. Но водород здесь же и потребляется. Его нужно подмешивать к сырью, чтобы в реакторах постоянно сохранялась его высокая концентрация. В этом случае атомы углерода не осаждаются на катализаторе, как при каталитическом крекинге. Вместо этого углерод реагирует с водородом с образованием углеводородных газов.

Вернемся к оборудованию. Поток водорода частично направляется на установку газофракционирования, а ча­стично возвращается в процесс. Жидкий продукт из ниж­ней части сепаратора направляется на разделение в ко­лонну стабилизации, которая является не чем иным, как дебутанизатором (бутановой колонной). Нижняя фрак­ция, риформат (или катализат) отделяется в этой колон­не от углеводородных газов (до бутана), которые подни­маются вверх и направляются на ГФУ насыщенного газа.

Через некоторое время работы установки активность катализатора падает. Это приводит к снижению октано­вого числа риформата и уменьшению его выхода на еди­ницу объема сырья.

Раньше установки риформинга останавливали для ре­генерации катализатора, но затем был разработан непре­рывный режим, который осуществляется за счет добав­ления еще одного реактора. В любой момент времени три реактора находятся в работе, а четвертый — в режиме регенерации катализатора. Регенерация осуществляется путем подачи горячего воздуха, который удаляет с по­верхности катализатора углерод, превращая его в соот­ветствующие монооксид и диоксид. Для восстановления катализатора реактор нужно выводить из процесса всего на 30 часов; таким образом, процесс почти всегда ведет­ся со свежим катализатором.

Http://msd. com. ua/pererabotka-nefti/kataliticheskij-riforming/

Риформинг – это процесс преобразования линейных и нециклических углеводородов в бензолоподобные ароматические молекулы. Ароматические углеводороды имеют более высокое октановое число, чем молекулы других углеводородов, и поэтому они предпочтительней для производства современного высокооктанового бензина.

При термическом риформинге, как и при каталитическом крекинге, основная цель состоит в превращении низкооктановых бензиновых компонентов в более высокооктановые. Процесс обычно применяется к парафиновым фракциям прямой перегонки, кипящим в пределах 95-205? С. Более легкие фракции редко подходят для таких превращений.

Существуют два основных вида риформинга – термический и каталитический. В первом соответствующие фракции первичной перегонки нефти превращаются в высокооктановый бензин только под воздействием высокой температуры; во втором преобразование исходного продукта происходит при одновременном воздействии как высокой температуры, так и катализаторов. Более старый и менее эффективный термический риформинг используется кое-где до сих пор, но в развитых странах почти все установки термического риформинга заменены на установки каталитического риформинга.

Если бензин является предпочтительным продуктом, то почти весь риформинг осуществляется на платиновых катализаторах, нанесенных на алюминийоксидный или алюмосиликатный носитель.

Большинство установок риформинга – это установки с неподвижным слоем. (Процесс каталитического риформинга, в котором используется стационарный катализатор, называется платформингом.) Но под действием давления ок. 50 атм (при получении бензина с умеренным октановым числом) активность платинового катализатора сохраняется примерно в течение месяца. Установки, в которых используется один реактор, приходится останавливать на несколько суток для регенерации катализатора. В других установках используется несколько реакторов с одним добавочным, где проводится необходимая регенерация. Жизнь платинового катализатора сокращается при наличии серы, азота, свинца и других "ядов". Там, где эти компоненты представляют проблему, обычно до входа в реактор проводят предварительную обработку смеси водородом (т. н. гидроочистка, когда до подачи в реактор нефтяных погонов – бензинов прямой перегонки – их пропускают через водородсодержащие газы, которые связывают вредные компоненты и снижают их содержание до допустимых пределов). Некоторые реакторы с неподвижным слоем заменяются на реакторы с непрерывной регенерацией катализатора. В этих условиях катализатор перемещается через реактор и непрерывно регенерируется.

Реакции, в результате которых при каталитическом риформинге повышается октановое число, включают:

1) дегидрирование нафтенов и их превращение в соответствующие ароматические соединения;

2) превращение линейных парафиновых углеводородов в их разветвленные изомеры;

3) гидрокрекинг тяжелых парафиновых углеводородов в легкие высокооктановые фракции;

4) образование ароматических углеводородов из тяжелых парафиновых путем отщепления водорода.

Большинство богатых водородом газов, выделяющихся в этих установках, используются при гидрокрекинге и т. п.

I. Предмет и структура химии Химия – одна из отраслей естествознания, предметом изучения которой являются химические элементы ( атомы ), … ХИМИЯ в Цитатнике Wiki:

ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ – см. ЭКОНОМИКО – МАТЕМАТИЧЕСКИЕ … МЕТОДЫ в Словаре экономических терминов:

ЦЕНООБРАЗОВАНИЯ – основной способ решения задачи ценообразования. Принято выделять административный, затрат-ный (по издержкам) , рыночный, контрактный, параметрический (с учетом параметров … МЕТОДЫ в Словаре экономических терминов:

УПРАВЛЕНИЯ АДМИНИСТРАТИВНЫЕ, ДИРЕКТИВНЫЕ, КОМАНДНЫЕ, РАСПОРЯДИТЕЛЬНЫЕ – см. ДИРЕКТИВНЫЕ МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ … МЕТОДЫ в Словаре экономических терминов:

ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕБЕСТОИМОСТИ ЕДИНИЦЫ ПРОДУКЦИИ – способы исчисления затрат на производство и реализацию отдельных видов продукции в денежном выражении. Существуют следующие … МЕТОДЫ в Словаре экономических терминов:

