Способ переработки прямогонных бензиновых фракций

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Заявлено 25, IX.1970 (№ 1479164/23-4)

Приоритет 25.IX.1969, № 860905, США

Опубликовано 23 VIII 1972. Бюллетень Л0 25

Дата опубликования описания 05.Х.1972

М.Кл. С 10g 35/06

Комитет по делав изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УД К 665.644.442 (088.8) 6н п„ отей

Авторы изобретения

Иностранцы

Артур Раймонд Гринвуд и Кеннет Дональд Весли (Соединенные Штаты Америки) Иностранная фирма

«Юниверсал Ойл Продактс Компани» (Соединенные Штаты Америки) Заявитель

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ПРЯМОГОННЫХ

БЕНЗИНОВЫХ ФРАКЦИЙ

Зависимый от патента ¹â€”

Изобретение относится к способу переработки прямогонных бензиновых фракций риформингом.

Известен способ переработки прямогонныпх бензиновых фракций на движущемся слое алюмохромового катализатора. По этому способу исходное сырье смешивают с циркулирующим водородсодержащим газом и после нагрева подают в реактор риформинга с движущимся катализатором при повышенных температуре и давлении с последующим выведением полученных продуктов и отделением их от отработанного катализатора, который направляют в регенератор. Регенерацию катализатора ведут воздухом при атмосферном давлении. При этом отмечается невозможность использования платиновых катализаторов, содержащих в своем составе галоидные соединения и требующих осушки перед подачей в зону реакции.

По предлагаемому способу регенерацию отработанного .катализатора осуществляют последовательно: в зоне выжига кокса, зоне галогенирования и,в зоне осушки. Процесс р«форминта ведут при температуре 371 — 538 С, давлении 4,4 — 14,5 атм, молярном отношении водорода к углеводородам от 1:1 до 10:1 в присутствии алюмоплатинового катализатора. Регенерацию катализатора проводят в зоне выжига кокса при 399 — 510 С с частичной подачей отходящего газа регенерации, содержаще2

ro 0,1 — 1,5 мол. ", кислорода; в зоне галогенирозанпя прп температуре 395 — 510 С в присутствии хлора с годяным паром в молярном соот ношении 1:1; в зоне осушки при температуре ь 399 — 621 С.

Катализатор содержит металл платиновой группы, связанный галоген и глино3ем. Катализатор содержит промотор, типа рения. Могут быть использованы другие металлы платинотп вой группы, в том числе палладпй, родий, рутен ш, осмий и придпй. Кроме того, удовлетворительные результаты дают другие жаропроч пыс неоргашгчсскпе окислы, например окисчы кремния, цпркония, бора и тор я, а также их

15 соединения, например алюмосилпката пли алюмооора и т. п.

Обычно содержание платиновой группы составляет примерно от 0,01 до 5,0 вес. % на катализатор, предпочтительно, примерно от 0,10

20 до 0,80 вес. Ъ. Хотя в качестве галогена могут использоваться i,tîð, бром, фтор и/пли йод, бо;Iåå предпочтительным является хлор. )Келательно, чтобы количество галогена составляло от 0,50 до 1,5 ncc.,o катализатора (в расчете на

25 элементарный состав). Применяемый термап1

«активность» относится к способности катализатора превращать исходную нефтяную фракцию с низким октановым числом в продукт со сравнительно высоким октановым числом, обычно свыше 90, прп данной температуре, 349187 давлении и объемной скорости. Предлагаемый способ поддерживает активность катализатора постоянной путем непрерывной замены применяемого катализатора регеперируeìûì катализатором. Это отличается от обычных способов, по которым активность катализатора поддерживают на постоянном уровне путем увеличения жесткости режима процесса.

