«Жылына өнімділігі 1 302 000 тонна құрайтын каталитикалық риформинг қондырғысын жобалау»


Кіріспе
1 Әдеби шолу
1.1 Процестің негізгі физикалық.химиялық көрсеткіштері
1.2 Процесті басқару негізі
1.3 Жаңа технологиясы
2 Өндіріс әдісін және оның құрылыс орнын таңдау
3 Шикізаттың, реагенттердің және дайын өнімнің сипаттамасы
4 Процестің технологиялық жүйесінің сипаттамасы және оның ерекшеліктері
5 Каталитикалық риформинг қондырғысы бойынша өнім өндіру жоспары
6 Технологиялық есептеулер
7 Механикалық есептеу
8 Негізгі және көмекші жабдықтарды таңдау
9 Өндірісті аналитикалық бақылау
10 БАҚЫЛАУ .ӨЛШЕУ ҚҰРАЛ ЖӘНЕ АВТОМАТТАНДЫРУ ПРОЦЕССІ
11 Қоршаған ортаны қорғау
12 Еңбекті қорғау және қауіпсіздік техникасы
Халық шаруашылық комплексінің негізгі бөлігін мұнай өңдеу және мұнай химия өнеркәсіптері құрайды. Ол мұнай шикізатымен тығыз байланысты бірнеше салаларды біріктіреді.
Мұнайды қазіргі кезде тек отын ретінде ғана емес, әртүрлі 200-ден астам химиялық бұйымдар алуға пайдаланады. Мұнай өңдеу кәсіпорынында өңдеудің жалпы көлеміндегі 99% мұнай және газды конденсат өңделеді. Одан кейін сланецті өңдеу іске асырылады [1].
Соңғы жиырма жылда мұнайхимия және мұнай өңдеу өнімдерін шығару 3,3 есе, еңбек өнімділігі 2,5 есе, пайда 7,7 есе өсті, ал өңдеу барысындағы шығын 13% төмендеді. Мұның негізгі себебі мұнай өңдеу технологиясының жылдан – жылға дами түсуінде [2].
Каталитикалық риформинг қазіргі кезде мұнай өңдеу және мұнай-химия өндірісінің ең бір маңызды және қажетті процесі болып саналады. Бұл процесті жүргізудің негізгі мақсаты төмен октанды алғашқы айдау бензинінен жоғары октанды тауарлы автокөлік бензин компоненттерін өндірумен қатар, бір сақиналы ароматикалық көмірсутектерді – бензол, толуол, ксилолдар мен бірге сутекті газында өндіру болып саналады.
Алғашқы айдау бензиндерінің көбісінің октан саны төмен болады.
Каталитикалық риформингтеу нәтижесінде 80-85% катализат бензин алынады, октан саны қозғалтқыш әдісімен 80-90, зерттеу әдісімен 90-100 пунктке жетеді.
Алғашқы айдау бензинінен бөлек каталитикалық риформинг шикізаты есебінде екінші өңдеуден шыққан өнімдерді – кокстеу, термокрекинг және гидрокрекинг бензиндерін де пайдаланады.
1. Омаралиев Т.О. Мұнай мен газ өңдеу химиясы және технологиясы. 1 бөлім. Құрылымды өзгертпей өңдеу процесстері. Алматы білім. 2001.-400б.
2. Омаралиев Т.О. Мұнай мен газ өңдеудің арнайы технологиясы. Алматы білім. 2002.-303б.
3. Омаралиев Т.О. Мұнай мен газ өңдеудің химиясы және технологиясы. 2 бөлім. Құрылымды өзгертіп өңдеу процестері.- Алматы білім. 2001.-276б.
4. Омаралиев Т.О. Специальная технология производства топлива из нефти и газа. Алматы білім. 2003.-3236.
5. Гуревич И.Л. Технология переработки нефти и газа. ч.1.- М.: Химия, 1972.-347с.
6. Смидович Е.В. Технология переработки нефти и газа ч.2. М.: Химия, 1980.-382с.
7. Черножуков Н.И. Технология переработки нефти и газа. ч.1.- М.: Химия, 1978.-428с.
8. Сарданашвили А.Г. и др. Примеры и задачи по ТПНиГ. М.: Химия, 1980.-254с.
9. Нефти СССР.т-4 Справочник. М.: Химия, 1984.-787с.
10. Бойдаренко И.В. Альбом технологических схем по ТНГ. М.: Химия, 1983.
11. Кузнецов А.А. и др. Основы технологическх расчетов процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности. М.: Химия, 1974.-342с.
12. Танатаров М.А. и.др. Технологические расчеты устоновок переработки нефти. М.: Химия, 1987.-351с
13. Рудин В.М., Смирнов Г.Ф. Проектирование нефте-перерабатывающих и нефтехимических заводов. М.: Химия, 1984.-256с
14. Черенков В.А. Промышленные приборы и средства авто- матизации.
Справочник. Л.: Машиностроение. 1987.310с.
15.Сарбасов А, Шакиров Б.С., Умаров М.А. Методические указания к
практическим и индивидуальным занятиям по курсу ООС. Шымкент
ЮКГУ, 17с.
16.Макаров Г. В. Охрана труда в химической промышленности. М.:
Химия. 1977. 190с.
17.Голубятников В.А., Шувалов В. В., Золотникова А. Г. Организация и
планирование производства. Управление нефтеперерабатывающими и
нефтехимическими предприятиями. М.: Химия. 1988.280с.
18.ИзымбергеноваМ.К. Методическое указание к экономической части
дипломного проекта для студентов специальности 39.06. Шымкент. КазХТИ. 1990.23с.
19. Интернет сайт www. Oilgaskz/ Казахстанский сектор Каспийского моря. Перспективы и развития. Программа объеспечения устойчивого экономического роста страны.

Пән: Мұнай, Газ
Жұмыс түрі:  Дипломдық жұмыс
Көлемі: 128 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 1500 теңге
Таңдаулыға:   
Тегін:  Антиплагиат

Қандай қате таптыңыз?

Рақмет!






Белгіленулер мен қысқартулар

ҚР ─ Қазақстан Республикасы.
ЖАҚ ─ жабық акционерлік қоғамы.
ААҚ ─ ашық акционерлік қоғамы.
ЭСТҚ─ электро-сусыздандыру және тұзсыздандыру қондырғысы.
АВҚ (АҚ) ─ атмосфералы-вакуумды құбырлы (атмосфералы құбырлы ).
КР – каталитикалық риформинг
МӨЗ ─ мұнай өңдеу зауыты.
ПМХЗ ─ Павлодар мұнай-химия зауыты.
ПМУ ─ Павлодар мемлекеттік университеті.
КТ─1 ─ кешенді құрастырма отынды қондырғысы
Г-43-107 ─ лифт-реакторлы каталитикалық крекингтің құрастырма кешенді
қондырғысы. (Грозный ҒЗИ)
ЛК-6у ─ Ленинградтық комбинирленген, алты қондырғылы. Мұнайды алғашқы айдау
мен екіншілей айдаудың кейбір процестерінің құрастырма
қондырғысы.
АЖБ ─ автомобиль жанармайын құю бекеті.
ЦК ─ цеолитті катализаторлар.
ББФ ─ бутан-бутилен фракциясы.
ППФ ─ пропан-пропилен фракциясы.
ККФ ─ каталитикалық крекинг флюидті.
МЭА ─ моноэтаноламин.
МТАЭ ─ метил-трет-амил эфирі.
МШК ─ мүмкіндік шекті концентрациясы, мгм³.
ЖЭО ─ жылу электр орталығы.
МЭА ─ моно-этанол амин.
ЗӘ ─ зерттеу әдісі.
ҚӘ ─ қозғалтқыш әдісі.
Р ─ реактор, регенератор.
ХВ ─ ауа тоңазытқышы.
Х ─ тоңазытқыш.
Е ─ сыйымдылық.
Б ─ бункер.
мкм ─ микрометр, 106 м.
м.─ метр.
млн. ─ миллион.
млрд. ─ миллиард.
барр. ─ баррель.
сек. ─ секунд.
т.б. ─ тағы басқа.
т.с.с. ─ тағы сол сияқты.

Анықтамалар

Баррель ─ көлемнің шетелдік өлшемі, 159 литрге тең болады.
Жеңіл тұтанатын сұйықтықтар ─ жабық тигельдегі тұтану температурасы
61ºС жоғары болмайтын сұйықтықтар.
Лап ету температурасы ─ жанғыш заттың бетінде булар немесе газ
түзгендегі оттықтың әсерінен тұтанатын,бірақ тұтану жылдамдығы тұрақты жану
туғызбайтын ең төмен температурасы, ºС.
Тұтану температурасы ─ жанғыш заттың жанғыш булар мен газ түзетін,оттық
әсерінен от түзу жылдамдығы тұрақты жану туғызатын температура, ºС.
Өздігінен тұтану температурасы ─ жанғыш заттың экзотермиялық реакция-
ларының жылдамдығы лезде жоғарылап,өздігінен тұрақты от түзетін ең төмен
температурасы.
Октан саны ─ бензиннің детонацияға тұрақтылығын сипаттаушы шама,
н- С7Н16 мен 2,2,4үшметилпентанмен салыстырылады.
Крекингтеу ─ ағылшынның cracker - ыдырату,үзу деген мағынасына негіз-
делген,яғни мұнай құрамындағы ұзын тізбекті көмірсутекті молекулаларды
неғұрлым қысқа тізбектерге,құрылымдарға алып келу болып табылады.
Ректификация ─ екі немесе одан да көп компонентті қоспаларды олардың
физикалық қасиеттеріне қарай бөлу процессі.
Рисайкл ─ немесе рециркулят алынған өнімнің бір бөлігі,раекция жүру
аймағына қайта айналдыра жіберіліп тұрады.Яғни,бұл ауырлау өнім құрамынан
жеңілдеу,керекті компоненттерді қосымша бөліп алу мақсатымен жүргізіледі.
Мүмкіндік шекті концентрациясы (МШК) ─ жұмыс аймағындағы ауа құрамындағы
зиянды заттардың адам ағзасына қауіп төндірудің мүмкіндік шекті
концентрациясы.
Реактор ─ реакция жүретін негізгі аппарат,реакция катализатордың немесе
оның қатсуынсыз жүре береді.
Регенератор ─ реагент немесе катализаторды бастапқы қалпына келтіруге
көмектесетін аппарат.
Сепаратор ─ реакция өнімдерін олардың агрегаттық қалпына байланысты
бөлу (газ,сұйық).
Сыйымдылық ─ процеске керекті реагенттерді,өнімдерді,шикізатты және
т.с.с. сұйық немесе сұйытылған заттарды сақтау не уақытша жинау аппараты.
Тоңазытқыш ─ ауаның немесе суық агенттің көмегімен өнімді
суыту аппараты болып табылады.
Ингибитор ─ белгілі бір мақсаттағы өнімге немесе сұйық затқа қосылатын
қосынды зат.

Нормативтік сілтемелер

ГОСТ 10679-76 Компоненттік құрамды анықтау.
ГОСТ 2177-87 Тұрақсыз бензиннің фракциялық құрамын анықтау.
ГОСТ 11011-85 Күкірт сутек мөлшерін анықтау.
ГОСТ 6356-75 Дизель отынының фракциялық құрамын анықтау.
ГОСТ 6521-79 Лап ету температурасын анықтау.
ГОСТ 19211-73 Мыс пластинкасында коррозияны анықтау.
ГОСТ 2477-85 Мұнай өнімдері құрамындағы су мөлшерін анықтау.
ГОСТ 6511-69 Кинематикалық тұтқырлықты анықтау.
ГОСТ 3127-69 Дизель отынындағы цетан санын анықтау.
ГОСТ 20287-74 Мұнай өнімдерінің қату температурасы.
ГОСТ 3985-79 Қышқылдықты анықтау.
ГОСТ 19121-79 Жалпы күкірт мөлшерін анықтау.
ГОСТ 6856-75 Корреляция индексін анықтау.
ГОСТ 3100-85 Тығыздықты анықтау.
ҚНжЕ ІІ-90-81 Өндірістік кәсіпорындардың өнеркәсіптік ғимараттары. Жобалау
шарттары.
ҚНжЕ ІІ-106-79 Мұнай және мұнай өнімдерінің қоймалары. Жобалау шарттары.
ҚНжЕ 2.04─08 ─ 86 Жылыту жүйесі, желдету және ауаны кондиционерлеу.
Жобалау шарттары.
ҚНжЕ 2.09.03-85 Ғимараттар мен құрылғылардың өртке қарсы жобалаудың
шарттары.
ҚНжЕ ІІ-89-90 Өндірістік кәсіпорындардың бас жоспары. Жобалау шарттары.
ҚНжЕ ІІ-4-79 Өндірістік бөлмелердегі жарықтандыру шарттары.
ГОСТ 12.1.021-80 Өрт қауіпсіздігі.
ГОСТ -12.4.103-83 Арнайы киім.
ГОСТ 12.1.005─76 Өндірістік жұмыс бөлмелеріндегі метеорологиялық шарттар.
ГОСТ 12.1.003- 73 Шу және вибрация.
СНиП-245-71 Өндірістік кәсіпорындарды жобалаудың санитарлық шарттары.

Аннотация

Дипломдық жобаның тақырыбы Жылына өнімділігі 1 302 000 тонна құрайтын
каталитикалық риформинг қондырғысын жобалау болып табылады. Дипломдық жоба
түсіндірме жазбадан және графикалық бөлімнен тұрады.
Түсіндірме жазба бөлімі кіріспеден, әдебиеттік шолудан, технологиялық
бөлімнен, есептеу бөлімінен, БӨП және автоматтандыру, тіршілік қауіпсіздігі
және еңбекті қорғау, Қоршаған ортаны қорғау, техника – экномикалық
көрсеткіштерді есептеу және қорытындыдан тұрады.
Кіріспе бөлімінде, Қазақстан Республикасының мұнай өңдеу өнеркәсібі
туралы мәліметтер келтірілген.
Әдеби шолу бөлімінде, физика-химиялық процестер сипатталады: яғни
риформинг процесіне әсер ететін факторлар, катализатор түрлері, және
процесті жетілдіру жолдары. Өндіріс әдістері мен оның құрылыс орнын таңдау
және шикізаттың, реагенттердің және дайын өнімнің сипаттамасы келтірілген.
Процестің технологиялық сызбасы және қондырғының материалдық тепе-тендігі
құрастырылды. Аппараттардың негізгі технологиялық есептеулері есептелініп
және риформинг реакторының механикалық есептеуі жүргізілді.
Технологиялық есептеулер барысында өндірістің аналитикалық бақылау және
негзгі құрал-жабдықтар таңдалды.
Бақылау-өлшеу приборлары және автоматтандыру бөлімінде, реактор және
риформинг пештерінде температураны, қысымды, шикізаттың шығымын көрсететін
құралдар қойылды.
Қоршаған ортаны қорғау бөлімінде, атмосфераға шығарылатын зиянды
заттар, қалдықтардың мөлшері, қондырғының қоршаған ортаға тигізетін зияны
келтірілген.
Техника-экономикалық көрсеткіштер бөлімінде өнімнің өзіндік құны,
калькуляция, қондырғының рентабельділігі және күрделі шығындардың өтелу
мерзімі есептелінді.
Тіршілік қауіпсіздігі және еңбек қорғау бөлімінде қондырғымен жұмыс
істейтін адамдардың қауіпсіздігі және азаматтық қорғаныс туралы мағлұматтар
келтірілген.
Жобаның графикалық бөлімі технологиялық схемадан, бақылау-өлшеу
приборлары және автоматтандыру сызбасы, қондырғының реакторы,
жылуалмастырғышы, қондырғыны орналастыру жоспары және де жоғарғы қысым
сепораторы сызбасынан және техника – экономикалық көрсеткіштер кестесінен
тұрады.
Дипломдық жоба 59 кестеден, 9 суреттен және 18 әдебиеттер тізімінен,
қосымшалардан тұрады.

Кіріспе

Халық шаруашылық комплексінің негізгі бөлігін мұнай өңдеу және мұнай
химия өнеркәсіптері құрайды. Ол мұнай шикізатымен тығыз байланысты бірнеше
салаларды біріктіреді.
Мұнайды қазіргі кезде тек отын ретінде ғана емес, әртүрлі 200-ден астам
химиялық бұйымдар алуға пайдаланады. Мұнай өңдеу кәсіпорынында өңдеудің
жалпы көлеміндегі 99% мұнай және газды конденсат өңделеді. Одан кейін
сланецті өңдеу іске асырылады [1].
Соңғы жиырма жылда мұнайхимия және мұнай өңдеу өнімдерін шығару 3,3 есе,
еңбек өнімділігі 2,5 есе, пайда 7,7 есе өсті, ал өңдеу барысындағы шығын
13% төмендеді. Мұның негізгі себебі мұнай өңдеу технологиясының жылдан –
жылға дами түсуінде [2].
Каталитикалық риформинг қазіргі кезде мұнай өңдеу және мұнай-химия
өндірісінің ең бір маңызды және қажетті процесі болып саналады. Бұл
процесті жүргізудің негізгі мақсаты төмен октанды алғашқы айдау бензинінен
жоғары октанды тауарлы автокөлік бензин компоненттерін өндірумен қатар, бір
сақиналы ароматикалық көмірсутектерді – бензол, толуол, ксилолдар мен бірге
сутекті газында өндіру болып саналады.
Алғашқы айдау бензиндерінің көбісінің октан саны төмен болады.
Каталитикалық риформингтеу нәтижесінде 80-85% катализат бензин алынады,
октан саны қозғалтқыш әдісімен 80-90, зерттеу әдісімен 90-100 пунктке
жетеді.
Алғашқы айдау бензинінен бөлек каталитикалық риформинг шикізаты есебінде
екінші өңдеуден шыққан өнімдерді – кокстеу, термокрекинг және гидрокрекинг
бензиндерін де пайдаланады.
Каталитикалық риформингтің өсуінің тағы бір себебі мұнайхимия
өндірісінің (жасанды каучук, жуғыш заттар, жасанды талшықтар, пласмассалар
және таы басқалар) бір сақиналалы ароматикалық көмірсутектерге – бензолға,
толуолға, ксилолға үлкен қажеттігі.
Ең көп орын алған риформинг процесі платина катализаторын қолданып
пайдаланатынын платформинг дейді. Бұдынғы пайдаланып келген риформинг
процесі алюминиймолибден катализаторында – гидроформинг атымен өзінің мәнін
жоғалтты, себебі бұл катализатордың активтілігі төмен.
Платформинг катализаторы қос функциялы катализатор қышқылдық және
гидрлеу – дегидрлеу активтілігін көрсетеді.
Бұл процесте өндірілген жанама, арзан сутекті газды гидрогенизациялық
процестерде пайдалану өндірістік шеңберде өсуде [3].

1 Әдеби шолу

Каталитикалық риформингті бензин фракцияларының октан санын көтеру үшін
және жеке ароматикалық көмірсутектерді – бензолды, толуолды және
ксилолдарды алу үшін қолданылады. Ең көп орын алған риформинг процесі
платина катализаторын қолданып пайдаланатынын платформинг дейді. Бұдынғы
пайдаланып келген риформинг процесі алюминиймолибден катализаторында –
гидроформинг атымен өзінің мәнін жоғалтты, себебі бұл катализатордың
активтілігі төмен.
Платформинг катализаторы қос функциялы катализатор қышқылдық және
гидрлеу – дегидрлеу активтілігін көрсетеді.

1.1 Процестің негізгі физикалық-химиялық көрсеткіштері

Процесс химизмі, термодинамикасы және тетігі

Сақина гександы көмірсутектері риформинг жағдайында дегидратация
реакциясына түсіп соған сәйкес ароматикалық көміртегін түзеді, сақина
пентандарға изомерленеді, гидрогенолиз және гидрокрекингтенеді. Риформингте
мысалы метилсақинагексан реакциясына мынадай жүйемен жазылуы мүмкін.

CH3 + 3H2

CH3

СН3

3 C2H5
немесе СН3
+ Н2 Н-С7Н16

+ Н2
+ СН4

H2 СnH2n+2 + C7-
nH16-2n

Сақина гександы және оның туындыларын дегидрлеу реакциялары соған сәйкес
ароматикалық көмірсутектеріне ауыстырады.

С6Н12 С6Н6 + 3H2O – Q
C6H11CH3 C6H5CH3 + 3H2

Эндотермиялы 210 кДжмоль-ға температураны көтеру және қысымды төмендету
ароматикалық көмірсутектерінің тепе – теңдік шығымын көбейтеді.
Сақина парафиндердің гидрогенолизі соған парафиндерге дейін изотермиялы:

СН3 CH3
+ H2 CH3 – CH – CH2 – CH2 – CH3 + = 67кДжмоль

-Н2 CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 + =
46кДжмоль

Температураның көтерілуі тепе – теңдікті сақинапарафиндер түзбеу жағына
ығыстырады. Қысымды және сутегінің концентрациясын көтеру гидрогенолиз
теңдігін мүмкін болған термодинамикалық жағдайын асырады. Гидрокрекинг жылу
бөліп жүреді және риформинг температурасында стандартты Гиббс энергиясының
азаюымен жүреді.
Сақинагексан реакциясының тетігін каталитикалық риформинг шамамен
мынадай жүйеде беруге болады.

-Н2 Н+ + Н2C+ +
Н3C

ыдырау заттары

Н3C Н3C

-Н Н2

Қатар дегидрлеу, изомерлеу және крекинг соған сәйкес қанықпаған
көмірсутектерін қанықтыру реакциялары жүреді. Сонымен қатар гидрлеу –
дегидрлеу активті ортада аздап мынадай реакциялар жүреді:

+ CH4
Н3С
C – C – C – C – C – C
+H2
C – C – C – C – C
C C
C – C – C – C – C

Гидрлеу – дегидрлеу реакциялары катализатордың тотығу – тотығсыздану
активті орталарында жүреді, ал карбоний – ионды реакциялары қышқылдық
ортада жүреді.
Ароматикалық көмірсутектерінің изомерлеу мен және ыдыраудан шыққан
заттар шығымдарының қатынасы катализатор қасиетіне және реакцияны жүргізу
жағдайына байланысты [3].
Қысымды көбейту берілген температурада сақинагексанның ауысу терең-дігін
және бензол шығымын ауысқан сақинагексанға есептегенде шұғыл төмендетеді,
метилсақинапентан шығымы жоғарылайды. Бұл сақинагексанның дегидрлеу
реакциясы изомеризация реакциясына қарағанда анағұрлым жоғары жылдамдықпен
жүруімен түсіндіріледі. Қысымды көтеру термодинамикалық мүмкін болған
бензол шығымын шектейді және жалпы ауысу бұл жағдайда изомеризация
жылдамдығымен анықталынады. Сақинагександы риформингтегенде бензол шығымы
кинетикалық емес, ал термодинамикалық жағдаймен анықталынады. Алкилмен
ауысқан сақинагексан туындысында ароматикалық көмірсутектерінің термо-
динамикалық мүмкін болған шығымы сақинагексанға қарағанда бірдей жағдайда
сәл жоғарылайды [4].
Жоғары қышқылдық катализатор активтілігі ароматикалық көмірсутектерінің
шығымының сақинагексанның сақинапентанға изомерлеу жылдамдығының
көбейуінен, азаюына алып келіп соғуы мүмкін. Метилсақинапентанды
ароматизациялау жылдамдығы және бензол шығымы метилсақинапентаннан ауысқан
сақинагексанға қарағанда төмен, ал гидрокрекингтен шыққан заттың шығымы
жоғары. Температураны көтеру метилсақинапентанның бензолға айналу дәдежесін
басқа жағдай бірдей болғанда жоғарылатады. Сақина парафиндер
молекулаларында көміртегі атомының саны 10-нан жоғары болғанда риформинг
жағдайында нафталиннің және одан басқа конденсацияланған ароматикалық
көмірсутектерінің шығымы едәуір жоғары болады.
Парафин көмірсутектері риформингте изомеризацияға, дегидро-циклизацияға
және гидрокрекингке түседі.
Дегидроциклизациялау реакциясы:

С6Н14 С6Н6 +4H2
CnH2n+2 C6H5R + 4H2 – Q

Дегидроциклизациялау реакциясы жылу жұтып жүреді. Парафиндердің
дегидроциклизациясы сақинапарафиндердің аромтизациясына қарағанда едәуір
қиындықпен жүреді, ароматикалық көмірсутектерінің қажетті шығымын алу
термодинамикалық жағынан едәуір жоғары температурада мүмкін, Н –
парафиндердегі көміртегі тізбегінің өсуімен дегидрогенизация реакциясының
тепе – теңдік константасы артады [5].
Қысымды жоғарылату термодинамикалық жағынан мүмкін болған парафиндердің
дегидроциклизацилануынан алынатын ароматикалық көмірсутектерінің шығымы,
сақинагександардың дегидрогенизациялануына қарағанда аз, бұл былай
түсіндіріледі. Мынау реакцияға

nH2 + сақина – С6Н12 С6Н6 + (n+3)H2

тепе – теңдік константасы мынадай теңдікпен жазылуы мүмкін:

;
мұнда Рр – термодинамикалық тепе – теңдіктегі қоспадағы і –
компонентінің сыбағалы қысымы; П – жалпы қысым; х – тепе – теңдіктегі ауысу
тереңдігі.
Мына реакцияға nH2+ сақина – С6Н12 С6Н6 + (n+4)H2

;

Қысымның m рет көбеюі Кр мәнін, х ауысуының керекті тереңдігіне
жеткізуге көбейтеді, сақинагександардың дегидрогенизациялануында m3
парафиндердің дегидроциклизацияланында m4-көбейеді. Бірақ температураның
жоғарылауы дегидроциклизация тепе – теңдік константасын дегидрогенизацияға
қарағанда көбейтеді, себебі бірінші реакцияның жылу эффектісі шамамен 42
кДжмоль (10ккалмоль-ға) көп.
Парафиндердің ароматизациялану тетігі сақинапарафиндердің
ароматизациялану тетігіне қарағанда түсініксіздеу. Ароматизацияның мынадай
жолдары мүмкін:
1. Метил активті ортада сақинагексанға сәйкес сақиналау одан әрі
дегидрлеу былай жүреді: СН3 СН3

C – C – C – C – C – C – С
-Н2
-3Н2

2. Метил активті ортада сақина пентанға сәйкес сақиналануы одан әрі
металды және қышқылды активті орталарда алкилсақина пентанның ауысуы
орын алады: C
Н5С2 Н5С2
C+
C – C – C – C – C – C – С
+ H+

C C C CH3
C+
+ - H+
-2H2

2. Дегидрлеу, алкенил карбоний – ионының түзілуі, оның сақиналануы
және одан әрі сақина олефиннің дегидрленуі былай жүреді:
C – C – C – C – C – C – С C – C – C – C – C – C = С C – C –
C – C – C –
-Н2
-Н2 С
С = С C – C – C – C – C+ – C = С C – C+ – C – C – C – C = С

+-Н+
С С

немесе C – C – C – C – C+ – C = С C – C – C+ – C –
Н5С2
С – С = С

3. Дегидрлеу триенге дейін одан әрі металды немесе қышқылы актив ортада
циклдеу:
СН3

C – C – C – C – C – C – С C – C = C – C = C – C = С
немесе
-3Н2
-Н2

С
+Н+

C – C = C – C = C – C = С C – C+- C – C = C – C = С
+ -Н+
С СН3

-Н2

Белгілі тәжірбиелік мәліметтерге қарағанда, ароматизация осы жолдардың
бәрі бірге жүре алатынын көрсетеді, бірақ қышқыл активті ортасы жоқ
катализаторда реакция жылдамдығы карбоний – иондардың ыдырауы және
изомерленуі изопарафиндердің түзілуіне алып келеді. Металды активті
ортадағы гидрогенолиз төменгі парафиндерді береді:

С5Н12 +
СН
C – C – C – C – C – C +Н2 С4Н10 + С2Н6
2С3Н8

Парафиндерді риформингтегенде ароматикалық көмірсутектерінің шығымы
сақинапарафиндерді риформингтегенде қарағанда аз, ал гидрокрекингтен шыққан
заттың шығымы көп. Ароматикалық көмірсутектерінің шығымы Н – парафин
молекуласында көміртегінің атомы көбейген, соған сәйкес қайнау
температурасы жоғарылаған сайын және процесс қысымы төмендегенде өседі.
Молекулааралық массасы өсуімен парафин көмірсутектерінің ауысы жылдамдығы
өседі. Температураның жоғарылауы басқасы бірдей жағдайда гидрокрекинг
заттарының шығымын көбейтеді және бастапқы парафин изомерлерінің шығымын
азайтады. Қысымды көбейту гидрокрекинг пен изомеризациядан шыққан заттардың
шығымын көтереді. Парафин көмірсутектері молекулаларында 10 және одан да
көп көміртегі атомы бар қосылысты риформингте нафталиннің шығымы өседі.
Ароматикалық көмірсутектері каталитикалық риформинг жағдайында
изомеризацияланады және деалкилденіледі. Қысымды көбейту изомерленуді де,
деалкилденуді де өсіреді.
Метилбензолдарды деалкилдеу қышқыл активті ортада процестің үлкен
эндотермиялығынан қиындау және сондықтан ол гидрлеу – дегидрлеу активті
ортада жүреді. Алкил тізбегінде 3 және одан да көп көміртегі бар
алкилбензолдардың деалкилдеу қышқыл активті ортасында да жүреді:

С С
С С
С С
Н+ Н+ + С3Н7+
(С3Н6 С3Н8)

Н+ +Н2

Катализаторлар. Риформинг катализаторларына дегидрлеу және қышқыл
активтерінің қатынасы өте маңызды. Дегидрлеу активтілігі катализаторда
платинаның көбеюінен өте тез шектік мәнге дейін өседі. Платинаның алюминий
оксидіне отырғызған мөлшері 0,08% масс. және катализатордағы фтордың
мөлшері 0,07% масс. болғанда катализатор шектік активтігіне жетеді. Сонымен
қатар платина көрші қышқыл ортаны кокс түзілуден қорғайды, сондықтан оның
мөлшері аз болғанда катализатор өзінің активтілігін тез жоғалтады. Өндіріс
катализаторында риформингтің катализаторында платина мөлшері 0,3-0,6% масс,
бұдан жоғары болғаны оның қасиетін жақсартпай катализаторды қымбаттатады.
Көп қолданылған риформинг катализаторында платина алюминий оксидіне
отырғызылған, галлоидпен әрекеттелген ( хлор немесе фтормен ) және
катализатордың қышқылдық активтілігі ондағы галлоидтық мөлшерімен
анықталынады. Катализатордың төмен қышқыл активтігіне сақинапентандардың
ароматизациялану тереңдігіне аз және риформинг катализаторында –
парафиндер, оның шығымы көп болғанмен октан саны төмен. Катализатордың
қышқыл активтігі жоғары болса риформинг жағдайында парафин көмірсутектері
тез изомерленеді, сондықтан бастапқы кезде-ақ тепе – теңдік орнайды [6].
Парафиндер изопарафиндер және одан әрі гидрокрекинг гександардың
сақинапентандарға изомерленуін дегидрленуге қарағанда тездетеді және
реакция мына жүйемен жүреді:

сақинагександар ароматикалық көмірсутектері

сақинапентандар

гидрокрекинг заттары

Катализатордың қышқылдық активтілігінің аз мөлшерімен салыстырғанда
реакция нәтижесінде ароматикалық көмірсутектері аз, гидрокрекинг өнімдерін
көп береді.
Катализатор активтігінің төмендеуі риформинг процесінде мынадай
себептермен болады. Дегидрлеу активті орталар (платина) шикізаттың ішіндегі
күкірттің қосылыстарымен уланады. Мұндай улану қайтымды және катализатор
активтігінің деңгейі шикізаттағы күкірттің мөлшерімен анықталады.
Катализатор шикі затта күкірт 0,1% болғанда да жұмыс істейді, бірақ оның
дегидрлеу активтігі және осының нәтижесінде шығаратын ароматикалық
көмірсутектерінің шығымы көп емес. Шикізатта күкірттің аз болғаны дұрыс
өндіріс қондырғыларында оның мөлшері 1*10-4 – 1*103 %-тен әдепте көп
болмайды.
Мышьяктан шикізатты гидротазалаудың нәтижесінде толық арылады, ал
қорғасын шикізат құрамында оны этилденген бензинмен араластырғанда ғана
пайда болады.
Риформинг жағдайында және әсіресе катализаторды тотықтыру арқылы қалпына
келтіргенде катализатордағы платина кристалдарының іріленуі басталады,
платина кристалиттері мөлшері ұлғаяды және гидрлеу – дегидрлеу активті
ортаның саны платинаның мөлшері өзгермеген жағдайда кемиді. Бұл
дегидрлеумен қатар катализатордың қышқылдық активтілігін кемітеді.
Платинаның декристалдануынан катализатор құрамына ренийді платинаға мынадай
қатынаста 1:1 қосу көмектеседі. Жоамалша, рений платинамен құйма түзеді,
бұл оның активтігіне әсер етпей рекристаллизация-лануына кедергі жасайды.
Сонымен қатар, платина – ренийлі катализаторлар кокспен едәуір кем
қапталады, мүмкін бұл катализатор бетіндегі гидрлеу – дегидрлеу орталарының
концентрациясының көптігіне болса керек.
Катализатордың Pt – Al2O3 – F (Cl) қышқылдық активтігі жұмыс істеу
кезінде біртіндеп галлоидты жоғалту нәтижесінде кемиді. Катализатордың
галлоидтан айырылуы тұрақты немесе оқтын – оқтын шикізат пен бірге белгілі
бір мөлшерде органикалық хлордың немесе фторид қосумен орнын толтыру
мүмкін. Катализаторды бейгаллоидтау судың әсерімен шикізаттың ішіндегі
AlCl3-тің гидролизденуінен күшейеді, сондықтан шикізат құрамында судың
мөлшері 0,5 – 1,0*10-3%-нен көп болмауы керек. Катализатордың активті
орталары азот негіздерімен нейтралданып каталитикалық активтігін жоғалтады.
Сондықтан шикізат құрамында ащот мөлшері көп болған сайын, оның активтігі
төмен (азотпен улану қайтымды). Осы себептен азоттың шикі- заттағы мөлшері
0,5*10-4%-тен көп болмауы керек.
Алюминий оксидінің сыбағалы беті жоғары температураның әсерімен майда
тесіктердің біртіндеп балқуының нәтижесінде 160-330-дан жаңа катализаторда
80-100 м2г-ға дейін кемиді.
Өңдеуге түсетін шикізаттың мөлшері 1кг катализаторға есептегенде 70-тен
200м3 және одан да жоғары болады. Риформингтің қазіргі кездегі платинаға
рений, иридий және басқа қосылған катализаторлары көбірек регенерацияға
(300-600 рет жәнеодан да көп) шыдайды. Платинаны цеолитке отырғызылған
катализаторлардың шикізаттың ішіндегі күкірт, азот және суға талғамы едәуір
аз. Риформинг катализаторларын кептірілген газбен (құрамында 0,5-1% оттегі
бар) регенерациялап бастапқы қасиетіне келтіріледі. Кокс жануы бірдей
жағдайда алюмосиликат катализаторына қарағанда платинаның цеолитке
отырғызылған түрінде өте жоғары (2 дәрежеге дейін) жылдамдықпен жүреді,
себебі катализатордағы платина реакциясының катализаторы болып саналады.
Катализатордағы жиналған коксты (2%) 400-500 0С-та жағады, оның жануы
шамамен 300 0С-та басталады. Регенерация ақырына оттегі концентрациясына 2%-
ке дейін көтереді. Регенерацияны 0,7 МПа және жоғары қысымда жүргізеді, бүл
оның жылдамдығын өсіреді, себебі кокс жану жылдамдығы оттегінің сыбағалы
қысымына тура байланысты. Коксты жағудан кейін катализаторды Pt – Al2O3 –
F (Cl) аздап галлоиды бар ортасында ондағы галлоидтың концентрациясын
керекті нормаға дейін жеткізеді [3].

1.2 Процесті басқару негізі

Шикізат. Риформинг шикізатының фракцилы құрамы процестен шығатын
негізгі затпен анықталынады. Егер процесс жеке ароматикалық көмірсутектерін
алу үшін жүргізілсе, онда бензол, толуол және ксилолдар алу үшін оларға
сәйкес фракциялардың құрамында көміртектері С6(60-810С), С7(81-1110С) және
С8(115-1450С) пайдаланады.Егер мақсат процесті жоғары октанды бензин алу
болса, онда шикізаттың фракциялы құрамы былай анықталынады. Ароматикалық
көмірсутектерінің оған сәйкес парафиндерге және нафтендерге қарағанда
қайнау температурасы 10-150С-қа жоғары. Сондықтан шикізаттың соңғы қайнау
температурасы осыған сәйкес тауарлы бнзиннің сызығы қайнауынан төмен болуы
керек, әдетте риформингке соңғы қайнау температурасы 180-1900С-тағы
фракцияны салады. Шикізатта С6 көмірсутектерінің бензин алу үшін керегі
шамалы, себебі олар риформингке жоғары температурада қайнайтын
көмірсутектеріне оптимальды жағдайда түспейді, іс жүзінде
ароматизацияланбайды, олар негізінен газ парафиндерге ыдырайды. Сондықтан
шикі заттың бастапқы қайнау температурасы шамамен 820С болуы керек.
Сонымен, бензин алу үшін, риформингке шикізат есебінде негізінен С7 - С9
көмірсутектерін пайдаланады.
Шикізаттың химиялық құрамының үлкен мәні бар. Шикізатта сақина
парафиндер көп болғанда, әсіресе сақинагександар, оларды ароматикалау
жоғары жылдамдықпен жүретін ароматикалық көмірсутегінің термодинамикалық
тепе – теңдік жағынан осыған сәйкес парафиндерге қарағанда көп мөлшерде
карбоний түзілуіне алып келіп соғады. Сондықтан парафин көмірсутектерін бұл
жағдайда ароматизацияланбайды, олар негізінен изомерленеді және
гидрокрекингке түседі [3].
Шикізатты риформингтегенде құрамында циклопарафиндер аз болғанда
ароматикалық көмірсутектері едәуір мөлшерде парафиндерден түзіледі. Белгілі
жоғары октан санды катализат немесе ароматикалық алу үшін шикі-затта
сақинагександардың мөлшері аздау, ал парафиндердің мөлшері көптеу болғанда,
ароматизациялауды қатаңдау режимде жүргізуге тура келді. Осыған сәйкес газ
көмірсутектерінің шығымы өседі, ал сұйық катализаттың шығымы кемиді.
Шикізаттың химиялық құрамы процестің берілген жағдайында сонымен бірге
сутегі шығымын да риформингте анықтайды. Шикізатта парафиндер аз болған
сайын сутегі шығымы жоғары, себебі оның гидрокрекингке пайдалануы кемиді.
Берілген мөлшерде ароматикалық көмірсутегі бар бензиннен катализат алу үшін
риформингке жұмсақтау жағдай, бензин фракциясының қайнау температурасының
арасы жоғарылаған сайын жасау керек, себебі көмірсутектердің берілген
құрамында көміртегі атомдарының саны өскен сайын ароматикалық
көмірсутектерінің термодинамикалық мәні мүмкін болған парафиндер мен
нафтендердің ароматизациялау тереңдігін шектейді. Егер риформингтің мақсаты
жеке ароматикалық көмірсутектерін алу болса онда оларды шикі аттың
құрамынан шығару керек болар. Әр түрлі шикізаттан алынған риформинг
бензиндері іс жүзінде бірдей химиялық құрам көрсетеді. Олар 1%-тей
олефиндер және 2-3% сақинапарафиндерден, негізінен алмастырылған
сақинапентандардан тұрады. Парафин көмірсутектері, негізінен пентандарда,
гександардан және өте аз мөлшерде гептандардан тұрады, мұнда
изопарафиндердің нормалды парафиндерге қатынасы жоғары. С8 және одан жоғары
парафиндер өте аз болады. Ароматикалық көмірсутектері негізінен С7-С9-дан
тұрады, бензол мөлшері катализатта 2-7%- тен көп емес.
Катализат фракциясының ара қатынасы өскен сайын ароматикалық
көмірсутектерінің мөлшері (%-тік көлемде) тез өседі, ол мынадай мәндерден
көрінеді:

Ароматикалық көмірсутектерінің Көмірсутектер фракциясы
жалпы құрамы, % көлеммен С6 С7
С8 С9
катализатқа.
85
39,1 88,5 96,3 97,2
73
29,2 68,9 93,6 95,7
48
10,1 39,6 75,6 78,6

С8 ароматикалық көмірсутектері риформинг катализатында шикізаттың
құрамына және процесс жағдайына аз байланысты. Этилбензолдың о-, м- және п-
ксилодың мөлшері мынаған сәйкес 15-20, 15-20, 40-50 және 15-20%.

