Способ каталитического риформинга Советский патент 1985 года по МПК C10G35/04 C10G35/24 

11 Изобретение относится к способам гтроЕ едения каталитического риформинга и может найти применение в нефтеперерабатьшающей и нефтехимической промъшленности. Известен способ проведения процес са каталитического риформинга, заклю чающийся в том, что сырье вместе с цирку.пирующим в од о род содержащим газо нагревается и проходит через каскад реакторов, работающих в адиабатическом р.ежиме, обеспечиваемом промежуточным нагревом сьфья в печах с последующей сепарацией и стабилизацией газосырьевой смеси 1. Недостатком данного способа является непосредственная зависимость стабильной работы установки от температуры окружающей среды. В резуль тате нестабильной работы блока сепа рации может резко сни7 аться концент рация водорода в циркулирующем газе и тем самым ухудшается стабильность работы катализатора. Наиболее близким к изобретению является способ каталитического риформинга путем конверсии бензиновой фракции под давлением 0,9-1 МПа в присутствии водородсодержаи 1его газа (400-500 м/м сырья) в адиабатичес ком реакторе, последующего охлаждения газопродуктовой смеси в сырьево теплообменнике и холодильнике и ста билизации с выделением целевого про дукта 2. Недостатком данного способа явля ется неэффективное использование вторичного тепла газопродуктовой смеси и дополнительные энергетические затраты на ее охлаждение, а также зависимость стабильности работы блока сепарации низкого давления от температуры окружающей среды, что приводит к потере выхода целевых продуктов. Цель изобретения - повышение эффективности процесса за счет эффективного использования вторичных энергоресурсов, а также увеличения стабильности работы катализатора и выхода риформинг-бензина. Поставленная цель достигается способом каталитического риформинга бензиновой фракции в присутствии водородсодержащего газа в адиабатическом реакторе, последующего охлаждения газопродуктоБой смеси в сырьевом теплообменнике, далее в 3 теплообменнике, циркулирующим теплоносителем, затем в холодильнике и доохлаждения циркулирующим хладагентом До стабилизации газопродуктовой смеси с выделением целевого продукта и утилизации тепла циркулирующего теплоносителя в холодильной машине для охлаждения циркулирующего хладагента до 5-35°С. Предлагаемое техническое решение позволяет независимо от времени года поддержать температуру сепарации в интервале 35-5°С, улучшить качество водородсодержащего газа, снизить удельные энергозатраты на установке, увеличить стабильность работы катализатора, длительность межрегенерационных циклов и выход риформингбензина. Для реализации способа каталитического риформинга в качестве хладагента предлагается использовать технологическую воду с содержанием взвещенных частиц не выше 75 мг/л; концентрацией ионов водорода, рН 7-8,5; временной карбонатной жесткостью до, 5 мг-экв. /л. . В качестве теплоносителя предлагается использовать горячую технологическую воду, удовлетворяющую следующим требованиям: карбонаты - не вьщ1е 0,7 мг-зкв./кг; концентрация ионов водорода. рН 7-8,5; остаточная общая жесткость до 0,05 мг-экв./кг. Выбор в качестве хладагента и теплоносителя технологической воды вызван целесообразностью ее использования в качестве рабочегоагента в выпускаемых в настоящее время в промышленных масштабах холодильных агрегатах большой мощности как в силу экологических преимуществ, так и доступности. Однако в общем случае в качестве теплоносителя и хладагента могут быть выбраны и другие рабочие агенты. Способ наиболее, целесообразно осуществлять с использованием абсорбционных холоди-пьных агрегатов, принцип действия которых основан на термохимических реакциях поглощения (абсорбции) рабочего агента (технологической воды) абсорбентом и вьщеления (десорбции) рабочего агента из абсорбента. В качестве абсорбента в случае, когда рабочим агентом является технологическая вода с указанными физическими свойствами, целесообразно использовать водный раствор бромистого лития. Назначение холодильного агрегата охлаждение циркулир.ующего хладагента (технологической воды) на 5-25°С Охлаждение хладагента осуществляется за счет испарения сконденсирован ного рабочего агента (воды), десорбированной из раствора бромистого лития. Десорбция воды осуществляетс путем нагрева раствора бромистого лития циркулирующим теплоносителем (горячей водой, нагретой низкопотен циальным теплом газопродуктовой сме си) , Расчеты бромисто-литиевого холодильного агрегата показывают, что охлаждение циркулирукщего хладагента на 5-25°С может быть достигнуто при температурах циркулирующего теплоносителя 105-130°С (давление горячей воды при этом -1,1-1,8 атм) Температура циркулирующего теплоносителя при этом снижается на 20-30° Соответствие между снижением температуры хладагента и теплоносителя достигается за счет строгого соотве ствия соотнощения их расходов, .Расходы зависят от типа абсорбционного агрегата и производительности установки каталитического риформинга по сырью. Так, на установке каталитического риформинга производительностью 1 млн.т/год целесообразно использовать бррмисто-литиевый холодильный агрегат с холодопроизводи тельностью 1 млн.ккал/ч. При этом расход теплоносителя 80 , а хла агента 200 м/ч. Соотнощение этих расходов (кратность циркуляции) 80/200 0,4. На чертеже дана схема, поясняюща способ каталитического, риформинга. Газопродуктовая смесь по линии 1 из последнего реактора риформинга поступает в сырьевой теплообменник охлаждаясь до 120-300°С, а затем в теплообменник циркулирующего теплоносителя 3, дополнительно охлажда ясь до BO-ZOO C, Циркулирующий теплоноситель по линии 4 поступает в х лодильный агрегат 5, где конденсиру ется, отдавая свое тепло для генера ции холода. Полученный холод исполь зуют для охлаждения циркулирующего хладагента, подаваемого по линии 6 до 35-5°С. Гаяопродуктовая смесь, прошедшая теплообменники 2 и 3, кон денсируется и последовательно охлаж дается на ко1зде11саторе воздушного охлаждения 7, водяном холодильнике 8 и теплообменнике циркулирующего хладагента 9 до 35-5°С. Так как температура охлаждающей воды, поступающей в холодильник 8 по линии 10, может изменяться в зависимости от времени года, температурньп режим сепарации поддерживают путем изменения кратности циркуляции теплоносителя и хладагента. .Пример 1. Газопродуктовая смесь 1 из последнего реактора риформинга с температурой 520°С поступает в сырьевой теплообменник 2, где охлаждается до 300°С, а затем охлаждается до 200°С в теплообменнике циркулирующего теплоносителя 3. Теплоноситель 4 нагревают в теплообменнике 3 от 100 до 130°С и далее он поступает з холодильный агрегат 5, на выходе которого получают хладагент 6 с температурой 5°С. В зависимости от требуемого режима сепарации расход потеков 4 и 6- можно менять. Газопродуктовая смесь после прохождения теплообменника 3 охлаждается последовательно в конденсаторе воздушного охлаждения 7 до 60°С, водяном холодильнике 8 до 40°С и в холодильнике циркулирующего хладагента 9 до 5°С, при этом расход хладагента 200 м/ч (100% от всего количества). Пример 2. Температура газопродуктовой смеси 1 на выходе из последнего реактора риформинга 470°С ГазопрОдуктовая смесь последовательно охлаждается в аппаратах 2, 3, 7, 8 и 9 до 120, 80, 60, 40 и 35°С соответственно. Пасход теплоносителя, как и в примере 1, 80 м/ч, хладагента - 200 . Однако в этом случае только часть хладагента (60 мас.%) пропускают через теплообменник 9 для поддержания температуры сепарации 35°С, а оставшуюся часть (40 мас.%) используют для других технологических целей. ТемпераIVP циркулирующего хладагента на выходе из холодильного агрегата 35°С, Температура теплоносителя 4 при прохождении им теплообменника 3 меняется от 85 до 105°С. Пример 3. Используются данные работы установки катгшитического риформинга. Газопродуктовая смесь на выходе из последнего реактора рифорMUHia имеет температуру 482°С. Ее последовательно охлаждают в аппаратах 2, 3, 7, 8 и 9 до 150, 120, 55, 35 и 25°С соответственно. Расходы хладагента и теплоносителя в холодильном агрегате соответственно равны 200 и 80 м/ч. По аналогии с примером 2 только часть хладагента (80 мас.%) пропускают черех теплообменник 9 для поддержания температуры сепарации 25°С, а оставшуюся часть (20 мас.%) используют для других технологических целей. Температура циркулирующего хладагента на выходе из холодильного агрегата 20°С.

