Поскольку преобладающей реакцией процесса является дегидрирование нафтеновых углеводородов, поэтому предпочтительным сырьем каталитического риформинга служат бензиновые фракции с высоким их содержанием.

При риформинге бензиновых фракций из нефтей с высоким содержанием парафиновых углеводородов преобладающими являются реакции дегидроциклизации алканов и гидрокрекинга, позволяющие даже из низкооктанового парафинистого сырья получать катализаты, которые используются для производства высокооктановых автомобильных бензинов.

Присутствие в сырье риформинга алифатических непредельных соединений крайне нежелательно, так как при этом резко возрастает скорость дезактивации катализаторов из-за отложения кокса, а водород циркулирующего водородсодержащего газа нерационально расходуется на гидрирование непредельных углеводородов. Поэтому для каталитического риформинга применяют бензиновые фракции прямогонного происхождения. Риформинг же бензиновых фракций вторичного происхождения возможен только в смеси с прямогонным сырьем после предварительной гидроочистки.

Фракционный состав сырья каталитического риформинга определяется целевым назначением процесса. Если целью каталитического риформинга является получение катализатов для производства высокооктановых бензинов, оптимальным сырьем для этого служат фракции, выкипающие в пределах 85-180 о С. Применение сырья с температурой начала кипения ниже 85оС нежелательно, так как при этом будет иметь место повышенное газообразование за счет гидрокрекинга, при этом заметного увеличения ароматизации сырья не происходит, так как углеводороды состава С6 ароматизируются наиболее трудно. Кроме того, применение такого сырья приведет к непроизводительной загрузке установки балластными фракциями.

Наличие в сырье фракций, выкипающих выше 180оС также нежелательно, так как при этом увеличивается отложение кокса на катализаторе за счет реакций уплотнения тяжелокипящей части сырья, что приводит к быстрой потере активности катализатора, кроме того получаемый риформат будет иметь температуру конца кипения выше 200 оС, что не позволит его вовлечь в состав автомобильных бензинов.

Сернистые соединения являются одним из основных каталитических ядов катализаторов риформинга так как они переводят платину в неактивное состояние. Содержание серы в сырье этого процесса должно быть минимальным. Допустимое ее содержание в этом случае не должно превышать 0,5ppm. Ограничивают также содержание азота (0,5ppm) и влаги (10ppm).

6.2. Влияние температуры.

Основным регулируемым параметром процесса является температура на входе в реактор. Процесс риформирования проводят в интервале температур 480 – 530˚С. С повышением температуры увеличивается жесткость процесса и ускоряются все основные реакции. Обычно о глубине процесса судят по степени ароматизации парафиновых углеводородов, конверсия которых увеличивается с молярной массой. Образование ароматических углеводородов из нафтеновых уже при минимальной температуре процесса 470 ˚С близко к максимальному значению, с повышением температуры прирост их незначителен. В большей мере зависят от температуры реакции ароматизации парафиновых углеводородов. Так при температуре 470 ˚С из парафиновых углеводородов образуется всего 11,5% ароматических углеводородов, а с увеличением температуры до 510˚С их количество возрастает до 22,1%. Селективность превращения парафиновых углеводородов в ароматические мало зависит от температуры.

Поскольку процесс риформирования в целом эндотермичен, обычно его осуществляют в три ступени с промежуточным подогревом. Температурный режим реакторов промышленных установок близок к адиабатическому, поэтому вследствие преимущественного протекания эндотермических реакций дегидрирования нафтеновых углеводородов в первой ступени и экзотермических реакций в последней ступени средние температуры в реакторах всегда повышаются от первого к последнему. Следовательно, практически при любом варьировании температур на входе в реакторы меняется лишь степень повышения средних температур от первой ступени к третьей.

6.3. Влияние кратности циркуляции ВСГ

Этот параметр определяется как отношение объема циркулирующего газа, приведенным к нормальным условиям ( 0 ˚С; 0,1 МПа ), к объему сырья, проходящего через реакторы в единицу времени (нм /м сырья).

Принимая во внимание, что в циркулирующем водородсодержащем газе концентрация водорода изменяется в широких пределах – от 65 до 90% об., а молярная масса сырья зависит от фракционного и углеводородного составов, предпочтительнее пользоваться мольным отношением водород : сырье.

С увеличением мольного отношения водород : сырье снижается скорость дезактивации катализаторов риформинга и, следовательно, возрастает межрегенерационный период. Выбор значения этого параметра производится с учетом стабильности катализатора, качества сырья и продуктов, жесткости процесса и заданной продолжительности межрегенерационного периода.

Уменьшение кратности циркуляции с 1600 до 500 м/м сырья приводит к небольшому снижению парциального давления водорода (приблизительно на 0,2 МПа) при значительном повышении парциального давления паров сырья (в 2,6 раза). Увеличение коксоотложения на катализаторах риформинга при уменьшении кратности циркуляции водородсодержащего газа обусловлено главным образом повышением парциального давления паров сырья.

Влияние кратности циркуляции водородсодержащего газа на выход ароматических углеводородов зависит от температуры процесса: если при температуре выше 470˚С на выход ароматических углеводородов не оказывает влияние изменение циркуляции газа, то при температуре 460˚С с уменьшением кратности циркуляции газа выход ароматических углеводородов возрастает.

Учитывая то, что выход катализата при изменении кратности циркуляции водородсодержащего газа практически не изменяется, можно сделать вывод, что при 460˚С увеличивается выход ароматических углеводородов вследствие повышения селективности превращения нафтеновых углеводородов в этих условиях.

6.4. Влияние давления.

Давление – основной на ряду с температурой, регулирующий параметр, оказывающий существенное влияние на выход качество продуктов риформинга.

Парциальное давление водорода при риформинге существенно влияет на результаты процесса. Снижение рабочего давления приводит к значительному увеличению глубины ароматизации парафиновых углеводородов. Так, при снижении давления с 2,5 МПа до 1,5 МПа при 510˚С глубина ароматизации возрастает с 38,3% до 47,7%. Главное, что при снижении давления селективность превращений парафиновых углеводородов возрастает, что связано с изменением соотношения скоростей реакций дегидроциклизации и гидрокрекинга. Однако при снижении давления процесса увеличивается скорость дезактивации катализатора за счет его закоксовывания. Скорость дезактивации катализатора обратно пропорциональна давлению. При давлении 3-4 МПа коксообразование подавляется в такой степени, что установки риформинга со стационарным слоем монометаллического платинового катализатора могут работать без его регенерации больше года.