ВЕДЕНИЯ ВОЙНЫ ЗАПРЕЩЕННЫЕ – см. ЗАПРЕЩЕННЫЕ МЕТОДЫ ВЕДЕНИЯ ВОЙНЫ … МЕТОДЫ в Словаре экономических терминов:

БАНКОВСКОГО КРЕДИТОВАНИЯ – элемент кредитного механизма, отражающий характер движения ссуженных средств. Различаются два метода кредитования – по обороту и по … ХИМИЯ в Педагогическом энциклопедическом словаре:

В школе, учебный предмет, в содержание которого входят основы химии – науки о веществах, их составе, строении, свойствах, процессах превращения, … ХИМИЯ в Большом энциклопедическом словаре:

(возможно от греч. Chemia – Хемия, одно из древнейших названий Египта), наука, изучающая превращения веществ, сопровождающиеся изменением их состава и … РИФОРМИНГ в Большом энциклопедическом словаре:

(англ. reforming) переработка нефтепродуктов (главным образом бензиновых и лигроиновых фракций нефти) при 490-540 °С и давлении 0,7-3,5 МПа с целью … ХИМИЯ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:

Центральное издательство Государственного комитета Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. Основано в начале 1918 при Научно-техническом … РИФОРМИНГ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:

(англ. reforming, от reform – переделывать, улучшать), промышленный процесс переработки бензиновых и лигроиновых фракций нефти с целью получения высокооктановых бензинов … ХИМИЯ в Энциклопедическом словаре Брокгауза и Евфрона:

Первоначальное значение и происхождение этого слова неизвестно; возможно, что оно просто старое название северного Египта, и тогда наука Chemi значит … РИФОРМИНГ в Современном энциклопедическом словаре:

(английское reforming, от reform – переделывать, улучшать), переработка бензиновых и лигроиновых фракций нефти с целью получения автомобильных бензинов, ароматических углеводородов … ХИМИЯ в Энциклопедическом словарике:

[средневековое латинское (al)chimia (ал)химия, от арабского alkimiya] наука, исследующая состав, внутреннее строение и превращения веществ, а также механизмы этих изменений, … РИФОРМИНГ в Энциклопедическом словарике:

(английское reforming, от reform – переделывать, улучшать), переработка бензиновых и лигроиновых фракций нефти с целью получения автомобильных бензинов, ароматических углеводородов … ХИМИЯ в Энциклопедическом словарике:

И, мн. нет, ж. 1. Одна из основных областей естествознания – наука о веществах, их составе, строении, свойствах и взаимных … ХИМИЯ в Энциклопедическом словаре:

, – и, ас. 1. Наука о составе, строении, свойствах веществ и их превращениях. Неорганическая ж. Органическая х. Физическая х. (основывающаяся … ХИМИЯ в Большом российском энциклопедическом словаре:

Х́ИМИЯ ТВЁРДОГО ТЕЛА, изучает реакции, в к-рых участвует одно или неск. в-в в кристаллич. или тв. аморфном (стеклообразном) состоянии. На … ХИМИЯ в Большом российском энциклопедическом словаре:

"Х́ИМИЯ И ЖИЗНЬ – XXI ВЕК", ежемес. науч.- популярный журнал, с 1965 (до 1997 "Химия и жизнь"), Москва. Учредители (1998) … ХИМИЯ в Большом российском энциклопедическом словаре:

Х́ИМИЯ (возможно, от греч. Сhemiа – Хемия, одно из древнейших назв. Египта), наука, изучающая превращения в-в, сопровождающиеся изменением их состава … РИФОРМИНГ в Большом российском энциклопедическом словаре:

РИФ́ОРМИНГ (англ. reforming), переработка нефтепродуктов (гл. обр. бензиновых и лигроиновых фракций нефти) при 490-540 °C и давлении 0,7-3,5 МПа с … ХИМИЯ в Энциклопедии Брокгауза и Ефрона. ХИМИЯ в Полной акцентуированной парадигме по Зализняку:

Хи'мия, хи'мии, хи'мии, хи'мий, хи'мии, хи'миям, хи'мию, хи'мии, хи'мией, хи'миею, хи'миями, хи'мии, … ХИМИЯ в Популярном толково-энциклопедическом словаре русского языка:

-и, только ед. , ж. 1) Научная дисциплина, изучающая вещества, их состав, строение, свойства и взаимные превращения. Аналитическая химия. Органическая … ХИМИЯ в Новом словаре иностранных слов:

( ср.-лат. (al)chimia (ал)химия) одна из областей естествознания, наука о веществах, их составе, строении, свойствах и взаимных превращениях; современная х. … ХИМИЯ в Словаре иностранных выражений:

[ср.-лат. (al)chimia (ал)химия] одна из областей естествознания, наука о веществах, их составе, строении, свойствах и взаимных превращениях; современная х. подразделяется … ХИМИЯ в словаре Синонимов русского языка:

Автохимия, агрохимия, астрохимия, макрохимия, микрохимия, радиогеохимия, радиохимия, спецхимия, … РИФОРМИНГ в словаре Синонимов русского языка:

Гидроформинг, … ХИМИЯ в Новом толково-словообразовательном словаре русского языка Ефремовой:

Ж. 1) а) Научная дисциплина, изучающая вещества, их состав, строение, свойства и взаимные превращения. б) Учебный предмет, содержащий теоретические основы … . ХИМИЯ в Новом толково-словообразовательном словаре русского языка Ефремовой:

Конечная часть сложных существительных – названий наук, объединяющих смежные области знаний, одним из компонентов которых является химия (агрохимия, биохимия, геохимия … РИФОРМИНГ в Словаре русского языка Лопатина:

Наука о составе, строении, свойствах веществ и их превращениях Неорганическая х. Органическая х. Физическая х. (основывающая на общих принципах физики). … ХИМИЯ в Словаре Даля:

Жен. , греч. наука о разложении и составлении веществ, тел, об отыскании неразлагаемых стихий, основ. Химик, ученый по науке этой. … ХИМИЯ в Современном толковом словаре, БСЭ:

(возможно, от греч. Chemia – Хемия, одно из древнейших названий Египта), наука, изучающая превращения веществ, сопровождающиеся изменением их состава … РИФОРМИНГ в Современном толковом словаре, БСЭ:

(англ. reforming), переработка нефтепродуктов (главным образом бензиновых и лигроиновых фракций нефти) при 490-540 °С и давлении 0,7-3,5 МПа с целью … ХИМИЯ в Толковом словаре русского языка Ушакова:

Химии, мн. нет, ж. (греч. chemeia). Наука о составе, строении, изменениях и превращениях, а также об образовании новых простых и … ХИМИЯ в Толковом словаре Ефремовой:

Химия ж. 1) а) Научная дисциплина, изучающая вещества, их состав, строение, свойства и взаимные превращения. б) Учебный предмет, содержащий теоретические … . ХИМИЯ в Толковом словаре Ефремовой:

Конечная часть сложных существительных – названий наук, объединяющих смежные области знаний, одним из компонентов которых является химия (агрохимия, биохимия, геохимия … ХИМИЯ в Новом словаре русского языка Ефремовой:

Ж. 1. Научная дисциплина, изучающая вещества, их состав, строение, свойства и взаимные превращения. отт. Учебный предмет, содержащий теоретические основы данной … . ХИМИЯ в Новом словаре русского языка Ефремовой:

Конечная часть сложных существительных – названий наук, объединяющих смежные области знаний, одним из компонентов которых является химия (агрохимия, биохимия, геохимия … ХИМИЯ в Большом современном толковом словаре русского языка:

I ж. 1. Научная дисциплина, изучающая вещества, их состав, строение, свойства и взаимные превращения. отт. Учебный предмет, содержащий теоретические основы … . ХИМИЯ в Большом современном толковом словаре русского языка:

Конечная часть сложных имен существительных – названий наук, объединяющих смежные области знаний, одним из компонентов которых является химия ( агрох'имия, … ХИМИЯ И МЕТОДЫ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ в Словаре Кольера:

Нефть – это природная жидкая смесь разнообразных углеводородов с небольшим количеством других органических соединений; ценное полезное ископаемое, залегающее часто вместе … СССР. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:

Науки Математика Научные исследования в области математики начали проводиться в России с 18 в., когда членами Петербургской АН стали Л. … СССР. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:

Науки Авиационная наука и техника В дореволюционной России был построен ряд самолётов оригинальной конструкции. Свои самолёты создали (1909-1914) Я. М. … СОЕДИНЁННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:

Штаты Америки (США) (United States of America, USA). I. Общие сведения США – государство в Северной Америке. Площадь 9,4 млн. … НЕФТЬ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:

Нефть (через тур. neft, от перс. нефт) – горючая маслянистая жидкость со специфическим запахом, распространённая в осадочной оболочке Земли, являющаяся … АЗЕРБАЙДЖАНСКАЯ СОВЕТСКАЯ СОЦИАЛИСТИЧЕСКАЯ РЕСПУБЛИКА в Большой советской энциклопедии, БСЭ:

Советская Социалистическая Республика (Азербайджан Совет Сосиалист Республикасы), Азербайджан. I. Общие сведения Азербайджанская ССР образована 28 апреля 1920. С 12 марта … ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:

И электрохимические методы обработки, общее название методов обработки конструкционных материалов непосредственно электрическим током, электролизом и их сочетанием с механическим воздействием. … УКРАИНСКАЯ СОВЕТСКАЯ СОЦИАЛИСТИЧЕСКАЯ РЕСПУБЛИКА в Большой советской энциклопедии, БСЭ:

Советская Социалистическая Республика, УССР (Украiнська Радянська Социалicтична Республika), Украина (Украiна). I. Общие сведения УССР образована 25 декабря 1917. С созданием … СССР. ЛИТЕРАТУРА И ИСКУССТВО в Большой советской энциклопедии, БСЭ:

И искусство Литература Многонациональная советская литература представляет собой качественно новый этап развития литературы. Как определённое художественное целое, объединённое единой социально-идеологической … РОССИЙСКАЯ СОВЕТСКАЯ ФЕДЕРАТИВНАЯ СОЦИАЛИСТИЧЕСКАЯ РЕСПУБЛИКА, РСФСР в Большой советской энциклопедии, БСЭ. НЕФТЯНЫЕ МОНОПОЛИИ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:

Монополии капиталистических стран. Капиталистическое нефтяное хозяйство является сферой деятельности мощных монополий. Решающую роль в отрасли играют немногим более 10 международных … НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:

Промышленность, отрасль тяжёлой индустрии, охватывающая переработку нефти и производство нефтепродуктов (без производства сажи) (см. также Нефтехимический синтез, Основной органический … БЕЛОРУССКАЯ СОВЕТСКАЯ СОЦИАЛИСТИЧЕСКАЯ РЕСПУБЛИКА в Большой советской энциклопедии, БСЭ:

