Превращения шестичленных нафтенов
Кинетика реакции
Превращения пятичленных нафтенов
− бензол; 2 − н-гексан; 3 − 2-метилпентан; 4 − 3-метилпентан
Павлодарский нефтеперерабатывающий завод
Основные технологические схемы современных нефтеперерабатывающих заводов
Схема переработки нефти по топливно-масляному варианту
Навигация
Превращения шестичленных нафтенов
Каталитический риформинг
50047
знаков
6
таблиц
10
изображений
2 Превращения шестичленных нафтенов
2.1 Реакции дегидрирования
Дегидрирование шестичленных нафтенов - основное направление их превращения в условиях каталитического риформинга. Скорости дегидрирования шестичленных нафтенов на платиновых катализаторах риформинга весьма велики и намного превышают скорости их дегидрирования на других металлических и оксидных катализаторах, показанную в таблице 2.
Таблица 2 − Сравнительная активность катализаторов в реакции дегидрирования циклогексана.
| Катализатор | * r, моль/(г с) | Катализатор | * r, моль/(г с) |
| 34% Сr2O3/Al2O3 | 0,5 | 1% Pd/Al2O3 | 200 |
| 10% MoO3/Al2O3 | 3 | 5% Ni/SiO2 | 320 |
| 5% Ni/Al2O3 | 13 | 1% Rh/Al2O3 | 890 |
| 5% Co/Al2O3 | 13 | 0.5 Pt/Al2O3 | 1400-4000 |
Достаточно отметить, что скорость дегидрирования циклогексана на платиновых катализаторах в 500-1300 раз больше скорости той же реакции на алюмомолибденовом катализаторе, который сравнительно недавно еще применялся в процессе риформинга бензиновых фракций. При таких скоростях реакции степень дегидрирования шестичленных нафтенов может в значительной мере предопределяться условиями химического равновесия для той реакции.
Химическое равновесие. Реакции дегидрирования шестичленных нафтенов в ароматические углеводороды обратимы, формула 9
(9)
Зная константу равновесия Кр, можно вычислить равновесные концентрации реагирующих веществ, формула 10
(10)
Ниже приведены логарифмы констант равновесия для реакций дегидрирования циклогексана и некоторых его гомологов при температурах от 400 до 550 °С, таблица 3
Таблица 3 – Логарифмы констант равновесия для реакций дегидрирования циклогексана и некоторых его гомологов
| Углеводороды | 408 °С | 450 °С | 500 °С | 550 °С |
| Циклогексан | 3,70 | 4,88 | 5,91 | 6.82 |
| Метилциклогексан | 4,19 | 5,36 | 6,33 | 7,28 |
| Этилциклогексан | 4,23 | 5.36 | 6,34 | - |
| н – Пропилциклогексан | 4,26 | 5,39 | 6,37 | - |
| 1, 2, 4 – Триметилциклогексан | 5,11 | - | - | - |
Константы равновесия для реакций дегидрирования гомологов циклогексана с одной алкильной группой (метилциклогексана, этилциклогексана, н-пропилциклогексана), при одинаковой температуре, значительно больше соответствующей константы для реакции дегидрирования циклогексана. Дальнейший рост константы равновесия идет при наличии нескольких замещающих алкильных групп в молекуле циклогексана (1,2,4-триметилциклогексан). Из этих данных можно заключить, что равновесие для реакций дегидрирования гомологов циклогексана сдвинуто в сторону ароматических углеводородов в большей степени, чем для циклогексана. Следовательно, условия, обеспечивающие полноту дегидрирования цикдогексана, в полной мере обеспечат также возможность исчерпывающего дегидрирования его гомологов.
Наибольшей полноте дегидрирования углеводородов способствуют высокие температуры и низкие давления водорода. При прочих равных условиях степень дегидрирования циклогексана существенно меньше, чем метилциклогексана. Так, при 425 °С и парциальном давлении водорода 2 МПа молярное содержание бензола в равновесной смеси углеводородов равна 68%, а толуола 81%, рисунок 2.
Рисунок 2 − Зависимость содержания бензола и толуола в равновесной смеси с циклогексаном от температуры и парциальном давления водорода
Пользуясь кривыми на рисунке 2, можно определить степень превращения шестичленных нафтенов в условиях каталитического риформинга. Обычно процесс проводят в реакционном блоке, состоящем из трех-четырех реакторов, работающих в условиях, близких к адиабатическим. При наиболее широко применяемых параметрах (температура на входе в реакторы около 500°С, давление от 1,5 до 3 МПа, молярное отношение водород: сырье = 6-7), вследствие эндотермичности процесса температура газосырьевой смеси понижается в первом по ходу сырья реакторе на 40-60°С, т. е. до 460-440°С. Степень дегидрирования шестичленных нафтенов в первом по ходу сырья реакторе может достигнуть или превысить 90%.
Похожие работы
... КОН/ 100 куб.см - не более 3,0 - массовая доля серы,% - не более 0,05 В АО “Ново-Уфимский НПЗ” организовано промышленное производство автомобильных неэтилированных бензинов АИ-91, АИ-93 и АИ-95 с улучшенными экологическими характеристиками. Содержание бензола составляет не более 3,5% об., общей серы - не более 0,03%; давление насыщенных паров - не более 79,9 кПа. Повышение требований к качеству ...
... качестве сырья можно использовать бензины (для получения сжиженного газа); керосино-соляровые фракции и вакуумные дистилляты (для получения бензина, реактивного и дизельного топлив); остаточные продукты переработки нефти (для получения бензина и реактивного и дизельного топлива); гачи и парафины (для получения высокоиндексных масел); высокосернистые нефти, сернистые и высокосернистые мазуты (для ...
... переработки нефти. Расходные коэффициенты для таких установок составляют: пар 49 кг, вода 4,1 м3, электроэнергия 37,5-103 кДж, жидкое топливо 33,4 т на 1 т перерабатываемой нефти. 1.6 Крекинг нефтепродуктов 1.6.1 Виды крекинг-процесса Крекингом называется вторичный процесс переработки нефтепродуктов, проводимый с целью повышения общего выхода бензина. Применение вторичных процессов в ...
... ВОПРОСЫ РЕФОРМИРОВАНИЯ И РЕСТРУКТУРИЗАЦИИ ПРЕДПРИЯТИЙ. Несколько лет назад в качестве одной из мер решения проблемы спада производства возник вариант реформирования и реструктуризации предприятий с привлечением консультантов. Появились и отдельные примеры существенного улучшения финансово-экономического состояния предприятия за счет активизации и использования его внутренних возможностей. К ...
0 комментариев