Разработка процесса получения ароматических концентратов из алканов С3-С7 на цеолитсодержащих катализаторах

• Автор: Корсаков, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 163 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Литературный обзор.

1.1. Процессы облагораживания прямогонных бензиновых фракций

1.2. Процессы переработки легкого углеводородного сырья

1.3. Катализаторы, используемые в процессах облагораживания бензиновых фракций и ароматизации низкомолекулярных
алканов.

1.4. Выбор направления исследований

Глава 2. Объекты и методы исследований.

2.1. Характеристика сырья

2.2. Характеристика катализаторов

2.3. Описание пилотной установки.
2.4. Методика проведения каталитических испытаний
2.5. Методика анализа сырья и продуктов.
2.6. Обработка полученных результатов. Проверка воспроизводимости и достоверности опытов.
Глава 3. Определение основных параметров процесса ароматизации
парафинов С3С4.
3.1. Проведение сравнительных испытаний катализаторов в ароматизации нбутановой фракции.
3.2. Закономерности превращения парафиновых фракций при различной температуре реакции
3.3. Закономерности превращения парафиновых фракций при разной объемной скорости подачи сырья
3.4. Влияние состава пропанбутановой фракции на процесс ароматизации.
3.5. Изучение влияния содержания цинка на распределение
продуктов ароматизации парафинов С3С4
Выводы к главе 3
Глава 4. Ароматизация углеводородов с различной молекулярной массой .
4.1. Закономерности ароматизации индивидуальных нпарафинов С3С7 и циклогексана.
4.2. Превращение бинарной смеси бутангептан.
Выводы к главе 4
Глава 5. Исследование добавок бензола в парафиновое сырье.
5.1. Превращение смеси нгептанбензол.
5.2. Превращение смеси нбутанбензол
Выводы к главе 5
Глава 6. Результаты освоения процесса ароматизации легких углеводородов в опытнопромышленных условиях
Выводы к главе 6
Глава 7. Расчет основных техникоэкономических показателей работы
установки.
Выводы к главе 7
Заключение
Список использованной литературы


Если процесс проводится с целью получения высокооктанового бензина (топливный вариант), то в качестве сырья используют фракцию -0 °С. Основными продуктами риформинга являются водородсодержащий газ (ВСГ) и жидкая фракция - риформат. Выход технического водорода с концентрацией % об. Из ВСГ при стабилизации выделяют также сухой газ (СрСг или СрСз) и сжиженные газы (С3-С4). Риформат используют как высокооктановый компонент автобензина (октановое число по моторному методу) или направляют на выделение аренов. Выход стабильного риформата составляет до - % мае. На рис. Аппараты: 1,, , , , , - насосы, 2, , , - теплообменники, 3, - печи; 4 - реактор гидроочистки; 5 - подогреватель с паровым пространством; 6, ,, - холодильники, 7, - сепараторы; 8 - абсорбер; 9 - циркуляционный компрессор; , - компрессоры, - отиарная колонна; - теплообменник; , , - реакторы риформинга; - сепаратор высокого давления; - сепаратор низкого давления; - колонна для предварительной очистки углеводородного газа с блока гидроочистки; - фракционирующий абсорбер, - стабилизационная колонна; - емкость. Рис. Установка состоит из блока гидроочистки сырья от сернистых соединений до остаточного содержания не более 0,1 % мае. В состав установки также входит блок сепарации и стабилизации риформата, состоящий из сепаратора высокого давления (3,2-3,6 МПа), сепаратора низкого давления (1,9 МПа), фракционирующего абсорбера для деэтанизации нестабильного катализата из колонны стабилизации . Долгое время осуществить процесс риформинга бензиновых фракций на МГБУ не удавалось прежде всего из-за сложности процесса, который в обязательном порядке включал систему циркуляции ВСГ, системы очистки сырья и газов процесса. Это стало возможным с использованием новых цеолитных катализаторов типа пентасила с нанесенными на них активными компонентами, такими как ? РЗЭ [-] , а в ряде случаев на цеолитах, не содержащих дорогостоящих металлов [-]. Наиболее разработанным процессом производства высокооктановых бензинов риформингом на цеолитсодержащих катализаторах следует признать процесс «Цеоформинг» [] . Процесс разработан в Сибирском отделении РАН (ИК СО РАН - НИЦ «Цеосит») и отличается от традиционного метода производства высокооктанового бензина риформингом возможностью получения бензина с октановым числом () - без компаундирования, не требует гидроочистки сырья от серы, наличия водорода и связанного с ним компрессорного оборудования, использованием катализатора, не содержащего благородных металлов. Процесс доведен до промышленного внедрения, и установка, производительностью тыс. Польше на НПЗ “Сіітаг” (г. Горличе) в феврале г. Установка спроектирована и построена фирмой “Ьшф” (ФРГ) по лицензии и базовому проекту НИЦ «Цеосит» СО РАН. Опыт эксплуатации этой установки подтвердил высокие техникоэкономические показатели процесса «Цеоформинг». На Нижневартовском ГПЗ с сентября г. Цеоформинг» из стабильного газового бензина мощностью 5 тыс. Однако найти в литературе отчет о работе этой установки или накопленный опыт ее эксплуатации не удалось. Пожалуй, единственным недостатком этого процесса является высокое содержание бензола (2-4 %) в продукции, что может в дальнейшем препятствовать широкому внедрению процесса в связи с введением в Европейских странах в году ограничения по содержанию бензола в автомобильных бензинах до 1 % [] . Несмотря на готовность процесса «Цеоформинг» к широкому внедрению в промышленность, работы по изучению процесса облагораживания бензиновых фракций продолжаются. Установка «Протоген» [6], разработанная в ИОХ РАН (г. Москва), предназначена для переработки бензиновой фракции, хотя может быть использована и для переработки нефтяного газа. Установка получения высокооктанового компонента с до 5 ИМ из бензиновой фракции включает в себя реакторный блок, блоки сепарации и выделения готовой продукции. В свою очередь, реакторный блок включает в себя печь для нагрева сырья, реакторный узел и систему регенерации катализатора. В качестве катализатора используют высоко-кремнистый пентасил, модифицированный добавками Ъъ, ва и других переходных металлов.