Советская Социалистическая Республика (Беларуская Савецкая Сацыялicтычная Рэспублiкa), Белоруссия (Беларусь). I. Общие сведения БССР образована 1 января 1919. С созданием Союза … ОСТАТКИ НЕФТЯНЫЕ* в Энциклопедии Брокгауза и Ефрона:

? Нефтяными О. или мазутом называют ту часть нефти, которая остается по отгонке от последней осветительных масл. Количество нефтяных О. … ХИМИЯ И МЕТОДЫ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ: БЕНЗИН в Словаре Кольера:

К статье ХИМИЯ И МЕТОДЫ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ Бензин – самый важный продукт переработки нефти; из сырой нефти производится до 50% …

Http://slovar. cc/rus/koler/1569164.html

Каталитический риформинг предназначен для повышения октанового числа прямогонных бензиновых фракций путём химического превращения углеводородов, входящих в их состав, до 92-100 пунктов. Процесс ведётся в присутствии алюмо-платино-рениевого катализатора. Повышение октанового числа происходит за счёт увеличения доли ароматических углеводородов. Выход высокооктанового компонента составляет 85-90% на исходное сырьё. В качестве побочного продукта образуется водород, который используется на других установках НПЗ. Мощность установок риформинга составляет от 300 до 1000 тыс. тонн и более в год по сырью.

Оптимальным сырьём является тяжёлая бензиновая фракция с интервалами кипения 85-180°С. Сырьё подвергается предварительной гидроочистке – удалению сернистых и азотистых соединений, даже в незначительных количествах необратимо отравляющих катализатор риформинга. Установки риформинга существуют 2-х основных типов – с периодической и непрерывной регенерацией катализатора – восстановлением его первоначальной активности, которая снижается в процессе эксплуатации. В России для повышения октанового числа в основном применяются установки с периодической регенерацией. Основные реакции риформинга поглощают существенные количества тепла, поэтому процесс ведется последовательно в 3-4 отдельных реакторах, объёмом от 40 до 140 м3, перед каждым из которых продукты подвергаются нагреву в трубчатых печах. Выходящая из последнего реактора смесь отделяется от водорода, углеводородных газов и стабилизируется. Полученный продукт – стабильный риформат охлаждается и выводится с установки.

При регенерации осуществляется выжиг образующегося в ходе эксплуатации катализатора кокса с поверхности катализатора с последующим восстановлением водородом и ряд других технологических операций. На установках с непрерывной регенерацией катализатор движется по реакторам, расположенным друг над другом, затем подаётся на блок регенерации, после чего возвращается в процесс. Каталитический риформинг на некоторых НПЗ используется также в целях производства ароматических углеводородов – сырья для нефтехимической промышленности. Продукты, полученные в результате риформинга узких бензиновых фракций, подвергаются разгонке с получением бензола, толуола и смеси ксилолов (сольвента).

Http://studwood. ru/1755408/matematika_himiya_fizika/kataliticheskiy_riforming

Хатмуллина Д. Д. Каталитический риформинг [Текст] // Технические науки: теория и практика: материалы II Междунар. науч. конф. (г. Чита, январь 2014 г.). — Чита: Издательство Молодой ученый, 2014. — С. 106-109. — URL https://moluch. ru/conf/tech/archive/88/4681/ (дата обращения: 20.04.2018).

В настоящее время каталитический риформинг стал одним из ведущих процессов нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. С его помощью удается улучшать качество бензиновых фракций и получать ароматические углеводороды) особенно из сернистых и высокосернистых нефтей. В последнее время были разработаны процессы каталитического риформинга для получения топливного газа из легких углеводородов. Возможность выработки столь разнообразных продуктов привела к использованию в качестве сырья не только бензиновых фракций прямой перегонки нефти, но и других нефтепродуктов.

Процесс каталитического риформинга осуществляют при сравнительно высокой температуре и среднем давлении, в среде водородсодержащего газа.

Каталитический риформинг проходит в среде газа с большим содержанием водорода (70–80 объемн. %). Это позволяет повысить температуру процесса, не допуская глубокого распада углеводородов и значительного коксообразования. В результате увеличиваются скорость дегидрирования нафтеновых углеводородов и скорости дегидроциклизации и изомеризации парафиновых углеводородов. В зависимости от назначения процесса, режима и катализатора в значительных пределах изменяются выход и качество получаемых продуктов. Однако общим для большинства систем каталитического риформинга является образование ароматических углеводородов и водородсодержащего газа.

Назначение процесса каталитического риформинга, а также требования, предъявляемые к целевому продукту, требуют гибкой в эксплуатации установки. Необходимое качество продукта достигается путем подбора сырья, катализатора и технологического режима.

Процесс каталитического риформинга предназначен для повышения детонационной стойкости бензинов и получения индивидуальных ароматических углеводородов, главным образом бензола, толуола ксилолов — сырья нефтехимии. Важное значение имеет получение в процессе дешевого водородсодержащего газа для использования в других гидрокаталитических процессах.

– превращение низкооктановых бензиновых фракций, получаемых при переработке любых нефтей, в том числе высокосернистых и высоко-парафинистых, в катализат — высокооктановые компоненты бензинов;

– превращение узких или широких бензиновых фракций, получаемых при переработке любых нефтей или газового конденсата, в катализат, из которого тем или иным методом выделяют ароматические углеводороды, в основном бензол, толуол, этилбензол и изомеры ксилола.

Бензиновые фракции большинства нефтей содержат 60–70 % парафиновых, 10 % ароматических и 20 –30 % пяти – и шестичленных нафтеновых углеводородов. Среди парафиновых преобладают углеводороды нормального строения и монометилзамещенные их изомеры.

