proiect ptc da

Cuprins:

I-Introducere

1.Reacţiile principale ale procesului de reformare catalitică2.Variabile procesului de reformare catalitică3.Realizarea industrială a Reformării catalitice II-Proiectarea tehnologică a unei instalaţii de reformare catalitică pe catalizator Pt-Re, în scopul obţinerii de hidrocarburi aromatice(B.T.X)

1. Stabilirea conversiilor şi a bilanţului de material care să asigure obţinerea unui randament maxim de hidrocarburi aromatice

2. Calculul blocului de reacţie pentru realizare conversiei stabilite din bilanţul de materiale

3. Bilanţul termic pe instalaţie4. Dimensionarea reactoarelor5. Schema tehnologică de ansamblu cu amplasarea aparaturii de control şi reglare

precum şi a parametrilor calculate 6. Măsuri de protecţia muncii şi de protecţie a mediului în instalaţiile de reformare

catalitică 7. Concluzie

III-Bibliografie

1

I. INTRODUCERE

Prin procesul de reformare catalitică (RC) se realizează transformarea benzinelor de distilare primară si parţial a celor de provenienţă termică cu cifre octanice scăzute (COF1 50-60) în benzine cu cifre octanice ridicate (COF1 90-100) cu randamente C5

+ de 75-90%. Se realizează,in fapt , transformarea catalitică pe catalizatori bifuncţionali, în prezenţa de hidrogen,a hidrocarburilor naftenice din aceste benzine în hidrocarburi aromatice, izoparafinice si ,parţial ,în gaze , fără modificări importante ale hidrocarburilor aromatice existente. Astfel, în benzinele de reformare catalitică concentraţia de hidrocarburi aromatice poate depăşi 50% determinând creşterea cifrei octanice la valorile menţionate sau fiind posibilă separarea acestora ca materie primă pentru petrochimie – in esenţă benzen, toluen, xileni (BTX). Astfel, instalaţiile industriale de reformare catalitică sunt prezente în schemele oricărei rafinării cu profil de combutibili asigurând atât fondul de benzină utilizat drept component octanic cât şi reformatul pentru extragerea BTX. Reformarea catalitică reprezintă,în acelaşi timp, principalul furnizor de hidrogen utilizat în realizarea industrială a altor procese catalitice,cum sunt : hidrofinarea, hidrocracarea, hidrodezalchilarea, hidroizomerizarea etc. Importanţa procesului de reformare catalitică în fabricarea benzinelor cu cifre octanice ridicate devine mai mare o dată cu limitarea sau chiar eliminarea completă a aditivilor antidetonanţi cu plumb din combustibilii de motoare. Procesul se realizează în 3-5 reactoare adiabatice, dispuse în seria, cu încălzirea alimentării la fiecare treaptă de reacţie.

1.Reacţiile principale ale procesului de reformare cataliticăTranformările chimice ce au loc în acest implică mai multe reacţii concomitente şi succesive de cataliză eterogenă pe catalizatori bifuncţionali în care funcţia metalică este conferită de unul sau mai multe metale ( Pt, Re, Ir, etc.) iar funcţia acidă de suportul de alumosilice sau -alumină tratată cu fluor sau clor. Metalul catalizează reacţiie de dehidrogenare-hidrogenare , iar suportul acid catalizeauă reacţiile cu mecanism carboionic( hidrocracare, izomerizare) şi participă la dehidrociclizare şi dehidroizomerizare. În prezenţa acestor catalizatori şi a unui raport molar hidrogen/hidrocarbură între 5-10 au loc o serie de reacţii.

1.1. Reacţiile de dehidrogenare a ciclohexanilor şi alchilchiclohexanilor(CH şi ACH) Aceste reacţii sunt catalizate de metalul depus pe suportul a cărui textură determină mărimea suprafeţei, mărimea şi distribuţia porilor, care imprimă a anumită structură cristalină a metalului dispersat, având deci o influenţa directă asupra funcţiei hidrogenante a catalizatorului. Schema generală a dehidrogenării unei hidrocarburi alchilciclohexanice se prezintă astfel:

Reacţia este reversibilă, puternic endotermă , H = 210 kJ/mol(50 kcal/mol), cu echilibrul termodinamic deplasat complet spre dreapta la temperaturi ridicate (cca. 500 C)şi chiar la presiuni ridicate de 30-40 bar. Formarea de hidrocarburi aromatice este favorizată de

2

creşterea temperaturii şi scăderea presiunii parţiale a hidrogenului, respectiv a presiunii pe sistem şi a raportului molar hidrogen-hidrocarbură. În condiţiile proceului industrial se realizează conversii de 95 - 99% Efectele reacţiei de dehidrogenare sunt asociate cu următoare creşteri ale conţinutului de hidrocarburi aromatice în benzina reformată ; ale cifreu octanice ca urmare a aromatizării(1,3-dimetiliciclohexan COF1 67 la 1,3-dimetilbenzen COF1 145); ale producţiei de hidrogen (3 moli H2 /mol hidrocarbură). Reacţiile de dehidrogenare ale ACH au valori mari ale constantei vitezei de reacţie necesitând un volum mic de catalizatori, ele desfăşurându-se preponderent în primul reactor al instalaţiei de RC. Ca mecanism de reacţie se admite posibilitatea ruperii simultane a celor 6 atomi de hidrogen, mecanism în sextet, cu formare directă a unei alchil aromatice.În această rupere succesivă se formează ciclohexenă şi ciclohexadienă ca specii intermediare, adsorbite pe catalizator care explică depunerile de cocs pe catalizator.

1 . 2. Reacţii de izomerizare şi dehidroizomerizare Reacţiile de acest tip se desfăşoară după un mecanism ionic, fiind catalizate de suport acid. Suport de alumosilice are aciditate infrinsecă, iar suport -alumină se tratează cu acid florhidric sau clorhidric pentru activare prin ioni de fluor sau clor, realizând un conţinut de circa 0,7% halogen. Funcţia izomerizată a catalizatorului are o mare importanţa datorită creşterii conţinutul de hidrocarburi izoparafinice şi hidrocarburi aromatice, respectiv a cifrei octanice a reformatului, Astfel, izomerizarea n-alcanilor în izoalcani conduce la creşterea cifrei octanice a reformatului( de la COF1 62 a n-C5 la COF1 80 a amectecului a amestecului de izomeri C5 la echilibru). Raportul izo/normal parafine creşte cu creşterea numărului de atomi de carbon din moleculă, el fiind de circa 1,3 la iC6/nC6 şi de circa 3,8 la iC8/nC8 în procesul de reformare catalitică. Reacţia de de hidroizomerizare, care, în prima etapă, priveşte izomerizare alchilciclopentanilor în alchilciclohexani(ACPACH) H = -16 _ -25 kJ/mol este urmată de reacţia de dehidrogenare după schema :

Se realizează conversii în alchilaromatice de 80-87 % cu toate că echilibrul termodinamic al primei reacţii este deplasat cu creşterea temperaturii spre alchilciclopentani ( la 500C, 10% ACH şi 90% ACP iar la 25C, 88%ACH).Viteza foarte mare a reacţiei succesive de dehidrogenare determină o consumare rapidă a ACH deplasând continuu echilibrul, realizându-se conversiile menţionate. Reacţia de izomerizare a hidrocarburilor aromatice are influenţa atât asupra proporţiei relative de o, m şi p-xilen cât şi asupra raportului dintre etil benzen şi xileni. Viteza globală a reacţiei de dehidroizomerizare este determinată de viteză mai mică a etapei de izomerizare, plasând-o ca reacţie cu viteză moderată. Viteza de izomerizare a alchilciclopentanilor pe catalizatori de platină creşte cu creşterea numărului de atomi de carbon în moleculă.Metilciclopentanul are viteza de izomerizare cea mai mică, fapt care face ca reacţiile secundare de hidrocracare să devină competitive.

3

Reacţia globală este defavorizată de creşterea presiunii, unele date experimentale arătând că mărirea presiunii parţiale a hidrogenului frânează sau chiar opreşte reacţia de izomerizare. Ca mecanism de reacţie se admite participarea ambelor funcţii ale catalizatorului -dehidrogenarea pe funcţia metalică şi formarea unui ion carboniu cu izomerizare pe funcţia acidă urmată de hidrogenarea pe funcţia metalică( ECP-etilciclopentan, MCP – metilciclohexan). În mod similar se admite dehidrogenarea alchilciclopentanilor cu formarea de alchilciclopentene şi pentadiene, care pot genera depuneri de cocs pe catalizator.Reacţia este în mică măsură influenţată de presiune.

1.3. Reacţia de dehidrociclizare Prin această reacţie hidrocarburile normale şi izoparafinice din materia primă sunt transformate în hidrocarburi aromatice după schema

Importanţa acestei reacţii pentru procesul de reformare catalitică constă în creşterea puternică a cifrei octanice, a producţiei de hidrogen, a producţiei de hidrocarburi aromatice prin randamente de 20-50%. Reacţia globală are o viteză relativ mică, determinată de etapa de ciclozare.Creştere temperaturii în zona de reacţiie măreşte viteza de reacţie şi deplasează echilibrul termodinamic spre formarea de aromatice, în timp ce creştere presiunii este dezfavorabilă aromatizării. Pentru orice condiţii de temperatură şi presiune, conversia n-parafinelor la aromative este mai mare decât aceea a izoparafinelor corespunzătoare.Presiunile scăzute pe reactor favorizează dehidrociclizarea parafinelorla aromatice. Ca mecanism al acestei reacţii se admite participarea funcţiei ,metalice dehidrogenante şi a funcţiei acide în etapa de ciclizare şi izomerizare.După dehidrogenare,pe centrul metalice, olefina formată de ciclizează cu participarea simultană a ambelor tipuri de acidităţi (Lewis şi Bronsted). Acest mecanism concertat este în mai bună concordantă cu datele experimentale, decât mecanismul carboionic care ar duce la prezenţa ciclopentenei în produsul de reacţie.

