Реферат
Каталізатори риформінгу нафтових фракцій
Введення
каталізатор риформінгу платформинг біметалічний
В даний час в промисловості виробляється понад 85% цільових продуктів за допомогою різних каталітичних систем, що використовують тверді, рідкі та газоподібні каталізатори [1]. Широке застосування даних систем викликано наступними унікальними властивостями каталізаторів: 1) регулювання швидкості хімічних реакцій; 2) можливість зміни селективності процесу в напрямі підвищення отримання цільових продуктів і зниження до мінімуму виходу побічних; 3) зниження технологічних параметрів процесів (Т, р, час перебування сировини в реакційній зоні і т.д.) і т.д.
Одним з важливих каталітичних процесів в нефтегазопереработка є каталітичний риформінг. Каталітичний риформінг дозволяє отримувати у великих кількостях високооктанові бензини (у разі НПЗ моторного типу) або БТК (бензол, толуол, ксилоли - у разі НПЗ нафтохімічного типу) і більш ніж наполовину задовольняє потреби газонефтепереработкі у водні для гідрогенізаційних процесів. Частка бензину риформінгу в загальному обсязі бензинового фонду в Росії становить близько 54% ??[2].
У зв'язку з цим одним з актуальних завдань є вивчення сучасних тенденцій у розробці нових каталізаторів для даного процесу з урахуванням ретроспективи.
1. Технічні подробиці каталітичного риформінгу
.1 Хімізм процесу риформінгу
Всі реакції риформінгу можна розділити на 4 групи: дегидрирование, ізомеризація, дегидроциклизация і гідрокрекінг. При цьому побічними процесами є коксоутворення на поверхні каталізатора і газоообразованіе з отриманням легких вуглеводнів С1-С4. Інтенсивність реакцій кожен групи залежить від якості вихідної сировини (вміст нафтенів, парафінів, аренів в сировині), технологічних параметрів процесу (Т, р, швидкість подачі сировини тощо) і типу каталізатора (моно-, бі- або поліметалічний). Узагальнена реакційна схема без урахування коксоотложеній показана на рис. 1. Реакція дегидрирования нафтенов (алкілціклогексани) промотуючих металевими центрами каталізатора. Їй сприяють висока Т і низьке р. Протікає швидко. Реакція ізомеризації парафінів і нафтенів (алкілціклопентани) промотуючих кислотними центрами каталізатора. При робочих Т установок риформінгу ізомеризація парафінів протікає швидко. Реакція дегидроциклизации парафінів найбільш важко промотіруемая реакція риформінгу, так як вона конкурує одночасно з изомеризацией і Гідрокрекінгом. Вона може промотувати будь-яким з наведених активних центрів. Їй сприяють низьке р і висока Т. Гідрокрекінг парафінів каталізують кислотні центри. Висока Т і р сприяють процесу.
Рис. 1. Узагальнена схема реакцій процесу: А - реакція, що каталізується кислотними центрами каталізатора, М - реакція, що каталізується металевими центрами каталізатора [3].
Гідрокрекінг є небажаною реакцією, так як витрачає водень і знижує вихід чистого рідкого продукту. До цієї групи належить і реакція деалкілування ароматичних УГ, якій сприяють високі Т і р. Кокс утворюється на поверхні каталізатора за рахунок протікання реакцій диспропорціонування олефінів, що утворюються в проміжній стадії реакції дегидроциклизации, і ароматичних УГ.
Теплоти і відносні швидкості реакцій наведені в таблиці 1.
Таблиця 1. Теплоти і відносні швидкості реакцій риформінгу [4]
1.2 Кінетичні схеми процесу риформінгу
Для процесу риформінгу відсутня єдина кінетична схема, що обумовлено складним хімізмом процесу та більш складним механізмом каталітичного перетворення УГ бензину. На даний момент пропоновані кінетичні рівняння виходять на основі аналізу експериментальних закономірностей і загальних правил хімічної кінетики.
При виділенні з реакційної суміші роздільно н- і изо-парафінів кінетична схема може бути представлена, як показано на рис. 2.
Рис. 2 Кінетична схема: н- і iP - н- і изо-парафіни, N - нафтени, A - арени, G - газ С1-С4, wj - швидкості хім. реакцій [1].
Рівняння кінетики для представленої схеми записуються в наступному вигляді без урахування гальмування процесу вихідними речовинами і продуктами:
де, M i - молекулярна маса, gi - масовий вміст компонента в суміші, кг/ч.
Дану схему можна уточнити, включаючи в неї стадії отримання і перетворення п'яти- і шестичленн...
