СПОСОБ КАТАЛИТИЧЕСКОГО РИФОРМИНГА Российский патент 2000 года по МПК C10G35/85 

Изобретение относится к способам получения высокооктановых компонентов бензинов процессом каталитического риформинга и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

Известны способы каталитического риформинга бензиновых фракций с получением высокооктанового компонента бензина путем пропускания гидроочищенного сырья с циркулирующим водородсодержащим газом (ВСГ) в последовательно расположенных реакторах, в которых загружен платиносодержащий катализатор. Для увеличения продолжительности межрегенерационного цикла риформинг проводят с постоянным в течение всего межрегенерационного цикла снижением температуры конца кипения гидроочищенного сырья на 10-30^oC или путем подачи в последний реактор риформинга фракции гидроочищенного сырья, содержащей в 1,2-2 раза выше нафтеновых углеводородов по сравнению с сырьем установки /SU 157013 A1, 20.01.97, SU 1642750 A1, 10.01.97/.

Недостатками известных способов является то, что использование сырья суженного фракционного состава снижает объем перерабатываемого сырья установок риформинга, а бензиновые фракции с высоким содержанием нафтеновых углеводородов имеются не на всех заводах.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемым результатам является способ каталитического риформинга бензиновых фракций путем пропускания гидроочищенного сырья с циркулирующим водородсодержащим газом (ВСГ) через реакторный блок, включающий печь предварительного нагрева и последовательно расположенные реакторы, в которые загружен платиносодержащий катализатор, с промежуточным подогревом реакционной смеси. После выхода из последнего реактора риформинга газопродуктовую смесь охлаждают и направляют сначала в сепаратор для отделения рециркулирующего ВСГ, избыточную часть которого выводят с установки, а затем на блок стабилизации, где получают стабильный катализат и углеводородные газы C₁-C₄ /Маслянский Г.Н., Шапиро Р. Н. Каталитический риформинг бензинов., М., 1985, с. 127/.

Недостатком способа, принятого за прототип, является необходимость остановки установок риформинга на регенерацию закоксовыванного катализатора. При этом перед остановкой имеет место падение концентрации ВСГ до предельно допустимой для нормальной работы установок риформинга (не менее 65 об.%), хотя в ряде случаев температура на входе в реакторы может не достигать максимально допустимой для конца цикла величины (525^oC). Особенно часто это наблюдается в случае переработки облегченного по фракционному составу сырья. При достижении критической концентрации водорода в ВСГ необходимо либо снижать температуру процесса (что ведет к снижению величины октанового числа стабильного катализата), либо преждевременно останавливать установку риформинга на регенерацию.

Целью предлагаемого изобретения является продление межрегенерационного цикла работы катализатора риформинга.

Поставленная цель достигается способом каталитического риформинга путем пропускания гидроочищенной бензиновой фракции с циркулирующим водородсодержащим газом (ВСГ) через несколько реакторов, в которые загружен платиносодержащий катализатор, охлаждения газопродуктовой смеси, отделения циркулирующего ВСГ с выводом избыточной части его с установки, стабилизации нестабильного катализата с получением стабильного катализата. В циркулирующий ВСГ перед входом в первый реактор риформинга вводят свежий ВСГ с концентрацией, превышающей не менее чем на 10 об.% концентрацию водорода в циркулирующем ВСГ на выходе из сепаратора после последнего реактора риформинга, в количестве 30-100% от объема сдуваемого ВСГ.

Дополнительно возникающим техническим эффектом при проведении предлагаемого способа каталитического риформинга является увеличение величины ОЧ м.м. на 3 пункта в течение 2 месяцев за счет повышения температуры реакторного блока до максимально допустимой для конца цикла величины.

Существенным отличительным признаком предлагаемого способа по сравнению со способом, принятым за прототип, является введение в циркулирующий ВСГ перед входом в первый реактор реформинга свежего ВСГ с концентрацией, превышающей не менее чем на 10 об.% концентрацию водорода в циркулирующем ВСГ на выходе из сепаратора после последнего реактора риформинга, в количестве 30-100% от объема сдуваемого ВСГ.

Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна".

Способ осуществляют следующим образом. Высокооктановый компонент автомобильных бензинов получают путем пропускания гидроочищенного сырья с циркулирующим водородсодержащим газом (ВСГ) через последовательно расположенные реакторы, в которые загружен платиносодержащий катализатор. В контур циркулирующего ВСГ до циркулирующего компрессора вводят с других работающих установок риформинга свежий ВСГ с концентрацией, превышающей не менее чем на 10 об. % концентрацию водорода в циркулирующем ВСГ на выходе из сепаратора после последнего реактора риформинга, в количестве 30-100% от объема сдуваемого ВСГ. Это позволяет выравнять концентрацию водорода в циркулирующем ВСГ на входе и выходе всех реакторов до концентрации водорода в подаваемом свежем ВСГ.

Анализ известных технических решений по способам каталитического риформинга позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками заявленного способа, то есть о соответствии заявляемого способа требованиям изобретательского уровня.

Преимущества предлагаемого способа иллюстрируются приведенными ниже примерами.

