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

Риформинг как способ получения бензинов с улучшенными характеристиками



 Другие рефераты
Экспериментальные методы изучения космических лучей. Крупнейшие экспериментальные установки Электрические свойства сплавов типа твердых растворов Роль автомобиля в загрязнении окружающей среды Роль геохимических циклов в биосфере

Бензины являются одним  из  основных  видов  горючего  для  двигателей
современной техники. Автомобильные и мотоциклетные, лодочные  и  авиационные
поршневые двигатели  потребляют  бензины.  В  настоящее  время  производство
бензинов является одним из главных в нефтеперерабатывающей промышленности  и
в значительной мере определяющим развитие этой отрасли.
      Развитие  производства  бензинов  связано  со   стремлением   улучшить
основное  эксплуатационное  свойство  топлива  -   детонационную   стойкость
бензина, оцениваемую октановым числом.
      Каталитический  риформинг  бензинов   является   важнейшим   процессом
современной нефтепереработки и  нефтехимии.  Он  служит  для  одновременного
получения  высокооктанового  базового  компонента  автомобильных   бензинов,
ароматических  углеводородов  -  сырья  для  нефтехимического  синтеза  -  и
водородосодержащего  газа   -   технического   водорода,   используемого   в
гидрогенизационных  процессах  нефтепереработки.  Каталитический   риформинг
является   в   настоящее    время    наиболее    распространенным    методом
каталитического    облагораживания    прямогонных    бензинов.     Установки
каталитического риформинга  имеются  практически  на  всех  отечественных  и
зарубежных нефтеперерабатывающих заводах.

      Физико-химические основы процесса
      Сырье.
      Сырьем каталитического риформинга служат бензиновые фракции с  началом
кипения не ниже 60-62оС,  поскольку  в  самых  легких  фракциях  бензина  не
содержатся углеводороды с  шестью  атомами  углерода  и  присутствие  легких
фракций  в  сырье  вызывает  ненужное  газообразование.  Обычно   риформингу
подвергают фракцию, выкипающую в пределах 85-180оС. Повышение конца  кипения
способствует коксообразованию и потому  нежелательно.  С  повышением  начала
кипения  растет  выход  бензина,  так  как  более   тяжелые   нафтеновые   и
парафиновые углеводороды легче подвергаются ароматизации. Однако  фракции  с
началом кипения 105 или 140оС применяют обычно в тех  случаях,  когда  более
легкие фракции направляют на отдельную установку  риформинга  для  получения
индивидуальных ароматических углеводородов.
      Решающее значение имеет углеводородный состав исходного  бензина:  чем
больше  сумма  нафтеновых  и  ароматических  углеводородов  в  бензине,  тем
селективнее процесс, т.е.  тем  больше  выход  катализата  и  соответственно
меньше выход  продукта  побочных  реакций  гидрокрекинга  -  углеводородного
газа.
      Подготовка сырья  риформинга  включает  ректификацию  и  гидроочистку.
Ректификация используется для  выделения  определенных  фракций  бензинов  в
зависимости от  назначения  процесса.  При  гидроочистке  из  сырья  удаляют
примеси ( сера, азот и др. ), отравляющие  катализаторы  риформинга,  а  при
переработке бензинов вторичного происхождения подвергают также  гидрированию
непредельные углеводороды.

      Основные реакции.
      Бензиновые фракции разных нефтей отличаются по содержанию нормальных и
разветвленных  парафинов,   пяти-   и   шестичленных   нафтенов,   а   также
ароматических углеводородов. Однако распределение углеводородов в каждой  из
этих групп в достаточной мере постоянно. За исключением бензинов  нафтеновых
нефтей,   производство   которых   весьма   ограниченно,   среди   парафинов
значительно    преобладают    углеводороды    нормального     строения     и
монометилзамещенные структуры. Относительное содержание более  разветвленных
изопарафинов  невелико.  Нафтены  представлены  преимущественно   гомологами
циклопентана и циклогексана с одной или несколькими  замещающими  алкильными
группами.  Такой  состав,  при   содержании   50-70%   парафинов   и   5-15%
ароматических   углеводородов   в   бензинах,   обуславливает   их    низкую
детонационную стойкость. Октановые числа  бензиновых  фракций,  подвергаемых
каталитическому риформингу, обычно не превышают 50.
      Каталитический риформинг  -  сложный  химический  процесс,  включающий
разнообразные реакции,  которые  позволяют  коренным  образом  преобразовать
углеводородный состав бензиновых фракций и тем  самым  значительно  улучшить
их антидетонационные свойства.
      Основой процесса служат три типа реакций. Наиболее важны перечисленные
ниже реакции, приводящие к образованию ароматических углеводородов.
      Дегидрирование шестичленных нафтенов:


      Дегидроизомеризация пятичленных нафтенов:


      Ароматизация ( дегидроциклизация ) парафинов:



      Изомеризация углеводородов  -  другой  тип  реакций,  характерных  для
каталитического   риформинга.   Наряду   с   изомеризацией   пятичленных   и
шестичленных  нафтенов  изомеризации  подвергаются  как  парафины,   так   и
ароматические углеводороды.
      Существенную   роль   в   процессе   играют   реакции   гидрокрекинга.
Гидрокрекинг парафинов, содержащихся в бензиновых  фракциях,  сопровождается
газообразованием, что ухудшает селективность  процесса.  С  другой  стороны,
аналогичная реакция гидродеалкилирования алкилбензолов  позволяет  увеличить
выход низкомолекулярных гомологов бензола, которые  представляют  наибольший
практический интерес.
      Элементарные  стадии   ряда   приведенных   реакций   предопределяются
бифункциональным характером катализаторов риформинга. С одной  стороны,  они
содержат один металл (платину) или несколько металлов ( например, платину  и
рений, или платину и иридий ), которые катализируют реакции  гидрирования  и
дегидрирования.  С  другой   стороны,   носителем   служит   промотированный
галогенами 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.
      Образующиеся при дегидрировании непредельные углеводороды  (  олефины,
циклоолефины  и  др.  )  могут  превращаться  в   более   высокомолекулярные
соединения и тем самым способствовать образованию кокса на  катализаторе,  а
следовательно его дезактивации.
      Сырье каталитического риформинга обычно подвергают  гидрогенизационной
очистке,  после  чего  в  нем  остается  крайне  незначительное   количество
примесей,  в  частности  серу-  и  азотосодержащих  соединений,   являющихся
каталитическими   ядами.   В   условиях   каталитического   риформинга   они
подвергаются гидрогенолизу с отщеплением сероводорода и аммиака. Например:
                            RSR + 2H2 ( 2RH + H2S
                           RNHR + 2H2 ( 2RH + NH3

      Катализаторы риформинга.
      Промышленный  процесс   каталитической   ароматизации,   несмотря   на
пятидесятилетний  период  существования,  непрерывно  совершенствуется.  Это
сопровождается  столь  же   непрерывным   совершенствованием   катализаторов
риформинга.
      Алюмомолибденовый катализатор ( MoO3/Al2O3 ) был первым  катализатором
риформинга, нашедшим промышленное применение. Попытки  использования  других
оксидных катализаторов ( Cr2O3/Al2O3, CoO-MoO3/Al2O3 ) к успеху не  привели.

      Алюмомолибденовый  катализатор,   как   и   современные   катализаторы
риформинга, катализирует реакции ароматизации, изомеризации и  гидрокрекинга
углеводородов. Однако селективность его в  реакциях  ароматизации,  особенно
парафинов, значительно ниже, а скорость закоксовывания намного  больше.  Тем
не менее это не явилось  препятствием  для  промышленного  использования  во
время второй мировой войны  риформинга  на  алюмомолибденовом  катализаторе,
так как процесс служил для производства толуола  и  компонентов  авиационных
бензинов.
      В конце 40-х годов, когда возникла потребность в экономичном  процессе
каталитического риформинга для улучшения  качества  автомобильных  бензинов,
стали впервые применять  более  эффективный  катализатор  -  платиновый.  На
протяжении  последующих  десяти  лет   платиновые   катализаторы   вытеснили
оксидные, а широкие исследования привели к созданию  разных  их  модификаций
для процесса каталитического риформинга.
      Существенным  фактором  процесса   риформинга   является   парциальное
давление водорода. В обратимой реакции дегидрогенизации нафтенов  равновесие
сдвигается вправо с повышением температуры и снижением  давления.  В  то  же
время  повышение  парциального  давления  водорода  способствует  подавлению
побочных  реакций  уплотнения   образующихся   непредельных   углеводородов,
приводящих в итоге к отложениям кокса на катализаторе и  падению  активности
последнего. Исходя из этих соображений, для  всех  модификаций  промышленных
установок  риформинга   предусматривалось   повышенное   давление,   которое
определялось в первую очередь активностью катализатора.
      С переходом на платиновый катализатор изменились технологический режим
и  схема  процесса  риформинга.   Более   высокая   активность   платинового
катализатора позволила повысить давление в системе и снизить температуру.  В
то  же  время  возросла  объемная  скорость  подачи  сырья.   Более   низкая
температура и  повышенная  селективность  катализатора  позволили  увеличить
продолжительность его безрегенерационной работы.
      Дороговизна платины предопределила малое ее содержание в  промышленных
катализаторах   риформинга,   а    следовательно,    необходимость    весьма
эффективного ее  использования.  Этому  способствовало  также  применение  в
качестве носителя оксида алюминия, который давно  был  известен  как  лучший
носитель   для   катализаторов   ароматизации.   Важно    было    превратить
алюмоплатиновый  катализатор  ароматизации  в  бифункциональный  катализатор
риформинга,  на  котором  протекал  бы  весь  комплекс  реакций.  Для  этого
следовало  придать  носителю  необходимые  кислотные  свойства,   что   было
достигнуто путем промотирования оксида алюминия галогенами ( фтором,  хлором
).
      На первом  этапе  промышленн
1234
скачать работу


 Другие рефераты
Внутриличностный конфликт
Философия, оның пәнi және қоғамдағы ролi
Оптимизация отношений в семье: проблема удовлетворенности семейно-брачными отношениями
Көне түрік жазбаларындағы алғы философиялық ойлар


 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