Введение
Бензины являются одним из основных видов горючего для двигателей современной техники. Автомобильные и мотоциклетные, лодочные и авиационные поршневые двигатели потребляют бензины. В настоящее время производство бензинов является одним из главных в нефтеперерабатывающей промышленности и в значительной мере определяющим развитие этой отрасли.
Развитие производства бензинов связано со стремлением улучшить основное эксплуатационное свойство топлива - детонационную стойкость бензина, оцениваемую октановым числом.
Каталитический риформинг бензинов является важнейшим процессом современной нефтепереработки и нефтехимии. Он служит для одновременного получения высокооктанового базового компонента автомобильных бензинов, ароматических углеводородов - сырья для нефтехимического синтеза - и водородосодержащего газа - технического водорода, используемого в гидрогенизационных процессах нефтепереработки. Каталитический риформинг является в настоящее время наиболее распространенным методом каталитического облагораживания прямогонных бензинов. Установки каталитического риформинга имеются практически на всех отечественных и зарубежных нефтеперерабатывающих заводах.
1 Основные реакции каталитического риформинга
Бензиновые фракции разных нефтей отличаются по содержанию нормальных и разветвленных парафинов, пяти- и шестичленных нафтенов, а также ароматических углеводородов. Однако распределение углеводородов в каждой из этих групп в достаточной мере постоянно. За исключением бензинов нафтеновых нефтей, производство которых весьма ограниченно, среди парафинов значительно преобладают углеводороды нормального строения и монометилзамещенные структуры. Относительное содержание более разветвленных изопарафинов невелико. Нафтены представлены преимущественно гомологами циклопентана и циклогексаиа с одной или несколькими замещающими алкильными группами. Такой состав, при содержании 50-70% парафинов и 5-15% ароматических углеводородов в бензинах, обусловливает их низкую детонационную стойкость, показанную в таблице 1. Октановые числа бензиновых фракций, подвергаемых каталитическому риформингу, обычно не превышают 50.
Таблица 1 − Октановые числа углеводородов
Углеводород Октановые числа Углеводород Октановые числа м. м. н. м. м. м. н. м. н-Пентан 61,9 61,7 4-Метилгептан 33,0 26,7 Изопентан 90,3 92,3 2,4-Диметилгексан 69,9 65,2 н-Гексан 26,0 24,8 2,2,4-триметилпентан 100,0 100,0 2-Метилпентан 73,5 73,4 Метилциклопентан 80,0 91,3 3-Метилпентан 74,3 74,5 Циклогексан 77,2 83,0 2,3-Диметалбутан 94,3 101,7 Этилциклопентан 61,2 67,2 н-Гептан 0,0 0,0 Диметилциклопентаны 76,9 84,2 2-Метилгексан 46,4 42,4 Метилциклогексан 71.1 74.8 3-Метилгексан 55,0 52,0 Этилциклогексан 40.8 46.5 2,З-Диметилпентан 88,5 91,1 1,2-Диметилциклогексан 78,6 86,9 2,4-Диметилпентан 83,8 83,1 Бензол — 115 н-Октан -17 -19 Толуол 103,5 120 2-Метилгептан 23,8 21,7 п-Ксилол 109,6 116,4
Каталитический риформинг - сложный химический процесс, включающий разнообразные реакции, которые позволяют коренным образом преобразовать углеводородный состав бензиновых фракций и тем самым значительно улучшить их антидетонационные свойства.
Основой процесса служат три типа реакций. ............
