ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Механизм процессов каталитического риформинга из "Химия и технология нефти и газа" Интересно отметить, что все стадии дегидрировайия являются реакциями каталитическими, а стадия циклизации чисто термическая реакция. [c.242] Таким путем из гексана получается бензол, из гептана — толуол, из октанов и нонанов — смесь изомерных ароматических углеводородов, так как при содержании в цепи более семи атомов углерода возможны различные варианты замыкания цепи в цикл. [c.242] Дальнейшие исследования показали (Казанский, Либерман и другие, 1954 г.), что алканы над платинированным углем могут замыкаться и в пятичленное циклопентановое кольцо ( s-дегидро-циклизация). [c.242] Термодинамическая вероятность дегидроциклизации с образованием шестичленных колец значительно выше, чем вероятность Сз-дегидроциклизации. Однако энергия активации этой последней реакции, наоборот, ниже чем для Св-дегидроциклизации, поэтому в конечном итоге обе реакции конкурентоспособны и протекают параллельно. [c.242] Другие исследования показали, что в реакции ароматизации могут вовлекаться и олефиновые, и циклопентановые углеводороды. Олефины циклизуются, а алкилциклопентаны изомеризуются до соответствующих циклогексанов, которые затем дегидрируются. Алкилциклопентаны и алкилциклогексаны над платинированным углем при 310 °С (Ал. А. Петров, 1971 г.) могут также циклодеги-дрироваться с образованием бициклов. [c.242] Вместе с тем опыты показали, что чем выше давление водорода, тем меньше отложения кокса. Этими двумя противоречивыми обстоятельствами и диктуется выбор парциального давления водорода в том или ином варианте промышленного процесса. [c.243] Эффективным оказалась и частичная замена платины на другие металлы, например рений, иридий, кадмий, свинец, палладий. Такие полиметаллические катализаторы более стойки к спеканию, срок их службы значительно вьш1е. На этих катализаторах несколько снижается роль побочных реакций распада и наоборот увеличивается значение реакции дегидроциклизации парафинов. При работе на этих катализаторах понижается скорость закоксо-вывания, повышается продолжительность межрегенерационных пробегов. [c.244] Процесс платформинга осуществляется при температуре порядка 500°С под давлением водородсодержащего газа 2—4 МПа. Содержание водорода в циркулирующем газе от 75 до 90%. Коксообразование при этом сильно тормозится. Платиновый катализатор весьма чувствителен к сернистым соединениям. Дезактивация катализатора происходит и под влиянием азотистых соединений, а также соединений свинца и мышьяка. Особенно велики требования к чистоте сырья при использовании полиметаллических катализаторов, которые исключительно чувствительны к воздействию каталитических ядов. [c.244] Механизм риформинга над платиновым катализатором очень сложен, так как в этом процессе сказывается совместное влияние высокой температуры, давления водорода и бифункционального катализатора. [c.244] Рассмотрим основные реакции, протекающие в условиях каталитического риформинга. [c.244] Дегидрирование шестичленных нафтенов. Эта реакция термодинамически наиболее вероятна при температуре процесса. [c.244] Эта реакция при температуре процесса термодинамически маловероятна. Действительно, расчеты показывают, что равновесная концентрация метилциклопентана при 500°С равна 95%, а циклогексана— только 5%. Однако поскольку циклогексан с большой скоростью сразу превращается в бензол, то равновесие реакции изомеризации даже при неблагоприятной температуре все время смещается вправо. [c.244] Циклизация непредельных углеводородов идет со значительно большими скоростями, чем циклизация предельных углеводородов. Однако протекающие параллельно реакции распада и конденсации приводят к быстрому отравлению катализатора, поэтому в качестве сырья следует применять фракции, не содержащие непредельных углеводородов. [c.245] Наряду с перечисленными реакциями, приводящими к накоплению ароматических углеводородов, под влиянием алюмопла-тинового катализатора и в атмосфере водорода большое развитие получают гидрокрекинг и изомеризация парафиновых углеводородов, а также гидрирование остаточных сернистых соединений. Механизм гидрокрекинга и гидрообессеривания будет рассмотрен в 54. Обе реакции полезны, так как приводят к облегчению фракционного состава и разрушению агрессивных сернистых соединений. В условиях риформинга на алюмоплатиновом катализаторе изомеризация алканов нормального строения в разветвленные происходит в основном только для низкомолекулярных углеводородов С4—С5. [c.245] Образующиеся ароматические углеводороды частично могут деалкилироваться и изомеризоваться с перераспределением боковых цепей, как и при каталитическом крекинге. [c.245] Побочными нежелательными реакциями при каталитическом риформинге являются уплотнение и конденсация непредельных и ароматических углеводородов, а также глубокий гидрокрекинг алканов и цикланов с образованием газообразных углеводородов. Что касается кинетики основных реакций, то с наибольшей скоростью протекает дегидрирование нафтенов. Значительно медленнее идет дегидроциклизация алканов и еще медленнее — их изомеризация. [c.245] Каталитический риформинг на платиновом катализаторе (плат-форминг)—один из важнейших процессов нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Процесс занимает ведущее место как в производстве высокооктановых бензинов, так и в производстве ароматических углеводородов — бензола, толуола, ксилолов. [c.245] На установках каталитического риформинга получают углеводородный газ, ароматизированный бензин, водородсодержащий газ. [c.246] Выход и состав продуктов каталитического риформинга зависит от свойств катализатора и исходного сырья и взаимосвязанных параметров процесса температуры, давления, объемной скорости подачи сырья, кратности циркуляции водородсодержащего газа по отношению к сырью. [c.246] Вернуться к основной статье