1.4. Reacţii de hidrocracare şi de hidrociclizare Prin reacţiile de hidrocracare şi hidrociclizare se înţeleg reacţiile de cracare a hidrocarburilor alcanice şi cicloalcanice asociate cu hidrogenarea acestora.Schematic se pot prezenta aceste reacţii astfel

Prin acest tip de reacţii se formează hidrocarburi cu structuri izo,iar prin cracare

catalitică (mecanism carboionic) şi hidrogenare produselor formate se asigură un caracter saturat produselor formate se asigură un caracter saturat produsului se reacţie.

4

Etapa de cracare este endotermă,iar cea de hidrogenare puternic exotermă, astfel că reacţiile de hidrocracare sunt reacţiile exoterme.Sunt de asemenea posibile şi reacţiile de -Demetanare

-Dezalchilare

-Transalchilare

Acestea sunt reacţii secundare nedorite, care diminuează producţia de hidrogen, iar metanul rezultat impurifică hidrogenul recirculat.Ele au loc în cazul unor severităţi ridicate de lucru sau al unor catalizatori foarte activi.Sunt reacţii catalizate de funcţia metalică a catalizatorului, de aceea pot fi inhibate diminuând această funcţie prin adiţia sulfului sau unui al doilea metal.Reacţiile de hidrocracare au o viteză mai mică decât celelalte reacţii discutate. Viteza reacţiilor de hidrocracare creşte cu creşterea numărului de atomi de carbon în moleculă şi cu creşterea caracterului izo al hidrocarburilor. De asemenea, creşte cu creşterea acidităţii catalizatorului.Hidrocarburile aromatice au un efect de inhibare a reacţiei Viteza reacţiilor de hidrocracare creşte cu creşterea temperaturii şi cu creşterea presiunii.Formarea de specii olefinice absorbite pe catalizator favorizează desfăşurarea unor reacţii de condendare, catalizate de funcţia acidă a catalizatorului ducând la formare depunerilor de cocs pe suprafaţa catalizatorului . Aceste depuneri cresc cu caracterul acid al catalizatorului fiind mai mari la suportul alumino-silicic faţă de gama alumină tratată cu halogenii, unde depunerilor depind de cantitatea de halogen încorporată şi tipul de halogen. Reacţiile care conduc la formare de cocs sunt diminuate de funcţia hidrogenantă a metalului sau metalelor care catalizează hidrogenarea olefinelor adsorbite pe centrii activi . Intensitatea hidrogenării depinde de natura metalului depus pe suport şi de presiunea parţială a hidrogenului, cate variază cu presiunea pe reactoare şi cu conţinutul de hidrogen în gazele recirculate. Cantitatea de specii olefinice intermadiare formate creşte cu creşterea punctului final de distilare al materiei prime şi cu conţinutui de hidrocarburi parafinice. Pe catalizatori de platină, iar mai nou pe cei cu platină şi reniu sau alte metale, datorită activităţii hidrogenante mari a acestora, la o presiune parţială mare a hidrogenului, penru o materiei prime cu punct final de distilare scăzut are loc o reducere substanţială a depunerilor de cocs, făcând posibilă funcţionarea instalaţiei mai multe luni fără regenerarea catalizatorului.Eate cazul , aşa-ziselor instalaţii de tip neregenerativ care lucrează la presiune de 35-40 bar.În astfel de cazuri,după o funcţionare de 6 luni până la 1 an în aceste condiţii, s-a constatat o depunere de cocs pe catalizator de 3-12% în raport cu greutatea catalizatorului. Prin reacţiile de hidrocracare,alcanii C9-C12 din materia primă sunt transformaţi în mare parte atât în hidrocarburi C4-C7 cât şi în hidrocarburi gazoasă C1-C3.

5

Alchilciclohexanii se hidrodeciclizează în mai mică măsură decât alchilciclopentanii, deoarece se dehidrogenează foarte rapid în hidrocarburi aromatice stabile . Alchilciclopentanii având o viteză mai mică de dehidroizomerizare se hidrodeciclizează după un mecanism de protonare, astfel

Olefina formată se hidrogenează pe centrul metalic, puntând suferi înprealabil o izomerizare pe centrul acid după mecanismul discutat. Reacţiile de hidrocracare contribuie la creşterea cifrei octanice a reformatului atât prin transformarea unor hidrocarburi parafinice cu cifre octanice negative(nC8 are COF1 18) în hidrocarburi cu masă moleculară mai mică şi parţial, cu structură izo, cât şi prin efectul dispariţiei acestor hidrocarburi (transformate în gaze), a căror prenzenţă diminuează cifra octanică .Aceste reacţii decurg cu consum de hidrogen. De asemenea, reacţiile de hidrocracare diminuează randamentul de C+

5 crescând pe cel de gaze. Vitezele reacţiilor de dehidrociclizare şi hidrocracre cresc cu creşterea numărului de atomi de carboni în moleculă.Hidrocarburile izoparafinice din materia primă au o viteză mai mică de dehidrociclizare şi o viteză mai mare de hidrocracare. Pe ansamblu, majoritatea reacţiilor conduc la creşterea conţinutului de hidrocarburi aromatice în reformat, respectiv la creşterea cifrei octanice a acestuia. Compuşi cu Sulf, Azot şi oxigen prenzenţi în materia primă în cantităţi foarte mici, de ordinul ppm, care intră în zona de reacţie, suferă reacţii de hidrogenare similare celor de la hidrofinare cu transformarea lor în H2S, NH3 şi H2O, datorită prezenţei hidrogenului şi a funcţiei metalice a catalizatorului.

2.Variabile procesului de reformare catalitică

2.1Temperaturii Influenţa temperaturii asupra vitezei relative a reacţiilor din reformarea catalitică se poate aprecia pe baza cunoaşterii energiilor aparente de activare. Se observă creşterea mai mare a vitezelor reacţiilor de ciclizare şi de hidrocracare cu temperatura, comparativ cu celelalte. Efectul tehnologic al creşterii temperaturii pe reactoare constă în creşterea conţinutului de hidrocarburi aromatice din reformat, scăderea randamentului de lichid(C+

5 ), creşterea cifrei octanice a benzinei,creşterea procentului de gaze şi hidrogen dar şi în creşterea depunerilor de cocs pe catalizator. În practica industrială, în scopul menţinerii constante a cifrei octanice, se recurge la mărirea temperaturii din reactoare pentru a compensa diminuarea activităţii catalizatorului datorată depunerilor de cocs, în timpul exploatării. Optimizarea procesului în scopul obţinerii unei cifrei octanice constantă arată că temperatura de intrare în ultimul reactor este determinantă. Profilul optim al temperaturii depinde de condiţii din instalaţiile industriale. Reactoarele cu pat fix de catalizator lucrează în condiţii adiabatice astfel că temperaturile de ieşire din reactoare te sunt funcţie de cele de intrare ti şi de căderea de temperatură t, astfel:

te= ti -t Valorile t sunt diferite pentru fiecare treaptă de reacţie depinzând atât de compoziţia materiei prime, de valoare conversiei şi de valorile cădurilor de reacţie cât şi de ponderea diverselor reacţii, în fiecare reactor .Valorile t pentru trei trept de reacţie pot fi:

6

tR I=30-70; tR II=15-35 C; tR III =0-15C Aceste valori sunt orientative,cele exacte fiind determinate prin bilanţ termic şi bilanţ de materiale. Variaţia temperaturii pe reactoare adiabatice limitează conversia maximă de echilibrul pe fiecare treaptă şi impune realizarea procesului în mai multe trepte de reacţie(3-4 trepte cu 4-5 reactoare) deoarece, în ultima treaptă de reacţie,în vechile instalaţii,se folosesc două reactoare în paralel. Pantele curbelor de scădere a temperaturii pe fiecare reactor se determină prin bilanţuri termice.

2.2.Presiunii Creşterea presiunii în reactoare defavorizează reacţiile de dehidrogenare, de dehidroizomerizare şi mai ales pe cele de dehidrociclizare, favorizând reacţiile de hidrocracare şi de hidrogenare ale speciilor de olefine adsorbite pe suprafaţa catalizatorului. Scăderea presiunii în reactoarele de la reformarea catalitică a unei benzine are drept efect creşterea randamentului de benzină reformată(C+

5), creşterea conţinutului de hidrocarburi aromatice şi cantităţii de hidrogen produsă. Efectul este mai pregnant pentru materii prime parafinoase. Scăderea presiune duce la intensificarea depunerilor de cocs pe catalizator şi a procesului de dezactivare treptată a catalizatorului datorită compuşi cu sulf, din cauza micşorării vitezei de hidrogenare a acestora.Lucrul la presiune scăzute impune o regenerare a catalizatorului la intervale de timp mai scurte, iar în instalaţiile mai noi o regenerare continuă. Efectul favorabil al scăderii presiune în instalaţiile de reformare catalitică se explică prin favorizare reacţiilor care decurg cu creşterea numărului de moli şi prin diminuarea reacţiilor de hidrocracare. Este interesant de observat faptul că scădere presiunii duce la reducerea selectivitatea transformării în aromatice datorită reacţiei de dehidrociclizare care duce la creşterea randamentului de C+

5 .

