Поиск в базе сайта:
Химическая технология топлива и углеродных материалов каталитический риформинг бензинов icon

Химическая технология топлива и углеродных материалов каталитический риформинг бензинов




НазваниеХимическая технология топлива и углеродных материалов каталитический риформинг бензинов
Дата конвертации08.03.2013
Вес445 b.
КатегорияТексты


ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ТОПЛИВА И УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ


Каталитический риформинг бензинов

  • Основная цель – повышение октанового числа бензинов, получение индивидуальных ароматических соединений: бензола, ксилола, толуола и дешёвого технического водорода.

  • Сырьё: узкие бензиновые фракции (62–180 °С), для получения ароматики С6 – фракции 62–85 °С; С7 – 85–105 °С; С8 – 105–140 °С, С7–С9 – фракции 85–180 °С.

  • Продукты: товарный бензин А-93 содержит 70 % риформата, 30 % – высокооктановых добавок (алкилаты, изомеризаты); катализат риформинга содержит 75 % ароматических углеводородов, остальное – парафины и незначительное количество нафтенов.



Катализаторы

  • Катализаторы, применяемые в промышленном процессах, обязательно должны обладать 2 функциями: дегидрирующей (гидрирующей) и кислотной.

  • Дегидрирующая функция: металлы 8 группы периодической системы (Pd, Pt, Ni)

  • Кислотная функция: кислотными свойствами носителя -Al2O3 определяются изомеризующая и крегирующая активность катализатора

  • Промоторы: Re, Sn, Ir



Катализаторы

  • Pt–Re катализаторы классифицируются, как:

  • сбалансированные по Pt и Re, например, Pt:Re=0,3:0,3;

  • несбалансированные по Pt, например, Pt:Re =0,4:0,2;

  • несбалансированные по Re, например, Pt:Re =0,2:0,4.



Технологические параметры

  • t = 480–530 °С, Р = 1–3,5 МПа. Объемная скорость 1–3 ч-1 в среде водородсодержащего газа. Осуществляют в каскаде из трех и более последовательно соединенных адиабатических реакторов.

  • кажущаяся энергия активации реакции ароматизации составляет 92–158 КДж/моль (эндотермическая), гидрокрекинга 117–220 КДж/моль (эндотермическая).



Основные реакции в процессе риформинга

  • реакция дегидрирования нафтенов в ароматические (в основном шестичленные нафтены):



Основные реакции в процессе риформинга

  • дегидроциклизация н-парафиновых углеводородов в циклические (эндотермическая) с выделением Н2: С7Н16С6Н5СН3+Н2;

  • гидрокрекинг: С10Н22+Н22С5Н12 (деструктивная гидрогенизация, ей подвергаются парафиновые, реже нафтеновые углеводороды), могут образовываться изомеры – эндотермические реакции;



Основные реакции в процессе риформинга

  • реакции изомеризации нафтеновых и парафиновых углеводородов;

  • побочные реакции полимеризации, которые приводят к коксообразованию (подавляют, подбирая температуру и давление).



Основные реакции в процессе риформинга



Принципиальная технологическая схема



Реактор риформинга



Каталитический риформинг с непрерывной регенерацией катализатора



Каталитическая изомеризация углеводородов

  • Цель изомеризации н-алканов – повышение октанового числа пентан-гексановой фракции бензинов, выкипающих до 70 °С; получение индивидуальных изопарафиновых углеводородов: и-бутана и и-пентана из н-бутана и н-пентана (сырьё для изопренового каучука).



Теоретические основы процесса

  • Реакции изомеризации парафиновых углеводородов являются равновесными

  • Реакции идут без изменения объёма

  • Небольшой экзотермический эффект процесса – до 10 КДж/моль

  • Изомеризацию проводят при давлении водорода 2–4 МПа и циркуляции водородсодержащего газа



Химизм процесса

  • На катализаторах с сильной кислотностью носителя (изомеризация на кислотных центрах, роль металла – ограничение реакций коксообразования):



Химизм процесса

  • На бифункциональном катализаторе:



Катализаторы

  • В качестве металла используется платина или палладий.

  • Носитель – фторид или хлорид алюминия, алюмосиликаты (декатионированной формы фожазиты типа Y с редкоземельными металлами).



Классификация катализаторов

  • высокотемпературные катализаторы (Аl-Pt), промотированные фтором (tизом.=360–420 °С);

  • среднетемпературные катализаторы – металл-цеолит (t =230–380 °С);

  • низкотемпературные (Аl-Pt), промотированные хлором (= 100–200 °С).

  • на низкотемпературном катализаторе процесс проводят в газовой фазе под давлением водорода на неподвижном слое катализатора в диапазоне температур 150–200 °С. Выход изобутана за один «проход» составляет свыше 50 %.



Принципиальная технологическая схема



Похожие:




©fs.nashaucheba.ru НашаУчеба.РУ
При копировании материала укажите ссылку.
свазаться с администрацией