Пример 1. Риформингу подвергают гидроочищенную бензиновую фракцию 105-180^oC вместе с циркулирующим водородсодержащим газом (ВСГ) в присутствии промышленного катализатора КР-108У, содержащего, мас. %: платины - 0,36, рения - 0,36, хлора - 1,30, остальное - оксид алюминия. Катализатор загружен в 3 последовательно расположенных реактора. Параметры проведения процесса риформинга: температура в начале цикла 490^oC, в конце цикла 525^oC, давление 1,4 МПа, кратность циркуляции ВСГ 1500 нм³/м³ сырья, концентрация водорода в циркулирующем ВСГ в начале цикла 86 об.%, через 8 месяцев 73 об.%.

Для обеспечения межрегенерационного цикла работы установки 12 месяцев в контур циркулирующего ВСГ до циркулирующего компрессора начинают вводить после 9 месяцев работы с другой работающей установки риформинга свежий ВСГ с концентрацией 85 об.% в количестве 2700 нм³/ч, что составляет 30% от общего объема сдуваемого ВСГ. Концентрация водорода в циркулирующем ВСГ на входе и выходе всех реакторов выравнивается до концентрации водорода 83 об.%.

По мере дезактивации температуру в реакторах повышают таким образом, чтобы получать стабильный катализат с ОЧ м.м. не менее 81 пункта. Выход его составляет 85 и 82 мас.% соответственно в начале и в конце межрегенерационного цикла.

Пример 2. Риформинг проводят согласно примеру 1 в присутствии промышленного катализатора R-56, содержащего, мас.%: платины - 0,25, рения - 0,40, хлора - 1,0, остальное - оксид алюминия, загруженного в 3 последовательно расположенных реактора. Параметры проведения процесса риформинга: температура в начале цикла 505^oC, в конце цикла 525^oC, давление 2,4 МПа, кратность циркуляции ВСГ 1500 нм³/м³ сырья, концентрация водорода в циркулирующем ВСГ в начале цикла 85 об.%, через 10 месяцев 71 об.%.

Для обеспечения межрегенерационного цикла работы установки 14 месяцев в контур циркулирующего ВСГ до циркулирующего компрессора начинают вводить после 10 месяцев работы с другой работающей установки риформинга свежий ВСГ с концентрацией 84 об.% в количестве 9000 нм³/ч, что составляет 100% от объема сдуваемого ВСГ. Концентрация водорода в циркулирующем ВСГ на входе и выходе всех реакторов выравнивается до концентрации водорода 83 об.%.

По мере дезактивации температуру в реакторах повышают таким образом, чтобы получать стабильный катализат с ОЧ м.м. не менее 85 пунктов. Выход его составляет 83 и 80 мас.% соответственно в начале и в конце межрегенерационного цикла.

Пример 3. Риформинг проводят согласно примеру 1 в присутствии промышленного катализатора КР-108У. Параметры проведения процесса риформинга: температура в начале цикла 490^oC, концентрация водорода в циркулирующем ВСГ в начале цикла 86 об.%. Через 10 месяцев концентрация H₂ опустилась до 65 об.% при температуре процесса 509^oC и установка была остановлена на регенерацию, не доработав 2 месяца до установленного межрегенерационного срока. Выход стабильного катализата составил 85 и 83 мас.% соответственно в начале и в конце межрегенерационного цикла.

Пример 4. Риформинг проводят согласно примеру 3. Через 10 месяцев, когда при температуре процесса 509^oC концентрация H₂ опустилась до 65 об.%, понизили температуру до 505^oC. Установка проработала 2 месяца до установленного межрегенерационного срока, однако величину ОЧ м.м. при этом поддерживали на уровне 78 пунктов.

Таким образом, проведение процесса согласно предлагаемому способу (примеры 1-2) позволяет повысить величину ОЧ м.м на 3 пункта в течение 2 месяцев (по сравнению с прототипом - примеры 3 и 4).

Использование: нефтеперарабатывающая и нефтехимическая отрасли промышленности. Сущность: каталитический риформинг проводят путем пропускания гидроочищенной бензиновой фракции с циркулирующим водородсодержащим газом (ВСГ) через несколько реакторов, в которые загружен платиносодержащий катализатор, охлаждения газопродуктовой смеси, отделения циркулирующего ВСГ с выводом избыточной части его с установки, стабилизации нестабильного катализата с получением стабильного катализата. В циркулирующий ВСГ перед входом в первый реактор риформинга вводят свежий ВСГ с концентрацией, превышающей не менее чем на 10 об.% концентрацию водорода в циркулирующем ВСГ на выходе из сепаратора после последнего реактора риформинга, в количестве 30 - 100 об.% от объема сдуваемого ВСГ. Технический результат - увеличение межрегенерационного цикла работы катализатора риформинга.

Способ каталитического риформинга путем пропускания гидроочищенной бензиновой фракции с циркулирующим водосодержащим газом (ВСГ) через несколько реакторов, в которые загружен платиносодержащий катализатор, охлаждения газопродуктовой смеси, отделения циркулирующего ВСГ с выводом избыточной части его с установки, стабилизации нестабильного катализата с получением стабильного катализата, отличающийся тем, что в циркулирующий ВСГ перед входом в первый реактор риформинга вводят свежий ВСГ с концентрацией, превышающей не менее чем на 10 об.% концентрацию водорода в циркулирующем ВСГ на выходе из сепаратора после последнего реактора риформинга, в количестве 30 - 100 об.% от объема сдуваемого ВСГ.