Температура теплоносителя 4 при прохождении им теплообменника 3 меняется со 100 до 120°С.

Снижение температуры сепарации до 35-5°С (примеры 1-3) и стабилизации ее во времени позволяет поддерживать концентрацию водорода в циркулирукяцем газе на уровне 75-85 об.%, обеспечивая при этом стабильность работы установки независимо от времени года.

В таблице приведены результаты сравнения работы установки каталитического риформинга по известному и предлагаемому способам.

СПОСОБ КАТАЛИТИЧЕСКОГО РИФОРМИНГА бензиновой фракции в присутствии водородсодержащего газа в адиабатическом реакторе, последующего охлаждения газопродуктовой смеси в сырьевом теплообменнике и холодильнике и стабилизации с вьцтелением целевого продукта, отличающийс я тем, что, с целью снижения энергетических затрат и повышения эффективности процесса, газопродуктовую смесь после сырьевого теплообменника дополнительно охлаждают в теплообменнике циркулирующим теплоносителем и после холодильника доохлаждают до 5-35°С циркулируюпщм хладагентом и тепло циркулирующего теплоносителя после теплообменника утилизируют в холодильной машине для охлажде- § ния циркулирующего хладагента до 5-35°С.(/) О1 ел О) со

493 493 493

Известный

81,7

Ига ланиых таблицы видно, что ,U)P,,iOMbn) смюсоб позво.гтяет повы79,5

0,8

3,0

100

28

38

сить стабильиог/1-ь раСчтгы к.ч 1-;)цизатора в среднем и 2,3 р-гi, viu-iniHTb 7 длительность межрегенерационного дикла на 3-4 мес и как результат получить дополнительно 2,5 мас.% Р11формин1-бензина. 1155613 . 8 Производимый на установке избыточный холод может быть также использован для других технологичерких целей.