СПОСОБ КАТАЛИТИЧЕСКОГО РИФОРМИНГА БЕНЗИНОВЫХ ФРАКЦИЙ Российский патент 2009 года по МПК C10G59/02 C10G35/95 

Изобретение относится к способам каталитического риформинга бензиновых фракций и может быть использовано на предприятиях нефтеперерабатывающей, нефтехимической и газовой промышленности.

При каталитическом риформинге бензиновых фракций в качестве целевого продукта получают высокооктановый компонент автомобильных бензинов либо концентрат ароматических углеводородов для последующего производства индивидуальных ароматических углеводородов.

Каталитический риформинг бензиновых фракций проводят при повышенной температуре (450-550°С) и давлении (0,5-4,0 МПа) в трех-пяти последовательно соединенных адиабатических реакторах в присутствии платиносодержащих катализаторов.

Катализаторы риформинга обычно содержат платину в количестве 0,2-0,6 мас.% на оксиде алюминия или оксиде алюминия и цеолите, кроме платины они могут содержать также другие добавки (рений, олово, кадмий, цинк и др.). В качестве цеолита в катализаторах риформинга наиболее часто используют высококремнеземный цеолит типа пентасил или эрионит.

Так, в способе (патент США №4276151, кл. 208-138, опубл. 1981) катализатор риформинга содержит платину, рений и хлор на оксиде алюминия и высококремнеземном цеолите типа ZSM. Доля цеолита в катализаторе составляет 0,25-25 мас.%. В способе (Россия, пат. №20227506, опубл. 27.01.1995 г.) катализатор риформинга также содержит высококремнеземный цеолит типа ZSM в количестве от 50 до 75 мас.%. В известных способах получают риформат с октановым числом по исследовательскому методу до 95 пунктов с выходом на исходное сырье от 65 до 85 мас.%.

Известен также способ каталитического риформинга прямогонных бензиновых фракций с температурой кипения 62-140°С (Россия, пат. №1614253, опубл. 27.12.1996 г.) при температуре 440-470°С и давлении 2 МПа для получения высокооктановых компонентов автобензинов, а также ароматических углеводородов, в котором используют платиноэрионитный катализатор, содержащий (мас.%): платина 0,1-1,0; хлор 0,1-1,0; сера 0,1-1,0; синтетический эрионит 10-50; окись алюминия - остальное. В известном способе при переработке узких бензиновых фракций увеличивается выход ароматических углеводородов и МОЧ рафината до 70-72 пунктов. При риформинге широких бензиновых фракций ИОЧ катализата увеличивается до 83-88 пунктов.

Общим недостатком известных способов является низкая селективность процесса, что выражается в низком выходе стабильного риформата, а также низкое его октановое число.

Наиболее близким по технической сущности является способ каталитического риформинга прямогонных бензиновых фракций с предварительным дегидрированием содержащихся в них нафтеновых углеводородов с использованием промышленного платиноэрионитсодержащего катализатора СГ-3П, загруженного в систему из нескольких последовательно расположенных реакторов (Россия, патент №2288941, опубл. 10.12.2006 г. - прототип). Катализатор СГ-3П (ТУ-2177-020-04610600-2000) содержит эрионит в количестве 10-15 мас.%. Риформирование с предварительным дегидрированием нафтенов проводят при повышенных давлении и температуре. Так, при риформировании бензиновой фракции 85-180°С на катализаторе СГ-3П при давлении 2,0-2,5 МПа и температуре 475-490°С с предварительным дегидрированием нафтенов при температуре 410-450°С получают риформат с ИОЧ до 96,5 и выходом на сырье 86 мас.%. Недостатком известного способа является недостаточно высокий выход целевого продукта.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении эффективности процесса за счет увеличения выхода риформата.

Для решения поставленной задачи предложено риформирование бензиновых фракций с предварительным дегидрированием циклогексановых углеводородов осуществлять в системе из нескольких последовательно расположенных реакторов при повышенных температуре и давлении в присутствии промышленного платиноэрионитсодержащего катализатора риформинга СГ-3П, содержащего 10-15 мас.% эрионита, причем в первых по ходу сырья реакторах предложено использовать промышленный катализатор СГ-3П-М марки А с пониженным содержанием эрионита, равным 4-8 мас.%, при этом риформинг осуществляют в присутствии двух катализаторов сначала катализатора СГ-3П-М марки А, а потом в присутствии катализатора СГ-3П.

Существенными отличительными признаками предлагаемого способа являются:

- использование в первых по ходу сырья реакторах промышленного катализатора СГ-3П-М марки А с пониженным содержанием эрионита, равным 4-8 мас.%;

- осуществление риформинга в присутствии двух катализаторов сначала катализатора СГ-3П-М марки А, а потом в присутствии катализатора СГ-3П.