В приложенной технологической схеме поток реагентов проходит через два вертикально расположенных реактора (например, помещенных один над другим) с промежуточным нагревом потока реагентов между реакторами. Для риформинга можно использовать реакторы, находящиеся рядом обычным образом с промежуточным нагревом реакционного потока для поддержания нужных температур в различных реакторах. Кроме того, можно использовать систему из одного реактора или сочетание описанных систем. В системе с большим количеством реакторов свежий или регенерированный катализатор непрерывно вводят в первый или верхний реактор и пропускают последовательно через систему реакторов, причем катализатор отводят из последнего реактора для регенерации. Свежий или регенерированный катализатор непрерывно подают в каждый из двух или нескольких реакторов после регенерации в соответствии с предлагаемым способом. В последнем случае применяемый катализатор из различных реакторов, соединенный и помещенный в общий бункер, регенерируют в соответствии со способом, а затем распределяют в указанные реакторы таким образом, чтобы поддержать постоянным содержание катализатора в реакторах. Система с большим количеством реакторов включает реакторы, снабженные выпускными отверстиями. Общий подвижный слой катализатора движется в виде почти непрерывной колонны частиц, идущей с верхнего реактора в нижний. Отработанный катализатор выводят из нижнего реактора в то время, как в верхний реактор вводят регенерированный катализатор.

Способ поясняется чертежом.

Бензиновые фракции, полученные прямой перегонкой, кипящие в интервалах от 93 до

204 С, вводят в процесс через лингпо 1 с объемной скоростью подачи сырья 2 час- и нагреватель 2 в смеси с потоком газа с высоким содержанием водорода через линию 8 из сепаратора. Поток, включающий водород и углеводород в молярном соотношении примерно 3:1, подают в нагреватель 2, а затем по линии 4 загружают в верхшою часть реактора 5 риформинга. Реактор риформинга показан в вертикальном расположении. Сырьевая смесь IIpoYOдит в противотоке с катализатором сначала через внешнее кольцевое пространство 6, а затем — через внутреннее кольцевое пространство 7 и после этого дополнительно нагревается в промежуточном нагревателе 8. В нижней части реактора 9 процесс осуществляют аналогично. Газопродуктовый поток по линии 10 пропускают в обычные устройства сепарации и

l0

4 погоноразделения, где выделяется риформат с октановым числом (неэтилированный бензин) примерно 95, и извлекается и возвращается газовый поток с высоким содержанием водорода ь систему реакторов. Частицы ката.тизатора выводят нз верхней части реактора: 5 и подают в нижнюю часть реактора по трубопроводам 11 н 12.

Отработанный катализатор периодически выходит по линии 18 с помощью регулирующего крана 14 в закрытый бункер .15, где выделяется оставшийся углеводород. Катализатор затем перепускают в емкость 1б, откуда он потоком à-ота, идущим по линии 17, поднимается по линии 18 в бункер 19. Азот подают в указанную емкость со скоростью 1,5 м в 1 час при температуре примерно 38 С. Применяемый катализатор, помещенный в бункер 19, содержит примерно 0,7 вес. /о связанного хлора и

2 — 5 вес. /о углерода. Воздушный трубопровод

20 служит для впуска воздуха в бункер 19.

Частицы катализатора из бункера 19 идут через линию 21 в регенератор катализатора, включающий зон у отжигания углерода — 22, зону хлорирования 28 и зону осушки 24. Частицы катализатора пропускают вниз в виде подвижного слоя. Частицы катализатора проходят из бункера 19 в регенератор со средней скоростью примерно 91 кг в 1 час, частицы катализатора идут вниз через зону отжига углерода 22 со скоростью, дающей возможность обеспечить среднее время цребывания в этой зоне примерно 2 час, В зоне 22 частицы катализатора нагревают кислородсодержащим газом, в том числе горячим возвращенным в цикл газом, вводимым в зону отжига углерода 22 через линию 25. Кислородсодержащий газ, полученный из воздуха, подают в зону осушки 24 по линии 25: воздух, смешанный с водяным паром, хлором и хлористым водородом, подают во зону хлорирования 28, и газообразную смесь непрерывно пропускают вверх через зону отжига углерода. Полученные газообразные продукты, содержащие окислы углерода и серы, выводят из зоны отжига углерода в виде газового потока через линию 2б. В некоторых случаях может быть желательным отделение серусоде ржащих компонентов из газового потока перед возвращением в цикл. B этом случае газовый поток вводят в скруббер 27, где его смешивают с щелочным потоком, возвращаемым в цикл из отстойника 28 для щелочи после дополнительного охлаждения. Полученный поток отходящего газа, почти не содержащий галогенов и окислов серы, направляют в зону отжига углерода. Газы, возвращенные в зону от>кига углерода, содержат примерно 0,7 вес. % кислорода.