2.3.Raport hidrogen/materie primă În instalaţiile industriale raportul molar gaze recirculate /materie primă variază de la 3/1 până 10/1 [mol/mol] mai frecvent între 5/8 mol/moş .Creşterea raportului hidrogen/materie primă conduce la diminuarea depunerilor de cocs ca urmare a creşterii

presiunii parţiale a hidrogenului,pH 2 , care duce la intensificarea hidrogenării olefinelor

absorbite pe catalizator, şi de presiunea pe sistem, iar limita superioară de costul echipamentului de recirculare, al energiei şi de diminuarea timpului de reacţie. Raportul hidrogen/materie primă influenţează şi valoare conversiei la cechilibru pentru unele reacţii din reformare catalitică .De aceea, scăderea presiunii pe sistem sau scăderea

raportului H2/Hidrocarbură determină scăderea pH 2 , cu efect favorabile pentru reacţia de

dehidrociclizare a parafinelor. Rapoarte mai mari H2 /materie primă se folosec în instalaţiile cu ciclu lung de funcţionare numite ,,neregenerative”, pentru materiile prime parafinoase şi pentru materiile cu final de distilare ridicat.În cazul unor instalaţii industriale, de tip Magnaforming , se utilizează un raport hidrogen/materie primă diferit de reactoare, fiind mai mic în primele două reactoare (3/1) şi mult mai mare (12/1) în ultima treaptă de reacţie (1-2 reactoare) pentru a diminua depunerile de cocs pe catalizator. Raport gaze recirculate, materie primă depinde de : conţinutlui de hidrogen în acest gaze, care este determinat atât de presiune cât şi de diminuarea reacţiilor de demetanare sau dezalchilare, care măresc procentul de metan ce impurifică aceste gaze.

7

2.4.Vitezei de volum, respectiv a timpului de contact În procesle industriale de reformare catalitică se lucrează cu viteze volimetrice,ω , variind între1,5-3,5h-1. Micşorarea vitezei de volum, respectiv creşterea timpului de contact are ca efect o creşterea a cifrei octanice, o diminuare a randamentului de benzină reformată (C+

5) şi o creşterea a procentului de cocs depus, iar pentru o instalaţie dată, scăderea debitului de materie primă prelucrată.Variaţiile vitezei de volum pot compensa în oarecare măsură variaţiile de temperatură pentru obţinerea aceluiaşi efect. Operarea instalaţiei la valoare mare a vitezei volumetrice va permite desfăşurarea reacţiilor de dehidrogenare şi a celor de hidrocracare a parafinelor mai grele,însă va limita,în mare măsură, reacţiile de dehidrociclizare şi hidrocracare, conducând la o scădere a conversiei realizate şi mai ales, a cifrei octanice a reformatului C+

5. Pentru asigurarea unui timp mai lung de reacţie se utilizează circa 50% din catalizator în ultima treaptă de reacţie , unde au loc preponderent reacţiile ,mai lente de dehidrociclizate şi de hidrocracare.Rezultat va fi o creştere acifrei octanice a reformatului atât ca rezultat al creşterii aromatelor cât şi ca efect al dispariţiei n-parafinelor. În cazul instalaţiilor destinate fabricprii de BTX se poate obţine o creştere a producţiei de xileni prin mărirea vitezei volumetrice, deoarece dehidrogenarea ACH nu este influenţată de scăderea timpului de reacţie. Evident,mărirea vitezei volumetrice duce la mărirea capacităţii de lucru dar duce şi la o micşorare a lungimii ciclului de funcţionare prin creşterea cantităţii de cocs depusă. Se arată că producţia suplimentară de aromatoce obţinută prin mărirea vitezei volumetrice de la 1,8 la 2,2 compensează scăderea lungimii ciclului de funcţionare.

2.5.Materiei prime Materiile prime utilizate la reformare catalitică sunt benzine de distilare primară şi, în mai mică măsură, de cracare termică, cocsare, cracarea catalitică şi hidrocracare. Limitele de distilare ale materiilor prime sunt cuprinse între 65-80C şi 150-180C , uneori chiar cu final 205C. Iniţialul minim este determinat de cuprinderea hidrocarburilor cu cel puţin 6 atomi de carbon în moleculă, iar finalul se corelează cu depunerile de cocs pe catalizator. La fabricarea hidrocarburilor aromatice BTX, limitele de diatilare sunt 60-145C, respectiv bezen 65-85C, toluen 85-110C şi xilen 110-145C. Compoziţia chimică a materiilor prime, exprimată şi prin raportul cicloalcani/alcani reprezintă o importanţă deosebită.Măsura aptitudinii de transformare a unei benzine în hidrocarburi aromatice poate fi exprimată prin factorul de caracterizare K sau suma N+2A, în care N reprezintă procentul masă de naftene iar A cel de aromatice. Corelarea între K şi N+2A se face printr-o relaţie empirică

K=12,6-(N+2A)/100 Randamentul de aromatice la reformare catalitică variază între 30-80% Raport ccloalcani/ alcani al materiei prime poate varia în limite foarte largi 0,25-6. Impurităţile prezente în materia primă pot duce la dezactivarea catlizatorilor, ireversibilă sau permanentă datorită sulfului, azotului, apei,halogenilor. Toleranţele maxime admise pentru impurităţi sunt în funcţie de tipul de catalizator utilizat. Pentru catalizatori clasici de Pt, aceste limite prevăd: Sulf maxim 0,5ppm(masă), Azot 0,5pp, Clor 1,0ppm şi Oxigen în gazele de recurculare mai mic de 5ppm(molar). Sensibilitatea faţă de otrăvurile permanente este aceeaşi pentru diverse tipuri de catalizatori . Compuşi sulfului trec în H2S care se adsoarbe pe Pt şi inhibă temporar funcţia metalică.La catalizatorii noi se temperează activitatea prin injecţie de 0,2-0,4% masă H2S în materia primă, evitând formarea prematură de cocs. Apa diminuează funcţia acidă prin spălarea hidrogenului. Relizarea acestor limite impune o hidrofinare adâncă a materiilor prime ultilizarea unui sistem de separare cu o raţie de reflux corespunzătoare pentru a asigura îndepărtarea H2S şi a apei din materia primă supusă.

8

2.6.Catalizatorii în reformare catalitică

Primul catalizator utilizat industrial a fost Mo/Al2O3 catalizator monofuncţional folosit în instalaţia Hidroforming, care ultiliza reactoare în pat fix cu regenerarea catalizatorului la intervale de 4-8 ore cu toate că utiliza hidrogen recirculat şi lucra la presiuni de 60-80 bari.Procesul Platforming (UOP) utiliza pentru prima oară un catalizator bifuncţional, Pt/Al2O3 care posedă o funcţie metalică (Pt) şi o funcţie acidă (F sau Cl) şi care în prezenţa hidrogenului recirculat şi a unor presiuni de circa 40 de bar realizează cicluri de câteva luni sau mai mult de un an fără regenerare. Aceşti catalizatori numiţi astăzi monometalici-bifuncţionali, aveau un conţinut de halogen (F,Cl) de 0,35-0,7% sau suport de alumo-silice care au aciditate intrinsecă.Catalizator poate fi extrudat cu 1,5mm diametru sau sferic la procese regenerative. Platina este foarte fin dispersată pe suprafaţa catalizatorului .Conţinut de Pt influenţează calităţile catalizatorului. Un conţinut scăzut duce la scăderea cifrei octanice a reformatului, la o micşoreare a rezistenţei catalizatorului la acţiunea otrăvurilor la micşorarea rezistenţei regenerare. Catalizatorii de platină pot să funcţioneze 2-4 ani cu regenerări repetate. Pierderea de Pt în timpul funcţionării variază între 0,5-3 %.Pe măsură ce catalizatoeii îmbătrânesc se constată o modificare a dispersiei Pt pe suprafaţa catalizatorului. Începând din anul 1969 au început să se utilizeze noi tipuri de catalizator –mulţimetalici, care pe lângă Pt şi alte metale ca Reniu, Iridiu, Wofram. Etc. Catalizatorii bimetalici cei mai utilizaţi sunt cei de tipuri Platină-Reniu fabricaţi de firmele:UOP R-16, R-20, R-30, R-50, Chevron Rheniforming, Engelhard seriile 500 şi 600 EssoResearch. Avantajul catalizatorilor cu Pt Re faţă de cei convenţionali cu Pt:

Activitate mai ridicată, care se menţine la un nivel superior pe toată durată ciclului Selectivitate mai mare, în sensul scăderii produselor gazoase şi creşterii

randamentului C5+, prin intensificarea reacţiilor de dehidrogenare a naftenelor,

dehidrodeciclizare a parafinelor şi diminuarea reacţiilor de hidrocracare. Toleranţă mai mare la depunerile de cocs Creştere a producţiei de hidrogen Stabilitate mărită la temperaturi ridicate, scăderea activităţii fiind de o cincime din cea

a catalizatorilor convenţionali Permite lucsru în condiţii mai severe, asigurând o stabilitate a randamentelor la nivele

superioare catalizatorilor cu Pt, ceea ce a permis elaborarea unor tehnologii noi ca Rheinforming, Magnaforming etc., cicluri mai lungi de funcţionare

Sunt practic complet regenerabili, suportând un număr foarte mare de regenerări, cu revenire la activitatea iniţilă sau chiar superioară .

Această regenerabilitate a catalizatorilor Pt-Re a permis elaborarea unei tehnologii noi de lucru în procesul de regenerare continuă. La aceşti catalizatori nu mai apare fenomenul de aglomerare al Pt care conducea la scăderea activităţii după fiecare regenerare. Există diverse explicaţi ca : Re cu temperatura de topire ridicată, formează cu Pt aliaje de suprafaţă împiedică recristalizarea Pt. După alţii forma activă a Re este ReO2 uar Pt este algomerată în interiorul cristalelor de ReO2 depus pe suprafaţa Al2O3 . Astfel Re4+ este accesibili pentru substanţele reactante el fiind dispersat pe suprafaţă în proporţie mai mare decât Pt catalizând hidrogenarea combinaţiilor intermediare, generatoare de cocs. Se pare că aliajul Pt-Re are efect şi dispersarea depunerilor de cocs pe catalizator, ceea ce ar explica de ce catalizatorii promotaţi suportă depuneri mai mari de cocs decât cei cu Pt. De asemenea ajută la o mai bună dispersie a Pt determinând mărirea numărului de centri metalici pe care se depune cocsul.