Способ осуществляют следующим образом. В реакторы секции риформинга комбинированной установки ЛКС 35-64 загружают две марки катализатора; в первые три по ходу сырья реактора загружают катализатор СГ-3П-М марки А, содержащий в соответствии с ТУ 2177-031-33160428-2006 (мас.%): 0,50 Pt; 0,6 Cl; 6 эрионит; остальное оксид алюминия, в последующие два реактора - катализатор СГ-3П, содержащий (мас.%): 0,50 Pt; 0,6 Cl; 13 эрионит; остальное оксид алюминия. Прямогонную бензиновую фракцию, выкипающую от 85 до 180°С, подают в эту систему из пяти реакторов, в первом из которых проводят дегидрирование циклогексановых углеводородов при температуре 410°С, объемной скорости подачи сырья 20 ч^-1, давлении 2,0 МПа, кратности циркуляции ВСГ 1200 нм³/м³, в последующих - риформинг с температурой на входе в каждый реактор 490°С, объемной скорости подачи сырья 5 ч^-1, давлении 2,0 МПа, кратности циркуляции ВСГ 1200 нм³/м³.

Продуктом является риформат с октановым числом по исследовательскому методу 96,7 пунктов, выходом на сырье 88,5 мас.%.

Таким образом, использование заявляемого способа каталитического риформинга бензиновых фракций позволило повысить выход целевого продукта. Полученный положительный эффект является неожиданным, что свидетельствует об изобретательском уровне предлагаемого решения.

Дополнительный положительный эффект способа заключается в улучшении качества циркулирующего водородсодержащего газа, что выражается в повышении концентрации водорода в нем.

Промышленная применимость данного способа подтверждается следующими примерами.

Пример 1.

Катализатор СГ-3П-М марки А состава (мас.%): 0,50 Pt; 0,6 Cl; 4 эрионит; остальное оксид алюминия загружают в первые три по ходу сырья реактора, а катализатор СГ-3П состава (мас.%): 0,50 Pt; 0,6 Cl; 15 эрионит; остальное оксид алюминия - в последующие два реактора. Прямогонную бензиновую фракцию, выкипающую от 85 до 180°С, подают в эту систему из пяти реакторов, в первом из которых проводят дегидрирование циклогексановых углеводородов при температуре 410°С, объемной скорости подачи сырья 20 ч^-1, давлении 2,0 МПа, кратности циркуляции ВСГ 1200 нм³/м³, в последующих - риформинг с температурой на входе в каждый реактор 490°С, объемной скорости подачи сырья 5 ч^-1, давлении 2,0 МПа, кратности циркуляции ВСГ 1200 нм³/м³.

Продуктом является риформат с октановым числом по исследовательскому методу 96,5 пунктов, выходом на сырье 89,0 мас.%.

Пример 2.

Катализатор СГ-3П-М марки А состава (мас.%): 0,50 Pt; 0,6 Cl; 8 эрионит; остальное оксид алюминия загружают в первые три по ходу сырья реактора, а катализатор СГ-3П, состава (мас.%): 0,50 Pt; 0,6 Cl; 10 эрионит; остальное оксид алюминия - в последующие два реактора. Прямогонную бензиновую фракцию, выкипающую от 85 до 180°С, подают в эту систему из пяти реакторов и процесс проводят при давлении 2,5 МПа, остальные условия соответствуют приведенным в примере 1.

Продуктом является риформат с октановым числом по исследовательскому методу 96,8 пунктов, выходом на сырье 88,2 мас.%.

Изобретение относится к способам каталитического риформинга бензиновых фракций и может быть использовано на предприятиях нефтеперерабатывающей, нефтехимической и газовой промышленности. Изобретение касается способа каталитического риформинга бензиновых фракций с предварительным дегидрированием содержащихся в них нафтеновых углеводородов, осуществляемого в системе из нескольких последовательно расположенных реакторов, при повышенных температуре и давлении в присутствии промышленного платиноэрионитсодержащего катализатора риформинга СГ-3П, содержащего 10-15 мас.% эрионита, где в первых по ходу сырья реакторах используют промышленный катализатор СГ-3П-М марки А с пониженным содержанием эрионита, равным 4-8 мас.%, при этом риформинг осуществляется в присутствии двух катализаторов сначала катализатора СГ-3П-М марки А, а потом в присутствии катализатора СГ-3П. Предлагаемый способ позволяет повысить выход целевого продукта, а также улучшить качество циркулирующего водородсодержащего газа. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ каталитического риформинга бензиновых фракций с предварительным дегидрированием содержащихся в них нафтеновых углеводородов, осуществляемый в системе из нескольких последовательно расположенных реакторов, при повышенной температуре и давлении в присутствии промышленного платиноэрионитсодержащего катализатора риформинга СГ-3П, содержащего 10-15 мас.% эрионита, отличающийся тем, что в первых по ходу сырья реакторах используют промышленный катализатор СГ-3П-М марки А с пониженным содержанием эрионита, равным 4-8 мас.%, при этом риформинг осуществляется в присутствии двух катализаторов: сначала катализатора СГ-3П-М марки А, а потом в присутствии катализатора СГ-3П.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дегидрирование осуществляют при температуре 410-450°С, а риформинг - при температуре 475-490°С и давлении 2,0-2,5 МПа.