45
2) Дегидроизомеризация циклопентанов
3) Дегидроциклизации парафиновых углеводородов
В процессе параллельно протекают и нежелательные реакции
гидрокрекинга с образованием как низко-, так и высокомолекулярных
углеводородов, а также продуктов уплотнения – кокса, откладывающегося на
поверхности катализаторов.
4.3.2
Катализаторы риформинга
Процесс
каталитического
риформинга
осуществляют
на
бифункциональных катализаторах, сочетающих кислотную и гидрирующую-
дегидрирующую функции. Гомолитические
реакции гидрирования и
дегидрирования протекают на металлических центрах платины или платины,
промотированной добавками рения, иридия, олова, галлия, германия и др.,
тонко диспергированных на носителе.
Кислотную функцию в промышленных катализаторах риформинга
выполняет носитель, в качестве которого используют оксид алюминия. Для
усиления и регулирования кислотной функции носителя в состав катализатора
вводят галоген: фтор или хлор. В настоящее время применяют только
хлорсодержащие катализаторы.
46
Благодаря бифункциональному катализу
удается коренным образом
преобразовать углеводородный состав исходного бензина и повысить его
октановую характеристику на 40 – 50 пунктов.
При риформинге н-гексан сначала дегидрируется на металлических
центрах с образованием н-гексена, который мигрирует к соседнему кислотному
центру, где протонируется с образованием вторичного карбениевого иона,
затем изомеризуется в изогексен или циклизуется в метилциклопентан с
последующей изомеризацией в циклогексан (возможна циклизация изогексена
сразу в циклогексен). Последний на металлических центрах дегидрируется с
образованием конечного продукта – бензола.
Возможны и другие маршруты
образования ароматических углеводородов.
Платина на катализаторе риформинга не только ускоряет реакции
гидрирования-дегидрирования, но и замедляет образование кокса на его
поверхности. Поэтому минимальная концентрация платины в катализаторах
риформинга определяется необходимостью, прежде всего,
поддерживать их
поверхность в "чистом" виде, а не только с целью образования достаточного
числа активных металлических центров на поверхности носителя.
Прогресс каталитического риформинга в последние годы был связан с
разработкой
и
применением
сначала
биметаллических,
а
затем
полиметаллических катализаторов, обладающих повышенной активностью,
селективностью и стабильностью.
Применение биметаллических катализаторов позволило снизить давление
риформинга (от 3.5 до 2–1.5 МПа) и увеличить выход бензина с октановым
числом по исследовательскому методу до 95 пунктов примерно на 6%.
Полиметаллические кластерные катализаторы
обладают стабильностью
биметаллических, но характеризуются повышенной активностью, лучшей
селективностью и обеспечивают более высокий выход риформата. Срок их
службы составляет 6–7 лет. Среди других преимуществ полиметаллических
катализаторов следует отметить возможность работы при пониженном
содержании платины и хорошую регенерируемость.
47
Качество сырья риформинга определяется
фракционным и химическим
составом бензина.
Фракционный состав сырья выбирают в зависимости от целевого
назначения процесса. Если процесс проводят с целью получения
индивидуальных ароматических углеводородов, то для получения бензола
толуола и ксилолов используют,
соответственно, фракции, содержащие
углеводороды С
6
(62–85°С), С
7
(85–105°С) и С
8
(105–140°С), если риформинг
проводится с целью получения высокооктанового бензина, то сырьём обычно
служит фракция 85–180°С, соответствующая углеводородам C
7
-C
10
.
Поскольку процесс риформирования сильно эндотермичен, его
осуществляют в каскаде из трех-четырёх
реакторов с промежуточным
подогревом сырья.
Достарыңызбен бөлісу: