Способ каталитического риформинга

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК РЕТ САНИЕ ЕЛЬСТВУ КОМУ СВИД К Берковинтеррудовогческий итические, М.,(прототи СКОГО РИи в прису аза в ади едующегоО д ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Куйбышевский ордена ТКрасного Знамени политехниинститут им. В,В, Куйбыше(54)(57) СПОСОБ КАТАЛИТИЧФОРМИНГА бензиновой фракциствии водородсодержащегоабатическом реакторе, посл 801155613 А охлаждения газопродуктовой смеси всырьевом теплообменнике и холодильнике и стабилизации с выделением целевого продукта, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения энергетических затрат и повышения эффективности процесса, газопродуктовуюсмесь после сырьевого теплообменникадополнительно охлаждают в теплообменнике циркулирующим теплоносителеми после холодильника доохлаждаютдо 5-35 С циркулирующим кладагентоми тепло циркулирующего теплоносителя после теплообменника утилиэируют в холодильной машине для охлаждения циркулирующего хладагента до5-35 С.Изобретение относится к способам проведения каталитического риформинга и может найти применение в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промьпцленности, 5Известен способ проведения процесса каталитического риформинга, заключающийся в том, что сырье вместе с циркулирующим водородсодержащим газом нагревается и проходит через каскад 10 реакторов, работающих в адиабатическом режиме, обеспечиваемом промежуточным нагревом сырья в печах с последующей сепарацией и стабилизацией газосырьевой смеси 15Недостатком данного способа является непосредственная зависимость стабильной работы установки от температуры окружающей среды. В результате нестабильной работы бпока сепа рации может резко снижаться концентрация водорода в циркулирующем газе и тем самым ухудшается стабильность работы катализатора,Наиболее близким к изобретению 25 является способ каталитического риформинга путем конверсии бензиновой Фракции под давлением 0,9-1 МПа вприсутствии водародсодержащего газа(400-500 м /м сырья) в адиабатическом реакторе, последующего охлаждения газопродуктовой смеси в сырьевомтеплообменнике и холодильнике и стабилизации с выделением целевого продукта Е 2),35Недостатком данного способа является неэффективное использованиевторичного тепла газопродуктовойсмеси и дополнительные энергетические затраты на ее охлаждение, а так- д 0же зависимость стабильности работыблока сепарации низкого давления оттемпературы окружающей среды, чтоприводит к потере выхода целевыхпродуктов, 45Цель изобретения в , повышение эффективности процесса за счет эффективного использования вторичныхэнергоресурсов, а также увеличениястабильности работы катализатора и 50выхода риформинг-бензина,Поставленная цель достигаетсяспособом каталитического риформингабензиновой Фракции в присутствииводородсодержащего газа в адиабатическом реакторе, последующего охлаждения газопродуктовой смеси всырьевом теплообменнике, далее в теплообменнике, циркулируюшим теплоносителем, затем в холодильнике и доохлаждения циркулирующим хладагентом до 5-35"С 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 хлад- агента предлагается использовать технологическую воду с содержанием взвешенных 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 - невыше 0,7 мг-экв./кг; концентрацияионов водорода, рН 7-8,5; остаточнаяобщая жесткость до 0,05 мг-экв,/кг.Выбор в качестве хладагента и теплоносителя технологической воды вызван целесообразностью ее использования в качестве рабочегоагентав выпускаемых в настоящее время впромышленных масштабах холодильныхагрегатах большой мощности как всилу экологических преимуществ, таки доступности, Однако в общем случае в качестве теплоносителя и хладагента могут быть выбраны и другиерабочие агенты,Способ наиболее. целесообразноосуществлять с использованием абсорбционных холодильных агрегатов,принцип действия которых основанна термохимических реакциях поглощения (абсорбции) рабочего агента(технологической воды) абсорбентоми выделения (десорбции) рабочегоагента из абсорбента. В качествеабсорбента в случае, когда рабочимагентом является технологическаявода с указанными физическими свойствами, целесообразно использовать водный раствор бромистого лития, Назначение холодильного агрегата охлаждение циркулирующего хладагента (технологической воды) на 5-25 С5 Охлаждение хладагента осуществляется за счет испарения сконденсированного рабочего агента (воды), десорбированной из раствора бромистого лития, Десорбция воды осуществляется путем нагрева раствора бромистого лития циркулирующим теплоносителем (горячей водой, нагретой низкопотенциальным теплом газопродуктовой смеси), Расчеты бромисто-литиевого хо лодильного агрегата показывают, что охлаждение циркулирующего хладагента на 5-25 С может быть достигнуто при температурах циркулирующего теплоносителя 105-130 С (давление 20 горячей воды при этом -1, 1-1,8 атм). Температура циркулирующего теплоносителя при этом снижается на 20-30 С, Соответствие между снижением температуры хладагента и теплоносителя 25 достигается за счет строгого соответствия соотношения их расходов, Расходы зависят от типа абсорбционного агрегата и производительности установки каталитического риформинга 30 по сырью. Так, на установке каталитического риформинга производительностью 1 млн,т/год целесообразно использовать бромисто-литиевый холодильный агрегат с холодопроизводи 5 тельностью 1 млн.