Каталитический риформинг лёгких бензиновых фракций на алюмохромовых катализаторах

• Автор: Яковлев, Алексей Анатольевич
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 129 с. : ил.

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Современное состояние производства автомобильных бензинов

и роль в нем каталитического риформинга

1.2. Химизм, механизм и термодинамика реакций процесса

риформинга на'окисных катализаторах

1.2.1 Ароматизация алканов

1.2.2 Скелетная изомеризация

1.2.3 Миграция двойной связи

1.2.4 Алкилирование и деалкилирование аренов

1.2.5 Крекинг и коксообразование

1.3 Окисные катализаторы процесса каталитического риформинга
1.3.1 Алюмохромовые катализаторы
1.3.2 Катализаторы на основе окиси ванадия
1.3.3 Катализаторы на основе окиси молибдена
ГЛАВА 2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Описание схем экспериментальных установок
2.1.1 Описание схемы импульсной экспериментальной установки
2.1.2 Описание схемы проточной установки высокого давления
2.2 Методика проведения экспериментов
2.3 Анализ сырья и продуктов процесса
2.4 Стандартные анализы
2.5 Катализаторы процесса
ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ АРОМАТИЗУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ АЛЮМОХРОМОВЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ ПРОМОТИРОВАННЫХ
КАЛИЕМ
3.1. Подбор фракционного состава сырья
3.2 Ароматизация алканов нормального строения

3.2.1 Ароматизация н-гексана
3.2.1 Ароматизация н-гептана
3.3 Ароматизация лёгких прямогонных бензиновых фракций
3.3.1 Ароматизация прямогонной бензиновой фракции 70-85°С
3.3.2 Ароматизация прямогонной бензиновой фракции 85-95°С
3.3.3 Ароматизация прямогонной бензиновой фракции 70-95°С
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ГИДРИРОВАНИЯ ПРОДУКТОВ АРОМАТИЗАЦИИ ЛЁГКИХ БЕНЗИНОВЫХ ФРАКЦИЙ
4.1 Гидрирование бензола
4.2 Гидрирование смеси бензола и толуола
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 5 . ПРИНЦИПИАЛЬНОЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОФОРМЛЕНИЕ ПРОЦЕССА КАТАЛИТИЧЕСКОГО РИФОРМИНГА
НА АЛЮМОХРОМОКАЛИЕВОМ КАТАЛИЗАТОРЕ
5.1 Принципиальное оформление процесса
5.2 Описание принципиальной технологической схемы
5.2.1 Реакторный блок
.5.2.2 Блок регенерации
5.2.3 Блок стабилизации и фракционирования
5.2.4 Блок получения конечных продуктов
5.2.5 Блок утилизации тепла дымовых газов
5.3 Материальный баланс установки
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
ЛИТЕРАТУРА
На сегодняшний день возможности повышения эффективности каталитического риформинга со стационарным слоем катализатора в традиционном технологическом исполнении практически исчерпаны. Дальнейшее повышение температуры и снижение давления ведёт к интенсивному отравлению катализатора и снижению его активности. Применение усовершенствованных полиметаллических платиносодержащих катализаторов и оптимизация технологического режима не приводят к значительному улучшению показателей процесса, т.к., при существующих на данный момент технологиях, он достиг термодинамически возможного предела. В связи с этим необходима разработка принципиально новых каталитических систем и технологических решений.
Углеводороды, содержащиеся в прямогонных бензиновых фракциях, в условиях каталитического риформинга подвергаются различным превращениям, основной целью которых является образование ареновых углеводородов с максимально возможным выходом. Легче всего протекает ароматизация циклоалканов, со значительно меньшими скоростями и селективностью -алкановых углеводородов. Однако доля последних в прямогонных бензиновых фракциях может достигать 60% масс, и выше.
Основной задачей проведённых нами исследований была разработка катализатора, позволяющего перерабатывать сырьё с высоким содержанием алкановых углеводородов с максимально возможным выходом ареновых углеводородов.

Рисунок 3.3 - Модернизированная поточная схема переработки прямогонного бензина с ароматизацией фракции 70-95°С
Таблица 3.1 - Характеристика прямогонных бензиновых фракций
Показатели фр. 70-85°С фр. 85-95°С фр. 70-95°С
1. Выход на исходный бензин, % масс. 7,0 11,0 18,0
2. Углеводородный состав, % масс.: норм, алкановые углеводороды 26,35 24,06 24,94
в т.ч. н-С4 0,01 0,00 0,00
н-С5 0,20 0,01 0,08
н-С6 25,17 0,45 10,06
Н-Су 0,97 23,60 14,80
н-С8 0,00 0,00 0,00
изоалкановые углеводороды 29,40 46,69 39,97
в т.ч. изо-С5 0,16 0,01 0,07
изо-С6 26,66 0,07 10,41
ИЗО-С7 2,57 46,34 29,32
изо-С8 0,01 0,27 0,17
циклоалкановые углеводороды 43,86 28,70 34,60
в т.ч. С5 0,05 0,00 0,02
с6 39,30 2,19 16,62
С7 4,01 26,39 17,69
С8 0,50 0,12 0,27
ареновые углеводороды 0,39 0,55 0,49
в т.ч. бензол 0,34 0,01 0,14
толуол 0,05 0,54 0,35