Способ риформинга нефтяных фракций

(31) 111570 (33) Франция Государственный комитет Совета Министров СССР Опубликовано 30.10.75. Бюллетень4 3) УДК 665.642по делам нзобретени ч открытийДата опубликования описания 20.02.7(72) Автор изобретения Иностранец ан Жозеф Никола Патуйе(Франция) Иностранная фирма Антар Петроль де л Атлантик(54) СПОСОБ РИФОРМИНГА НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ Изобретение относится к способам каталитического риформинга нефтяного сырья, используемого для получения бензина с высоким октановым числом и ароматических углеводородов.дИзвестен способ риформинга нефтяных фракций в присутствии бифункциональцого катализатора на инертной подложке.Однако каталитический способ получения бензина с высоким октацовым числом и аро матцческих углеводородов основан на совокупности различных реакций, которые в своей совокупности являются эндотермическими.Поэтому при осуществлении этого способа используют цилиндрические реакторы боль ших размеров, особенно в диаметре, которые содержат катализаторы реакции и внутри которых пропускают фракции нефти.Вследствие общей эцдотермичности реакции в ходе процесса происходит снижение 20 температуры, которая может быть поднята и значение которой зависит в первую очередь от реакционной способности обрабатываемой фракции нефти, особенно от содержания в ней нафтенов. 9 дТаким образом, падение температуры зависит от химических параметров загрузки. Оно зависит также от степени интенсивности каталцтцческой реакции во время операции. Известно, ,то падение температуры в реакторах более значительно в месте ввода фракций нефти, чем ца цх выводе.Недостатком известного процесса является следующее. Падение температуры во время проведения процесса компенсируют путем подачи в реакционную массу тепла, позволяющего поддерживать оптимальную температуру катализа.Однако введение этого тепла должно быть ограничено, так как прп слишком большом перегреве наблюдается частичное термическоее разложение загрузки крекцнгом ц разрушение катализатора.Наоборот, при недостаточном подъеме температуры каталцтцческце реакции идут не в оптимальных условиях, поэтому в этом случае получают нсдостаточно высокий выход.Цель предлагаемого изобретения - повышение эффективности процесса.Поставленная цель достигается за счет того, что сырье последовательно пропускают через цнертную зону, содержащую подложку катализатора; зону, содержащую смесь катализатора с подложкой; ц зону, содержащую катализатор, с нагревом каждой зоны до температуры процесса.3Согласно предложенному способу тепло вводят в реакционную систему по мере возникновения необходимости в нем, при этом получают практически адиабатический процесс.Каждая из вышеуказанных зоп может быть отделена одна от другой промежуточными зонами, не содержащими никакого вещества. Можно размещать вдоль зон приспособления для нагрева, подающие переменные количества тепла реакционному потоку, перемещаемуся в каждой из упомянутых зон, При этом температура по направлению потока поддерживается постоянной во время его прохождения через зоны, При каталитическом риформинге эта температура равна 450 - 550 С.Согласно изобретению величину вводимого тепла фиксируют по внутренней температуре катализатора,Внутренняя температура катализатора может быть принята в качестве постоянной опорной температуры реакции.Приспособлениями для нагрева согласно изобретению в основном могут служить электрические илп излучающие устройства. Можно также использовать электрическую обмотку для нагрева труб, что обеспечит подвод тепла индивидуально к каждой трубе или к определенным местам каждой трубы. При использовании излучателей их можно расположить таким образом, что тепловой поток нагревает одновременно несколько труб.Изобретение не исключает возможности подачи тепла непосредственно в катализатор внутрь реакционпых труб, например с помощью пропускания через них нагретых газов, Этот способ нагрева может быть преимущественно применим для труб большого диаметра, но способ каталитического риформинга по изобретению главным образом касается трубчатых печей со сравнительно небольшим диаметром, что обуславливает применение внешних приспособлений для нагрева труб. Диаметр подобных цилиндрических труб равен 100 - 250 мм.Для обычных размеров классических труб передача тепла снаружи труб к загрузке и катализатору пе позволяет применять высокие температуры.Введение внешнего тепла, которое предусмотрено изобретением, позволит достигнуть адиабатических условий, достаточных для практических нужд, но должно оно сочетаться с особенным расположением зон катализа.