Реактор каталитического риформинга

В реакторах установок каталитического риформинга осуществляется превращение исходных бензиновых фракций, содержащих нафтеновые и парафиновые углеводороды нормального строения, в продукты, богатые ароматическими углеводородами и высокооктановыми изопарафинами.

В нефтеперерабатывающей промышленности каталитический риформинг получает все более широкое распространение. Например, риформинг бензина является основой для улучшения свойств автомобильных бензинов и производства ароматических углеводородов (бензола, толуола, ксилолов и зтилбензола).

Для каталитического риформинга применяют главным образом платиновый катализатор (0,5—0,6 масс. % платины, нанесенной на поверхность окиси алюминия). Используют также молибденовый катализатор, представляющий собой окись молибдена, нанесенную на поверхность окиси алюминия.

Реакционная секция установки риформинга на платиновом катализаторе (платформинга) работает по следующей схеме. Предварительно нагретое в теплообменниках и печи сырье вместе с водородсодержащим циркулирующим газом поступает в первый реактор, где температура снижается вследствие поглощения тепла, а процессе реакции. Газо-сырьевой поток, выходящий из этого реактора, нагревают во втором змеевике печи и направляют последовательно во второй реактор, в третий змеевик печи и в третий реактор. Продукты реакции из последнего реактора подают через теплообменники и конденсационно-холодильное оборудование в газовый сепаратор, откуда часть газов возвращают в систему для поддержания циркуляции, избыток сбрасывают в газоотводную сеть, а жидкие продукты направляют на установку стабилизации. Повышенное давление водорода способствует интенсификации реакции гидрирования и тем самым препятствует закоксовыванию катализаторов.

Платиновый катализатор медленно покрывается коксом и сернистыми соединениями и со временем теряет свою активность. Регенерацию катализатора производят выжиганием кокса и сернистых отложений смесью инертного газа и воздуха под давлением 1 МН/м2. Выжигание осуществляют в тех же реакторах в три ступени при температуре 300—350 °С в первой ступени, 380—420°С — во второй и 450—500 °С — в третьей.

Реакторные блоки большинства установок состоят из трех и более реакторов.

Основными реакционными аппаратами являются адиабатические реакторы — пустотелые аппараты, заполненные одним слоем катализатора. Встречаются также политропические реакторы — многослойные аппараты со встроенными адиабатическими секциями.

Газо-сырьевой поток в адиабатических реакторах может двигаться в двух направлениях: аксиальном — сверху вниз и радиальном — от периферии к центру (для паро-газового сырьевого потока).

Реакторы представляют собой вертикальные цилиндрические аппараты со сферическими или эллиптическими днищами, в которых помещен катализатор. Эллиптические днища имеют рациональную конструктивную форму, поэтому в аппаратостроении применяют чаще других. Постепенное и неприрывное уменьшение радиуса кривизны эллипсоидальной поверхности днища от центра к краям обеспечивает равномерное распределение напряжений без их концентрации. В зарубежной практике встречаются также реакторы сферической формы.

Реактор каталитического риформинга представляет собой цилиндрический аппарат с эллиптическими днищами. В верхнем днище расположены штуцер ввода газо-сырьевой смеси и штуцеры для многозонных термопар, в нижнем днище — штуцеры для ввода газопродуктовой смеси и для выгрузки катализатора.. Корпус выполнен из стали 12ХМ, штуцеры из стали 15ХМ, внутренние устройства из стали XI8Н1 ОТ.

Сырье вводят в реактор через штуцер, через который ведут монтаж всех внутренних устройств реактора, загружают катализатор и керамические шарики. Газо-сырьевая смесь в реакторе проходит распределительное устройство и направляется в специальные желоба, из которых проходит через слой катализатора по направлению к центральной трубе, откуда газо-продуктовая смесь выводится из реактора через нижний штуцер.