|
|
Октановые числа некоторых углеводородов
Основные реакции каталитического риформинга. Основой процесса служат три типа реакций. Первый тип реакции приводит к образованию ароматических углеводородов: 1. Дегидрирование шестичленных нафтенов (реакция 2.31):
2. Дегидроизомеризация пятичленных нафтенов (реакция 2.32):
3. Ароматизация (дегидроциклизация) парафинов (реакция 2.33):
Другой тип реакций, характерных для каталитического риформинга – изомеризация. 1. Изомеризация 5-ти членных и 6-ти членных нафтенов (реакция 2.34):
2. Изомеризация парафинов (реакция 2.35):
3. Изомеризация ароматических углеводородов (реакция 2.36):
Существенную роль в процессе играют также реакции гидрокрекинга и гидрогенолиза (реакции 2.37):
Гидрокрекинг парафинов, содержащихся в бензиновых фракциях, сопровождается газообразованием, что ухудшает селективность процесса. С другой стороны, аналогичная реакция гидродеалкилирования алкилбензолов (реакция 2.38) позволяет увеличить выход низкомолекулярных гомологов бензола, которые представляют наибольший практический интерес:
Элементарные стадии ряда приведенных реакций предопределяются бифункциональным характером катализаторов. С одной стороны, они содержат один металл (платину) или несколько металлов (Pt и Re; Pr и Ir), которые катализируют реакции гидрирования и дегидрирования. С другой стороны, носителем служит промотированный галогеном оксид алюминия, обладающий кислыми свойствами и катализирующий реакции, свойственные катализаторам кислотного типа. Поэтому разные элементарные стадии реакции могут протекать на различных участках поверхности катализатора: металлических или кислотных. Относительные скорости протекания реакций представлены в табл. 3.3. Таблица 2.3. Относительные скорости и тепловые эффекты каталитического риформинга
Как следует из табл.2.3 с наибольшей скоростью протекают реакции дегидрирования шестичленных нафтенов в ароматические углеводороды, что приводит к быстрому установлению равновесия. Реакции изомеризации парафинов, а также 5-ти членных нафтенов в шестичленные проходят тоже с достаточно большими скоростями. К числу наиболее медленных относятся реакции дегидроциклизации, т.е. селективность реакций дегидроциклизации отразится в снижении селективности всего процесса в целом.. Катализаторы риформинга Процесс каталитического риформинга осуществляют на бифункциональных катализаторах, сочетающих кислотную и дегидрирующую-гидрирующую функции. Гомолитические реакции гидрирования-дегидрирования протекают на металлических центрах платины или платины, промотированной добавками рения, иридия, олова, галлия, германия и др., тонко диспергированных на носителе. Кислотную функцию в промышленных катализаторах риформинга выполняет носитель, в качестве которого используют оксид алюминия. Для усиления и регулирования кислотной функции носителя в состав катализатора вводят галогены: фтор или хлор. В настоящее время применяют только хлорсодержащие катализаторы. Содержание хлора составляет от 0.4 – 0.5 до 2 % масс. Благодаря бифункциональному катализу удается коренным образом преобразовать углеводородный состав исходного бензина. Платина на катализаторе риформинга не только ускоряет реакции гидрирования-дегидрирования, но и замедляет образование кокса на его поверхности. Обуславливается это тем, что адсорбированный на платине водород сначала диссоциирует, затем активный (атомарный) водород диффундирует на поверхности катализатора к кислотным центрам, ответственным за образование коксовых отложений. Коксогены гидрируются и десорбируются с поверхности. Поэтому скорость образования кокса при прочих равных условиях симбатно зависит от давления водорода. Успешная эксплуатация полиметаллических катализаторов возможна при выполнении следующих условий: ● содержание серы в сырье риформинга не должно превышать 1*10-4 % масс., что требует глубокого облагораживания сырья в блоке предварительной гидроочистки; ● содержание влаги в циркулирующем газе не должно превышать 2*10-3 – 3*10-3 % мольных; ● пуск установки на свежем и отрегенерированном катализаторе требует использования в качестве инертного газа чистого азота; ● для восстановления катализатора предпочтительно использование электролитического водорода. В настоящее время отечественной промышленностью используются три типа катализаторов риформинга: монометаллические (АП-56 и АП-64), биметаллические (КР-101 и КР-102) и полиметаллические (КР-104, КР-106, КР-108 и платиноэрионитовый СГ-ЗП). Влияние фракционного и химического состава сырья на выход и октановое число риформата. Сырьем для риформинга могут служить бензиновые фракции с пределами выкипания от 60 до 180оС, при этом для получения ароматических углеводородов используются фракции, выкипающие от 60 до 140оС, а для получения высокооктановых автомобильных бензинов от 85 до 180оС. Наряду с фракциями, полученными из нефти, можно использовать узкие бензиновые фракции, полученные от вторичных процессов (термический крекинг, коксование). В зависимости от назначения установки применяют бензиновые фракции различного фракционного состава. фр. 85-180оС и 105-180оС используют для получения высокооктанового бензина; фр. 60-85оС – бензола; фр. 85-110оС – толуола; фр. 110-140оС – ксилолов; фр. 140-170оС – псевдокумола, дурола, изодурола. Групповой состав сильно влияет на выход целевых продуктов (табл. 2.4), а именно, с увеличением содержания нафтенов, увеличивается выход ароматики и о.ч получаемых бензинов. При повышении температуры начала кипения сырья выход бензина заданного О.ч. возрастает. Таблица 2.4.   Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...  Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...  Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...  ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