9

O categorie de catalizatori de reformare catalitică o reprenzintă catalizatprii multimetalici de tipul Pt-Re-Me n care Me poate fi Ag,I,Ni,Ta,Co-Ge,Pd etc. Diminuând funcţia acidă creşte raport dintre reacţiilor de aromatizare şi cele de izomerizare plus hidrocracare.S-a recomandat folosirea unui catalizator de Pt pe suport neacid a unui catalizator Pt/SiO2-Al2O3 sau Pt/Al2O3-F în treapta a doua ţi a catalizatorului Pt/Al2O3Cl sau a unui catalizator bumetalic, care ar promova reacţiile de dehidrociclizare în ultima treaptă. Aspecte ale dezactivării catalizatorlor în procesul de reformare catalitică:

Depunerea cocsului pe cetrii metalici şi micşorarea centrilor activi. Prezenţa Sulfului datorită reacţiei

Prezenţa moleculelor care conţin elemente din grupa a V-a ( N,P, As, Sb) şi a VI-a

(O, S, Se, Te)

3.Realizarea industrială a Reformării catalitice

Procesele de reformare catalitică pot fi împărţite în patru categorii după modul de regenerare aş catalizatorului:

Proces neregenative, realizat la presiuni ridicate ( 35-40 bar) cu rapoarte H2/hidrocarbură 5-10/1 mol/mol şi cu cicluri de funcţionare de 1-2 ani .

Procese semiregenerative, care lucrează la presiuni, mai joase şi cu regenerarea catalizatorului in situ, la intervale de 2 pâna 6 luni.

Procese regenerative, cu regenerare ciclică, având un reacpt suplimentar , capabil să înlocuiască reactoarele aflate în curs de regenrare.

Procese regenerative, cu regenerare continuă, cu circulaţia catalizatorului (strat mobil) între reactor şi regenerator.

Procesele regenerative au loc la presiuni joase de 9-15 barşi cu rapoarte H2/hidrocarbură mai mici (3-5/1 mol-mol). Procesele neregenerative au loc în 3-4 trepte de reacţie având, un mod obişnuit, în ultima treaptă 2 reactoare în paralel. Repartiţia cantităţii de catalizator corespunzător treptelor de reacţie, în procente masă din cantitatea totală de catalizator, se află în limitele 10-20 % în treapta I ,20-30% în treapta a II-a , 50-70% în treapta a III-a . Pentru o instalaţie de reformare catalitică convenţională cu trei trepte de reacţie în serie , variaţia temperaturii între intrare şi ieşirea din fiecare treaptă este următoare :

Treapta I -30 la 70C , temperatura efluentului cca 440-450CTreapta a II-a -5 la 40C , temperatura efluentului cca 480-490CTreapta a III- a -10 la +10C , temperatura efluentului cca 490-510C

Cantitatea de catalizator este distribuită în mod diferit pe reactoare în ultima treaptă fiind distribuită cam 50% din cantitatea totală .Contându-se pe o activitate ridicată şi constantă a catalizatorului regenerat continuu, reactoarele lucrează cu o viteză volumetrică w de 3,0-3,5 ceea ce face ca zestrea de catalizator a instalţiei să fie mult mai mică faţă de instalaţie semiregenerative de aceeaşi capacitate constituie in mare avantaj economic. Se observă ,că admiţând 0% cocs la intrare , se ajunge la depunerile de 2,5-3 % la intrare în ultima treaptă,pentru ca, în final să se ajungă la 5% deci aproape la o dublare a depunerilor de cocs în ultimul reactor. Cocsul remanent este de maximum 0,2%. Regenerarea catalizatorului de realizează continuu într-un sistem independent de sistem de reacţie .

10

Se lucrează la presiuni de 9-10 bar, cu o recirculare a gazelor bogate în hidrogen într-un raport de 400-500m3/m3 de materie primă , se utilizează catalizator bimetalici de tipul Pt-Re ai firmei U.O.P.

II-Proiectarea tehnologică a unei instalaţii de reformare catalitică pe catalizator Pt-Re, în scopul obţinerii de hidrocarburi aromatice(B.T.X)

11

1.Stabilirea conversiilor şi a bilanţului de materiale care se asigure obţinerea unui randament maxim de hidrocarburi

aromatice.

1.1 Debitul materiei prime

Dmp= 600000 t/an = = 75 t/h = 75000 kg/h

Compoziţia materiei prime

Tabel 1.1

Hidrocarburi Compoziţia chimică % D kg/h

Parafine 40 30000Naftene 45 33750

Aromatice 15 11250TOTAL 100 75000

12

1.2Bilantul material si calculul proprietatilor medii ale materii primeTabel 1.2

ClasaComp.cheie

tfoc

Fi

%grgi

%gr d420 d15

15Gi

Kg/hMi

Kg/kmolNi

Kmol/h Xi CO CO.xi

Pcr

atmTcroc

Mi.xi

Kg/kmolgi

d420

P

nC6 68.80 25 10 0.6591 0.6640 7500 86 87.21 0.117 19 2.22 30.6 503.5 10.06 15.17

nC7 98.42 45 18 0.6633 0.6682 13500 100 135 0.181 0 0 27.0 540.0 18.1 27.14

nC8 125.70 30 12 0.7021 0.7068 9000 114 78.95 0.106 -19 -2.01 24.6 568.0 12.08 17.09

N

MCP 71.81 13 5.85 0.7490 0.7535 4387.5 84 52.23 0.07 91 6.37 37.3 532.6 5.88 7.81

ECP 103.50 13 5.85 0.7666 0.7710 4387.5 98 44.77 0.06 75 4.5 33.5 569.0 5.88 7.63

CH 80.74 6 2.7 0.7791 0.7834 2025 84 24.11 0.032 87 2.78 40.2 551.0 2.69 3.47

MCH 150.70 16 7.2 0.7696 0.7740 5400 98 55.10 0.074 75 5.55 34.3 570.0 7.25 9.35

DMCH 122.80 42 18.9 0.7811 0.7854 14175 112 126.56 0.17 67 11.39 29.8 596.0 19.04 24.2

ECH 131.80 10 4.5 0.7877 0.7920 3375 112 30.13 0.04 46 1.84 30.3 600.0 4.48 5.71

Ar

B 80.10 4 0.6 0.8707 0.8746 450 78 5.77 0.008 99 0.79 48.2 561.0 0.62 0.69

T 110.60 20 3 0.8808 0.8846 2250 92 24.46 0.033 124 4.09 40.0 591.0 3.04 3.41

X 139.10 51 7.65 0.8679 0.8718 5373.5 106 54.13 0.073 145 10.58 35.0 619.0 7.74 8.81

EB 136.20 25 3.75 0.8648 0.8687 2812.5 106 26.53 0.036 124 4.46 37.0 617.0 3.82 4.33Total

- -100

- -75000

-744.95 1.000

-52.56

- -100.68 134.8

13

COam= COi.xi= 52.56M̄ =Mi.xi =100.68kg/kmol

d 420

=

Σgi

Σg i

d420

=

100

Σg i

d420

=0.741

d1515=0 ,9952 d 4

20+0 , 00806 =0.745

14

1.3 Bilanţuri materiale pe componenţiSe calculează cantitatea de produse rezultate din specifice fiecărui component

ParafinenC8

X= 86%, M=114kg/kmol

Debit total,kg/h Transformat,kg/h Netransformat,kg/h

9000 7740 1260

Dehidrociclizare

Izomerizare

Conversia pe reacţie

Tip de reactive Vit relativa Fr de viteza Gi, kg/h Ni,kmol/h

Dehidrociclizare 0,1 0,2632 2037.17 17.87

Izomerizare 0,2 0,5263 4073.56 35.73

Hidrocracare 0,08 0,2105 1629.27 14.29

Total 0,38 1,0000 7740 67.89

Hidrocracare

Hidrocracare Vit.relativa Fr.viteza Gi,kg/h Ni,kmol/h

nC8 +H2=>iC7+C1 0,19 0,1557 253.02 2.21

nC8 +H2=>iC6+C2 0,25 0,2049 333.84 2.93

nC8 +H2=>iC5+C3 0,43 0,3525 574.32 5.04

nC8 +H2=>iC4+nC4 0,35 0,2869 467.44 4.10

Total 1,22 1,0000 1629.27 14.29

Bilant material pe componentul nC8

Component M, kg/kmol Gi, kg/h N i,kmol/hnC8 netransformat 114 1260 11.05

Xilen 106 1894.22 17.87iC8 114 4073.56 35.73C1 16 35.36 2.21C2 30 87.9 2.93

15

C3 44 221.76 5.04C4 58 237.8 4.1iC4 58 237.8 4.1iC5 72 362.88 5.04iC6 86 251.98 5.04iC7 100 221 2.93

H 2transformat 2 96 71.48H 2consumat 2 -28.58 -14.29

Total - 9000 150.39

nC7 X=82%,M=100kg/kmol


13500 11070 2430

Dehidrociclizare

Izomerizare


Tip de reactie Vit relativa Fr de viteza Gi, kg/h Ni,kmol/h


Izomerizare 0,13 0,6190 6852.84 68.52

Hidrocracare 0,04 0,1905 2108.84 21.08

Total 0,21 1,0000 11070 110.68

Hidrocracare

Hidrocracare Vit. Relativa Fr. Viteza Gi,kg/h Ni,kmol/h

nC7+H2=>iC6+C1 0,14 0,1972 415.86 4.15

nC7+H2=>iC5+C2 0,18 0,2535 534.59 5.34

nC7+H2=>iC4+C3 0,39 0,5493 1158.39 11.58

Total 0,71 1,0000 2108.84 21.08



Toluen 92 1939.36 21.08iC7 100 6852 68.52C1 16 66.4 4.15

16

C2 30 160.2 5.34C3 44 509.52 11.58C4 58 671.64 11.58C5 72 384.48 5.34C6 86 356.9 4.15

H 2transformat 2 168.64 84.32H 2consumat 2 -42.16 -21.08

Total - 13500 219.28

nC6

X=70,M=86kg/kmol


7500 5250 2250

Dehidrociclizare

Izomerizare


Tip de reactie Vit relativa Fr de viteza Gi, kg/h Ni,kmol/h


Izomerizare 0,06 0,4615 2422.86 28.17

Hidrocracare 0,04 0,3077 1615.43 18.78

Total 0,13 1,0000 5250 61.04

Hidrocracare

Hidrocracare Vit. Relativa Fr.de viteza Gi,kg/h Ni,kmol/h

nC6+H2=>iC5+C1 0,14 0,2373 383.34 4.46

nC6+H2=>iC4+C2 0,18 0,3051 492.87 5.73

nC6+H2=>2C3 0,27 0,4576 739.22 8.59

Total 0,59 1,0000 1615.43 18.78



Benzen 78 1099.02 14.09iC6 86 2422.62 28.17

17

C1 16 71.32 4.46C2 30 171.9 5.73C3 44 755.92 17.18C4 58 332.34 5.73C5 72 321.12 4.46

H 2transformat 2 112.72 56.36H 2consumat 2 -37.56 -18.78

Total - 7500 143.56

NafteneMCP

X=85%,M=84kg/kmol


4387.5 3729.38 658.12

Dehidroizomerizare

Hidrogenoliză

Conversia pe reacţii

Tip de reactie Vit relativa Fract. de viteza Gi,kg/h Ni,kmol/h

Dehidroizomerizare 4,08 0,7338 2736.62 32.57

Hidrogenoliza 1,48 0,2662 992.76 11.81

Total 5,56 1,0000 3729.38 44.38

Bilanţ material pentru MCP

Component M,kg/kmol Gi,kg/h Ni,kmol/h

MCP 84 658.12 7.83

Benzen 78 2524.86 32.37

iC6 86 1015.66 11.81

H2 format 2 195.42 97.71

H2 consumat 2 -23.62 -11.81

Total 4387.5 161.52

ECPX=88%, M=98kg/kmol


4387.5 3853.08 534.42

Dehidroizomerizare18

Hidrogenoliză



Dehidroizomerizare 9,03 0,9783 3769.47 38.46

Hidrogrnoliza 0,2 0,0217 83.61 0.85

Total 9,23 1,0000 3853.08 39.31

Bilanţ material pentru ECP


ECP 98 534.42 5.45

Toluen 92 3540.16 38.48

iC7 100 85 0.85

H2 format 2 230.76 115.38

H2 consumat 2 -1.7 -0.85

Total - 4387.5 159.31

CHX=98%,M=84kg/kmol


2025 1984.5 40.5

Dehidrogenare

Hidrogenoliză



Dehidrogenare 4,02 0,7309 1450.47 17.27

Hidrogenoliza 1,48 0,2691 534.03 6.35

Total 5,5 1,0000 1984.5 23.62

19

Bilanţ material pentru CH


CH 84 40.5 0.48

Benzen 78 1347.06 17.27

iC6 86 546.1 6.35

H2 format 2 103.62 51.81

H2 consumat 2 -12.7 -6.35

Total - 2025 69.56

MCHX=98%,M=98kg/kmol


5400 5292 108

Dehidrogenare

Hidrogenoliză

Conversia pe reacţiiTip de reactie Vit relativa Fract. de viteza Gi,kg/h Ni,kmol/h

Dehidrogenare 9,03 0,9783 5177.16 52.82

Hidrogenoliza 0,2 0,0217 114.84 1.17

Total 9,23 1,0000 5292 53.99

Bilanţ material pentru MCH


MCH 98 108 1.102

Toluen 92 4859.44 52.82

iC7 100 117 1.17

H2 format 2 316.92 158.46

H2 consumat 2 -2.34 -1.17

Total - 5400 212.38

DMCH20

X=98%,M=112kg/kmol


14175 13749.75 425.25

Dehidrogenare

Hidrogenoliză



Dehidrogenare 21,500 0,9786 13455.50 120.14

Hidrogenoliza 0,147 0,0214 294.24 2.62

Total 21,647 1,000 13749.75 122.76

Bilanţ material pentru DMCH


DMCH 112 425.25 3.79

Xilen 106 12734.84 120.14

iC8 114 298.68 2.62

H2 format 2 720.84 360.42

H2 consumat 2 -5.24 -2.62

Total - 14175 859.56

ECHX=97%, M=112kg/kmol


3375 3273.75 101.25

Dehidrogenare

Hidrogenoliză


21


Dehidrogenare 21,500 0,9786 3233.15 28.87

Hidrogenoliza 0,147 0,0214 70.06 0.63

Total 21,647 1,0000 3273.75 29.5

Bilanţ material pentru ECH


ECH 112 101.25 0.9

EB 106 3060.22 28.87

iC8 114 71.82 0.63

H2 format 2 173.22 86.61

H2 consumat 2 -1.26 -0.63

Total - 3375 116.38

1.4. Bilanţul material al reformatului cataliticTabel 1.3

Component Mi,kg/kmol Gi,kg/h gi,fr.greut Ni,kmol/h xi,fr.molariC5 72 1068.48 0.015 14.84 0.02nC6 86 2250 0.032 26.16 0.036iC6 86 4593.26 0.066 53.41 0.074

Benzen 78 5421 0.077 69.5 0.096nC7 100 2430 0.035 24.3 0.034iC7 100 7275 0.104 72.75 0.1

Toluen 92 12589.28 0.180 136.84 0.189EB 106 5872.4 0.084 55.4 0.076

Xilen 106 20366.84 0.291 192.14 0.265nC8 114 1260 0.018 11.05 0.015iC8 114 4443.72 0.063 38.98 0.054

MCP 84 657.72 0.009 7.83 0.011ECP 98 534.1 0.007 5.45 0.007CH 84 40.32 0.0005 0.48 0.0006

MCH 98 107.98 0.001 1.102 0.002DMCH 112 424.48 0.006 3.7 0.005ECH 112 100.8 0.001 0.9 0.001Total ~ 69970.1 1,0000 724.92 1,0000

22

1.5 Bilanţul material al componeţilor gazoşiTabel 1.4

Component Mi,kg/kmol Gi,kg/h gi,fr.greut Ni,kmol/h xi,fr.molarC1 16 173.12 0.049 10.82 0.165C2 30 381.9 0.108 12.73 0.194C3 44 1487.2 0.422 33.8 0.515nC4 58 237.8 0.067 4.1 0.062iC4 58 1241.78 0.353 21.41 0.326

Total ~ 3521.02 1,0000 65.68 1,0000

1.6. Bilanţul material al hidrogenuluiTabel 1.5

Component Mi,kg/kmol Gi,kg/h gi,fr.greut Ni,kmol/h xi,fr.molarH2 format 2 2165.1 0.933 1082.55 1.077

H2 consumat 2 155.16 0.066 -77.58 -0.77Total 2 2320.26 1,0000 1004.97 1,0000

1.7.Bilanţul material. generalTabel 1.6

Component Gi,kg/h Ni,kmol/h ,%Reformat 69970.1 724.92 93.3

Gaze 3521.02 65.68 4.7H2 2320.26 1004.97 3.1

Total 75000 1795.57 1,0000

1.8 Repartiţia componenţilor pe reacţieTabel 1.7

HCnC6 nC7 nC8 MCP ECP CH MCH DMCH ECH

ReacţiileDehidrociclizare 1211.7 2108.84 2037.17 ~ ~ ~ ~ ~ ~

Izomerizare 2422.86 6852.84 4073.56 ~ ~ ~ ~ ~ ~Hidrocracare 1615.43 2108.84 1629.27 ~ ~ ~ ~ ~ ~Hidrogenoliza ~ ~ ~ 992.76 83.61 534.03 294.24 119.540 70.06

Dehidroizomerizare ~ ~ ~ 2736.62 3769.47 ~ ~ ~ ~Dehidrogenare ~ ~ ~ ~ ~ 1450.47 5464.783 13455.50 3233.5

TOTAL 5249.99 11070.52 7704 3729.38 3853.08 1984.51 5292 13749.74 3303.56

23

1.9.Proprietăţii medii ale benzinei reformate

Tabel 1.8

Clasa HC tfC d 420 d15

15Mi

kg/kmol

Gi

kg/hxi CO Vi=Gi/d 4

20CO.xi

Mi.xi

kg/kmol

Parafine

iC5 0,6313 0,6363 72 1068.48 0.02 99,5 1692,50 1,99 1,44

nC6 68,80 0,6591 0,6640 86 2250 0.036 19 3413,74 0,68 3,09

iC6 63.28 0,657 0,6619 84 4593.26 0.074 89,5 6991,26 6,62 6,38

nC7 98,42 0,6633 0,6682 100 5421 0.096 0 8172,77 0 9,6

iC7 92.5 0,683 0,6878 100 2430 0.034 75 3557,83 2,62 3,4

nC8 125,70 0,7021 0,7068 114 7275 0.1 -19 10361,77 -1,9 11,4

iC8 119.2 0,7021 0,7068 114 12589.28 0.189 100 17930,8 18,9 21,55

Naftene

MCP 71,81 0,749 0,7535 84 5872.4 0.076 91 7840,32 6,91 6,38

ECP 103,50 0,7666 0,7710 98 20366.84 0.265 75 26979,52 19,87 25,97

CH 80,74 0,7791 0,7834 84 1260 0.015 87 1643,62 1,30 1,26

MCH 150,70 0,7696 0,7740 98 4443.72 0.054 75 5774,06 4,05 5,29

DMCH 122,80 0,7811 0,7854 112 657.72 0.011 67 842,04 0,73 1,23

ECH 131,80 0,7877 0,7920 112 534.1 0.007 46 683,77 0,32 0,78

Aromatice

B 80,10 0,8707 0,8746 78 40.32 0.0006 99 51,18 0,059 0,04

T 110,60 0,8808 0,8846 92 107.98 0.002 124 124,01 0,24 0,18

X 139,10 0,8679 0,8718 106 424.48 0.005 145 481,92 0,72 0,53

EB 136,20 0,8648 0,8687 106 100.8 0.001 124 116,55 0,12 0,10

TOTAL ~ ~ - - - 69970.1 1,0000 - 96657,66 63,22 98,62

24

2. Calculul blocului de reacţie pentru realizarea conversiei stabilite din bilanţul de materiale

Procese de reformare catalitică se realizează în 4 reactoare adiabatice în serie cu încălzirea materii prime la fiecare treaptă de reacţie , s-au ales 4 reactoare dar sunt 3 trepte de reacţie deorece reactoare 3 şi 4 sunt identice

