Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Превращения шестичленных нафтенов

Читайте также:
  1. Радиоактивность- явление самопроизвольного превращения неустойчивых изотопов в устойчивые сопровождающееся выделением энергии и испусканием частиц.
  2. Ритуал превращения

КАТАЛИТИЧЕСКИЙ РИФОРМИНГ БЕНЗИНОВ

Каталитический риформинг, один из важнейших процессов современной нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, широко используется для повышения детонационной стойкости бензинов и производства ароматических углеводородов, главным образом бензола, толуола и ксилолов. Важную роль играет каталитический риформинг также в обеспечении водородом процессов гидроочистки нефтяных продуктов.

 

ХИМИЯ КАТАЛИТИЧЕСКОГО РИФОРМИНГА

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 циклогексаиа с одной или несколькими замещающими алкильными группами. Такой состав, при содержании 50-70% парафинов и 5-15% ароматических углеводородов в бензинах, обусловливает их низкую детонационную стойкость (табл. 1). Октановые числа бензиновых фракций, подвергаемых каталитическому риформингу, обычно не превышают 50.

Таблица 1. Октановые числа углеводородов

Углеводород Октановые числа Углеводород Октановые числа
м. м. н. м. м. м. и. м.
н-Пентан 61,9 61,7 4-Метилгептан 33,0 26,7
Изопентан 90,3 92,3 2,4-Диметилгексан 69,9 65,2
н-Гексан 26,0 24,8 2,2,4-триметилпентан 100,0 100,0
2-Метилпентан 73,5 73,4 Метилциклопентан 80,0 91,3
3-Метилпентан 74,3 74,5 Циклогексан 77,2 83,0
2,3-Диметалбутан 94,3 101,7 Этилциклопентан 61,2 67,2
н-Гептан 0,0 0,0 Диметилциклопентаны 76,9 84,2
2-Метилгексан 46,4 42,4 Метилциклогексан 71.1 74.8
3-Метилгексан 55,0 52,0 Этилциклогексан 40.8 46.5
2,З-Диметилпентан 88,5 91,1 1,2-Диметилциклогексан 78,6 86,9
2,4-Диметилпентан 83,8 83,1 Бензол ll5
н-Октан -17 -19 Толуол 103,5  
2-Метилгептан 23,8 21,7 п-Ксилол 109,6 116,4

 

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.

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 также реакции гидрокрекинга. Гидрокрекинг парафинов, содержащихся, в бензиновых фракциях, сопровождается газообразованием,

С8Н18 + Н2  С5Н12 + С3Н8

что ухудшает селективность процесса. С другой стороны, аналогичная реакция гидродеалкидирования алкилбензолов позволяет увеличить выход низкомолекулярных гомологов бензола, которые представляют наибольший практический интерес:

С6Н5С3Н7 + Н2  С6Н6 + С3Н8

Протекают также реакции, приводящие к раскрытию циклопентанового кольца и к превращению пятичленных нафтенов в парафины

 

Элементарные стадии ряда приведенных реакций предопределяются бифункциональным характером катализаторов рифрминга. 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. В качестве примера можно сослаться на реакцию изомеризации нормального парафина.. Сперва такой углеводород дегидрируется до нормального олефина на металлическом участке, далее нормальный олефин изомеризуется на кислотном участке в изоолефин, который затем подвергается гидрированию на металлическом участке, превращаясь в изопарафин. Не только в этой, но и в ряде других реакций каталитического риформинга, важнейшие элементарные стадии - гидрирование и дегидрирование углеводородов.

Образующиеся при дегидрирования непредельные углеводороды (олефины, циклоолефины и др.) могут также 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 азотсодержащих соединений, являющихся каталитическими ядами. В условиях каталитического риформинга они подвергаются гидрогенолизу с отщеплением сероводорода и аммиака. Например:

RSR + 2Н2  2RH + H2S

RNHR + 2H2  2RH + NH3

 

ПРЕВРАЩЕНИЯ ШЕСТИЧЛЕННЫХ НАФТЕНОВ


Дата добавления: 2015-10-26; просмотров: 212 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Кинетика реакции. | Реакции изомеризации | Дегидроизомеризация | Реакции раскрытия кольца | Реакции дегидроциклизации | Гидрогенолиз и гидрокрекинг. |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Меры административного наказания| Реакции дегидрирования

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.007 сек.)