Помимо прямогонных бензинов, как сырье каталитического риформинга используют бензины вторичных процессов — коксования и термического крекинга после их глубокого гидрооблагораживания, а также гидрокрекинга.

Выход прямогонных бензинов относительно невелик (около 15–20 % от нефти). Кроме того, часть бензинов используется и для других целей (сырье пиролиза, производств водорода, получение растворителей и т. д.). Поэтому общий объем сырья, перерабатываемого на установках каталитического риформинга, не превышает обычно потенциального содержания бензиновых фракций в нефтях.

Сырьем каталитического риформинга служат бензиновые фракции с началом кипения не ниже 60–62 ºС, поскольку в самых легких фракциях бензина не содержатся углеводороды с шестью атомами углерода и присутствие легких фракций в сырье вызывает ненужное газообразование. Обычно риформингу подвергают фракцию, выкипающую в пределах 85–180 ºС. Повышение конца кипения способствует коксообразованию и потому нежелательно. С повышением начала кипения растет выход бензина, так как более тяжелые нафтеновые и парафиновые углеводороды легче подвергаются ароматизации. Однако фракции с началом кипения 105 или 140ºС применяют обычно в тех случаях, когда более легкие фракции направляют на отдельную установку риформинга для получения индивидуальных ароматических углеводородов.

Решающее значение имеет углеводородный состав исходного бензина: чем больше сумма нафтеновых и ароматических углеводородов в бензине, тем селективнее процесс, т. е. тем больше выход катализата и соответственно меньше выход продукта побочных реакций гидрокрекинга — углеводородного газа.

Подготовка сырья риформинга включает ректификацию и гидроочистку. Ректификация используется для выделения определенных фракций бензинов в зависимости от назначения процесса. При гидроочистке из сырья удаляют примеси (сера, азот и др.), отравляющие катализаторы риформинга, а при переработке бензинов вторичного происхождения подвергают также гидрированию непредельные углеводороды.

В процессе каталитического риформинга образуются газы и жидкие продукты (риформат). Риформат можно использовать как высокооктановый компонент автомобильных и авиационных бензинов или направлять на выделение ароматических углеводородов, а газ, образующийся при риформинге, подвергают разделению. Высвобождаемый при этом водород частично используют для пополнения потерь циркулирующего водородсодержащего газа и для гидроочистки исходного сырья (если она есть), но большую же часть водорода с установки выводят. Такой водород значительно дешевле специально получаемого. Именно этим объясняется его широкое применение в процессах, потребляющих водород, особенно при гидроочистке нефтяных дистиллятов. Кроме водородсодержащего газа из газов каталитического риформинга выделяют сухой газ (C1—С2 или С1—С3) и сжиженные газы (Сз—С4); в результате получают стабильный дебутанизированный бензин. В ряде случаев на установке (в стабилизационной ее секции) получают стабильный бензин с заданным давлением насыщенных паров. Это имеет значение для производства высокооктановых компонентов автомобильного или авиационного бензина. Для получения товарных автомобильных бензинов бензин риформинга смешивают с другими компонентами (компаундируют). Смешение вызвано тем, что бензины каталитического риформинга содержат 60–70 % ароматических углеводородов и имеют утяжеленный состав, поэтому в чистом виде они непригодны для использования. В качестве компаундирующих компонентов могут применяться легкие бензиновые фракции (н. к. 62 °С) прямой перегонки нефти, изомеризаты и алкилаты. Поэтому для увеличения производства высокооктановых топлив на основе бензинов риформинга необходимо расширять производства высокооктановых изопарафиновых компонентов.

Каталитический риформинг — сложный химический процесс, включающий разнообразные реакции, которые позволяют коренным образом преобразовать углеводородный состав бензиновых фракций и тем самым значительно улучшить их антидетонационные свойства.

Основой процесса служат три типа реакций. Наиболее важны перечисленные ниже реакции, приводящие к образованию ароматических углеводородов.

Изомеризация углеводородов — другой тип реакций, характерных для каталитического риформинга. Наряду с изомеризацией пятичленных и шестичленных нафтенов, изомеризации подвергаются как парафины, так и ароматические углеводороды.

Существенную роль в процессе играют также реакции гидрокрекинга. Гидрокрекинг парафинов, содержащихся, в бензиновых фракциях, сопровождается газообразованием:

Что ухудшает селективность процесса. С другой стороны, аналогичная реакция гидродеалкидирования алкилбензолов позволяет увеличить выход низкомолекулярных гомологов бензола, которые представляют наибольший практический интерес:

Протекают также реакции, приводящие к раскрытию циклопентанового кольца и к превращению пятичленных нафтенов в парафины:

Элементарные стадии ряда приведенных реакций предопределяются бифункциональным характером катализаторов рифрминга. С одной стороны, они содержат один металл (платину) или несколько металлов, которые катализируют реакции гидрирования и дегидрирования. С другой стороны, носителем служит промотированный галогенами оксид алюминия, обладающий кислыми свойствами и катализирующий реакции, свойственные катализаторам кислотного типа. Поэтому разные элементарные стадии реакции могут протекать на различных участках поверхности катализатора: металлических или кислотных.

Образующиеся при дегидрирования непредельные углеводороды (олефины, циклоолефины и др.) могут также превращаться в более высокомолекулярные соединения и тем самым способствовать образованию кокса на катализаторе, а следовательно его дезактивации.