ккал/ч, При этом расход теплоносителя 80 м/ч, а хлад- агента 200 м /ч, Соотношение этих расходов (кратность циркуляции) 80/200 = 0,4.40На чертеже дана схема, поясняющая способ каталитического, риформинга.Гаэопродуктовая смесь по линии 1 из последнего реактора риформинга поступает в сырьевой теплообменник 2,45 охлаждаясь до 120-300 С, а затем в теплообменник циркулирующего теплоносителя 3, дополнительно охлаждаясь до 80-200 С. Циркулирующий теплоноситель по линии 4 поступает в холодильный агрегат 5, где конденсируется, отдавая свое тепло для генерации холода. Полученный холод используют для охлаждения циркулирующего хладагента, подаваемого по линии 6 55 до 35-5 С, Газопродуктовая смесь, прошедшая теплообменники 2 и 3, конденсируется и последовательно охлаждается на конденсаторе воздушногоохлаждения 7, водяном холодильнике 8и теплообменпике циркулирующего хладагента 9 до 35-5 С. Так как температура охлаждающей воды, поступающей вхолодильник 8 по линии 10, можетизменяться в зависимости от временигода, температурный режим сепарацииподдерживают путем изменения кратности циркуляции теплоносителя ихладагента,, П р и м е р 1. Газопродуктоваясмесь 1 из последнего реактора риформинга с температурой 520 С поступаетв сырьевой теплообменник 2, где охлаждается до 300 С, а затем охлаждается до 200 С в теплообменникециркулирующего теплоносителя 3, Теплоноситель 4 нагревают в теплообменнике 3 от 100 до 130 С и далее онпоступает в холодильный агрегат 5,на выходе которого получают кладагент б с температурой 5 С, В зависимости от требуемого режима сепарации расход потсков 4 и 6 можно менять, Газогродуктовая смесь послепрохождения теплообменника 3 охлаждается последовательно в конденсаторе воздушного охлаждения 7 до 60 С,водяном холодильнике 8 до 40 С и вхолодильнике циркулирующего хладагента 9 до 5 С, при этом расходхладагента 200 м /ч (1007 от всегоколичества),П р и м е р 2, Температура газопродуктовой смеси 1 на выходе изпоследнего реактора риформинга 470 СГазопрЗдуктовая 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 мз /ч, Однако в этомслучае только часть хладагента(60 мас.Е) пропускают через теплообменник 9 для поддержания температуры сепарации 35 С, а оставшуюсячасть (40 мас.7) используют для других технологических целей, Температура циркулирующего хладагента на выходе из холодильного агрегата 35 С, Температура теплоносителя 4 при прохождении им теплообменника 3 меняется от 85 до 105 С,П р и м е р 3. Используются данные работы установки. каталитического риформинга, Газопродуктовая смесь на выходе из последнего реактора рифор1155 б 13 Средняя зацикл концентрацияводорода вциркулирующем газе,об.7 Средняя температура на входе в реакторы, С г СтабильДавление в ностьработыкаталисистеСпособы ме, МПа РРРзатора,С/мес Известный 493 493 493 3,0 79,5 0,8 Предлагаемый по примерам 1510 520 530 3,0 0,4 80,0 485 485 485 3,0 80,5 0,3 82 0,3 492 492 492 3,0 Продолжение таблицы Затраты Среднии за Температурасепарации О,Ч, риформингбензина,м.м. Способы энергии ва цикл выход риформингбензина, мас.7. сепарацию,отн.,Лето Зима 100 38 28 81,7 Известный Предлагаемый по примерам 1 98,7 5 5 35 35 25 25 96,3 80,0 80 80,5 98, 1 минга имеет температуру 482 С, Еепоследовательно охлаждают в аппаратах 2, 3, 7, Я и 9 до 150, 120, 55,35 и 25 С соответственно, Расходыхладагента и теплоносителя в холодильном агрЕгате соответственно равны200 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 оставнуюсячасть (20 мас.Ж) исгользуют для других технологических целей. Температура циркулирующего хладагента на выходе из холодильного агрегата 20 С,Пэ данных таблицы видно, что рсд.нэгцг мый с иособ позволяет повы Температура теплоносителя 4 ири прохождении им теплообменника 3 меняется со 100 до 120"С.Снижение температуры сепарации5 до 35-5"С (примеры 1-3) и стабилизации ее во времени позволяет поддерживать концентрацию водорода в циркулирующем газе на уровне 75-85 об,7,обеспечивая при этом стабильность10 работы установки независимо от времени года.В таблице приведены результатысравнения работы установки каталитического риформинга по известному1 З и предлагаемому способам,сить стабильисэсть рябил нв снниэатора в среднем и 2,5 и,;вснп ить1155613 Составитель к. ГорловТехред С,Иигуиова Редактор О. Колесникова Корректор М. Демчик Заказ 3041/23 Тираж 546ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 длительность межрегенерационногоцикла на 3-4 мес и как результатполучить дополнительно 2,5 мас.%риформинг-бензина. Производимый на установке избыточный холод может быть также использован для других технологических целей.