Каталитеский риформинг

               Министерство образования,науки  ,молодежи и спотра Украины

                     Одесский национальный политехнический  университет

                                      Химико-технологический факультет

                      Кафедра органической и фармацевтической  технологии.

 

 

 

                                                             Отчет

                                           Технологической практики 

                                 На тему : «Каталитеский риформинг»

 

 

 

Выполнила :                                                                                                         студентка гр.

                                                                                                                                        

Проверил :                                                                                                            Руководитель НПЗ

                                                                                                                                                                                                                                                          Руководитель производства 

 

 

 

 

 

 

                                                             Одесса 2013

                                                                

 

 Содержание

 

1. Общая характеристика производства..................................................................3
1. Полное наименование производства и его назначение………………………………….3
2. Год ввода в эксплуатацию и проектная мощность производства…………………..3
3. Количество технологических линий (потоков), стадий и их назначение………..3
2. Теоритические основы производства………………………………………………………………..4
1. Химические основы процесса риформинга……………………………………………………..4
2. Характеристика исходного сырья, материалов регентов , катализаторов , полуфабрикатов и изготовляемой продукции……………………………………………….12
3. Описание технологического процесса и технологической схемы

Производства……………………………………………………………………………………………………..24

4. Основное и вспомогательное оборудование……………………………………………………29
5. Безопасная эксплуатация производства и охрана труда…………………………………37
1. Характеристика применяемых на заводе веществ………………………………………….37
2. Характеристика токсических свойств исходного сырья, материалов, реагентов,  катализаторов, полуфабрикатов, готовой продукции и отходов

производства…………………………………………………………………………………………………….38

3. Требования по безопасности перед началом работ……………………………………....44
4. Требования по безопасности во время выполнения работ…………………………….46

Ввод…………………………………………………………………………………………………………………….48

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                1. Общая характеристика производства.

           1.1 Полное наименование производства и его назначение.

 Полное наименование – установка каталитического риформинга ЛГ-35-11/300-95.

Установка каталитического  риформинга ЛГ-35-11/300-95 входит в состав технологического  цеха №2.

Установка каталитического  риформинга ЛГ-35-11/300-95 предназначена  для переработки прямогонной  бензиновой фракции НК-180⁰С путем каталитического риформирования с целью получения компонента товарного автомобильного бензина с октановым числом не менее 95 пунктов (по исследовательскому методу).

 

         1.2 Год ввода в эксплуатацию и проектная мощность производства.

 

Год ввода в эксплуатацию – 1977. Проектная мощность установки ЛГ-35-11/300-95 составляет 300 тыс.т./год по сырью.

 

       1.3 Количество технологических линий (потоков), стадий и их назначение.

 

Установка каталитического  риформинга состоит из одной технологической  линии и подразделяется на следующие  блоки и узлы, в каждом из которых  протекает определенная стадия процесса:

- блок  гидроочистки сырья и стабилизации  гидрогенизата – превращение  и удаление соединений, дезактивирующих  платиновый катализатор блока  риформинга;

- блок  каталитического риформинга –  риформирование фракции 85-180⁰С;

- узел  осушки водородсодержащего газа (ВСГ) – удаление влаги из  ВСГ;

- блок  деэтанизации катализата – стабилизация  катализата путем удаления растворенных  углеводородных газов;

- блок  стабилизации катализата – стабилизация  катализата путем удаления растворенных  сжиженных газов;

- блок  отпарки бензиновых фракций –  стабилизация пентан-гексановой  фракции путем удаления растворенных  углеводородных газов;

- узел  хлорорганики – приготовление  и подача хлорорганических соединений  и спиртов в реактора риформинга;

- узел  щелочи – приготовление и подача  щелочи на установку изомеризации  ПМ-ДИГ/120, а также на блок гидроочистки  и риформинга при регенерации  катализаторов.

 

                  2.Теоритичсекие основы производства.

                          2.1  Химические основы процесса риформинга.

             Каталитический риформинг – сложный химический процесс, включающий разнообразные реакции, которые коренным образом преобразовывают углеводородный состав бензиновых фракций и тем самым значительно улучшают их антидетонационные свойства.

Сырьем блока каталитического  риформинга является гидроочищенная бензиновая фракция 85-180⁰С. Фракция 85-180⁰С представляет собой смесь, содержащую следующие группы органических веществ: парафины (50-70%масс.), ароматические (5-15% масс.) и нафтеновые углеводороды (15-45% масс.). Такой количественный химический состав фракции 85-180⁰С обуславливает низкие октановые числа, которые не превышают 50 ОЧМ. В таблице 3.2 приведены показатели октанового числа углеводородов, полученные моторным (м.м.) и исследовательским (и.м.) методами.

   

Процесс каталитического риформинга, протекает на биметаллическом катализаторе R-86. Катализатор R-86 представляет собой экструдаты g (гамма) окиси алюминия, промотированные хлором, с равномерно распределенными по всему объему экструдатов платины и металлическим промотором рением. Такой состав катализатора содержит два вида каталитически активных центров:

• дегидрирующих - гидрирующих центров на платине;
• изомеризующих и расщепляющих кислотных центров на носителе.

При проведении процесса каталитического  риформинга протекают следующие  основные химические реакции:

• дегидрирование шестичленных нафтенов;
• дегидроизомеризация пятичленных нафтенов;
• ароматизация (дегидроциклизация) парафинов;
• изомеризация парафинов, нафтенов и ароматических углеводородов;
• гидрокрекинг парафинов.

 

 

Октановые числа углеводородов

Таблица 1

Углеводород	Октановые числа		Углеводород	Октановые числа
	м.м.	и.м.		м.м.	и.м.
н- пентан изопентан н-гексан 2-метилпентан 3-метилпентан 2,3-диметилбутан н-гептан 2-метилгексан 3-метилгексан 2,3-диметилпентан 2,4-диметилпентан н-октан 2-метилгептан	61,9 90,3 26 73,5 74,3 94,3 0,0 46,4 55,0 88,5 83,8 -17 23,8	61,7 92,3 24,8 73,4 74,5 101,7 0,0 42,4 52,0 91,1 83,1 -19 21,7	4-метилгептан 2,4-диметилгексан 2,2,4-триметилпентан метилциклопентан циклогексан этилциклопентан ди -метилциклопентаны метилциклогексан этилциклогексан 1,2-диметилциклогексан бензол толуол п-ксилол	33,0 69,9   100,0 80,0 77,2 61,2   76,9 71,1 10,8   78,6 ---- 103,5       109,6	26,7 65,2   100,0 91,3 83,0 67,2   84,2 74,8 46,5   80,9 115 120 116,4

 

                              

 

                                

 

 

                                    2.2.1 Дегидрирование шестичленных нафтенов.

 

            Одна из реакций процесса – дегидрирование (дегидрогенизация) нафтеновых углеводородов.

 

 

                    

       

 

Реакции дегидрирования шестичленных нафтенов протекают с высокими скоростями. Скорость реакции дегидрирования нафтеновых углеводородов возрастает с повышением их молекулярной массы. Степень превращения  шестичленных нафтенов в соответствующие  ароматические углеводороды достигает 100%.

Дегидрирование шестичленных нафтенов в ароматические соединения при  высоких давлениях может сопровождаться побочными реакциями: изомеризацией  в пятичленные нафтены и гидрогенолизом. Однако в условиях каталитического  риформинга на бифункциональном платиновом катализаторе R-86 доля этих реакций очень незначительна.

 

                    2.2.2 Дегидроизомеризация пятичленных нафтенов.

 

В условиях каталитического риформинга пятичленные нафтены подвергаются изомеризации и реакциям, приводящим к раскрытию циклопентанового кольца. Реакции изомеризации могут сопровождаться либо перегруппировкой алкильных заместителей, либо приводить к превращению  пятичленных нафтенов в шестичленные:

 

 

 

Дегидрирование пятичленных нафтеновых углеводородов идет через образование  циклоолефиновых углеводородов  с перестройкой кольца. При осуществлении  последней реакции на катализаторе риформинга R-86, образующиеся при расширении цикла шестичленные нафтены подвергаются быстрому дегидрированию в ароматические углеводороды. Высокий выход ароматических углеводородов зависит от селективности изомеризации пятичленных нафтенов, так как при этом возможно протекание реакции раскрытия пятичленного кольца, которая ухудшает селективность реакции изомеризации и ведет к образованию парафиновых углеводородов:

 

 

Нафтены являются наиболее желательными компонентами сырья, поскольку каталитические реакции дегидрирования протекают  легко, количественно и приводят к образованию ароматических  углеводородов и водорода. Чем  больше содержится нафтенов в исходном сырье, тем более низкие температуры  необходимы для получения катализата с заданными характеристиками. Дегидрирование нафтенов активируется металлической  функцией катализатора R-86. Повышение температуры и снижение давления приводит к увеличению скорости протекания реакций дегидрирования нафтенов.

 

 

 

            2.2.3 Дегидроциклизация парафиновых углеводородов.

 

Реакция дегидроциклизации парафинов  ведет к образованию как ароматических  углеводородов

 

н-С₆Н₁₄ ® С₆Н₆ + 4Н₂ ­

так и циклопентанов

н-С₆Н₁₄ ® С₅Н₉СН₃ + Н₂ ­

 

Первая из этих реакций – каталитическая ароматизация, получившая название С₆-дегидроциклизация, исходя из числа атомов углерода, входящих в образовавшийся цикл. Вторая реакция, в результате которой получаются пятичленные нафтены, известна как С₅-дегидроциклизация. В условиях каталитического риформинга С₅-дегидроциклизация также ведет к превращению парафинов в ароматические углеводороды, так как образующиеся циклопентаны подвергаются дегидроизомеризации. При повышении молекулярной массы парафинов их циклизация облегчается.