Температура. Температураның өсуі катализаттағы ароматикалық
көмірсутектерін көбейтеді және оның санын өсіреді. Катализаттағы
ароматикалық көмірсутектерінің мөлшері тек қана ароматизацияның
тереңдеуімен ғана емес, сонымен бірге гидрокрекинг реакциясының нәтижесінде
ароматикалық емес көмірсутектерінің газға дейін ыдырауынан өседі.
Өндірістік және жартылай өндірістік платформинг қондырғыларының жұмыс
мәндеріне қарағанда, әртүрлі затты қолданғанда катализаторды және жұмыс
жағдайын, ароматизацияның қиялды активтеу энергиясының мәні 22-38 ккалмоль-
ге тең, жоғары мөлшерде сақинапарафиндерден тұратын шикізатқа қиялды
активтеу энергиясы төмен, ал газ түзілуге 6-15ккалмоль-ға жоғары.
Температураны көтеру гидрокрекингтен шыққан газдардың шығымын ароматикалық
көмірсутектеріне қарағанда көбейтеді. Процестегі температураның жоғары шегі
процестегі катализатордың қышқылдық активтігіне байланысты, 5300С-тан
жоғары тепмератураны көтеру тиімсіз.
Риформинг процесін жүргізгенде катализат сапасы реактордағы
температурамен реттеледі. Берілген шикізатты риформингтегенде катализатор
дезактивтелген сайын реакторға кіретін жердегі температура өсе береді.
Реакторға бастапқы кіретін температура мен және катализатордың жұмысының
соңындағы температура айырмашылығы әдетте 10-200С боады. Ароматизация
реакциясы едәуір жылуды сіңіру арқылы жүреді, сондықтан процесті
адиабаталық реакторда жүргізуге болмайды, себебі реакцияның
эндотермиялығынан температураның төмендеуі өзінше реакцияның ароматизация
тереңдігінің термодинамикалық мүмкіндігін азайтып қана қоймай, сонымен
қатар реакция жылдамдығын да кемітеді. Сондықтан риформингті катализатор
арасында жылу берумен, шыққан затты жылытып жүргізеді және катализатордағы
3-4 қабаттап орналастырады.
Риформингтің қосынды жылу эффекті гидрокрекингтің эндотермиялық
реакцияларының және ароматизацияның эндотермиялық реакцияларының жылуынан
тұрады. Шикізатта нафтенді көмірсутектерінің көбеюінен гидрокрекинг
реакциясының, белгілі бір сападағы катализат алғанда, әсері төмендейді және
процестің эндоте,рмиялығы өседі. Риформинг тереңдігінің өсуінен
сақинапарафиндердің концентрациясы төмендейді, ал парафиндер, олардың
реакция жылдамдығының аздығынан көбейеді, сондықтан гидрокрекинг
реакциясының мәні өседі, осының нәтижесіндк процестің эндотермиялығы
кемиді. Шикізаттың сапасына және катализат сапасына байланысты жылу
эффектісі өте алшақ мөлшерде өзгеруі мүмкін 210-нан 840кДжмоль-ға дейін
Бірінші шикізат жүретін бағыттағы реакторда негізінен жоғары
жылдамдықпен сақинагександардың дегидрлеу реакциясы көбірек жүреді, ал
гидрокрекинг реакциясының мәні аз болады.
Соңғы реакторда шикізаттың ароматизациялану раекциясының үлесі аз, онда
негізінен гидрокрекинг жүреді. Сондықтан реакторға бірдей мөлшерде
катализатор алғанда реакторға кіретін жердегі мен одан шығатын жердегі
температураның аралық төмендеуі ең көп бірінші шикізат жүру бағытындағы
реакторда орын алады, ал ең азы соңғы реакторда байқалады. Ароматизация
реакциясының жүруінен айналмаған шикізаттың құрамында ароматизацияға
тұрақты көмірсутектері қалады және ароматизациялаудың активтеу энергиясы
көбейеді. Сондықтан температураны бірінші реактордан соңғы реакторға дейін
біртіндеп өсірген жөн, осының нәтижесінде 1 реакторда гидрокрекинг
реакциясының рөлі төмендейді (немесе бастапқы екі реакторда) және сапалы
катализат шығымы артады.
Жалпы қысым және сутегі сыбағалы қысымы. Катализатордың
дезактивациялануын оның бетіндегі кокс түзілуін болдырмау үшін риформингті
жоғары сутегінің сыбағалы қысымында жүргізу керек. Оның өсуімен
термодинамикалық мүмкін болған ароматикалық көмірсутектерінің шығымы кемиді
және гидрокрекингтің жылдамдығы артады, осының нәтижесінде басқа
параметрлер белгілі мәнде болғанда, қысымның өсуі процестен шығатын сұйық
заттардың мөлшерін кемітеді және олардағы ароматикалық көмірсутектері
азаяды. Сонымен қатар сутегі шығымы да кемиді, себебі оның гидрокрекингке
пайдалануы көбейеді. Октан саны 100 бензин алғандағы риформинг заттарының
шығымы (% масс) реактордағы қысымға байланысты (шикізатты беру көлем
жылдамдығы және сутегі: шикі зат қысымы тұрақты болғандағы) төменде
келтірілген.

25МПа 1,75МПа 1,05МПА
Н2
2,0 2,3 2,6
СН4
1,6 1,3 1,0
С2Н6
2,9 2,3 1,8
С3Н8
4,4 3,5 2,7
Изо-С4Н10
2,3 2,0 1,4
Н-С4Н10 3,3
2,6 2,1
Бензин С5 және жоғары 83,5
86,0 88,4

Қысымның азаюы риформинг нәтижесіне шикізатта парафин көмірсутектері көп
болғанда күшті әсер етеді.
Риформинг қысымын көбейткен ароматикалық көмірсутектерінің құрамында
көміртегі атомдарының саны аз көмірсутектерін, деалкилдеу реакциясының
жылдамдығының нәтижесінде және алкил тізбектің гидрокрекингтенуінен
өсіреді.
Қысым 3,5-4,0МПа болғанда кокс түзілу тоқтайды, ары қарай қысымның өсуі
іс жүзінде катализатордың жұмысына әсер етпейді. Риформинг
қондырғысы мұндай қысымда катализаторды регенерация жасамай 2 жыл және
одан да көп уақыт істейді. Қос металды катализатор қолдану баяу коксталатын
және жақсы регенерацияланатын платинарений катализаторын тиімді, олар
қысымды 1-2МПа-да ұстап, барлық реакторларда катализаторларды белгілі бір
уақыттан кейін регенерациялауға немесе үзбей бірінен кейін бірін
регенерациялауға жеткізеді (үш реактор жұмыс істейді және біреуі резервте
регенерацияда болады). Сутегінің шикі затқа қатынасы, реакторға кірген
жерде, сутегінің сыбағалы қысымын анықтайтын, катализатор қасиетіне
байланысты шикізатқа және катализат керекті сапасына байланысты, 3-10
мольмоль шамасында ұстап тұрады. Бұл қатынастың көбеюі басқа
параметрлердің өзгермегенінде ароматикалық көмірсутектерінің шығымын
кемітеді және газ түзілуді көбейтеді, катализатордағы кокстың жиналу
жылдамдығы кемиді.
Сутегіні беру есесінің әсері 62-1050С фракциясын риформингтегенде 4900С,
2МПа және 3,5см-1 көлем жылдамдығындағы алынған мәліметтер төмендегідей:

Катализат шығымы, %масс. Сутегінің шикізатқа қатынасы,
мольмоль.
шикі затқа 1,1
2,2 4,4
Сонымен қатар. 84,0 82,9
79,0
ароматикалық 33,5 31,5
28,0
сақинагександар 0,2 0,1
0,1
сақинапентандар 1,5 1,8
1,8
изопарафиндер 34,6 34,9
33,7
Н – парафиндер 14,2 14,6
15,4

Соңғы реакторда реакциядан шыққан заттардың жүретін бағытымен
катализатордың кокстенуі бірінші реакторға қарағанда анағұрлым жылдамдау
жүреді. Себебі, реакциядан шыққан заттардың құрамында ароматикалық
көмірсутектері көптеу және процестің режимі мұнда қаттылау. Катализатордың
реакторларды кокстенуін теңестіру үшін айналымдағы сутегінің бір бөлігін
соңғы реакторға береді. Сондықтан бірінші реакторға кіретін жердегі
сутегінің шикізатқа қатынасы 3,0- 5,01 мольмоль, ал соңғы реакторға
кіретін жерде 9-121.

Шикізаттың берілуінің көлемдік жылдамдығы

Катализатор активтігіне, шикізат пен катализаттың сапасына және қысымға
байланысты, риформингте шикізаттың берілу көлем жылдамдығы 1-5сағ-1
аралығында болады. Реакторларда реакцияға жұмсалатын жылуды бірдей етіп
бөлу үшін және риформингті тереңдетуге қажетті режимді қатаңдату мақсатында
катализаторды бірінші реактордан келесілеріне көп мөлшерде араластырылады.
Мысалы, мынадай қатынаста 124 немесе 126 және тағы басқалар.
Көлем жылдамдығының бірінші реактордан келесі реакторларға азайтумен
катализатор активтігінің кокс түзілу нәтижесінде азаюын, осы бағытта
көбейтіп отыра кемітеді.
Әр түрлі шикізаттарға және әр түрлі катализатқа катализатордың
реакторларындағы бөліну әр түрлі болады. Шикізатта сақинагександар көп
болған сайын, бірінші реакторда көлем жылдамдығы катализаттың белгілі
сапасына есептегенде соғұрлым көп болуы керек және бұл реакторда сондықтан
катализатордың аз мөлшерін орналастыру керек. Шикізаттың химиялық құрамының
және катализаттың сапасының, қондырғыны процесті пайдалануда өзгеруіне
байланысты, катализатордың мөлшерінің 1-реактордан келесі реакторға
көбеюімен қатар, әрбір реакторға кіретін жердегі температураны оптималды
етіп ұстаған жөн [3].

1.3 Жаңа технологиясы

Каталитикалық риформингтің өндірістік қондырғылары

Каталитикалық риформинг процесі 50 жылдық жұмыс істеу мерзімінде көп
жетілдіруден өтті, осының нәтижесінде катализатор сапасы жақсарды.
Риформинг сатысының режимі оптималдана және қатаңдана түсті, регенерация
және катализаторды қайта активтеу жақсарды, процесстің технологиялық
жабдығы түбегейлі өзгерді, кейбір аппараттардың конструкциясы, жұмысқа қосу
жағдайы және қондырғыны жөндеу дайындауы өзгерді.
Барлық риформинг қондырғыларда жалпы тән жағдай –ол процесстің үлкен
экзотермиялық жылу эффектісімен жүруі, оның үш- төрт реакторларында екі-үш
аралық құбырлық жылытқыштармен жүргізуге мәжбүр етеді. Және ароматизация
реакцияларының әртүрлі жылдамдықтары, шикі заттың әртүрлі топтық
компоненттерінің айналуының талғамдылығы байқалады.

Катализатордың қозғалмайтын қабатында жүретін қондырғы технологиясы

Процестің өсуінде негізінен төрт дәуірін атап кетіге болады. Біріншісі
жартылай регенерациялаушы процестер. Бұл қондырғылар 1950-1960 жылдары іске
қосылған: лғашында бір металды платина катализаторын пайдалануға
есептелінген, қысым 2,3-3,5 МПа және СГ қайта айналуы шикі затқа 1500-2000
нм3м3 жұмыс істеп келеді. Оны көп металды катализаторға ауыстырғанда
қысымды 1,5-1500 нм3м3 түсті. Бензол-толуолды және және ксилолды
фракциялардың кокс түзушілігі аз болғандықтан, сонымен қабат алтысақиналы
нафтендерді құрамында көп бензин фракциясын риформингке 1,0-1,2 МПа қысымда
және СГ қайта айналуы 110-1200 нм3м3 шикі затқа салады. Қысымды азайту
қондырғының металл сыйымдылығының төмендеуіне жәрдемдеседі., ал СГ қайта
айналуының кемуі энергия шығынының азаюына едәуір әсер етеді.
Екіншісі дәуірдегі қондырғылардың өкілдеріне ультраформинг және
науэрформингтің жартылай регенерациялау риформингі деп аталатын жатқызуға
болады. Жоғарыда аталған процестерде шығымының, сапасының және
талғамдылықтың жоғарлауы барлық реакторлардағы жалпы және сыбағалы
сутегінің нәтижесінде жетеді. Бірақ бұл процестерде катализатордың тез
кокстенуінің нәтижесінде жүзуші артық тұрған реактормен жұмыс істеуге
тура келеді. Одан әрі катализатор негізінен соңғы реаторда кокстенеді және
сондықтан Синклер-Бейкер –Келлог процесіндегі жүйеде резервті реакторды
тек соңғы сатыға орналастырылады.
Үшінші дәуірдегі қондырғыларда өнімдер шығымы мен сапасын, процесс
талғамдылығының және жөндеу аралық уақытының өсуі қондырғыларды көп металды
катализаторларға ауыстыру арқылы, сонымен қатар қысымды төмендету, режимді
оптималдау, платформинг шикі затын дайындаудың шикі затын сатысын жетілдіру
катализатордың регенерация және ректевациясын жетілдіру арқылы жетеді.
Жартылай регенерациялап жүргізілетін процестердің ішінде технологиялық
жасақтау жағынан магнаформинг қондырғысы өзгеше. Бұл процессте барлық
технологиялық параметрлер арқылы талғамдылықтың өсуіне және энергия қорын
үнемдеуге жетеді.

