Файл: Каталитический риформинг бензинов Общие сведения.ppt

Результаты вычисления теплосодержания сырья и реформата


Критические параметры компонентов смеси, определенные по справочным данным

Компоненты	Ткр, К	Ркр, атм
Метан	191,1	45,8
Этан	305,5	48,2
Пропан	370	42
н-бутан	425,2	37,5
и-бутан	408,1	36
и-пентан	461	32,9

Компоненты	хiу.г·100	Теплосодержание, кДж/кг		хiу.г·q0.1510	хiу.г·q0.1480
		q0.1510	q0.1480
Метан		1875	1781
Этан		1750	1667
Пропан		1704	1614
н-бутан		1733	1620
и-бутан		1698	1595
и-пентан		1701	1597
Сумма

Реактор с аксиальным вводом сырья


Технология процесса


Реактор с радиальным вводом сырья


Радиальные реакторы обеспечивают значительно меньшее гидравлическое сопротивление, по сравнению с аксиальным.


Поток движется сверху вниз


Поток движется от периферии к центру


Задача. Рассчитать размеры реактора (диаметр, высоту) учитывая, что распределение катализатора по реакторам (0,15:0,35:0,5), среднее значение объема паров в реакторе 1,98 м3/с, допустимой линейной скорости паров 0,5 м/с, средней молекулярной массе углеводородного газа 25, размер гранул катализатора: диаметр 2-3 мм, высота 4-5 мм, температура сырья на входе в реактор 510 С, газопродуктовой смеси на выходе 480 С, давление на входе в реактор 3,3 атм, на выходе 3,28 атм.


Технологические схемы установки каталитического риформинга с непрерывной регенерацией катализатора


5. Зона продувки для отдува кислорода с поверхности катализатора с помощью инерта.

---

6. Стадия восстановления с помощью ВСГ.


Регенерация катализатора


Отдув азотом для удаления унесенного водорода и углеводородов из пор катализатора.
Выжиг кокса.
Зона оксихлорирования.
Зона сушки сухим воздухом (удаление влаги).


VII – азот, VIII – газы регенерации, X – хлорорганическое соединение, IX – воздух, IV – ВСГ, III – ВСГ для транспортировки катализатора.


Задача. Рассчитать размеры реактора (диаметр, высоту) установки каталитического риформинга с непрерывной регенерацией учитывая, что распределение катализатора по реакторам (0,17:0,2:0,25:0,38), среднее значение объема паров в реакторе 21,42 м3/с, допустимой линейной скорости паров 4 м/с, средняя молекулярная масса реакционной смеси равна 31,64, диаметр шара катализатора 1,6 мм, диаметр центральной трубы принять равной 0,5 м, температура сырья на входе в реактор 510 С, газопродуктовой смеси на выходе 450 С, давление на входе в реактор 4,1 атм, на выходе 3,9 атм.


Принципиальная схема блока реакторов установки каталитического риформинга фирмы UOP с движущимся катализатором


Задача. Рассчитать размеры регенератора (диаметр, высоту) установки каталитического риформинга с непрерывной регенерацией учитывая, что коксосьем равен 20 кг/ч, допустимая скорость паров 2 м/с, средняя молекулярная масса газов регенерации равна 29,9, насыпная плотность катализатора 540 кг/м3, температура газов регенерации на выходе из зоны выжига составляет 510 С, давление на выходе из регенератора 2,5 атм.


Задача. Рассчитать размеры зоны оксихлорирования (диаметр, высоту) регенератора установки каталитического риформинга с непрерывной регенерацией учитывая, что продолжительность пребывания катализатора в зоне оксихлорирования составляет 50 мин, допустимая скорость воздуха 0,2 м/с, насыпная плотность катализатора 540 кг/м3, температура воздуха на выходе из зоны оксихлорирования составляет 565 С, давление на выходе 2,6 атм.


Задача. Рассчитать размеры зоны сушки (диаметр, высоту) регенератора установки каталитического риформинга с непрерывной регенерацией учитывая, что продолжительность пребывания катализатора в зоне сушки составляет 50 мин, допустимая скорость воздуха 0,4 м/с, насыпная плотность катализатора 540 кг/м3, температура в зоне сушки составляет 565 С, давление на выходе 2,7 атм, объем подаваемого воздуха составляет 1000 нм3/ч.
1.Определить объем воздуха при тем-ре и давлении в зоне сушки.
2. Определить массу катализатора в зоне сушки.
3. Определить объем рабочей зоны сушки.

---

4. Определить сечение зоны сушки.
5. Определить внутренний диаметр зоны сушки.
6. Рассчитать высоту слоя катализатора в зоне сушки.
7. Общая высота зоны сушки.


Задача. Рассчитать размеры адсорбера (диаметр, высоту) регенератора установки каталитического риформинга с непрерывной регенерацией учитывая, что продолжительность пребывания катализатора в адсорбере составляет 20 мин, допустимая скорость газа 0,2 м/с, насыпная плотность катализатора 540 кг/м3, температура газа в зоне адсорбции составляет 149 С, давление на выходе 2,3 атм, количество поступающих в адсорбер газов регенерации составляет 274,72 кг/ч.
1.Определить объем газа при тем-ре и давлении в зоне.
2. Определить массу катализатора в зоне.
3. Определить объем рабочей зоны.
4. Определить сечение зоны.
5. Определить внутренний диаметр зоны.
6. Рассчитать высоту слоя катализатора в зоне.
7. Общая высота зоны.


Задача. Рассчитать размеры зоны восстановления (диаметр, высоту) регенератора установки каталитического риформинга с непрерывной регенерацией учитывая, что продолжительность пребывания катализатора в адсорбере составляет 40 мин, допустимая скорость паров 0,5 м/с, насыпная плотность катализатора 540 кг/м3, температура газа в зоне адсорбции составляет 543 С, давление на выходе 2,5 атм, расход газа восстановления при н.у. равен 1400 м3/ч.
1.Определить объем ВСГ при тем-ре и давлении в зоне.
2. Определить массу катализатора в зоне.
3. Определить объем рабочей зоны.
4. Определить сечение зоны.
5. Определить внутренний диаметр зоны.
6. Рассчитать высоту слоя катализатора в зоне.
7. Общая высота зоны.


Распределение объема катализатора: от 1:2:4 до 1:3:7
(в зависимости от состава сырья и назначения процесса)


Технология процесса


Аппаратурное оформление


Ароматизация Крекинг


Дегидрирование


Изомеризация

Список литературы

Ахметов С. А. Технология глубокой переработки нефти и газа: Учебное пособие для вузов. Уфа:Гилем, 2002. 672 с.
Смидович Е. В. Технология переработки нефти и газа. Крекинг нефтяного сырья и переработка углеводородных газов. – М.:ИД Альянс, 2011. – 328 с.
Баннов П. Г. Процессы переработки нефти. – М: ЦНИИТЭнефтехим, 2000. – 224 с.
Подвинцев И. Б. Нефтепереработка. Практический вводный курс: Учебное пособие/И. Б. Подвинцев – Долгопрудный: Издательский Дом «Интеллект», 2011. – 120 с.


Гидроочистка сырья – удаление (гидрирование) веществ, дезактивирующих катализаторы риформинга (соединения серы, азота, металлорганические соединения и т.д.).

---

Очистка ВСГ от соединений серы, азота и т.д.
Реакторный блок
Сепарация газа
Стабилизация катализата – удаление низкокипящих компонентов (УВ газов) методом ректификации.


Технология процесса


Состав установки риформинга

Вопросы

Для какой цели применяется данный процесс?
Какие целевые реакции протекают в данном процессе?
Какие катализаторы применяются в данном процессе?
Перечислите основные технологические параметры процесса?
Требования к сырью процесса?
Требования к получаемому продукту?

Вопрос	Правильный ответ	Неправильные ответы
К чему приводит увеличение температуры ведения процесса риформинга	увеличиваются скорости всех реакций в том числе скорость коксообразования	увеличивается выход стабильного платформата	уменьшаются скорости побочных реакций	температура на процесс не влияет
Октановое число - это	условный показатель равный объемной процентной концентрации изооктана (2,2,4-триметилпентана) в его смеси с н-гептаном, которая в условиях стандартных испытаний проявляет такую же детонационную стойкость как и испытуемый нефтепродукт.	универсальный коэффициент использующийся при расчете объемов сепаратора, назван в честь разработчика, профессора Октана	количество нормальных паравфинов в сырье	содержание углеводородов с открытой цепью, в молекулах которых между атомами углерода имеются двойные или тройные связи
Что такое объемная скорость подачи сырья?	отношение объёма сырья, подаваемого в реакторы в единицу времени, к общему объёму катализатора	отношение объёма катализатора к объему сырья, подаваемого в единицу времени	отношение объёма сырья, подаваемого в реакторы, к объёму основного продукта	отношение объема продукта к объему сырья

Термины и определения

Бензин – фракция нефти, а также товарный продукт, выкипающий в основном в температурном интервале от 30-215°С.
Фракция – часть нефти, выделенная из нее ректификацией или простой перегонкой.Фракция характеризуется определенными границами температур кипения содержащихся в ней компонентов.

---

Первичная переработка нефти – обессоливание нефти и разделение на фракции.
Вторичная переработка нефти – каталитические и термические процессы переработки нефти (гидроочистка, крекинг, гидрокрекинг, риформинг, изомеризация).
ВСГ – водородсодержащий газ. Используется в гидрогенизационных процессах (гидроочистка, гидрокрекинг) для проведения целевых реакций и поддержания над катализатором необходимого для предотвраащения быстрого накопления кокса давления водорода.

Технология процесса

1940г – Первая промышленная установка каталитического риформинга (гидроформинг).

Процесс	Фирма, разработавшая процесс	Дата пуска первой установки, год
Платформинг (полурегенеративный)	UOP	1949
Синклер-Бейкер (полурегенеративный)	Sinclair-Baker	1952
Гудриформинг (полурегенеративный)	Houdry	1953
Ультраформинг (с периодической регенерацией)	Exxon	1953-1956
Пауэрформинг (с периодической регенерацией)	IFP (Французкий институт нефти)	1954
Каталитический риформинг (с периодической регенерацией)	IFP	1964
Магнаформинг (с периодической регенерацией)	Atlantic Richfield	1967
Рениформинг (полурегенеративный)	Chevron	1970
Платформинг (с непрерывной регенерацией)	UOP	1971
Каталитический риформинг (с непрерывной регенерацией)	IFP	1973
Аротайзинг (с непрерывной регенерацией)	IFP	1977

Общие сведения

Моторный (ОЧМ) – жесткий режим (частота вращения коленчатого вала 900 об/мин)
Исследовательский (ОЧИ) – мягкий режим (частота вращения коленчатого вала 600 об/мин)


Октановое число – условный показатель равный объемной процентной концентрации изооктана (2,2,4-триметилпентана) в его смеси с н-гептаном, которая в условиях стандартных испытаний проявляет такую же детонационную стойкость как и испытуемый нефтепродукт.


Определение октанового числа проводят на типовой лабораторной установке

---