Каталитический реформинг

 

5.4 Схема с нефтехимическими  производствами

 

Продукты переработки  нефти используются в качестве сырья  для разнообразных органических производств. Установки нефтехимического синтеза в некоторых случаях  сооружаются в составе нефтеперерабатывающих  заводов, что значительно расширяет  ассортимент продукции предприятий. Создаются также самостоятельные  нефтехимические заводы, получающие сырье с НПЗ железнодорожным  или трубопроводным транспортом.

Основными видами нефтехимического сырья являются:

а) этилен, пропилен и бутилен-бутадиеновая фракция, полученные пиролизом;

б) индивидуальные алканы (пропан, бутаны, пентаны), вырабатываемые на установках газофракционирования предельных газов;

в) пропан-пропиленовая и  бутан-бутиленовая фракции с установок  газофракционирования непредельных газов;

г) ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилолы), получаемые при  каталитическом риформинге и пиролизе;

д) высшие парафины, вырабатываемые при депарафинизации дизельных и масляных фракций.

5.5 Укрупненные и комбинированные  установки

Развитие технологии переработки  нефти в настоящее время характеризуется  тенденцией роста мощности технологических  установок. За прошедшие 30 лет мощность установок первичной переработки нефти выросла более чем в 10 раз, установок каталитического крекинга — в 8 раз. На смену установкам каталитического риформинга мощностью 300 тыс. т/год пришли установки мощностью 1 млн. т/год.

При увеличении единичной  мощности установки сокращаются  удельные, т. е. рассчитываемые на 1 т  перерабатываемого сырья, затраты  на строительство установок, эксплуатационные расходы, производственный штат. Например, благодаря увеличению мощности установок  первичной перегонки нефти от 3 до 6 млн. т/год капитальные вложения на единицу мощности уменьшаются  на 31 %, а производительность труда  повышается в 2—2,5 раза. Укрупнение установок  позволяет перейти к более  прогрессивным видам оборудования, например от поршневых компрессоров к центробежным. Другая особенность современной нефтепереработки — создание установок, в составе которых объединяется (комбинируется) несколько технологических процессов. Внедрение таких установок, называемых комбинированными, сокращает общую сумму капиталовложений, позволяет уменьшить площадь территории установки и всего завода. Значительно сокращается протяженность трубопроводов, уменьшаются тепловые потери вследствие того, что теплота горячих потоков одного технологического процесса используется для подогрева холодных потоков другого процесса. Первые комбинированные установки появились в середине 1950-х гг. Сначала в составе таких установок комбинировалось 2—3 процесса. Были, например, построены комбинированные установки электрообессоливания, первичной перегонки нефти и вторичной перегонки бензина. Процесс каталитического риформинга на платиновом катализаторе комбинировался с предварительной гидроочисткой бензина и экстракцией аренов из катализата, В дальнейшем комбинирование процессов углублялось, в состав установок стали включать 4—5 процессов. На нескольких отечественных НПЗ в 1975—1984 гг. были введены в эксплуатацию комбинированные установки по неглубокой - переработке нефти ЛК-6У. Установки ЛК-6У состоят из пяти секций:

1) электрообессоливание и первичная перегонка нефти (ЭЛОУ-АТ);

2) каталитический риформинг с предварительной гидроочисткой бензина;

3) гидроочистка авиакеросина;

4) гидроочистка дизельного  топлива;

5) газофракционирование.

На установке ЛК-6У применено  новое укрупненное оборудование: центробежные компрессоры с паровым  и электрическим приводом, воздушные  холодильники с высоким коэффициентом  оребрения, ректификационные тарелки клапанного типа, вертикально-секционные печи новой конструкции.

Применение комбинированных  установок ЛК-6У взамен отдельно стоящих позволяет на 45 % повысить производительность труда, на 15—20 % уменьшить  расход металла на изготовление оборудования, на 10—15% снизить эксплуатационные затраты.

В 1983—1984 гг. завершено строительство  еще двух крупных комбинированных  установок:

а) глубокой переработки мазута КТ-1, в состав которой включены процессы вакуумной перегонки мазута, гидроочистки вакуумного дистиллята, каталитического  крекинга, висбрекинга гудрона и газофракционирования;

б) производства масел КМ-2, на которой сочетанием процессов деасфальтизации, селективной очистки, депарафинизации и гидроочистки вырабатывают моторные и индустриальные масла более 10 наименований.