2 Өндіріс әдісін және оның құрылыс орнын таңдау

Жобаланатын қондырғының орналасқан жері Шымкент қаласы болып табылады.
Каталитикалық риформинг қондырғысы мұнай өңдеу зауытының негізгі
қондырғыларының бірі болып табылады.
Жобалаудың басты факторлары:
- Шикізат базасы.
- Энергетика ресурстары, отын және электр энергиясы, бумен және
сумен жабдықтау.
- Жұмыс күшінің болуы болып табылады.
Шикізат базасы. Каталитикалық риформинг қондырғысының шикізаты ретінде
тікелей айдалған бензин және бір бөлігі дизель отынын гидротазалау кезінде
алынатын бензин-қума болып табылады.
Зауытқа Қазақстан мұнайларының қоспасы келіп түседі.
Энергетикалық ресурстар. Мұнай өңдеу зауыттары энергияны өте көп қажет
ететін өндірістер болып табылады. Сондықтан энергетикалық ресурстар, бу, су
электр энергиясы және отынмен қамтамасыз ету мәселелерін дұрыс шеше білу
маңызды.
Ассортименттің кеңейтілуі, мұнай өнімдерінің сапасын жақсартылуы үшін
судың және электр энергиясының қуатты көздері болуы тиіс. №3 жылу электр
орталығы бумен және электр энергиясымен қамтамасыз етудің негізгі көзі
болып табылады.
Санитарлық – техникалық қажеттер үшін су орталық су құбырымен келеді.
Арнайы қосалқы қызметтер қондырғыны айналмалы және химялық таза сумен
қамтамасыз етеді. Сумен қамтамасыз ету үшін Бадам өзенінің су қорлары бар.
Бұл фактордың да қондырғының қуатын арттыруда маңызы зор.
Қазақстанда қазіргі кезде атомобиль паркі дамыған. Сондықтан
автомобиль бензиндеріне деген сұраныс ұлғаюда. Осы себепті қуаты жылына 1,4
млн. т. риформинг қондырғысының жобасы жасалынды.
Риформинг процесінің өнеркәсіптік әр түрлі модификациялары бар.
Регенеративті және регенеративті емес процестері бар.
Бірінші жағдайда реакторлардың бірі мезгіл-мезгіл катализаторды
регенерациялау үшін тоқталады. Регенеративті емес процесте қондырғыны
катализатордың активтілігі едәуір төмендегенде тоқтатады. Бұл шартты түрде
бөлу. Өйткені бір қондырғының өзі екі түрлі жүйемен жұмыс істеуі мүмкін –
қатаң режим қажет болғанда – регенеративті жүйе бойынша, қалыпты режим
қажет болғанда – регенеративті емес жүйе бойынша.
Регенеративті процестер қатарына “ультриформинг” жатады. Бұл процесс
жүйесіне төрттен алтыға дейін реактор кіреді, үздіксіз жұмыс істеу
мерзімі – бес-алты тәулік.
Алайда катализаторды жиі ауыстыру тиімсіз. Регенеративті емес жүйе
кеңінен таралған. Оларға үш реактордан және аралық қыздырудың екі сатысы
тән.
ТМД-да каталитикалық риформингтің дифференциалды типтік жүйелері
жасалған. Бұл процестердің арасындағы айырмашылық бір жағынан процестің
мақсатына, екінші жағынан бастапқы шикізаттағы күкірт мөлшеріне байланысты.
Жоғары октанды бензин алу үшін процестің екі модификациясы жасалған. Егер
күкірт мөлшері 0,1%-тен аз болса, алдын-ала сутегімен тазартылмайды.
Айналмалы құрамында сутегі бар газ (ҚСГ) күкіртсутектен тазартылады [12].

3 Шикізаттың, реагенттердің және дайын өнімнің сипаттамасы
Кесте 1
№ Материалдардың, Дайындалатын
катализатор-дың,жартылай Тесерілуі тиісті сапа Нормасы өнімнің қолда-нылу
фабрикаттар-дың, дайын көрсеткіштері саласы
өнімнің атауы.
1 2 3 4 5
1. Шикізат 62-1800С фракциясы 1.Тығыздығы ρ420, гсм3 0,755 көп емес. қатаң байланыста
2.МЕМСТ бойынша фракция-лық жұмыс істеген-де
құрамы, 0С қ.б. 650С-тан төмен емес. 100секцияда
қ.с. 1950С-тен жоғары емес. талданады.
3.Күкірт мөлшері, % мас. 0,0005 көп емес.
2. Гидрогенизат 1.Күкірт мөлшері. 0,0005 көп емес. А-76бензинінің
3. Тұрақты катализат 1.Детонациялық тұрақтылығы. компоненті
а)МӘ бойынша октан саны 75-тен төмен емес. АИ-95 бензині
б)ЗӘ бойынша октан саны
2.Фракциялық құрамы, 0С 95-тен төмен емес.
қ.б.
қ.с. 400С-тан төмен емес.
3.Мыспластинада сынау 2050С-тен жоғары емес.
4.Механикалық қоспалар және суӨтеді.
мөлшері Болмауы тиіс. С-400 бағытталады
1. С5 мөлшері, % мас. 5,0-тен жоғары емес.
4. Риформинг рефлюксі 1. С5 мөлшері, % мас. 2,0-тен жоғары емес. С-3001 және
5. Көмірсутекті газ 1. Сутегі мөлшері, % көл. 65-тен төмен емес. С-3002 бағытталады
6. ҚСГ 1. Тығыздығы, гсм3 0,65-тен көп емес. С-400 бағытталады
7. Артық флегма 2. Күкіртсутек, % мас. 0,2-ден көп емес.
1 –ші кестенің жалғасы

1 2 3 4 5
8. Тұрақтандыру газы 1.Тығыздығы кгм3 1,5-2,0 ГФҚ бағытталады.
2. Метан 10,0 көп емес.
3. Пентандар 0,5 көп емес.

9. Гидаотазалау блогының 1.Активті компоненттер
катализаторы ГО-70 мөлшері, % мас. СоО 4,0÷5,0
МоО3 12,0÷15,0

10.МЭА ерітіндісі, 1.МЭА концентрациясы,% мас. 5÷15
регенера-цияланған 2.Сульфидтер мөлшері. 3,0 көп емес.
Кем дегенде 99,95.
11.Дихлорэтан 1.1,2-дихлорэтан мөлшері, % 0,025 көп емес.
2.Органикалық қоспа-р мөлшері 0,01 көп емес.
3.Ылғал мөлшері, % 0,0044 көп емес.
4. Қышқылдық, % Кем дегенде 75.
5 көп емес.
12.Қондырғыны қосу кезін-дегі1.Сутегі мөлшері, % 50 көп емес.
сутегі 2.Күкіртсутек мөлшері, мгмм3 99,5
3.Ылғалдылығы, ррт. 0,5

13.Азот-оттегі стансасынан 1.Азот мөлшері, % 40-тан жоғары емес.
келетін АК-1,5 тектес азот2.Оттегі мөлшері, % Болмауы тиіс.
3.Шық нүктесі бойынша 0,05 көп емес.
ылғалдылығы.
4.СО
5.Жанғыш заттар мөлшері

1 – ші кестенің жалғасы

1 2 3 4 5
0,850-0,850
Этилмеркаптан 1.400С-тағы тығыздығы, гсм3
14. 2.Этилмеркаптанның массалық кем дегенде 97
үлесі.
3.Хлорлы этилдің массалық 6 көп емес.
үлесі. Болмауы тиіс.
4.Судың массалық үлесі.
15.Күйдіргіш натрий. Кем дегенде 43

1.Күйдіргіш натрийдың масса-лық0,3 көп емес.
үлесі.
2.Көмірқышқыл натрийдің 0,03 көп емес.
массалық үлесі. 0,809-0,811
3.Хлорлы натрийдің массалық
16.Қалыпты бутил спирті. үлесі. кем дегенде 99,2
10 көп емес.

1.Тығыздығы, гсм3 100 көп емес
17.Турбина конденсаты. 2.Бутил спиртінің массалық
үлесі.
0,25
0,4
1.Кермектігі.
18.Риформинг катализаторы 2.Темір қосылыстарының
R-56 (АҚШ) концентрациясы.


1.Катализатордың химиялық
құрамы:
- платинаның масс. үлесі, %
- ренийдің масс. үлесі, %



1 – ші кестенің жалғасы

1 2 3 4 5

19.Цеолиттер. 1.Гравитациялық тығыздығы,
гсм3 Кем дегенде 0,6
2.Орташа диаметрі бойынша
номиналды өлшемі, мм 4,5÷0,5
3.Суға төзімділігі, % масс. кем дегенде 96,0
4.Динамикалық активтілігі кем дегенде 95,0 ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
«Өнімділігі 1 млн т/жылына каталитикалық риформинг қондырғысындағы реакторды жобалау».
Жылына өнімділігі 900 мың тонна май фракциясын депарафиндеу қондырғысын жобалау
Каталитикалық риформинг
«Жылдық өнімділігі 6300000 тонна ЭЛТС-АҚ қондырғысын жобалау»
Өнімділігі 1млн т/жылына каталитикалық крекинг қондырғысындағы реакторды жобалау
Каталитикалық риформинг туралы
Каталитикалық риформинг үрдісі
Каталитикалық риформинг процесі
Өнімділігі 1 млн т/жылына Г-107-43 қондырғысындағы регенераторды жобалау
Каталитикалық риформингті өндіріске ендіргенге дейін жылулық риформинг
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь