Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Каталитический риформинг
Содержание
- 1. Каталитический риформинг
- 2. ПЛАН ЛЕКЦИИ1 Теоретические сведения 2 Основные факторы
- 3. Теоретические сведенияНазначение
- 4. Динамика изменения мощностей каталитического риформинга в основных странах, млн. тонн в год
- 5. Теоретические сведенияЦелевыми реакциями в процессах КР являются
- 6. Химизм каталитического риформинга
- 7. Реакции каталитического риформинга Дегидрирования шестичленных циклоалканов (протекает
- 8. Реакции каталитического риформингаДегидроизомеризация циклопентановГидрогрекинг и изомеризация (побочные реакции)
- 9. Теоретические сведенияВ процессе параллельно протекают и нежелательные
- 10. Основные факторы процесса1 Качество сырьяБензиновые фракции большинства
- 11. Варианты риформинга с целью производства высокооктанового компонента бензина и ароматических углеводородов
- 12. Основные факторы процессаФракция выкипающая до 85 °С не желательна по следующим причинам: 1 Качество сырья
- 13. Селективность каталитического риформинга от фракционного состава сырья
- 14. Основные факторы процессаОграничивают содержание:1 Серосодержащих соединений (не
- 15. Основные факторы процессаИзменение группового химического состава бензина при риформинге 1 Качество сырья
- 16. Основные факторы процессаПоскольку процесс риформинга сильно эндотермичен,
- 17. Влияние температуры и давления на выход ароматических углеводородов
- 18. Основные факторы процессаС понижением парциального давления водорода:-
- 19. Основные факторы процессаМонометаллические катализаторы – 3-4 МПа;Биметаллические
- 20. Основные факторы процессаПовышение давления- Препятствует ароматизации сырья-
- 21. Основные факторы процессаПроцесс КР осуществляют на бифункциональных
- 22. Основные факторы процесса4 КатализаторыРиформинг протекает на активных
- 23. Основные факторы процесса3 типа катализаторов риформинга:– Монометаллические
- 24. Основные факторы процесса4 КатализаторыПрименение биметаллических катализаторов позволило
- 25. Отложение кокса на катализаторе риформингаА) монометаллический катализаторБ) биметаллический катализатор
- 26. Отечественные промышленные катализаторы
- 27. Зарубежные промышленные катализаторы
- 28. Сравнительная характеристика катализаторов
- 29. регенерация катализатора
- 30. Изменение температуры в реакторах при регенерации катализатораА
- 31. Основные факторы процессаОбычно в процессе используют не
- 32. Основные факторы процессаПовышение объемной скорости подачи сырья
- 33. Основные факторы процессаС увеличением объемной скорости подачи
- 34. Зависимость выхода ароматических углеводородов от времени реагирования и температуры процесса1 – 540оС2 – 520оС3 - 500оС
- 35. Разновидности установок каталитического риформингаСостав установок риформинга
- 36. Разновидности установок каталитического риформинга
- 37. Установка КР со стационарным слоем катализатораПринципы аппаратурного
- 38. Установка КР со стационарным слоем катализатораВ последнем
- 39. Установка КР со стационарным слоем катализатора
- 40. Установка КР со стационарным слоем катализатораРеактор –
- 41. Продукты, % масс.
- 42. Продукты, % масс.
- 43. Установка КР с непрерывной регенерацией катализатора
- 44. Продукты, % масс.
