Каталитический реформинг в промышленности

Каталитический крекинг.

Это процесс каталитического деструктивного превращения тяжёлых дистиллятных нефтяных фракций в моторные топлива и сырьё нефтехимии, а также производства технического углерода и кокса. Процесс протекает в присутствии алюмосиликатов при t=450-530 и при давлении = 0,07-0,3МПа. Существует несколько процессов, протекающих при каталитическом крекинге, заключающихся в следующих реакциях: расщепление высокомолекулярных углеводородов (крекинг), изомеризация, дегидрирование циклоалканов в арены. Деструкция тяжёлого нефтяного сырья приводит к образованию светлых моторных топлив, наибольшее значение из которых имеет бензин. Реализация всех типов реакций приводит к повышению октанового числа бензина. При одинаковой структуре октановое число углеводородов возрастёт по мере уменьшения молекулярной массы. Октановые числа циклоалканов выше, чем у алканов нормального строения, а октановые числа аренов выше, чем у циклоалканов и алканов.

40) Каталитический риформинг. Это процесс, предназначенный для повышения детонационной стойкости бензинов и для получения аренов, главным образом бензола, толуола, ксилола. Процесс осуществляется при повышенной температуре 500⁰С и под давлением 1,5-4МПа. Процесс проводят на бифункциональном катализаторе, который сочетает функции кислотную и гидрирующую. Кислотную функцию обычно выполняет оксид алюминия, а дегидратационную функцию выполняют МЕ S группы и платина. Химич. основы процессов. В основе каталитического риформинга лежат 3 типа реакций 1) ароматически исходного сырья путём дегидроциклических алканов и дегидрирующие циклогексанов. 2) изомеризация углеводородов. 3) гидрокрекинг. Как и при каталитическом крекинге, каталитическом риформинге осуществление всех 3-х реакций приводит к увеличению октанового числа бензина.

Риформинг в промышленности используют для повышения октанового числа в бензиновых фракциях и для получения индивидуальных аренов, которые являются ценным сырьем для нефтехимического синтеза. Процесс осуществляют в среде водородсодержащего газа при t=520-540С и при Р от 1,5-4МПа. В качестве сырья для риформинга используют бензиновые фракции первичной перегонки Н. В сырье риформинга могут вовлекаться после глубокой очистки бензины вторичных процессов, таких как термического крекинга, коксования, каталитического крекинга, и гидрокрекинга. Фракционный состав сырья риформинга зависит от назначения процесса. Если целью процесса является получение аренов, то используют фракции, содержащие УВ С6 (62-85С), С7 (85-105С), С8 (105-140С). Если процесс проводят с целью получения высокого октанового бензина, то сырьем являются фракции t=85-180С (С7-С9). Основными продуктами риформинга является водородсодержащий газ и жидкая фракция (риформат). Водород используют частично для восполнения потерь циркулирующего водородсодержащего газа, а большую часть водорода направляют на установки гидрокрекинга и гидроочистки НП. Риформат используют как высокооктановый компонент автомобильных бензинов, либо направляют на выделение аренов. Бензин каталитического риформинга содержит 50-70% аренов, около 30% алканов, 10-15% циклоалканов и 2% непредельных соединений. Бензин каталитического риформинга из-за высокого содержания аренов приводящего к повышенному нагарообразованию не может в чистом виде использоваться в качестве топлива для автомобилей и поэтому его подвергают компаундированию (смешиванию). Из бензинов каталитического риформинга можно выделить индивидуальне арены. Наибольшее значение в качестве нефтехимических продуктов из аренов приобрели: бензол, окто- и параксилол. Для разделения аренов, а также для превращения риформатов в наиболее ценные продукты создаются специальные комплексные производства. Главным процессом обычно является именно каталитический риформинг.

42) Синтез высокооктановых компонентов топлив. Для получение высокооктановых бензинов с октановым числом 93-98 катализаторы жесткого реформинга с содержанием аренов 65 – 70% требуется разбавлять разветвлёнными алканами. Такие продукты получают в процессах изомеризации, алкинирования и полимеризации лёгких углеводородов и нефтяных газов. Изомеризация алканов С4-С6. Высокооктановый компонент бензина получают изомеризацией наиболее легкой части бензина прямой перегонки (С4-С6). Изомеризация высших алканов не даёт существенного повышения октанового числа, в тоже время слаборазветвленные алканы с длиной цепью являются желательным компонентом реактивных и дизельных топлив, а также масленых фракций. Они имеют низкую t застывания и хорошие высоко t характеристики, поэтому изомеризация высокомолекулярных алканов повышают количество топлив и масел и в ряде случаев успешно конкурируются с депарафинизацией. Алкинирование. Процесс алкинирования изобутана в нефтеперерабатывающей промышленности проводят с целью получения компонента высокооктанового бензина. Октановое число основного продукта алкилирования изобутана бутенами принято 100. Алкилирование разветвленных алканов алкенами: СnH(2n+2) + CmH2m= C(n+m)H(2n+2m+2).Реакция идет с выделением теплоты Q, поэтому процесс проводят при пониженной температуре.Катализаторы алкилирования: Серная, фтористоводородные кислоты 96-98%. Сырьем является изобутан, бутан-бутиленовая фракция (ББФ) и пропан-пропиленовая фракция(ППФ), полученные в процессах каталитического и термического крекинга. С5-С6 в реакцию не вступают и являются инертными примесями. повышение из концентрации в сырье приводит к снижению скорости реакции. Их содержание должно быть минимальным. Из разветвленных алканов наибольшее значение имеет изобутан. применение в качастве сырья для алкилирования изопентана нецелесообразно, т.к. он является ценным высокооктановым компонентом бензинов и сырьем для производства изопрена. В промышленных условиях в качестве алкенового сырья используется ППФ в смеси с ББФ.

43) Гидроочистка и химические основы процесса. Гидроочистка и химические основы процесса. Это процесс удаления из НП гетероатомных, непредельных соединений и частично полициклических аренов. Процесс осуществляется в среде водорода в присутствии катализаторов. Удаление гетероатомов происходит в результате разрыва связей C-S, C-N, C-O. При этом происходит насыщение образовавшихся осколков водорода. В результате реакции гидроочистки S, О, N выделяются в виде H2S, H2O, NH3. Алкены присоединяют водород по двойной связи. Полициклические арены частично гидрируются. Превращение серосодержащих, азотосодержащих, кислородосодержащих и металлорганических соединений. В условиях процесса гидроочистки алканы и циклоалканы не реагируют.(+реакции)

Дата добавления: 2015-03-29