Ароматизация нефтепродуктов
Продукты пиролиза как источник ароматических углеводородов.
При пиролизе нефтепродуктов с целью получения низших олефинов происходит ароматизация углеводородов с прямой цепью. В результате этого в
жидких продуктах пиролиза (в пироконденсате и смолах) накапливаются значительные количества ароматических соединений, которые можно из них выделить. При первичной переработке полученных при пиролизе жидких продуктов их разделяют на четыре фракции:
1) Т. н. «головку», содержащую в основном парафины и олефины С, об использовании которых уже говорилось выше;
2) «Легкое» масло (75-180°С), состоящее главным образом из моноциклических ароматических углеводородов с примесью олефинов и парафинов;
3) «Среднее» масло (180 -300°С);
4) Остаток, идущий на получение бензольного кокса.
Каталитический риформинг
Первоначальное назначение риформинга состояло в повышении октанового числа прямогонного бензина. Затем этот процесс стали применять для целевого получения ароматических углеводородов.
При риформинге используют бифункциональные катализаторы. Из них наибольшее значение приобрели платина на высокопористом оксиде алюминия (платформинг) и в последнее время платинорениевый катализатор на носителе кислотного типа (рениформинг). Оба процесса осуществляются- при 470 - 540 0C под давлением в присутствии водорода.
Основные реакции процесса риформинга:
1) Дегидрирование
шестичленных циклоалканов
2) Дегидроизомеризация
пятичленных циклоалканов
3) Дегидроциклизация
алканов
4) Циклодегидрирование
алкенов
В результате реакции выделяется водород, т.е. водород присутствует в газах, выходящих из реакторов (ВСГ – водород содержащий газ).
Кроме рассмотренных реакций, имеющих ценное значение при риформинге, протекают и побочные процессы, часто нежелательные. Так, в некоторой степени происходит расщепление (крекинг) высших углеводородов с образованием низших газообразных олефинов и парафинов.
В присутствии гидрирующих катализаторов (Pt) олефины насыщаются водородом и дают парафины. Поэтому, в отличие от газов крекинга,
газы риформинга состоят почти исключительно из парафинов, значительно разбавленных водородом.
Другой нежелательной реакцией является дегидроконденсация ароматических углеводородов с образованием полициклических и конденсированных соединений. Ее дальнейшее развитие приводит к значительному выделению кокса, который отлагается на поверхности катализатора и дезактивирует его.
Поскольку реакция дегидроконденсации обратима, проведение риформинга под давлением водорода предотвращает чрезмерное закоксовывание и удлиняет срок службы катализатора главной цепи.
Давление водорода не только предотвращает образование кокса, но способствует изомеризации парафинов и гидрогенолизу нафтенов и парафинов, замедляя, однако, дегидроциклизацию.
С повышением температуры ускоряются все реакции, но особенно крекинг жидких углеводородов, когда получаются газообразные продукты.
Соответствующим выбором параметров процесса можно обеспечить наиболее благоприятные условия риформинга для данного вида сырья.