Термодинамика, кинетика и механизм реакций изомеризации

Реакция изомеризации нормальных парафиновых углеводородов обратима:

n-C₄H₁₀ i- C₄H₁₀

Реакции изомеризации протекают практически без изменения объема, поэтому равновесие зависит только от температуры. Реакция экзотермическая, тепловой эффект мал – 2 ¸ 20 кДж/моль.

Кинетика и механизм изомеризации зависят от типа катализатора и условий реакции.

На бифункциональных катализаторах, содержащих металлы VIII группы:

1). Носитель имеет высокую кислотность. Изомеризация протекает на кислотных центрах. Роль металла – гидрирование предшественников кокса, предохранение кислотных центров от дезактивации. Это АПК, содержащие хлор.

2). Катализатор с низкой кислотностью. Изомеризация протекает только на металлических центрах. Механизм реакции зависит от размера кристаллитов платины.

3). На катализаторах со средней кислотностью – платина на алюмосиликате или АПК, модифицированных фтором – по обычному бифункциональному механизму (см. механизм изомеризации на катализаторах риформинга).

Избыточное парциальное давление водорода тормозит изомеризацию. Причина – гидрирование олефинов, являющихся промежуточным продуктом в реакции изомеризации.

Рис.

В процессе изомеризации протекают побочные реакции: гидрокрекинг и диспропорционирование.

Реакции гидрокрекинга:

Н-С₆ + Н₂® 2С₃

Н-С₆ + Н₂® С₂ + С₄

Н-С₆ + Н₂® С₁ + С₅

Реакция диспропорционирования:

2С₆ ® С₅ + С₇ ® С₃ + С₄

Дата добавления: 2014-01-14