Химизм процесса

При каталитическом риформинге происходят глубокие изменения углеводородного состава сырья. Основой процесса является риформирование бензиновых фракций, содержащих нафтеновые и парафиновые углеводороды, в продукты богатые ароматическими углеводородами и высокооктановыми парафинами изомерного строения.[6]

Таблица – ОЧ углеводородов [1]

Углеводород	ОЧ
	ММ	ИМ
н-пентан	61,7	61,0
н-октан	22,0	10
циклогексан	77,2	83
н-гексан	25	24,8
изо-пентан	90,3	92,3
2,3 - диметилпентан	88,5	91,1
2,2,4-триметилпентан	100	100
бензол	108	113
толуол	102,5	115,7

Бензиновые фракции большинства нефтей содержат 60-70 % парафиновых, 20-30 % нафтеновых и 10-15 % ароматических углеводородов. Октановые числа таких бензинов не превышает 40-50 единиц по ММ. [4,5,7]

Все реакции процесса риформинга можно разбить на 4 категории:[6]

1. Дегидрирование нафтенов.

Г

-3H2

лавная реакция для получения ароматических углеводородов. Крайне эндотермична. Ей благоприятствуют высокая температура и низкое давление. Промотируется металлической функцией катализатора. Реакция протекает быстро и вырабатывает водород.

2. Изомеризация парафинов и нафтенов.

Прежде алкилциклопентан преобразовать в ароматические углеводороды, его необходимо изомеризовать до алкилциклогексана. Реакция протекает с перегруппировкой колец, поэтому возможно размыкание колец с образованием парафинов. При рабочей температуре процесса реакция протекает быстро. Термодинамическое равновесие сдвигается в сторону более широко разветвленных изомеров. Это повышает октановое число продукта. Промотируется кислотной функцией катализатора.

R

-3H2

-C-C-C-C R-C-C-C CH₃

C

3. Дегидроциклизация парафинов.

Я вляется наиболее трудно промотируемой реакцией. Она заключается в перегруппировке молекул парафинов в нафтены. Благоприятствует низкое давление и высокая температура. Промотируется как кислотным, так и металлическим центром.

-H₂ CH₃

C₇H₁₆ СН₃

-H₂ CH₃

4. Гидрокрекинг или деалкилирование.

Р еакция является нежелательной. Ее промотирутет кислотная функция катализатора. Ей благоприятствует высокие давление и температура. Также в ходе этой реакции получаются продукты уплотнения – кокса, откладывающегося на катализаторах[1].

Реакции промотируются на поверхности катализатора активными центрами двух типов - кислотными и металлическими [4,5,7].

Таблица – Относительные скорости и тепловые эффекты реакций каталитического риформинга.[9]

Тип реакции	Относительная скорость		ʌH, кДж/моль
	С6	С7
Дегидрирование циклогексана	100	120	-221
Изомеризация алканов	10	13	+4,6
Изомеризация циклопентанов	10	13	+15,6
ГК цикланов	5	3	+43,9
ГК алканов	3	4	+56,4
Дегидроциклизация алканов	1	4	-260