Возрастающее потребление автомобильных бензинов наряду с постоянным ужесточением требований к их качеству обуславливает необходимость совершенствования и увеличения возможностей технологических процессов получения основных компонентов современных автобензинов.
Бензины являются одним из основных видов топлива для двигателей современной техники. Также в настоящее время производство бензинов является одной из главных целей в нефтеперерабатывающей промышленности и в значительной мере определяющей развитие отрасли.
Развитие производства бензинов связано со стремлением улучшить его основное эксплуатационное свойство – детонационную стойкость, определяемую октановым числом.
Каталитический риформинг – каталитическая ароматизация с целью повышения содержания аренов в результате прохождения реакций образования ароматических углеводородов, относящаяся наряду с каталитической изомеризацией легких алканов к гидрокаталитическим процессам риформирования нефтяного сырья. Каталитическому риформингу подвергают прямогонные гидроочищенные бензиновые фракции с пределами выкипания 90—180˚С. Помимо облагораживания бензина каталитический риформинг используют для получения индивидуальных аренов (бензола, толуола и ксилола), в этом случае риформингу подвергают узкокипящие фракции бензинового сырья.
Основными целями каталитического риформинга являются:
- повышение октанового числа бензинов;
- получение ароматических углеводородов (аренов);
- получение водородосодержащего газа (ВСГ) используемого в процессах гидроочистки, изомеризации.
Увеличение объема производства нефтепродуктов, расширение их ассортимента и улучшение качества – основные задачи, поставленные перед нефтеперерабатывающей промышленностью в настоящее время. Решение этих задач в условиях, непрерывно возрастающей доли переработки сернистых и высокосернистых, а за последние годы и высокопарафинистых нефтей, потребовало изменения технологии переработки нефти. Большое значение приобрели вторичные процессы. Производство топлив, отвечающих современным требованиям, невозможно без применения таких процессов, как каталитический риформинг, каталитический крекинг, гидроочистка, алкилирование и изомеризация.
Описание технологии производства в соответствии с технологической схемой
Сырье, гидроочищенная прямогонная бензиновая фракция 90-180°C, с температурой 116°C и давлением до 1,37 МПа и поступает с установки гидроочистки, на установку каталитического риформинга.
Сырье смешивается с циркуляционным водородсодержащим газом (ВСГ) поступающим от циркуляционного компрессора ЦК-1 в смесителе СМ-1 с получением газосырьевой смеси (ГСС) риформинга, после чего сырье направляется в распределительную камеру теплообменника объединённого сырья риформинга Т-1, где ГСС нагревается обратным потоком газопродуктовой смеси, поступающей из реактора риформинга Р-3. Затем газосырьевая смесь риформинга нагревается в секции П-1 реакторной печи риформинга до достижения требуемого значения температуры на входе в первый реактор риформинга Р-1.
Газосырьевая смесь риформинга из радиантной секции П-1 реакторной печи риформинга поступает в верхнюю часть реактора риформинга Р-1 и проходит через слой катализатора по направлению от наружной части к центральной трубе.
Газопродуктовая смесь восходящим потоком выходит из верхней части реактора Р-1 и после нагрева в радиантной секции П-2 реакторной печи риформинга и подаётся в верхнюю часть реактора риформинга Р-2.
В ректоре риформинга Р-2 газопродуктовая смесь проходит через слой катализаторов по направлению от наружной части к центральной трубе. После чего газопродуктовая смесь восходящим потоком выходит из верхней части реактора риформинга Р-2 и после нагрева в радиантной секции П-3 реакторной печи риформинга подаётся в верхнюю часть реактора риформинга Р-3.
В реакторе риформинга Р-3 газопродуктовая смесь проходит через слой катализатора по направлению от наружной части к центральной трубе. Газопродуктовая смесь восходящим потоком выходит из верхней части реактора риформинга Р-3. После выхода газопродуктовой смеси из реактора риформинга Р-3 поток газопродуктовой смеси направляется в межтрубное пространство теплообменника Т-1, где охлаждается газосырьевой смесью риформинга.
После газопродуктовая смесь поступает на охлаждение в аппарат воздушного охлаждения продуктов риформинга АВО-1. Охлаждённая газопродуктовая смесь риформинга направляется на охлаждение в конденсатор продуктов риформинга Х-1, где охлаждается оборотной водой.
Охлажденная газопродуктовая смесь риформинга после водяного холодильника Х-1 направляется в продуктовый сепаратор С-1, где происходит разделение газопродуктовой смеси на водородсодержащий газ и нестабильный катализат, который насосом Н-1/1,2 прокачивается в теплообменник Т-3. Отделённый ВСГ из С-1 направляется, на прием циркуляционного компрессора ЦК-1, который прокачивает ВСГ, через сепаратор С-2, который предназначен для отделения унесенной капельной жидкости из ВСГ и далее поток ВСГ делится на:
- циркуляционный ВСГ, который возвращается на смешение с сырьем в смесителе СМ-1;
- избыточный ВСГ, который поступает на охлаждение в аппарат воздушного охлаждения на всасе компрессора 1 ступени дожима АВО-2.
Избыточный ВСГ с нагнетания циркуляционного компрессора ЦК-1 направляется на охлаждение в аппарат воздушного охлаждения АВО-2 и далее в холодильник Х-2. Охлаждённый избыточный ВСГ поступает в сепаратор С-3, где происходит отделение ВСГ от сконденсировавшихся углеводородов. ВСГ направляется на прием первой ступени поршневого компрессора балансового газа ПК-1/1,2, углеводородный конденсат поступает в линию газопродуктовой смеси перед сепаратором С-1. Далее ВСГ из сепаратора С-3 направляется на прием поршневого компрессора ПК-1/1,2. После дожима ВСГ смешивается с нестабильным катализатом из сепаратора второй ступени реконтакта С-5, после чего полученная реконтактная смесь поступает на охлаждение в холодильник Х-3 и далее в сепаратор С-4, где происходит разделение газожидкостной смеси на ВСГ и нестабильный катализат.
Нестабильный катализат из сепаратора С-4 насосом Н-2/1,2, подаётся на блок стабилизации А ВСГ после С-4 направляется на прием 2 ступени ПК-1/1,2.
После дожима ВСГ охлаждается в АВО-3 и далее смешивается с нестабильным катализатом поступающим из С-1. Полученная реконтакная смесь поступает в межтрубное пространство теплообменника Т-2, где охлаждается потоком нестабильного катализата из сепаратора С-5. Далее реконтакная смесь охлаждается до 4°С в трубном пространстве холодильника Х-4. Охлажденная газожидкостная смесь поступает в сепаратор С-5, где разделяется на ВСГ и нестабильный риформат. Нестабильный катализат направляется в трубное пространство теплообменника Т-2 для охлаждения.
Избыточный ВСГ из С-5 проходит через трубное пространство теплообменника Т-3 для охлаждения нестабильного катализата поступающего из С-1, на смешение с избыточным ВСГ от ПК-1/1,2 и поступает в адсорберы А-1/1,2 для очистки от хлористого водорода, под действием адсорбента хлора. После адсорберов А-1/1,2 избыточный ВСГ делится следующим образом:
- часть направляется на установку гидроочистки в качестве свежего ВСГ;
- часть направляется на установку изомеризации в качестве свежего ВСГ;
- часть направляется в топливную сеть.
Нестабильный катализат из сепаратора С-4 насосом Н-2/1,2 подается в межтрубное пространство теплообменников Т-4/1,2, где нагревается стабильным катализатом из колонны К-1 и далее направляется в колонну стабилизации К-1, в качестве сырья, где происходит выделение легких углеводородов из нестабильного катализата.
Верхний продукт колонны стабилизации К-1 после охлаждения и конденсации в концевом конденсаторе колонны стабилизации Х-6 поступает в емкость орошения E-1, где происходит разделение газожидкостной смеси на углеводородный газ и головку стабилизации. Углеводородный газ из ёмкости орошения Е-1 направляется на очистку от хлористого водорода в адсорберы А-2/1,2 и далее выводится с установки в топливную сеть завода. Головка стабилизации из емкости Е-1 делится на два потока, часть насосом Н-4/1,2 прокачивается в колонну стабилизации К-1 в качестве острого орошения, а балансовая часть выводится на установку газофракционирования.
Катализат, отбираемый с куба колонны, делится на 2 потока. Часть насосом Н-3/1,2 прокачивается в печь П-4, где нагревается до температуры порядка 300°С и подается в низ колонны К-1, для поддержания теплового режима. Балансовая часть катализата последовательно охлаждается в трубном пространстве теплообменников Т-4/1 и Т-4/2, затем направляется в аппарат воздушного охлаждения АВО-4, доохлаждается в холодильнике куба колонны стабилизации X-5 до 40°С и выводится с установки.