- 45. Технологическая схема риформинга с непрерывной регенерацией катализатора
- 46. Динамика изменения мощностей риформинга с непрерывной регенерацией катализатора, млн.т/г
- 47. Скачать презентанцию
ПЛАН ЛЕКЦИИ1 Теоретические сведения 2 Основные факторы процесса 3 Разновидности установок каталитического риформинга4 Установка КР со стационарным слоем катализатора5 Установка КР с непрерывной регенерацией катализатора
Слайды и текст этой презентации
Слайд 2ПЛАН ЛЕКЦИИ
1 Теоретические сведения
2 Основные факторы процесса
3 Разновидности
установок каталитического риформинга
КР с непрерывной регенерацией катализатора
Слайд 5Теоретические сведения
Целевыми реакциями в процессах КР являются реакции образования ароматических
углеводородов за счет:
1 Дегидрирования шестичленных циклоалканов
2 Дегидроизомеризация циклопентанов
3 Дегидроциклизации парафиновых
углеводородовРеакции обратимые, с увеличением объема и поглощением теплоты
Химизм процесса КР
Слайд 7Реакции каталитического риформинга
Дегидрирования шестичленных циклоалканов (протекает наиболее легко и быстро)
Дегидроциклизация
н-гексана и н-гептана (наиболее медленная реакция)
Дегидроциклизации парафиновых углеводородов. Реакция протекает
через стадию образования алкенов с последующей циклизацией и дегидрированием
Слайд 8Реакции каталитического риформинга
Дегидроизомеризация циклопентанов
Гидрогрекинг и изомеризация (побочные реакции)
Слайд 9Теоретические сведения
В процессе параллельно протекают и нежелательные реакции:
- ГК
с образованием как низко-, так и высокомолекулярных углеводородов
- Поликонденсации
- Уплотнения.
Продукты уплотнения, откладываются на поверхности катализатора
Тепловой эффект процесса – отрицательный (250-630 кДж/кг) зависит от содержания нафтеновых в сырье и глубины ароматизации
Химизм процесса КР
Слайд 10Основные факторы процесса
1 Качество сырья
Бензиновые фракции большинства нефтей содержат
60
- 70% парафинов,
10% - ароматических углеводородов,
20-30% - пяти- и
шестичленных нафтенов.Среди парафинов преобладают углеводороды нормального строения и монометилзамещенные их изомеры.
Такой состав обуславливает низкое ОЧ прямогонного бензина (50).
Также в качестве сырья используют бензины вторичных процессов - ГК, коксования и ТК после ГО.
Слайд 11Варианты риформинга с целью производства высокооктанового компонента бензина и ароматических
углеводородов
Слайд 12Основные факторы процесса
Фракция выкипающая до 85 °С не желательна по
следующим причинам:
1 Качество сырья
Слайд 14Основные факторы процесса
Ограничивают содержание:
1 Серосодержащих соединений (не более 1 мг/кг
(0,0001% мас.) – снижают гидрирующую и дегидрирующую активность, приводят к
ускоренному закоксовыванию катализатора (превращаются в сероводород, адсорбируются)2 Азотистых соединений (не более 1 мг/кг) – понижают кислотные функции катализатора (превращаются в аммиак и адсорбируются)
3 Влаги – вымывает галоидные производные (не более 0,001 % об.).
1 Качество сырья
Слайд 15Основные факторы процесса
Изменение группового химического состава бензина при риформинге
1
Качество сырья
Слайд 16Основные факторы процесса
Поскольку процесс риформинга сильно эндотермичен, его осуществляют в
каскаде из 3,4 реакторов с промежуточным подогревом сырья.
Оптимальными температурами процесса
480-520 °С.
Нижний предел температуры ограничивается замедлением скорости основных реакций.
Чем легче сырьё, тем выше нижний предел температуры.
С повышением температуры выше верхнего предела повышается скорость вторичных реакций ГК
С повышением температуры происходит снижение выхода бензина, содержание водорода в ВСГ, повышается содержание ароматических углеводородов и его ОЧ, отложение кокса на катализаторе, выход газов (пропана, бутана).
2 Температура
Слайд 18Основные факторы процесса
С понижением парциального давления водорода:
- возрастает глубина ароматизации
сырья;
- повышается селективность превращений парафинов;
- лучше протекают реакции ароматизации;
-
тормозятся реакции ГК, снижается выход газов; увеличивается скорость дезактивации катализатора за счет его закоксовывания.
