Katalytické reformování možnosti a postupy

Shrnutí Článku

Rafinerie po celém světě využívají katalytické reformování k výrobě high-oktanové číslo reformátu pro míchání benzínu a vysoké hodnoty aromáty (benzen, toluen a xylen, BTX) pro petrochemické využití. Reforma je také hlavním zdrojem vodíku na bázi rafinérie.
Reformě operace i nadále být zpochybněna v rámci snížení benzín bazén aromatické/obsahu benzenu; nicméně, jednotky katalytického reformování je stále oporou rafinérských operací. Nedávný vzestupný trend v potřebách hydrogenace klade ještě větší důraz na výrobu reformátorského vodíku. Hlavní rozdíly v technologiích mezi různými reformační procesy jsou popsány v tomto článku, a zvláštní pozornost je věnována chlorid kontrolu a korozi řízení.
vstupní surovina
standardním přiváděním do katalytické reformovací jednotky (CRU) je hydrogenovaná přímá nafta (SRN), obvykle obsahující parafiny, nafteny a aromáty C6 až C11. Nafta z různých zdrojů se velmi liší ve své snadnosti reformování. Většina naftenů reaguje rychle a účinně za vzniku aromatických látek. To je základní reakce reformy. Parafiny jsou nejobtížnější sloučeniny, které lze převést. Bohatá nafta (nižší parafin, vyšší obsah naftenu) usnadňuje a zefektivňuje provoz. Typy nafty používané jako krmivo pro CRU mohou ovlivnit činnost jednotky, aktivitu katalyzátoru a vlastnosti produktu. Když se katalytické reformování používá hlavně pro výrobu BTX, obvykle se používá řez C6-C8 (počáteční a konečná teplota varu IBP-FBP 60-140°C) bohatý na C6. Pro výrobu vysoce oktanového benzínového bazénu je preferovanou volbou řez C7-C9 (IBP-FBP 90-160°C).1
obsah Reformátu benzenu lze snížit minimalizací množství prekurzorů benzenu a benzenu (cyklohexan a methylcyklopentan) v krmivu reformátoru pomocí prefrakcionace. Alternativně může být benzen redukován postfrakcionací reformátu a dalším zpracováním lehkého reformátu.
V rafinérii, kde maximalizaci středního destilátu z produkce je prioritou, těžší část nafty, která je tradičně směrována do jednotky katalytického reformingu, může být místo toho poslal do petroleje nebo motorové nafty bazénu, v rámci bod vzplanutí limitů specifikací. Ve většině případů bude mít lehčí krmivo CRU za následek zvýšenou délku cyklu pro poloregenerující (SR) jednotku v důsledku snížené výroby koksu.
Non-nerozvětvené uhlovodíky (například, fluidní katalytické krakování (FCC) nafta nebo zařízení ke snižování viskozity/coker nafta) mohou být také zpracovány v CRU, ale pouze po těžkých hydrogenací zahrnující (di)-olefin nasycení, kromě základního benzinu z funkce odstranění heterogenních atomů (síry a dusíku). Jejich vyšší koncový parametr a / nebo vyšší obsah parafinu vede k vyššímu rozložení koksu. Cyklické a kontinuální regenerace katalyzátoru (CCR) reformátoři jsou obecně schopni proces FCC benzinu s vyšším krmivo endpoint tak dlouho, jako regenerátor kapacita vypálit další koks, který se vyrábí.2 přepracování FCC nafty je obvykle omezeno na nižší oktanový střední řez. Je-li vyžadována pouze odsíření, je jednodušším řešením zpracování nafty FCC v selektivní hydrogenační jednotce.
Pevné lůžko jednotky vs CCR reformátoři
konvenční CRU typu je SR pevné lůžko reformy jednotka, která se používá pro omezený oktanové zlepšení. Jednotka je provozována pod vysokým tlakem, aby se zmírnila tvorba uhlíku. Jak se zvyšuje rozložení uhlíku, teploty reaktoru se zvyšují, aby se dosáhlo cílového oktanu na úkor výtěžku reformátu. Cyklický regenerační proces se systémem výkyvného reaktoru se používá pro vyšší závažnost a oktanový provoz. Při reformování CCR (viz obrázky 1 a 2)3,4 jsou extrémně vysoké závažnosti dosažitelné bez častých odstavení v důsledku deaktivace katalyzátoru. Jednotky pracují při nízkém tlaku s přidruženými výhodami výtěžnosti vyšších výnosů reformátu a vodíku.
rozhodnutí o přeměně vysokotlakých katalytických reformátorů SR na jednotky typu CCR závisí výhradně na ekonomice.5 Někteří poskytovatelé reformačních licencí vyvinuli hybridní jednotku přidáním reaktoru CCR a regenerátoru k původní reformovací jednotce SR.4,6,7,8 typické příklady jsou znázorněny na obrázcích 3 a 4. Konverze by mohla stát méně než polovinu nákladů na nový CCR a zvyšuje propustnost a / nebo délku cyklu.4
některé rafinerie, kompletní konverzi na CCR zůstává ekonomicky atraktivní ve srovnání s hybridní jednotkou z důvodu vyšší na-stream faktor, nižší provozní tlak, a vyšší výnosy z vodíku a benzinu.9 prakticky všechny nové reformovací jednotky jsou konstrukce CCR.
konstrukce reaktoru
V reformovacím procesu se používají převážně tři typy reaktorů. Jedná se o sférické, sestupné a radiální. Jako katalyzátor zlepšila v průběhu let, reaktor tlak může být snížena, aby využít zvýšené C5+ a vodíku výnosy na nižší provozní tlak. Při nižším tlaku, pokles tlaku v reaktoru se stává důležitým aspektem, a proto, více moderní návrhy reformy jednotek používají reaktory, které jsou radiální proudění v designu a kombinují dobré rozložení toku s nízkým poklesem tlaku.
kombinovaný přívod je směrován ze vstupní trysky reaktoru do tzv. hřebenatek, což jsou dlouhé, svislé kanály umístěné po celém obvodu reaktoru. Mušle mají otvory nebo, častěji v těchto dnech, profil drátu obrazovky po celé délce, přes kterou plyn prochází radiálně do prstencové katalyzátor a dovnitř na střed trubky, která shromažďuje reaktoru produkty a směruje je do reaktoru zásuvky. Je třeba se vyhnout nízkému průtoku, protože to bude mít za následek zrychlené pokládání koksu.
reaktorová metalurgie
reaktorové nádoby ve službě SR CRU jsou samostatné položky a mohou být buď horké nebo studené, v závislosti na preferencích návrhu. V konstrukcích se studeným pláštěm chrání vnitřní žáruvzdorná podšívka stěnu nádoby před vystavením procesní teplotě. Ve službě CCR, reaktory jsou vždy konstrukce s horkou skořápkou a mohou být buď jednotlivě umístěny nebo naskládány tak, aby vytvořily oddělenou jednu nádobu.8 v SR CRU je normou studená stěna (uhlíková ocel se žáruvzdorným obložením) s vnitřní vložkou z nerezové oceli.