Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Переработка нефти

Влияние  второго  фактора  —
повышения  температуры   катализатора   —   преобладает.   Для   поддержания
постоянного  октанового  числа   риформинг-бензина,   вероятно,   необходимо
снизить температуру на входе в реактор.
  Жесткость процесса. В последнее время в теории и практике каталитического
риформинга стали пользоваться понятием «жесткость». Жестким называют  режим,
обеспечивающий получение бензина с определенными свойствами (с  определенным
октановым числом, причем более высокому числу  соответствует  более  жесткий
режим каталитического риформинга).
   В зависимости от  жесткости  риформинга  октановое  число  бензина  можно
довести до 93—102 по исследовательскому методу без ТЭС. Чем  выше  октановое
число, тем  больше  содержится  в  бензине  ароматических  углеводородов.  В
зависимости от исходного сырья это достигается за счет не  только  повышения
температуры,  но  и  путем  изменения  давления.  Обычно   в   сырье   много
парафиновых углеводородов и  получение  бензинов  с  повышенными  октановыми
числами  обусловлено  повышением  температуры  и  высокого   давления.   При
риформинге   высококачественного   (с   относительно   большим   содержанием
нафтеновых углеводородов), но сравнительно редко  встречающегося  сырья  тот
же результат достигается при давлении около 25  ат  и  при  несколько  более
высокой температуре.
  Наибольшее  практическое  значение  приобрели  процессы   каталитического
риформинга   на   катализаторах,   содержащих   платину.   Такие    процессы
осуществляются в среде водородсодержащего  газа  (70—90  объемн.%  водорода)
при следующих условиях: 470—530 °С,  10—40  ат,  объемная  скорость  1—Зч-1,
соотношение циркулирующий водородсодержащий газ : сырье = 600—1800м3/м3.
    3.Химические основы процесса. В начале 20 в. Н.  Д.  Белинский  показал,
что на платиновом и палладиевых катализаторах  можно  без  побочных  реакций
проводить  каталитическую  дегидрогенизацию  (дегидрирование)   шестичленных
нафтеновых  углеводородов  с   образованием   ароматических   углеводородов.
Дегидрогенизацию нафтеновых углеводородов при воздействии  окислов  металлов
наблюдали в 1911 г. В. Н. Ипатьев с Н. Довлевичем и в 1932  г.  В.  Лозье  и
Дж. Воген.
   В 1936 г. одновременно в трех лабораториях Советского Союза была  открыта
реакция дегидроциклизации парафиновых углеводородов в ароматические.  Б.  Л.
Молдавский и Г. Д. Камушер осуществили эту реакцию при 450—470 °С  на  окиси
хрома, В. И. Каржев, М. Г. Северьянов и А. Н. Снова—  при  500—  550  °С  на
медь-хромовом катализаторе, Б.  А.  Казанский  и  А.  Ф.  Платэ  осуществили
дегидроциклизацию  парафиновых  углеводородов  с  применением   платины   на
активированном угле при 304—310 °С. В дальнейших работах Б. А. Казанского  с
сотр. была показана  возможность  дегидроциклизации  н-гексана  в  бензол  с
применением  алюмохромокалиевого   катализатора.   Указанные   исследования,
положившие научные основы процесса  каталитического  риформинга,   позволили
разработать  и  осуществить  ряд  периодических  и   непрерывных   процессов
каталитического риформинга.
   Ниже  рассмотрены  основные  реакции,  протекающие   при   каталитическом
риформинге.
  Дегидрирование нафтенов с образованием ароматических углеводородов можно
показать на следующем примере:
[pic]
   Реакция дегидрирования нафтенов играет весьма  важную  роль  в  повышении
октанового числа бензина за счет  образования  ароматических  углеводородов.
Из   нафтеновых   углеводородов   наиболее   полно   и   быстро    протекает
дегидрирование шестичленных циклов.
  Исходные нафтеновые углеводороды, содержащиеся в бензине, имеют октановые
числа 65—80 пунктов по исследовательскому  методу.  При  высоком  содержании
нафтеновых углеводородов в сырье  резко  увеличивается  выход  ароматических
углеводородов, например выход бензола —  на  30—40%.  Увеличение  октанового
числа  бензина  во  многом  зависит  от  содержания  в  нем   непревращенных
парафиновых углеводородов, так как именно они значительно снижают  октановое
число.   Вот   почему   дегидрирование   нафтеновых   углеводородов   должно
сопровождаться одновременным протеканием других  реакций  —  только  в  этом
случае можно достигнуть высокой эффективности каталитического риформинга.
  При  процессах  каталитического  риформинга   протекают   также   реакции
дегидрирования парафиновых углеводородов до олефинов, но это  мало  повышает
октановое число бензина и снижает его  стабильность  при  хранении.  Реакция
дополнительно  усложняется  тем,  что  разрыв  связей  углерод   —   углерод
протекает в большей степени, чем разрыв  связей  углерод  —  водород.  Кроме
того,  при   температурах,   необходимых   для   протекания   дегидрирования
парафинов, одновременно идет и циклизация этих  углеводородов.  Поэтому  при
дегидрировании   парафиновых   углеводородов   часто   вначале    образуются
нафтеновые  (циклические)  углеводороды,  которые   потом   превращаются   в
ароматические:
[pic]
  Иногда эти две стадии объединяют вместе, и тогда реакция  носит  название
дегидроциклизации.  Следует  отметить,  что  дегидрирование   парафинов   (с
образованием  олефинов)  протекает  при  более  высокой   температуре,   чем
дегидроциклизация.
  В результате гидрокрекинга высокомолекулярных  парафинов  образуются  два
или несколько углеводородов с более низким молекулярным весом, например
[pic]
поэтому  иногда  реакцию  называют  деструктивным   гидрированием.   Реакция
гидрокрекинга высокомолекулярных углеводородов с образованием  углеводородов
меньшего молекулярного веса (наряду с  гидрированием  и  дегидроциклизацией)
может играть важную роль в повышении октанового  числа  бензина  риформинга.
Реакции гидрокрекинга, вероятно,  протекают  за  счет  передачи  гидрид-ного
иона катализатору  с  образованием  карбоний-иона,  последующее  расщепление
которого дает олефиновый углеводород  и  новый  карбоний-ион.  Положительное
значение  гидрокрекинга  заключается  в  образовании   низкокипящих   жидких
углеводородов с более высоким октановым числом  и  меньшей  плотностью,  чем
исходное сырье.
   Катализатор оказывает большое влияние на реакцию гидрокрекинга.  Характер
реакции можно изменять  соответствующим  выбором  катализатора.  В  качестве
примера можно  отметить,  что  при  гидрировании  парафиновых  углеводородов
нормального строения в присутствии  никеля  на  алюмосиликате  протекает  не
только гидрокрекинг, но и изомеризация. Если  водород  заменить  азотом,  то
изомеризация не протекает.
  Изомеризация  н-парафинов,  протекающая  при   риформинге,   приводит   к
образованию разветвленных углеводородов:
[pic]
  Следует  отметить,  что  пентановые  и  гексановые  фракции  прямогонного
бензина  и  без  риформинга  имеют  сравнительно  высокое  октановое  число.
Изомеризация  нормальных   парафинов   С7—С10   теоретически   должна   дать
значительное  повышение  октановых  чисел,  но  практически  в  существующих
условиях каталитического риформинга эта реакция  не  протекает.  Вместо  нее
указанные углеводороды вступают  в  реакции  гидрирования  и  гидрокрекинга.
Поэтому  реакция   изомеризации   играет   при   процессах   каталитического
риформинга  лишь   подсобную   роль.   Например,   ароматизация   замещенных
пятичленных нафтенов основывается,  как  указывалось  выше,  на  способности
катализатора изомеризовать эти  нафтены  в  шестичленные,  которые  наиболее
легко дегидрируются до ароматических углеводородов.
  Дегидроциклизацию парафинов можно показать и на следующем примере
[pic]