Каталитический риформинг является в настоящее время неотъемлемым элементов нефтеперерабатывающего завода. Основное назначение процесса — получение высокооктанового компонента товарных автомобильных топлив из низкооктановых утяжеленных бензинов за счет их ароматизации.

В качестве сырья для каталитического риформинга используют фракции первичной перегонки нефти с пределами выкипания 62–180ºС.

Основой процесса служат три типа реакций: дегидрирование шестичленных нафтенов, дегидроизомеризация пятичленных нафтенов, ароматизация (дегидроциклизация) парафинов.

В процессе параллельно протекают и нежелательные реакции гидрокрекинга с образованием низкомолекулярных углеводородов.

1. Гуреев А. А. Производство высокооктановых бензинов / А. А. Гуреев − М.: Химия, 1981. с. 256–264

2. Кондрашева Н. К., Абдульминев К. Г., Кондрашев Д. О. «Процесс каталитического риформинга бензина» учебное пособие. — Уфа: Изд-во УГНТУ, 2006. С.5–14

3. Суханов В. П. «Каталитические процессы в нефтепереработке». — 3-изд., перераб. И доп. — М.: Химия,1979. С. 113–140

4. Смидович Е. В. «Технология переработки нефти и газа. Крекинг нефтяного сырья и переработка углеводородных газов» — 4-е изд., стереотип. –М.: ИД Альянс,2011. С.186–195

5. Маслянский Г. Н. Каталитический риформинг бензинов / Г. Н. Маслянский − Санкт-Петербург: Химия, 1985. с. 167–173

7. Магарил Р. З. «Теоретические основы химических процессов переработки нефти» учебное пособие. — М.: КДУ, 2010. С. 216–226

Http://moluch. ru/conf/tech/archive/88/4681/

Бензиновая фракция нефти. Бензин прямой перегонки, каталитического и термического крекинга: сравнение химического состава.

Топливо получают из нефти за счет фракционной перегонки. Любая фракция нефти, образующаяся при перегонке, состоит из углеводородов, которые имеют различную температуру кипения. От качества перегонки зависит цена на нефть сегодня.

Бензиновая фракция нефти- представляет собой смесь углеводородов и используется для получения различных видов моторного топлива.Бензиновая фракция – нефтяной погон с температурой кипения от н. к. (начала кипения, индивидуального для каждой нефти) до 150-205 0С (в зависимости от технологической цели получения авто-, авиа-, или другого специального бензина).

Эта фракция представляет собой смесь алканов, нафтенов и ароматических углеводородов. Во всех этих углеводородах содержится от 5 до 10 атомов С.

Фракции нефти получаются в результате перегонки и обработки нефтяного сырья. Выделяется несколько фракций нефти. Бензиновая фракция состоит из легких бензинов, стандартного бензина, а также лигроин.

Прямая перегонка нефти представляет собой процесс разделения ее на отдельные фракции, отличающиеся между собой в первую очередь температурой кипения. Для этого нефть нагревают, а образующиеся пары отбирают и конденсируют по частям. В результате перегонки получают топливные дистилляты и остаток, называемый мазутом, который в дальнейшем может быть использован для химической переработки или получения смазочных масел

Процесс каталитического крекинга является одним из наиболее распространенных крупнотоннажных процессов углубленной переработки нефти и в значительной мере определяет технико-экономические показатели современных и перспективных НПЗ топливного профиля. Групповой химический состав сырья более значительно влияет на выход и качество продуктов крекинга. В большинстве вакуумных газойлей, направляемых на каталитический крекинг, в зависимости от типа исходной нефти содержание в них групповых компонентов колеблется в довольно широких пределах; парафиновых 15-35% нафтеновых 20-40 % и ароматических 15-60 %.

Основное целевое назначение каталитического крекинга – производство с максимально высоким выходом ( до 50% и более) высокооктанового бензина и ценных сжиженных газов – сырья для последующих производств высокооктановых компонентов бензинов изомерного строения

Термический крекингПод давлением предназначен для переработки тяжелых нефтяных остатков и дистиллятного сырья. К тяжелым нефтяным остаткам относятся мазуты прямой гонки, остатки вакуумной перегонки, масляные гудроны, экстракты селективной очистки масел и другие продукты, не содержащие фракций, выкипающих до температуры 350° С.

Вторичная переработка нефти: пиролиз, крекинг, риформинг. Октановое число бензина.

Вторичная переработка нефти проводится путём термического или химического каталитического расщепления продуктов первичной нефтеперегонки для получения большего количества бензиновых фракций, а также сырья для последующего получения ароматических углеводородов — бензола, толуола и других. Одна из самых распространенных технологий этого цикла — крекинг.

Крекинг-Процесс, протекающий под действием теплоты, называется термическим крекингом, а под действием теплоты и в присутствии катализатора – каталитическим.

Риформинг-изменение структуры молекул УВ путем изомеризации, алкилирования. Циклизации(ароматизации)

Пиролиз – термическое разложение органических соединений без доступа воздуха. Пиролиз также можно назвать сухой перегонкой

Качество бензина как моторного топлива определяется его октановым числом. Оно указывает процентное объемное содержание 2,2,4-триметилпентана (изооктана) в смеси 2,2,4-триметилпентана и гептана (алкан с неразветвленной цепью),которая обладает такими же детонационными характеристиками горения, как и испытуемый бензин. У хорошего топлива октановое число = 100, а у плохого – 0. Октановое число бензиновой фракции не превышает 60.

20-Кислота́ Лью́иса — любое химическое соединение — молекула либо ион, являющееся акцептором электронной пары, и, таким образом, способное принять пару электронов соединения-донора (основания Льюиса) на незаполненную орбиталь с образованием соединения-аддукта[1].

В рамках электронной теории химических соединений Льюиса химическая связь образуется обобществленной электронной парой, достраивающей электронные оболочки атомов, образующих связь, до завершенной электронной конфигурации инертного газа (правило октетов).

В качестве кислот Льюиса могут выступать как нейтральные молекулы, так и катионы: так, катионы водорода выступают в роли кислоты Льюиса при взаимодействии с водой либо аммиаком, с образованием ионов гидроксония либо аммония.

Кислотами Льюиса являются также координационно ненасыщенные соединения – как металлов, так и неметаллов, например, BF3, AlCl3, образующие аддукты с различными основаниями Льюиса:

AlCl3 + Cl – AlCl4-

SiF4 + 2 F− SiF62−

2. Кислота или основание вытесняют более слабую кислоту или основание из соединений.

3. Кислоты и основания можно титровать одно другим в присутствии индикаторов.

4. Кислоты и основания являются хорошими катализаторами химических реакций.

Примером кислотно-основного взаимодействия будут (по протонной теории):

Как видно из этих примеров, в некоторых случаях характеристики вещества по теории Льюиса и по протонной теории кислот и оснований совпадают (NH3 и ОН – — основания, Н3О+ , НСl — кислоты). Вещества же, которые являются кислотами или основаниями только по теории Льюиса, называются основаниями и кислотами Льюиса. Итак, BF3 — кислота Льюиса.

Лучшим растворителем является водный раствор этанола с массовой

4.Оптические изомеры — молекулы, имеющие одинаковую структурную формулу, но не совместимые со своим зеркальным отражением. Простейший пример такой молекулы — это атом углерода с четырьмя разными заместителями.

Оптические изомеры имеют одинаковый цвет, температуру кипения, плотность. Однако такие вещества обладают интересным физическим свойством — они вращают плоскость поляризации пропущенного через них поляризованного света. Один изомер будет вращать ее влево, другой — вправо. Хиральность (молекулярная хиральность) — свойство молекулы быть несовместимой со своим зеркальным отражением любой комбинацией вращений и перемещений в трёхмерном пространстве. Хиральностью обладают молекулы, в которых отсутствуют зеркально-поворотные оси симметрии Sn. Руки человека – возможно, наиболее распознаваемый пример хиральности: левая рука не накладывается поверх правой руки; неважно, как расположены руки, невозможно, чтобы все главные особенности обеих рук совпали. Атом углерода с четырьмя разными заместителями называется хиральным атомом (хиральным центром). Чем больше хиральных атомов в молекуле, тем больше у вещества может быть оптических изомеров. Для изображения на плоскости молекул с асимметрическими атомами углерода часто используют проекции, предложенные Э. Фишером. Проекция Фишера строится таким образом, чтобы связи асимметрического атома с заместителями изображались вертикальными и горизонтальными (но не наклонными!) линиями. При построении проекционных формул Фишера молекул, в состав которых входят несколько атомов углерода, молекулу располагают таким образом, чтобы углеродная цепь была расположена вертикально. Вверху помещают наиболее окисленный атом углерода (как правило, этот атом входит в состав карбонильной СН=О или карбоксильной СОOН групп.):

5. Для изображения энантиомеров (оптических изомеров) на плоскости используют проекционные формулы Фишера. На плоскость бумаги проецируется тетраэдр, в зависимости от того, как он повернут, в трехмерном пространстве и каким его видит наблюдатель, для одного и того же соединения может быть получено несколько проекций. Поэтому руководствуются определенными правилами. Углеродную цепь располагают вертикально таким образом, чтоб вверху оказывалась старшая группа. Хиральный атом углерода, находящийся в центре тетраэдра, переносится на плоскость в точку пересечения горизонтальной и вертикальной линий и не обозначается символом. Расположенные горизонтали заместители направлены к наблюдателю, а по вертикали —отходят от наблюдателя, т. е. находятся за плоскостью бумаги. При пользовании проекциями Фишера необходимо знать, что следующие преобразования приводят к изменению стереохимического смысла, т. е. превращают ее в формулу антипода:

1. Формулы можно вращать в плоскости чертежа на 180 о, не меняя их стереохимического смысла:

2. Две (или любое четное число) перестановки заместителей у одного асимметрического атома не меняют стереохимического смысла формулы:

3. Одна (или любое нечетное число) перестановок заместителей у асимметрического центра приводит к формуле оптического антипода:

4. Поворот в плоскости чертежа на 90о превращает формулу в антиподную, если только при этом одновременно не изменить условие расположения заместителей относительно плоскости чертежа, т. е. не считать, что теперь боковые заместители находятся за плоскостью чертежа, а верхний и нижний – перед ней. Если пользоваться формулой с пунктиром, то изменившаяся ориентация пунктира прямо напомнит об этом:

5. Вместо перестановок проекционные формулы можно преобразовывать путем вращения любых трех заместителей по часовой стрелке или против нее; четвертый заместитель при этом положения не меняет (такая операция эквивалентна двум перестановкам):

6. Проекционные формулы нельзя выводить из плоскости чертежа (т. е. нельзя, например, рассматривать их "на просвет" с обратной стороны бумаги – при этом стереохимический смысл формулы изменится).