Процесс проводят под давлением ВСГ, содержание водорода составляет 60-90%.
3 Давление
Слайд 19Основные факторы процесса
Монометаллические катализаторы – 3-4 МПа;
Биметаллические и полиметаллические –
1,5-2 МПа
3 Давление
Зависимость скорости дезактивации катализатора КР-108 от давления при
ОЧ риформата=87
Слайд 20Основные факторы процесса
Повышение давления
- Препятствует ароматизации сырья
- Необходимо для насыщения
непредельных продуктов побочных реакций крекинга
- Снижается выход ароматических углеводородов
- Усиливается
гидрирующее действие водорода- Повышается продолжительность работы катализатора
3 Давление
Слайд 21Основные факторы процесса
Процесс КР осуществляют на бифункциональных катализаторах.
Кислотную функцию выполняет
носитель (применяют γ – окись Al, прокаленную при 550оС).
Для усиления
кислотной функции носителя в состав катализатора вводят хлор (0,4-2,0 % масс). При хлорировании происходит замена ионов ОН- на ионы Cl-:
- увеличивается кислотность поверхности за счет смещения электронной плотности к более электроотрицательному иону.
4 Катализаторы
Слайд 22Основные факторы процесса
4 Катализаторы
Риформинг протекает на активных центрах:
- металлические: платина,
платина промотированная хлором (или фтором) и металлами: палладий, рений, иридий
- инициируют реакции дегидрирования, гидрирования, дегидроциклизации, изомеризации;- кислотные: на хлорированном носителе, инициируют реакции изомеризации, олефинов, циклизации, гидрокрекинга по карбоний-ионному механизму.
Увеличение содержания хлора в катализаторе способствует росту активности как в реакциях риформинга, так и коксования . Содержание хлора составляет от 0,4...0,5 до 2,0 % масс.
Максимальная дегидрирующая активность катализатора при содержании 0,08% мас. платины (промышленные катализаторы – 0,3-0,6% мас. платины)
Слайд 23Основные факторы процесса
3 типа катализаторов риформинга:
– Монометаллические (АП-56 и АП-64)
– 0,3-0,8 % Pt.
– Биметаллические (КР-101 и КР-102) – 0,3-0,4
% Pt и столько же Ir или Re. – Полиметаллические (КР-104, КР-106, КР-108 и платино-эрионитовый СГ-ЗП). Промоторы: рений, иридий – катализаторы гидрогенолиза, германий, индий, РЗЭ и кадмий – стабилизируют высокую дисперсность платины, препятствуют рекристаллизации кристаллов платины)
Срок их службы составляет 6....7 лет.
4 Катализаторы
Слайд 24Основные факторы процесса
4 Катализаторы
Применение биметаллических катализаторов позволило
снизить давление риформинга
(от 3,5 до 2...1,5 МПа)
увеличить выход бензина с октановым числом
по исследовательскому методу до 95 пунктов (примерно на 6 %).Отличаются повышенной активностью по отношению к диссоциации молекулярного водорода и миграции атомарного водорода. В результате отложение кокса происходит на более удаленных от металлических центров катализатора, что способствует сохранению активности при высокой его закоксованности.
Полиметаллические обладают стабильностью биметаллических, но характеризуются повышенной активностью, лучшей селективностью и обеспечивают более высокий выход риформата.
Слайд 25Отложение кокса на катализаторе риформинга
А) монометаллический катализатор
Б) биметаллический катализатор
Слайд 30Изменение температуры в реакторах при регенерации катализатора
А – реактор I
Б – реактор II
В – реактор III
1 – низ
2 –
верх 
Слайд 31Основные факторы процесса
Обычно в процессе используют не чистый водород, а
ВСГ.
Содержание Н2 в ВСГ 60-90% об.
Кцвсг=VВСГ/VС = 900...1800
м3/м3 сырьяС повышением Кцвсг замедляются реакции коксообразования на катализаторах, вследствие чего ОЧ несколько повышается.