На нескольких НПЗ построены  высокопроизводительные комбинированные  установки производства этилена  и пропилена, включающие процессы пиролиза, получения аренов, бутадиена, циклопентадиена, полимерных материалов, сырья для производства технического углерода. К недостаткам комбинированных установок относится жесткость связей между отдельными процессами. Нарушения в работе одной секции могут влиять на всю установку, расстраивая другие технологические процессы. Комбинированную установку сложнее, Чем обычную, остановить на ремонт и затем вывести на режим.

 

6 Оборудование нефтеперерабатывающих  производств

Современная нефтеперерабатывающая  промышленность оснащена сложным оборудованием, предназначенным для осуществления  разнообразных процессов — нагрева, охлаждения, конденсации, массопередачи, перекачки, компримирования, фильтрации и ряда других операций с нефтью и продуктами ее переработки.

По функциональному назначению это оборудование может быть подразделено на следующие основные группы:

а) реакторное — реакторы, регенераторы;

б) массообменное — ректификационные колонны, адсорберы, десорберы;

в) нагревательное — трубчатые печи, теплообменники;

г) охладительное — холодильники и конденсаторы, аппараты воздушного охлаждения;

д) оборудование для разделения эмульсий и суспензий — фильтры, центрифуги;

е) оборудование для хранения жидких продуктов — емкости и  резервуары;

ж) оборудование для транспортировки  жидких и газообразных сред — насосы и компрессоры;

и) оборудование для отключения аппаратов и участков трубопроводов  — запорная арматура (задвижки, вентили  и др.).

 

Заключение

 

Риформинг (англ. reforming, от reform — переделывать, улучшать), промышленный процесс переработки бензиновых и лигроиновых фракций нефти с целью получения высокооктановых бензинов и ароматических углеводородов. Риформинг проводят в промышленной установке, имеющей нагревательную печь и не менее 3-4 реакторов, при температуре 350-520°С, давлении 1,5-4 Мн/м2 (15-40 кгс/см2) в присутствии различных катализаторов: платиновых, платинорениевых и полиметаллических, содержащих платину, рений, иридий, германий и другие металлы. Во избежание дезактивации катализатора продуктом уплотнения — коксом, Р. осуществляется под высоким давлением водорода, который циркулирует через нагревательную печь и реакторы. В результате Р. бензиновых фракций нефти получают 80-85% бензина с октановым числом 90-95, 1,5-2% водорода и остальное количество - газообразные углеводороды. Большое значение имеет риформинг для производства ароматических углеводородов (бензола, толуола, ксилолов); ранее основным источником получения этих углеводородов была коксохимическая промышленность.

Сырьем каталитического  риформинга служат, как прямогонные бензиновые фракции нефтей и газовых конденсатов, так и бензины вторичного происхождения, получаемые при термической и термокаталитической переработке тяжелых нефтяных фракций, а также выделяемые из продуктов переработки углей и сланцев. Основной источник сырья риформинга - прямогонные бензиновые фракции, роль бензинов вторичного происхождения будет возрастать при углублении переработки нефти.

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 канализаторы риформинга, а при переработке бензинов вторичного происхождения подвергают также гидрированию непредельные углеводороды.

Важное значение имеют способы хранения сырья, которые во многих случаях определяют работоспособность оборудования и катализаторов блоков гидроочистки.

 

Список используемой литературы

 

1 Гуреев А. А. Производство высокооктановых бензинов / А. А. Гуреев − М.: Химия, 1981. −457 с.

2 Маслянский Г. Н. Каталитический риформинг бензинов / Г. Н. Маслянский − Санкт-Петербург: Химия , 1985. − 971 с.

3 Емельянов В. Е. Автомобильные  бензины с улучшенными экологическими / В. Е. Емельянов − Санкт-Петербург: Химия и технология топлив и масел, 1995. − 624 с.

4 Травень В.Ф. Органическая химия: Учебник для вузов в 2-х томах / В.Ф. Травень − М.: Академкнига, 2004. – 727 с.