На входе реакционной трубы располагают инертный с химической точки зрения слой, состоящий только из основы катализатора.Согласно изобретению за этим инертным слоем следует зона, содержащая разбавленный катализатор, Степень разбавления может изменяться от 10 до 904 в зависимости от характеристик обрабатываемого продукта.При реформинге фракций нефти степень разбавления зависит от происхождения применяемой сырой нефти, а также октанового 4,исла бензина, которое необходимо получитьв конце процесса.В примерах показаны различные степениразбавления катализатора, учитывая пространственную скорость, т.е. отношение, существующее между расходом загрузки и весом активного катализатора.Во всех опытах сырье вводят в холодномсостоянии и температуру 1 секции поддерживают такой, чтобы происходило испарениесырья.Пространственная скорость равна частномуот деления расхода загрузки (л/час) на весактивного катализатора. Таким образом, пространственная скорость зависит ог расходазагрузки и веса катализатора.Цифры, показывающие адиабатичностьпроцесса, являются максимальными отклонениями (больше или меньше) действительной замеренной температуры в зоне катализаот теоретической температуры. Эти цифрыприведены как для опытов, проведенных впочти адиабатических условиях, так и дляопытов, проведенных в неадиабатических условиях.Во всех опытах общее давление равно25 бар при постоянной рециркуляции газа1 м/час.Проведен ряд опытов с изменением пространственной скорости и температуры. Выбраны следующие расходы: 1,2; 2,4; 3 л/час. Катализатор состоит из гранул окиси алюминия,которая служит основной для активных каталитических веществ.Разбавление катализатора производят тщательным перемешиванием в требуемых пропорциях 100 Ъ катализатора и самих гранулокиси алюминия.Все приводимые в табл. 1 цифры даныдля цилиндрических зон катализа - внутренним диаметром 45 мм.Желательно сочетать расположение зоныразбавленного катализатора с введением холостых зон, разделяющих зоны собственно4 катализа. Во всех случаях чистый активныйкатализатор находится в последней зоне походу реакционного потока.Благодаря подобному расположению катализатора получают меньшие отклонения отадиабатических условий, чем при существующей технологии, при этом получают повышенные расходы загрузки,Благодаря изобретению получают более высокие октановые числа и более высокое содержание ароматических соединений по сравнению с классическими условиями каталитического реформинга при сохранении той жерабочей температуры.Преимуществом изобретения является также то, что условия раооты катализатора более равномерны, что способствует меньшемусрабатыванию катализатора.Опыты проводят в реакционной трубе внутренним диаметром 4,5 см и длиной 2 м. Тру 65 ба разделена на шесть секций, независимо иЗона распределения Длина, и Нейтральная. Граиулы окиси алюминияРаспределение катализатораПространственная скорость В В 1,96 2 55 62 2,4 1,62 0,98 Для этих пяти типов распределения и указанных расходов загрузки получены пространственные скорости, приведенные в табл. 2,Опыты проводят при 480 и 509 С. Для сравнения даны опыты с распределением Л при 505 С и пространственной скорости около 0,8 (при расходе 1,2 л/час).Полученные результаты для каждой пз вы бранных температур приведены в табл. 3. индивидуально нагреваемых тепловыми слоями, Размеры шести секций следующие: Секция1 2 3 4 5 6 Длина, см25 25 2525 50 50 0,53 0,12 0,07 0,12 0,19 Остаток490296 аблпца 3 Октановоечисло безРЬ Октановое число с 0,5 оо РЬ Ароматика,Объемная массаНА А НА А НА НА 0,776 0,790 0,773 0,781 91,6 70,0 96,9100,5 88,0 91,5 101,1 104,4 96,9 98,5 48,1 46,9 44,0 68,0 40,3 47,6 83,3 66,0 59,0 71,0 2,013,0 0,0 7,0 0,769 0,778 90,8 75,0 0,768 0,787 98,3101,6 44,2 49 5 97,2191,6 90,8 99,3 88,3 81,0 43,0 43,0 49,0 66,0 90,0 98,0 39,0 42,1 5,010,0 9,0 0,0 79,6 92,8 480 509 97,0 81,0 87,0 98,5 52,5 52,6 0,778 0,787 0,774 0,775 62,8 82,0 96,0103,7 89,0 95,0 59,0 65,0 33,0 43,7 34,0 5,0 0,01,0 О,О НА - нсадиабатпческий процесс. А - адиабатический процесс; Примечание,Предмет изобретения Способ риформинга нефтяных фракций в присутствии бифункционального катализатора на инертной подложке, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности Составитель Н, Богданова ехрсд 3, Тараненко Корректор Л. Котова Редактор Л, Герасимова Заказ 134/4 Изд.1996 Тираж 593 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж.35, Раушская наб., и. 415Выход ароматпки на сырье,об. Оопроцесса, сырье последовательно пропускают через инертную зону, содержащую подложку катализатора; зону, содержащую смесь катализатора с подложкой; и зону, содержа щую катализатор, с нагревом каждой зоныдо температуры процесса,