Однако при этом повышаются
затраты энергии на компримирование и циркуляцию ВСГ,
расход топлива для подогрева ВСГ,
повышаются эксплуатационные затраты
понижается производительность установки.
5 Кратность циркуляции ВСГ
Слайд 32Основные факторы процесса
Повышение объемной скорости подачи сырья (уменьшение времени контакта)
приводит к:
увеличению выхода риформата, но с пониженным ОЧ и меньшим
содержанием аренов;снижению выхода водорода, легких и ароматических углеводородов;
повышению селективности процесса и удлинению продолжительности межрегенерационного цикла.
6 Объемная скорость подачи сырья
Слайд 33Основные факторы процесса
С увеличением объемной скорости подачи сырья
Обычная объемная скорость
подачи сырья
w = 1,5-2,0 ч–1.
6 Объемная скорость подачи сырья
Слайд 34Зависимость выхода ароматических углеводородов от времени реагирования и температуры процесса
1
– 540оС
2 – 520оС
3 - 500оС
Слайд 37Установка КР со стационарным слоем катализатора
Принципы аппаратурного оформления
- Процесс высокотемпрературный
-
Отрицательный тепловой эффект
- В зону реакции необходим подвод тепла
- Реакторный
блок – многореакторный- Каждый реактор содержит 15-55% общей загрузки катализатора (соотношение катализатора в реакторах 1:2:4)
В реакторах происходит падение температуры реакционной смеси (Например: прямогонный бензин – нафтены в бензол – падение температуры 216оС, полное затухание целевых реакций)
Слайд 38Установка КР со стационарным слоем катализатора
В последнем реакторе – малый
перепад температур: компенсация тепла за счет эндотермических реакций дегидрирования и
экзотермических реакций гидрокрекингаНаибольшая глубина превращений достигается в третьем (последнем реакторе)
Чем больше нафтеновых углеводородов в сырье – тем больше число реакторов должно быть
Слайд 40Установка КР со стационарным слоем катализатора
Реактор – радиальный
1 - распределитель;
2 - штуцер для термопары;
3 - днище верхнее;
4
– кожух; 5 - корпус; 6 - тарелка; 7 - футеровка;
8 - желоб; 9 - катализатор;
10 - труба центральная;
11 - пояс опорный; 12 - опора;
13 - днище нижнее;
14 - шары фарфоровые;
I - ввод сырья; II - вывод продукта; III - вывод катализатора
Слайд 41Продукты, % масс.
Катализат (ОЧИМ=90)………….……
Рефлюкс С3-С4……….………………..
Углеводородный газ………………….
ВСГ (в т.ч.
Водород)…………………..Потери………………………………….
Примерный материальный баланс процесса риформинга со стационарным слоем катализатора
(Р=3 МПА)
77,5
5,4
10,6
4,5 (0,8)
2,0
Слайд 42Продукты, % масс.
Катализат (ОЧИМ=95)………….……
Рефлюкс С3-С4……….………………..
Углеводородный газ………………….
ВСГ (в т.ч.
Водород)…………………..Потери………………………………….
Примерный материальный баланс процесса риформинга со стационарным слоем катализатора (Р=1,5 МПА)
84,9
1,0
6,5
7,1 (1,9)
0,5
Слайд 44Продукты, % масс.
Катализат (ОЧИМ=100).………
Рефлюкс С3-С4……….………….
Углеводородный газ…………….
ВСГ (в т.ч.
Водород)…………….Потери……………………………
Примерный материальный баланс процесса риформинга с непрерывной рециркуляцией катализатора (Р=0,8 МПА)
83,5
3,2
0,8
2,5 (2,8)
-
Реактор ЮОП
Слайд 45Технологическая схема риформинга с непрерывной регенерацией катализатора FIР, AXENS 1
– реактор, 2 – печь, 3 – регенератор, 6 –
сепараторI
