Чжао Линь. Становление и развитие процесса каталитического риформинга

Краткое описание

Чжао Линь. Становление и развитие процесса каталитического риформинга : диссертация ... кандидата технических наук : 05.17.07, 07.00.10.- Уфа, 2002.- 167 с.: ил. РГБ ОД, 61 03-5/820-2

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
На правах рукописи
ЧЖАО ЛИНЬ
СТАНОВЛЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ПРОЦЕССА КАТАЛИТИЧЕСКОГО РИФОРМИНГА
ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание ученой степени кандидата технических наук
05.17.07- Химия и технология топлив и специальных продуктов 07.00.10 - История науки и техники

Научный руководитель доктор технических наук, с.н.с. Абдульминев К.Г.
Уфа 2002
СОДЕРЖАНИЕ
с.
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. Химические основы процесса каталитического риформинга 6
1.1. Реакции нафтеновых углеводородов 7
1.2. Реакции парафиновых углеводородов 11
1.3. Реакции ароматических углеводородов 14
ГЛАВА 2. Сырье и продукты каталитического риформинга. 16
2.1. Сырье и его подготовка 16
2.1.1. Фракционный состав сырья 16
2.1.2. Химический состав сырья 18
2.1.3. Подготовка сырья 20
2.2. Продукты риформинга 21
2.2.1. Бензины риформинга— 22
2.2.2. Ароматические углеводороды 23
2.2.3. Водородсодержащий газ 25
ГЛАВА 3. Основные технологические параметры процесса.. 27
3.1. Температурный режим процесса 27
3.2. Рабочее давление в реакторах 29
3.3. Объемная скорость подачи сырья 30
3.4. Соотношение циркулирующего
водородсодержащего газа (ВСГ) и сырья 30
3.5. Распределение объема катализатора по реакторам 32
ГЛАВА 4. Катализаторы риформинга 33
4.1. Состав и характеристики катализаторов риформинга 33
4.2. Этапы разработки и совершенствования
катализаторов риформинга 37
4.2.1 .Окисные катализаторы 37
4.2.2. Моноплатиновые катализаторы 38
4.2.3. Би-и полиметаллические катализаторы 39
4.3. Катализаторы риформинга России 55
4.4. Катализаторы риформинга Китая 64
ГЛАВА 5. Промышленные установки каталитического риформинга 72
5.1. Процессы каталитического риформинга с использованием окисных катализаторов 73
5.1.1. Процессы риформинга с стационарным слоем катализатора 73
5.1.2. Процессы риформинга с движущимся слоем катализатора 75
5.2. Процессы каталитического риформинга с использованием платиновых катализаторов 79
5.2.1. Процесс нерегенеративного каталитического риформинга 81
5.2.2. Процесс риформинга с периодической
регенерацией катализатора (ПРК) 81
5.2.3. Процессы риформинга с цикличной •
регенерацией катализатора (ЦРК) 97
5.2.4. Процессы риформинга с
непрерывной регенерацией катализатора (НРК) 99
5.2.4.1. Риформинг с НРК по технологии ЮОПи 100
5.2.4.2. Риформинг с НРК по технологии ФИН 107
5.3. Процессы каталитического риформинга России 113
5.4. Процессы каталитического риформинга Китая 125
ГЛАВА 6. Производство моторных топлив с улучшенными
экологическими свойствами • 135
6.1. Современные требования к бензинам 135
6.2. Основные процессы производства компонентов бензинов 142
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 156
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 157
ВВЕДЕНИЕ
Автомобильный транспорт является основным источником загрязнения окружающей среды токсичными продуктами сгорания топлив. В России, как и в большинстве развитых стран, ужесточаются требования к автомобильным бензинам по содержанию серы (не более 0,05% масс.), бензола (не более 5% об.), ароматических углеводородов (не болеё 45% об.) и олефиновых углеводородов (не более 20% об.), базовым компонентом которых является катализат риформинга.
Всё возрастающее потребление высокооктановых неэтилированных бензинов и индивидуальных ароматических углеводородов требует увеличения объема производства высококачественных риформатов, что, в свою очередь, связано с совершенствованием самого процесса.
Установки каталитического риформинга перерабатывают различные прямогонные бензиновые фракции с получением целевых продуктов: высокооктановый компонент бензина, бензол, толуол, ксилолы и водородсодержащий газ. '
Со времени пуска первой промышленной установки гидроформинга в 1940г. по настоящее время процесс претерпел значительное усовершенствование и модернизацию как в технологии, так и в используемых катализаторах: прошёл путь развития от стационарного до движущегося слоя катализатора, от монометаллического до би- и полиметаллического катализаторов, что способствовало улучшению экономических показателей. В настоящее время освоено в мире свыше 10 видов различных технологий, в которых используются свыше 100 типов, би- и полиметаллических катализаторов. ’
Мощности каталитического риформинга в России составляют 9,3% от суммарной мощности первичной переработки нефти, и она занимает второе место в мире, уступая по этому показателю только США. В компонентом составе бензинового фонда содержание риформата достигает 54,1%, то есть
процесс каталитического риформинга занимает ведущее место в производстве высокооктановых бензинов на российских предприятиях.
Таким образом, каталитический риформинг, постоянно совершенствуясь, прошел несколько этапов развития, которые связаны как с изменением состава и свойств катализатора, так и с изменением технологии процесса.
В диссертации рассмотрены современное состояние и генезис процесса каталитического риформинга: проанализированы и обобщены химические основы, характеристики сырья и продуктов, этапы становления и совершенствования режимных параметров, катализаторов, технологических установок, а также основная тенденция их развития.
В работе проанализированы и обобщены технические возможности установок риформинга, производящие компоненты высокооктановых бензинов с улучшенными экологическими свойствами. .

Список литературы

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
1. В результате проведенной работы определены основные исторические этапы становления и развития процесса каталитического риформинга в мировой практике. Установлена принципиальная сущность каждого исторического этапа развития.
2. Показано развитие производства • катализаторов, технологии риформинга и их влияние на выход и качество получаемой продукции.
3. Показано, что общей тенденцией совершенствования каталитического риформинга является повышение температуры и снижение рабочего давления в системе, причем на установках с ПРК давление снижено с 4,0 до 1,2 МПа, а на установках с НРК - с 1,22 до 0,35 МПа.
4. Перспективным направлением развития риформинга является технология с движущимся слоем и непрерывной регенерацией катализатора при низком и ультранизком давлении.
5. Модернизация установок каталитического риформинга позволила увеличить выход бензина и его октановое число с 78-80 до 87-90 % и с 89-91 до 97-100 пунктов по и.м. соответственно.
6. Проведен анализ современных требований к реформу лированным автомобильным бензинам. Показано, что для расширения производства топлив с улучшенными экологическими свойствами необходимо увеличить, особенно в России и Китае, мощности процессов изомеризации, алкилирования и получения оксигенатов.