Химизм и термодинамика процесса
Целевыми в процессах каталитического риформинга являются реакции образования ароматических углеводородов за счет:
1) дегидрирования шестичленных цикланов
2) дегидроизомеризации циклопентанов
3)дегидроциклизации (С5— или С6 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.
Наиболее важные реакции риформинга, ведущие к образованию ароматических углеводородов из нафтенов и парафинов, идут с поглощением тепла, реакции изомеризации нафтенов и парафинов имеют тепловой эффект, близкий к нулю, а реакции гидрокрекинга экзотермичны (табл. 4).
Как видно из табл. 4, в условиях каталитического риформинга наиболее легко и быстро протекают реакции дегидрирования гомологов циклогексана. Относительно этой реакции скорость ароматизации из пятичленных нафтенов примерно на порядок ниже. Наиболее медленной из реакций ароматизации является дегидроциклизация парафинов, скорость которой (на два порядка ниже) лимитируется наиболее медленной стадией циклизации.
Превращения нафтеновых и парафиновых углеводородов в ароматические - обратимые реакции, протекающие с увеличением объема и поглощением тепла. Следовательно, по правилу Ле-Шателье, равновесная глубина ароматизации увеличивается с ро стом температуры и понижением парциального давления водорода. Однако промышленные процессы риформинга вынужденно осуществляют либо при повышенных давлениях с целью подавления per акций коксообразования, при этом снижение равновесной глубину ароматизации компенсируют повышением температуры, или с не прерывной регенерацией катализатора при пониженных давлениях.
Так, для достижения 95 %-ного равновесного выхода бензола из цнклогексана требуется следующее сочетание рабочих температур и давлений:
Таблица №4