Самая простая употребляемая система номенклатуры оптических антиподов основана на сравнении проекционной формулы называемого антипода с проекционной формулой некоего стандартного вещества, выбранного в качестве "ключа". Так, для альфа-оксикислот и альфа – аминокислот ключом является верхняя часть их проекционной формулы (в стандартной записи):

Конфигурацию всех альфа – оксикислот, имеющих в стандартно написанной проекционной формуле Фишера гидроксильную группу слева, обозначают знаком L; если же гидроксильная группа расположена в проекционной формуле справа – знаком D. Отнесение сахаров к D или L ряду не связано со знаком вращения и зависит от строения 5-го тетраэдра. Сахара L – ряда генетически связаны с L – глицериновым альдегидом, сахара D – ряда аналогично связаны с D – глицериновым альдегидом.

Http://allrefrs. ru/2-34163.html

Все химические процессы переработки нефти различны, сначала можно рассмотреть Риформинг и гидроочистку нефти:

Риформинг – это процесс преобразования линейных и нециклических углеводородов в бензолоподобные ароматические молекулы. Ароматические углеводороды имеют более высокое октановое число, чем молекулы других углеводородов, и поэтому они предпочтительней для производства современного высокооктанового бензина.

Существуют два основных вида риформинга – термический и каталитический. В первом соответствующие фракции первичной перегонки нефти превращаются в высокооктановый бензин только под воздействием высокой температуры; во втором преобразование исходного продукта происходит при одновременном воздействии как высокой температуры, так и катализаторов. Более старый и менее эффективный термический риформинг используется кое-где до сих пор, но в развитых странах почти все установки термического риформинга заменены на установки каталитического риформинга.

Если бензин является предпочтительным продуктом, то почти весь риформинг осуществляется на платиновых катализаторах, нанесенных на алюминийоксидный или алюмосиликатный носитель.

Реакции, в результате которых при каталитическом риформинге повышается октановое число, включают:

1)дегидрирование нафтенов и их превращение в соответствующие ароматические соединения;

2) превращение линейных парафиновых углеводородов в их разветвленные изомеры;

3)гидрокрекинг тяжелых парафиновых углеводородов в легкие высокооктановые фракции;

4)образование ароматических углеводородов из тяжелых парафиновых путем отщепления водорода.

Если Риформинг это процесс предполагающий кипение, то с, следует рассмотреть такой отличный от него процесс переработки нефти как гидроочистка:

Гидроочистка осуществляется действием водорода на прямогонные нефтяные фракции и вторичные продукты их термокаталитической переработки в присутствии катализатора. Применяется с целью получения малосернистых бензинов, реактивных, дизельных и печных топлив, а также подготовки сырья для каталитического крекинга и риформинга, гидрокрекинга. Основные реакции, происходящие при гидроочистке: гидрогенолиз связей углерод – гетероатом с практически полным превращение серо-, азот – и кислородсодержащих органических соединений в предельные углеводороды с одновременным образованием легко удаляемых H2S, NH3 и водяных паров; гидрирование непредельных углеводородов. При гидроочистке происходит также разрушение металлоорганических соединений.

Гидроочистку проводят при 250-415 °С, 1-10 МПа, объемной скорости подачи сырья 1-15 ч-1, соотношении водородсодержащий газ: сырье, равном (50-1000):1. Катализаторы обычно алюмокобальтмолибденовый (9-15% МоО3, 2-4% СоО) или алюмоникельмолибденовый (до 12% NiO, до 4% СоО), носитель-А12О3, иногда с добавками цеолитов, алюмосиликатов и др. Содержание водорода в водородсодержащем газе до 90% по объему, расход водорода 0,1-1,0% от массы сырья. Выход жидких продуктов обычно достигает 96-99%, суммарный выход углеводородных газов, бензина, H2S, NH3 ипаров Н2О – 1-4%.

Принципиальная технологическая схема гидроочистки: смешение сырья с водородсодержащим газом и предварит. подогрев смеси в теплообменнике; нагрев смеси в трубчатой печи; собственно гидроочистка в одно – или многосекционном реакторе – стальном цилиндрическом аппарате (поскольку процесс экзотермичный, в различные зоны реактора вводят холодный водородсодержащий газ); охлаждение полученного гидрогенизата; отделение его от водородсодержащего, а затем от углеводородных газов соотв. в сепараторах высокого и низкого давления с послед. ректификацией на целевые продукты; очистка газов от H2S, NH3 и водяных паров. В зависимости от назначения процесса и состава сырья схемы установок гидроочистки могут несколько различаться. Так, для облагораживания бензинов, содержащих значит. кол-во непредельных углеводородов, применяют т. наз. селективную гидроочистку, при к-рой в сравнительно мягких условиях (250-325 °С) гидрированию подвергаются главным образом диены.

В результате гидроочистки может быть снижено содержание (% по массе): серы в бензинах – с 0,03-0,6 до 10-5, в дизельных топливах с 0,6-2,5 до 0,01-0,2, в вакуумных газойлях с 1,5-3,5 до 0,15-0,4; азота в бензинах с 0,01-0,03 до 10-4, в вакуумных газойлях с 0,05-0,2 до 0,02-0,15; непредельных углеводородов в бензинах с 3-120 до 0,2-0,5, в дизельных топливах с 3-100 до 0,5-6,0; металлов (Ni + V) в вакуумных газойлях с 5*10-5-3*10-4 до 2*10-5-5*10-5. Кроме того, в нефтяных фракциях уменьшается содержание смолистых в-в, улучшаются их запах и цвет, повышается устойчивость к окислению.

Http://studbooks. net/2572934/tovarovedenie/riforming_gidroochistka_nefti

Добавить комментарий