2.1 Repartiţia reacţiilor pe reactoareTabel 2.1

ReactieDehidrogenare Dehidroizomerizare Izomerizare Hidrocracare Dehidrociclizare Hidrogenoliza

Reactor1 60 25 25 10 10 102 30 35 35 20 30 203 5 20 20 35 30 354 5 20 20 35 30 35

Total 100 100 100 100 100 100

2.2 Calculul volumului total al zonei de reacţie

V zr=

Dmp

w=

Gmp

ρmp

w=40.48m3

2.3 Repartiţia catalizatorului pe reactoare Tabel 2.2

Reactor Procent Vzr,m31 15 6.0722 25 10.123 30 12.1444 30 12.144

TOTAL 100 40.48

25

2.4 Distribuţia componeţilor pe reacţii şi reactoareTabel 2.3

Reactia Component Gi,kg/hR1 R2 R3 R4

% Gi,kg/h % Gi,kg/h % Gi,kg/h % Gi,kg/h

DehidrogenareDMCH

13455.50

0,60 8073.3 0,30 4036.65 0,05 672.78 0,05 672.78

ECH 3233.5 0,60 1940.1 0,30 970.05 0,05 161.68 0,05 161.68MCH 5177.16 0,60 3106.29 0,30 1553.15 0,05 258.86 0,05 258.86CH 1450.47 0,60 870.28 0,30 435.14 0,05 72.52 0,05 258.86

DeizomerizareMCP 2736.62 0,25 684.16 0,35 957.82 0,20 547.32 0,20 72.52ECP 3769.47 0,25 942.37 0,35 1319.31 0,20 753.89 0,20 547.32

IzomerizarenC6 2422.86 0,25 605.72 0,35 848 0,20 484.57 0,20 753.89nC7 6852.84 0,25 1713.21 0,35 2398.49 0,20 1370.57 0,20 484.57nC8 4073.56 0,25 1018.38 0,35 1425.73 0,20 814.57 0,20 1370.57

DehidrociclizarenC6 1211.7 0,10 121.17 0,30 363.51 0,30 363.51 0,30 814.7nC7 2108.84 0,10 210.88 0,30 632.51 0,30 632.65 0,30 363.51nC8 2307.17 0,10 203.71 0,30 611.15 0,30 611.15 0,30 632.65

HidrocracarenC6 1615.43 0,10 161.5 0,20 323.06 0,35 565.40 0,35 611.15nC7 2108.84 0,10 210.88 0,20 421.77 0,35 738.09 0,35 565.4nC8 1629.27 0,10 162.92 0,20 325.85 0,35 570.24 0,35 738.09

Hidrogenoliza

MCP 992.76 0,10 99.27 0,20 198.55 0,35 347.46 0,35 570.24ECP 83.61 0,10 8.36 0,20 16.72 0,35 29.26 0,35 29.26CH 534.04 0,10 53.40 0,20 106.80 0,35 186.91 0,35 186.91

MCH 114.84 0,10 11.48 0,20 22.97 0,35 40.19 0,35 40.19DMCH 294.24 0,10 29.42 0,20 58.85 0,35 102.98 0,35 102.98ECH 70.09 0,10 7.00 0,20 14.01 0,35 24.52 0,35 24.52

TOTAL~

57693.28

- 20233.8 - 17031.09 - 9349,12 - 9073.74

26

3. Bilanţul termic pe instalaţie

3.1. Calculul gazelor de recirculareGazele de recirculare conţin 90% H2 şi 10% CH4

În raport molar H2/mp creşte rezultă scăderea depunerilor de cocs pe catalizator ,iar scăderea raportului H2/mp determină scăderea presiunii parţiale a H2 care are efect favorabil pentru reacţie de dehidrociclizare.

Debit molar al materii prime

Nmp=Gmp

M mp

=744,93 kmol/h

Debit molar al H2

NH2=Nmp.raport H2/mp=744,93∙ 7=5214,54 kmol/hDebit molar al gazelor de recirculare

Ngaze=NH 2

0,87=5993,72

Debit molar al Metanului CH4

NCH4=Ngaze –NH2 =779,18 kmol/h

3.2 Calculul C̄ p alimentare la temperatură de reacţie Tabel 3.1

Hidrocarburi C̄ p kcal/kmolC xi,frmolar xi.C̄ p , kcal/kmolC

nC6 69,552 0.117 8.317nC7 80,510 0.181 14.572nC8 91,490 0.106 9.9794MCP 63,830 0.070 4.4681ECP 100,830 0.060 6.0498CH 65,650 0.032 2.1008

MCH 77,690 0.074 5.7409DMCH 88,930 0.17 15.1181ECH 76,240 0.040 3.049

B 44,730 0.008 0.0357T 55,210 0.033 1.8219X 65,930 0.073 4.8129

EB 66,100 0.036 2.3796TOTAL - 1,000 78.4452

C̄ p mp=78.4452 kcal/kmolC

C̄ p H2=7,09 kcal/kmolC

C̄ p CH4=14,799 kcal/kmolC

C̄ p alim=

C̄ p mp+ raport H2/mp .C̄ p H2.0,87 + raport H2/mp .

C̄ p CH4.0,13

27

C̄ p alim=135.28 kcal/kmolC

3.3 Căderea de temperatură Temperatură de ieşire din reactoare sunt funcţie de temperatură de intrare şi de cădere de

temperaturăte = ti -Δt

Δt=ΣΔ H i . N i

Nmp .C̄ pa lim

.1000

Stabilirea căderii de temperatură pe reactorul 1

Tabel 3.2

Reactia ComponentM,kg/kmol

Gi,kg/h N,kmol/h H,kcal/kmol Ni.H,kcal/h

Dehidrogenare

DMCH 84 8073.3 96.11 49,9 4795.89ECH 98 1940.1 19.79 49,9 987.52MCH 112 3106.29 27.73 51,3 1422.54CH 112 870.28 7.77 52,3 406.37

DeizomerizareMCP 84 684.16 8.14 48,5 394.79ECP 98 942.37 9.616 47 451.95

IzomerizarenC6 86 605.72 7.04 -2,3 -16.19nC7 100 1713.21 17.13 -2,3 -39.99nC8 114 1018.38 8.93 -1,9 -16.96

DehidrociclizarenC6 86 121.17 1.40 62,9 88.06nC7 100 210.88 2.10 59,9 125.79nC8 114 203.71 1.79 57,2 102.38

HidrocracarenC6 86 161.5 1.88 -23,4 -43.99nC7 100 210.88 2.10 -23,4 -49.14nC8 114 162.92 1.43 -23,4 -33.46

Hidrogenoliza

MCP 84 99.27 1.18 -16,9 -19.94ECP 98 8.36 0.085 -15,2 -1.292CH 84 53.40 0.635 -10,6 -6.731

MCH 98 11.48 0.117 -10,7 -1.25DMCH 112 29.42 2.04 -9,1 -18.56ECH 112 7.00 0.062 -9,1 -0.56

TOTAL ~ ~ 20233.8 217.075 - 8527.22

Δt 1=ΣΔ H i. N i

Nmp . C̄ pa lim

.1000

=

8527,22779,8∙ 135,28 =80,83C

te1 = 500-80,83=419,17C

Stabilirea căderii de temperatură pe reactorul 2Tabel 3.3


Gi,kg/h N,kmol/hH,kcal/kmol

Ni.H,kcal/h

28

Dehidrogenare

DMCH 84 4036.65 48,05 49,9 2397,69

ECH 98 970.05 9,89 49,9 493,51MCH 112 1553.15 13,86 51,3 711,01CH 112 435.14 3,88 52,3 202,92

DeizomerizareMCP 84 957.82 11,40 48,5 552,9ECP 98 1319.31 13,46 47 632,62

IzomerizarenC6 86 848 9,86 -2,3 -22,68nC7 100 2398.49 23,98 -2,3 -55,15nC8 114 1425.73 12,50 -1,9 -23,75

Dehidrociclizare

nC6 86 363.51 4,22 62,9 265,43nC7 100 632.51 6,32 59,9 378,56nC8 114 611.15 5,36 57,2 306,59

HidrocracarenC6 86 323.06 3,76 -23,4 -87,98nC7 100 421.77 4,21 -23,4 -98,51nC8 114 325.85 2,85 -23,4 -66,69

Hidrogenoliza

MCP 84 198.55 2,36 -16,9 -39,88ECP 98 16.72 0,17 -15,2 -2,58CH 84 106.80 1,27 -10,6 -13,46

MCH 98 22.97 0,234 -10,7 -2,50DMCH 112 58.85 0,525 -9,1 -4,77ECH 112 14.01 0,125 -9,1 -1,13

TOTAL ~ - 17031.09 178,28 - 5522,15

Δt 2=ΣΔ H i. N i

Nmp . C̄ pa lim

.1000

=52,34C

te2 = 500-52,34=447,65C

Stabilirea căderii de temperatură pe reactoarele 3 si 4Tabel 3.4


Gi,kg/h N,kmol/hH,kcal/kmol

Ni.H,kcal/h

Dehidrogenare

DMCH 84 672.78 8,00 49,9 399,2

ECH 98 161.68 1,65 49,9 82,33

MCH 112 258.86 2,31 51,3 118,5

CH 112 72.52 0,64 52,3 33,47

DeizomerizareMCP 84 547.32 6,51 48,5 315,73

ECP 98 753.89 7,69 47 361,43

Izomerizare

nC6 86 484.57 5,63 -2,3 -12,94

nC7100

1370.57

13,70 -2,3 -31,51

nC8 114 814.57 7,14 -1,9 -13,56

Dehidrociclizare

nC6 86 363.51 4,22 62,9 265,43

nC7 100 632.65 6,32 59,9 378,56

nC8 114 611.15 5,36 57,2 306,59

HidrocracarenC6 86 565.40 6,57 -23,4 -153,73

nC7 100 738.09 7,38 -23,4 -172,69

nC8 114 570.24 5,00 -23,4 -117Hidrogenoliza MCP 84 347.46 4,13 -16,9 -69,79

29

ECP 98 29.26 0,29 -15,2 -4,40

CH 84 186.91 2,22 -10,6 -23,53

MCH 98 40.19 0,41 -10,7 -4,39

DMCH 112 102.98 0,91 -9,1 -8,28

ECH 112 24.52 0,21 -9,1 -1,91

TOTAL~ -

9349,12

96,29 - 1647,51

Δt 3=Δt 4=ΣΔ H i . N i

N mp. C̄ pa lim

.1000

=15,61Cte3 = te4 = 500-15,61=484,39C

4. Dimensionarea reactoarelor4.1 Calculul variaţiei numărului de mol pe reactoare

Dehidrogenare Ni=3Ni

Deizomerizare Ni=3Ni

Izomerizare ~Dehidrociclizare Ni=4Ni

Hidrocracare ~Hidrogenoliza Ni= -Ni

Tabel 4.1

Reactia ComponentR1 R2 R3 R4

Ni,kmol/h NiNi,kmol/

hNi

Ni,kmol/h

Ni Ni,kmol/h Ni

Dehidrogenare

DMCH 96.11 288,33 48,05 144,15 8,00 24 8,00 24ECH 19.79 59,37 9,89 29,67 1,65 4,95 1,65 4,95MCH 27.73 83,19 13,86 41,58 2,31 6,93 2,31 6,93CH 7.77 23,31 3,88 11,64 0,64 1,92 0,64 1,92

DeizomerizareMCP 8.14 24,42 11,40 34,2 6,51 19,53 6,51 19,53ECP 9.616 28,84 13,46 40,38 7,69 23,07 7,69 23,07

IzomerizarenC6 7.04 9,86 5,63 5,63nC7 17.13 23,98 13,70 13,70nC8 8.93 12,50 7,14 7,14

Dehidrociclizare

nC6 1.40 5,6 4,22 16,88 4,22 16,88 4,22 16,88nC7 2.10 8,4 6,32 25,28 6,32 28.468 6,32 28.468nC8 1.79 7,16 5,36 21,44 5,36 21,44 5,36 21,44

HidrocracarenC6 1.88 3,76 6,57 6,57nC7 2.10 4,21 7,38 7,38nC8 1.43 2,85 5,00 5,00

Hidrogenoliza

MCP 1.18 -1,18 2,36 -2,36 4,13 -4,13 4,13 -4,13ECP 0.085 -0,085 0,17 -0,17 0,29 -0,29 0,29 -0,29CH 0.635 -0,635 1,27 -1,27 2,22 -2,22 2,22 -2,22

MCH 0.117 -0,117 0,234 -0,234 0,41 -0,41 0,41 -0,41DMCH 2.04 -2,04 0,525 -0,525 0,91 -0,91 0,91 -0,91

30

ECH 0.062 -0.062 0,125 -0,125 0,21 -0,21 0,21 -0,21TOTAL ~ 217.075 524,501 178,28 360,563 96,29 138,018 96,29 138,018

Reactor 1Ni1=Nmp + NH2 +NCH4=6739,27 kmol/hNe1=Nmp+Ni1=7263,77 kmol/h

Reactor 2 Ni2=Ne1 =7263,77 kmol/h Ne2=Ni2+Ni2=7624,33 kmol/h

Reactor3

Ni3=

N e2

2 =3812,16kmol/h Ne3=Ni3+Ni3=3950,18kmol/h

Reactor4

Ni4=

N e2

2 =3812,16 kmol/h Ne4=Ni4+Ni4=3950,18 kmol/h

4.2 Calculul vitezei volumetrice pe reactoare Reactor 1

w1=

Dmp

V ZR . ρmp =

750006,072∙ 741

=¿16,66 h-1

Reactor 2

w2=

Dmp

V ZR . ρmp = 10,00 h-1

Reactor 3

w3=

Dmp

V ZR . ρmp = 8.33 h-1

Reactor 4

w4=

Dmp

V ZR . ρmp == 8.33 h-1

4.3 Dimensionarea reactoarelor

V ZR=πD2

4H

, H=2,5D => V ZR=

πD3

4. 2,5

D=3√ 4 V ZR

π . 2,5Reactor 1

D1=3√ 4 V ZR

π .2,5 = 1,45 mReactor 2

D2=3√ 4 V ZR

π .2,5 = 1,72 mReactor 3

D3=3√ 4 V ZR

π . 2,5 = 1.83 mReactor 4

31

D4=3√ 4 V ZR

π . 2,5 ==1.83 m

4.4 Calculul timpilor de staţionare în reactor

τ=V ZR

V̄.ηt

ηt=1−γ v

γr = =0,646

Reactor 1Ti=500+273=773K Pi=Pe=30,39atm = 30 barTe=692,17K

3,659

m3

s

τ=V ZR

V̄.ηt

=0,77sReactor 2

Ti=500+273=773K Pi=Pe=30,39 atm = 30 barTe==720,65K

3,98m3/s

τ=V ZR

V̄.ηt

=1,42 sReactor 3 si 4

Ti=500+273=773K Pi=Pe=30,39atm = 30 barTe=757,39K

2,13

m3

s

τ=V ZR

V̄.ηt

= 4,67 sTabel4.2

Reactor 1 Reactor 2 Reactor 3 Reactor 4Temp. intrare C 500 500 500 500Temp. ieşire C 419,17 447,65 484,39 484,39Nr.mol intrare,kmol/h 6739,27 7263,77 3812,16 3812,16

Nr. mol ieşire,kmol/h 7263,77 7624,33 3950,18 3950,18Viteza volum. w, h-1 16,66 10,00 8.33 8.33Diametru int. Di, m 1,45 1,72 1,83 1,83Înălţimea H,m 3,63 4,3 4,57 4,57Timp. de staţionare ,s

0,77 1,42 4,67 4,67

32

5. Schema tehnologică de ansamblu cu amplasarea aparaturii de control şi reglare,precum şi a parametrilor calculate

MRCO: modul soft de reglare a cifrei octanice R1 R2 R3 R4 reactoareMCO : modul conducere optimă TC regulator de temperaturaPDC: program dezactivare catalizator FC regulator de debitMRDC modul soft de reglare a dezactivării catalizatorului PC regulator de presiuneCO cifra octanică LC regulator de nivelDEC date economice AT traductor de alimentareRST restricţii

33

7. Măsuri de protecţia muncii şi de protecţie a mediului în instalaţiile de reformare catalitică

a. Masuri de protectia muncii Reactoarele de reformare catalitica nu pot fi deschise decat dupa evacuarea H2 din system.Deschiderea reactoarelor se va face cu atentie , evitandu-se inhalarea de gaze , iar in apropiere se va gasi un furtun cu abur intrucat exista pericolul aprinderii sulfurilor pirofonice. Intrarea in reactor se va face cu masca cu aductiune de aer din exterior , cu echipament de protedtie complet , cu manusi , cu centura de siguranta si funie de salvare. Aparatele continand H2 si conductele din sistem vor fi inspectate de mai multe ori pe zi . Regenerarea catalizatorului va fi precedata de striparea acestuia cu abur supraincalzit de 400’C , aerul introdus pentru regenerare va contine maximum 0,3%O2 , iar cesterea temperaturii la regenerare un trebui sa depaseasca 10’C/h.Orice blindari la aparatele care luceraza la temperatura inalte si care sunt supuse coroziunilor si eroziunilor vor fi protejate cu captuseli interioare , metalice sau nemetalice.

b. Benzina reformulata si mediulBenzina reformulata a fost pentru prima data definita in 1989 in cadrul planului american

de imbunatatire a calitatii aerului si in care s-a cerut ca si benzina sa-si aduca contributia sa la reducerea emisiilor poluante. Cele mai concrete cai de reducere a aceptor emisii s-a considerat a fi tehnicile de reglare a emisiilor si imbunatatirea calitatii combustibililor , in conditiile mentinerii unui transport confortabil. Imbunatatirea continua a calitatii combustibililor a vizat pe de o parte performantelor ridicate ale motorului , in special prin asigurarea unei CO corespunzatoare dar si a altor proprietati , iar pe de alta parte reducerea sau chiar eliminarea agentilor poluanti sau generatori de poluare. Tehnicile de reglare a emisiilor de poluanti cuprind ,in principal tevile de esapament cu convertir catalitic al unor poluanti si cartuse filtrante de particule de C.Convertorul catalitic a impus si eliminarea aditivilor antidetonante pe baza de Pb ,pentru a asegura o functionare buna a convertorului. Datorita faptului ca aceste masuri un au mai fost suficiente fabricantilor de automobile li s-a cerut sa imbunatateasca tehnologiile de reglare a emisiilor poluante, iar rafinorilor sa reformuleze benzinele in vederea reducerii emisiilor. Aproape toate caracteristicile de calitate ale benzinelor au fost reanalizate din punct de vedere a efectului lor asupra emisiilor poluante, supuse sau nu restrictiiilor legate de :- continutul de benzen:benzen in gazele de esapament si in emisiile datorate evaporarii combustibilului.- continutul de hidrocarburi aromatice: aromatice policiclice in gazele de esapament.- volatilitatea: COV in emisiile prin evaporare.- continutul de olefine: reactivitatea emisiilor prin evaporare.- continutul de oxigen-reducerea de CO si hidrocarburo in gazele de esapament.