В зоне 28 частицы катализатора контактируют с паром, вводимым в нее через линию 29 и содержащим пар и хлор в молярном соотношении примерно 20:1. Водяной пар и хлор смешивают с воздухом, проходящим вверх через зону осушки 24. Время пребывания катализатора в зоне 28 составляет примерно 1 час. Пар

5 направляют в систему через линию 80 при температуре примерно 232 С со скоростью примерно 1,1 кг в 1 час. Смесь свежего и рецеркулирующего пара пропускают через линию 81 и смешивают с хлором, идущим по линии 82.

Хлор вводят со скоростью примерно 0,66 кг в

1 час. Смесь водяного пара и хлора нагревают примерно до 499 С в нагревателе 88 и .подают в зону хлорирования через линию 29. Поток, содержащий избыток водяного пара .и хлора, выводят из зоны 28 по линии 81 и воздушным насосом 84 вводят после дополнительного нагрева снова в зону хлорирования.

Из зоны хлорирования частицы катализатора направляют в зону осушки 24, где парообразные ком1поненты отпариваются,из катализатора потоком сухого воздуха. Воздух подают в систему через подогреватель 85, где его нагревают до 427 †5 С перед вводом в зону осушки.

Частицы катализатора удаляют из регенератора через определенные интервалы по линии 86 через регулирующий кран и собирают в ва крываемом бункере 87. Катализатор затем перепускают в емкость 88 через линию 89 и регулируемый кран 40.

Частицы катализатора из емкости 88 подают со скоростью примерно 93 лгз в 1 час под давлением чистого сухого водорода в реактор 5. Перед непосредственным контактировапием с потоком реагентов в реакторе риформинга катализатор в,смеси с водородом пропускают в плотном слое через зону восстановления 41 для осуществления теплообмена с горячим газосырьевым потоком, вводимым в у«азанный реактор. Время пребывания катализатора в зоне восстановления 41 примерно—

2 час при температуре 510 — 638 С, Полученный восстановленный катализатор затем добавляют к слою катализатора через линии 42 и 48.

Способ .находит особенно широкое применение при риформинге под низким давлением. B то время, как низкие парциальные давления водорода благоприятствуют основным реакци349187

6 ям, способствующим повышению октанового числа, например, дегидрирования парафинов и нафтенов, низкое давление способствует также повышенному образованию углерода в результате реакции конденсации,и полимеризации.

Процесс, согласно изобретению, устраняет снижение активности катализатора из-за образования углерода и позволяет проводить процесс,риформинга при пониженном давлении.

1о Другое преимущество способа заключается в повышенном выходе водорода, пригодного для проведения процессов с использованием водорода, например для гидрокрекинга.

l5 Предмет изобретения

1. Способ переработки прямогонных бензиновых фракций предварительным нагревом смеси исходного сырья и водорода .и подачей ее в реактор риформинга с движущимся катализатором при повышенных температуре и давлении с последующим выведением полученных продуктов и отделением их от отработанного катализатора, который направляют в регенератор, отлггчаюи1ггг1ся тем, что, с целью увеличения активности и стабильности катализатора, регенерацшо отработанного катализатора ведут последовательно: в зоне выжига кокса, зоне галогенированпя и в зоне осушки.

2. Способ по и. 1, отличагощиггся тем, что процесс риформш га ведут прп температуре

371 — 538"С, давлении 4,4 — 14,5 атм, молярном отношении водорода к углеводородам от 1:1 до

10:1 в присутствии алюмоплатпнового катализатора а.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, » ro регенерацию катализатора ведут в зоне выж:гга кокса при температуре 399 — 510 С с частичной подачей отходящего газа регенерации, 4О содержащего 0,1 — 1,5 мол. /о кислорода; в зоне галогенирования при 395 — 510 С,в присутствии хлора с водяным паром в молярном со- отношении 1:1; ia зоне осушки при температуре

399 †6 С.

Редактор О. Филиппова

Составитель H. Лихтерова

Техред Л. Богданова

Корректор С. Сатагулова

Заказ 4074 Изд. № 1165 Тир а гк 406 Подписное

ЦНИИПИ Колштета по делам изобретений и открьгпш нри Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская пао., д. 4/5

Загорская типография