т. е. из одной молекулы н-гексана образуются одна молекула бензола и  четыре
молекулы водорода, и общий объем образовавшихся продуктов в 5 раз  превышает
объем непревращенного н-гексана. Дегидроциклизация парафинов с  образованием
ароматических   углеводородов   стала    одной    из    важнейших    реакций
каталитического риформинга.
   Каталитическая дегидроциклизация парафинов протекает  с  предпочтительным
образованием гомологов бензола с максимальным числом метильных  заместителей
в  ядре,  которое  допускается   строением   исходного   углеводорода.   При
увеличении  молекулярного   веса   парафиновых     углеводородов     реакция
дегидроциклизации   облегчается .
  Возможные   пути   перехода   от   парафиновых   углеводородов к
ароматическим можно выразить следующей схемой;
[pic]

   Каталитическая дегидроциклизация парафиновых углеводородов осуществляется
в присутствии эффективного катализатора. В настоящее время  изучено  большое
количество  катализаторов.  Наибольшее  применение  имеют  окиси   хрома   и
молибдена на носителях в присутствии добавок  (платина,  палладий,  церий  и
кобальт). Установлено, что дегидроциклизация на  алюмохромовом  катализаторе
в значительной степени подвержена влиянию  давления:  при  низких  давлениях
степень  превращения  сырья  повышается.  В  противоположность   этому,   на
алюмомолибденовых катализаторах степени превращения  при  высоких  и  низких
давлениях примерно одинаковы.
   В   присутствии   платинового   катализатора   возможны   два   механизма
дегидроциклизации:    1)    непосредственное    образование    ароматических
углеводородов из парафинов и 2)  образование  шести-членных  нафтенов  с  их
последующей   дегидрогенизацией.   В   присутствии   окисных   катализаторов
парафиновые углеводороды могут превращаться в ароматические  углеводороды  и
через олефины. В последнее время  Б.  А.  Казанский  с  сотр.  разработал  и
рекомендовал алюмохромокалиевый катализатор  для  реакций  дегидрирования  и
дегидроциклизации различных углеводородов. Испытания этого  катализатора  на
лабораторных и пилотных установках показали его высокие качества.
  Процесс дегидроциклизации н-парафинов  обладает  рядом  преимуществ  и  в
сочетании  с
Пред.678910След.
скачать работу

Переработка нефти

 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