Cerintele impuse de Clean Air Act in privinta benzinei sunt:benzen-max 1%vol,Hidrocarburi aromatice maxim 25%volum, Pb lipsa, aditivi cu un continut de O2 de 2% pentru mentinerea calitatii si diminuari emisiilor poluante. Mentinerea la nivelul actual al CO a benzinei (deci a raportului de compresie a motorului Otto pentru un nivel de economicitate a consumului de combustibil),concomitent cu respectarea restrictiilor de mediu (care necesita printre altele, utilizarea de benzina reformulata, cu o noua compozitie chimica), a condes la masuri din partea rafinariilor de petrol precum:a) fabricarea de compusi oxigenati (MTBE, ETBE, TAME) pentru a fi utilizati drept componenti de amestec ai benzinelor comerciale.b) perfectionarea procedeelor existente in rafinarie pentru cresterea CO si reducerea compusilor nedoriti, ca de exemplu: benzen, aromatice, olefine.

35

c) introducerea altor procese cunoscute de fabricare a benzinelor cu CO ridicata si neexistente in rafinarie.d) noi scheme si tehnologii de pregatire si utilizare ale materiilor prime implicate (precum gazele de CCF, benzinele provenite din diverse procese).

Aspecte privind fabricarea benzinelor comerciale reformulate

Reformarea catalitica este un proces potencial deosebit in ceea ce privaste cresterea CO a benzinei prin:

a) crestera severitatii procesului de RC, care poate fi exprimata chiar prin cresterea CO, aceasta are insa ca efect negativ scaderea randamentului in benzina reformata cu circa 0,8-0,85% volum pentru fiecare úntate de COR.

b) utilizarea catalizatorilor bimetalici cu continut de Rh si Pt si operand la presiuni relativ joase (7-14 kg/cm2) in locul catalizatorilor pe baza de Pt, operand la presiuni mari (27-40 kg/cm2) in instalatii mai vechi.

c) inlocuirea instalatiilor existente de RC cu instalatii prevazute cu regenerarea continua a catalizatorului, acestea aduc o crestere maxima a CO operand la presiuni reduse si la activitatea maxima a catalizatorului . Desi investitia este mare, aceasta este o solutie atractiva daca se urmareste cresterea capacitatii de RC .Exista de asemenea posibilitatea conversiei vechilor instalatii de RC in instalatii de izomerizare.

d) prelucrarea in instalatii de RC a benzinelor provenid din procesele de Cx ,RV, fractiunea medie de benzina de CCF care are o CO scazuta. Reformarea aceptor materia prime este restrictionata de continutul ridicat de compusi cu S, compusi cu N2, olefine si in consecinta de severitatea de hidrotratare ce poate fi atinsa .

In noble écheme de rafinarii, RC va fi in primal rand exploatata pentru obtinerea de cantitati sporite de H2 si un pentru cresterea CO a benzinei auto.RC genereaza o mare cantitate de hidrocarburo aromatice ale benzinei comerciale. In prezent, standardele impun un continut maxim de 25%volum in benzina.

Reformarea catalitica genereaza benzina cu peste 50% aromatice, ceea ce va conduce in viitor la o posibila reducere a capacitatilor de prelucrare. Alchilatele vor fi cei mai probabili inlocuitori alesi. Se fac, de asemenea, eforturi pentru fabricarea de catalizatori de RC care sa conduca la cresterea productiei de H2 si cu cea mai mare selectivitate.

In exploatarea instalatiilor RC, reducera cantitatii de benzen in benzina reformata poate fi obtinuta pe de o parte, prin pregatirea actuala a materiei prime prin eliminarea precursorilor formarii benzenului in special a MCP si a CH, iar pe de alta parte prin selectarea parametrilor de operare ai blocului de reactie in vederea minimizarii productiei de benzen.

Surse de poluare in rafinarii

Agentii de poluare ai mediului produsi in rafinarii pot fi grupati, ca marea majoritate a agentilor de poluare a mediului in urmatoarele domenii de poluare:

- poluarea aerului. - poluarea apei. - poluarea solului. - poluarea acustica. Emisiile de agenti de poluare a aerului in rafinarii provin de la urmatoarele surse:

- procese de combustie. - instalatii tehnologice.- parcuri de rezervoare.- turnuri de racire si bazine separatoare cu suprafata deschisa.

36

a) Procese de combustie

Fiecare cuptor dintr-o instalatie tehnologica este o sursa majora de agenti de poluare care se gasesc in gazele rezultate prin arderea combustibililor. Infunctie de tipul combustibililor, gazele de ardere pot contine: - CO2 in cantitati foarte mari.- CO care rezulta prin arderea combustibililor incompleta.- SOx cand combustibilul utilizat contine S.- NOx, in functie de tipul si intretinerea arzatoarelor de la cuptoare.- compusi organici volatili, in principal hidrocarburo in cazul in care arederea un are loc in conditii optime, printr-o reglare necorespunzatoare a raportului combustibil/aer.- particule solide de diverse dimensiuni, rezultate prin arderea combustibililor. Pe langa arderea combustibililor in cuptoare tehnologice si la cazanele centralelor termo-electrice din incinta rafinariei, proces care contribuie , fara indoiala ca principala sursa de poluare a aerului, in rafinarii mari au loc si alte procese de combustie dintre care se pot mentiona:- regenerarea catalizatorilor de CC.- producerea sulfului in sobe Claus.- operatii periodice de decocsare a serpentinelor cuptoarelor din diferite instalatii tehnologice.- regenerarea periodica a catalizatorilor din alte procese catalitice.- incinerarea namolului de la epurarea apelor reziduale.- arderea gudroanelor acide. Compozitia gazelor de ardere rezultate din procesal de combustie un difera semnificativ. In afara de agentii poluanti mentionati la arderea combustibililor, in gazele de ardere se mai pot identifica: - H2S la producerea S in sobe Claus. - particule solide antrenate in timpul procesului de combustie(catalizatori CC, particule de cocs, cenusa de decocsare). - H2SO4 sub forma de aerosoli.

b) Instalatii tehnologice

Unele instalatii tehnologice emit continuu sau intermitent si alti agenti de poluare, desi in cantitati mici in comparatie cu gazele rezultate prin combustie.

In continuare se vor prezenta instalatiile tehnologice si agentii de poluare emisi :- DA si DV –hidrocarburi, gaze necondensabile emise de sistemul de vid.- hidrofinarea fractiilor distilote si hidrotratarea distilatului de vid-H2S de la purjare, aromatice inferioare.- CC- gazele de la regenerator contin poluanti(NOx, SOx, CO, pulberi).- RC si Extractia aromaticelor inferioare-B.T.X.- alchilarea-acid fluorhidric.- desulfurarea gazelor si recuperarea S- H2S si SOx.- Cx intarziata-particule de cocs, gaze din apa folosita la taierea cocsului.- solventarea uleiurilor-furfurol din sectia de recuperare a solventului.- deparafinarea uleiurilor si dezuleierea-NH3 din sectia de racire, metilacetona, benzen, toquen, din sectia de filtrare si recuperare a solventilor.- oxidarea bitumului-gaze evacuate din reactoarele de oxidare care contin oxizi de C, SOx, H2S, hidrocarburo, compusi oxigenati.- rafinarea cu chimicale-SOx, H2SO4.- aditivi-gaze de reactie care contin HCl si H2S.

Rezervoarele de titei sau produse cu o suprafata mare de contact cu solul. La corodarea fundurilor rezervoarelor pot aparea scurgeri de produse petroliere. Scurgerile in cantitati mici un pot fi puse in evidente si ele pot impurifica solul.

37

In rafinarii si uzine petrochimice, instalatiile se construiesc in aer liber din motive de siguranta, pentru evitarea atingerii unor concentratii de produse in limitele de explozie.

Reducerea zgomotului si a vibratiilor, principalele cauze ale poluarii acustice, in timpul functionarii unor utilaje a constituit si constituie o importanta preocupare a specilistilor din domeniu.

8. Concluzii

Reformare catalitică joacă un rol foarte important atât pentru industria prelucrării petrolului cât şi pentru petrochimia :hidrodisproporţionarea şi dezalchilarea toluenului şi izomerizarea xilenului.

Din punct de vedere tehnologică se impune o serie de îmbunătăţiri cum ar fi Optimizare proceselor şi conducerea asistată de calculator Îmbunătăţirea performanţelor catalizator Perfecţionarea tehnologică de realizare a procesului Combinarea procesului de reformarea catalitică cu alte procese.

38

BIBLIOGRAFIE

1. Suciu, Ghe.C.,Ingineria prelucrarii hidrocarburilor , Editura Tehnica, Bucuresti, 1993,vol.4

2. Raseev, S.D., Conversilla hidrocarburilor, Editura Zecasin, Bucuresti, 1994, vol.3

3. Raseev, S.D., Ionescu, C.D., Reformarea catalitica, Editura Tehnica, Bucuresti, 1962

4. Somoghi, V., Procese de transfer de caldera, Editura Universal Cartfil, Ploiesti, 1998

5. Dobrinescu, D., Procese de transfer termic si utilaje specifice, Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti,1983

6. Cartea de operare a instalatiei de Reformare catalitica, Rafinaria Petrobrazi

7. Ionescu,C., Ciuparu, D.,Dumitrascu, G., Poluare si protectia mediului in petrol si petrochimie,Editura Brillant,Bucuresti, 1999

8. Tunescu, R.C., Chimia petrolului si proprietatile físico-chimice, Editura IPG, Ploiesti, 1979

39

proiect ptc da

Documents