Современное состояние процесса каталитического риформинга
Таблица 5.1.
Характеристика пористой структуры катализаторов
Показатели |
Катализатор |
Носитель | ||||
R-56 |
RG-482 |
REF-23 |
Е-601 |
А-98 |
А-64 | |
Удельная поверхность, м2/г |
180 |
216 |
245 |
256 |
265 |
190 |
Объем пор, см3/г |
0,38 |
0,61 |
0,85 |
0,57 |
0,63 |
0,56 |
Преобладающий радиус пор, мм |
3,04 |
5,61 |
5,92 |
4,44 |
4,73 |
7,11 |
Содержание примесей, % мас. | ||||||
натрия |
0,003 |
0,001 |
0,0001 |
0,001 |
0,0006 |
0,016 |
железа |
0,005 |
0,006 |
0,0016 |
0,002 |
0,0012 |
0,020 |
Как видно из таблицы, катализатор R-56 и RG-482 и их носители отличаются от носителя А-64 более низким распределением пор со смещением преобладающего радиуса в области 3-5 н.м. и низким содержанием натрия и железа. Катализатор REF-23 также характеризуется узким распределением пор с обладающим радиусом 5 н.м. (а при необходимости – 3 н.м.) и пониженным содержанием натрия и железа.
Одним из параметров, влияющих на стабильность катализатора риформинга, является сила акцепторных кислотных центров, обуславливающих спекание платины и прочность удержания хлора на катализаторе. Носитель для катализатора REF-23 по сравнению с носителем А-64 имеет в результате модифицирования поверхности трудновосстанавливаемыми оксидом более высокую льюисовскую кислотность, измеренную по теплоте адсорбции монооксида углерода при gсо=2210 см ÷ 53 кДЖ/моль.
Таким образом, носитель для катализатора серии REF и технология его получения обеспечивает уменьшение спекания платины на поверхности носителя во время эксплуатации и регенерации, увеличение степени содержания хлора и, в конечном счете, повышение стабильности и активности катализаторов.
Все современные катализаторы риформинга бензиновых фракций при определенных режимах процесса, могут обеспечивать получение риформата с октановым числом 92-95 пунктов по исследовательскому методу. Несмотря на это, их совершенствование продолжается в основном направлении увеличения выхода стабильного риформата и водорода, а также удлинения межрегенерационного цикла.
Ниже преведены сравнительные показатели показатели работы современных катализаторов риформинга.
Таблица 5.2.
Характеристика катализаторов риформинга
Показатели |
Марка катализатора, НПЗ | ||||
ТНК-23, НК НПЗ |
РБ-33;44, СаратНПЗ |
R-56, КНПЗ |
R-86, ВолгНПЗ |
КР-108 СНПЗ | |
Октановое число риформата, ИМ |
94,5 |
93,5 |
95,5 |
96 |
92,5 |
Выход рифо- рмата, %мас. |
84 |
87 |
82 |
84 |
83 |
Межрегенерационный пробег, мес |
6-10 |
12 |
18-22 |
20 |
8-10 |
Концентрация ВСГ, % об. |
84 |
80 |
75 |
85 |
85 |
При современных промышленных методах подготовки и гидроочистки сырья для каталитического риформинга из него удаляют почти все вредные элементы (медь, свинец, мышьяк). В сырье остаются лишь незначительные количества серо- и азотсодержащих соединений.
Обычно сильные яды образуют прочные поверхностные соединения с катализатором. Сера образует с катализатором устойчивые сульфиды:
Н2S + Pt ↔ PtS + H2
В результате отравления катализатора серой снижается его активность в реакциях дегидрирования шестичленных нафтенов и дегидроциклизации парафинов, протекающих на металлических центрах. С другой стороны, наблюдается повышение активности катализатора в реакциях гидрокрекинга, идущих с участием кислотных центров носителя.
Сера вызывает отравление катализатора не только в виде сульфида, но и сульфата. Диоксид серы получается в результате окисления продуктов сероводородной коррозии печных труб и теплообменной аппаратуры установок риформинга. Взаимодействие диоксида серы с кислородом в присутствии платины приводит к образованию сульфата платины. Сульфаты значительно снижают активность катализаторов риформинга, которую можно повысить, обрабатывая катализатор водородом при повышенных температурах (до 5000 С) с целью удаления серы в виде сероводорода.
Аммиак, сорбируясь на кислотных центрах катализатора, снижает его активность в реакциях изомеризации, гидрокрекинга и дегидроциклизации. Отравление катализатора азотсодержащими соединениями обратимо.
6. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НА ПРОТЕКАНИЕ РОЦЕССА КАТАЛИТИЧЕСКОГО РИФОРМИНГА.
6.1. Качество сырья.
Основными показателями, определяющими качество и пригодность сырья для процесса риформинга, являются углеводородный и фракционный состав, а также содержание в нем веществ, вызывающих дезактивацию катализаторов.