Похожие презентации:
Каталитические процессы нефтепереработки
1. КАТАЛИТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ
2. КАТАЛИТИЧЕСКИЙ РИФОРМИНГ
3. ЦЕЛИ КАТАЛИТИЧЕСКОГО РИФОРМИНГА
Получениевысокооктанового бензина
из прямогонного бензина
(нафты)
ароматических углеводородов
для нефтехимии
водорода
(ВСГ = ВодородСодержащий Газ)
4. КАТАЛИЗ РИФОРМИНГА
ГидроформингКатализатор — (Mo,Cr)-Al-O
Реакции:
дегидрирование —
— изомеризация —
— гидрирование
5. КАТАЛИЗ РИФОРМИНГА
ПлатформингКатализатор — бифункциональный:
Pt/Al2O3
Реакции:
дегидрирование,
дегидроциклизация —
— изомеризация —
— «ароматизация»,
гидрирование
6. МЕХАНИЗМ РИФОРМИНГА
Бифункциональный катализДегидрирование на Pt
7. МЕХАНИЗМ РИФОРМИНГА
Бифункциональный катализДегидрирование на Pt
+
8. МЕХАНИЗМ РИФОРМИНГА
Бифункциональный катализДегидрирование на Pt
+
2
2Pt + H2
9. МЕХАНИЗМ РИФОРМИНГА
Бифункциональный катализИзомеризация на кислотных
центрах
10. МЕХАНИЗМ РИФОРМИНГА
Бифункциональный катализИзомеризация на кислотных
центрах
11. МЕХАНИЗМ РИФОРМИНГА
Бифункциональный катализИзомеризация на кислотных
центрах
–
12. МЕХАНИЗМ РИФОРМИНГА
Бифункциональный катализИзомеризация на кислотных
центрах
+H
–H
13. МЕХАНИЗМ РИФОРМИНГА
Бифункциональный катализГидрирование на Pt
+2
14. МЕХАНИЗМ РИФОРМИНГА
Бифункциональный катализИзомеризация и
дегидроциклизация на Pt
–H2
15. ХИМИЗМ РИФОРМИНГА
АлканыPt
–H2
Дегидрирование
алканов
Al2O3 ([H ])
16. ХИМИЗМ РИФОРМИНГА
АлканыPt
Al2O3 ([H ])
Изомеризация
олефинов
17. ХИМИЗМ РИФОРМИНГА
АлканыPt
Al2O3 ([H ])
+H2
Гидрирование
изоолефинов
18. ХИМИЗМ РИФОРМИНГА
АлканыPt
Al2O3 ([H ])
–H2
Дегидроциклизация
изоалканов
19. ХИМИЗМ РИФОРМИНГА
АлканыPt
Al2O3 ([H ])
CxH2x+1–CyH2y+1
+H2
CxH2x+2
CyH2y+2
Гидрокрекинг
алканов
20. ХИМИЗМ РИФОРМИНГА
НафтеныPt
Al2O3 ([H ])
Гидродециклизация
циклопентанов
+H2
21. ХИМИЗМ РИФОРМИНГА
НафтеныPt
Дегидрирование
циклопентанов
Al2O3 ([H ])
22. ХИМИЗМ РИФОРМИНГА
НафтеныPt
–H2
Дегидрирование
циклогексанов
Al2O3 ([H ])
Изомеризация
циклопентенов
23. ХИМИЗМ РИФОРМИНГА
НафтеныPt
Дегидрирование
(«ароматизация»)
циклогексенов
Al2O3 ([H ])
24. ХИМИЗМ РИФОРМИНГА
АреныPt
Al2O3 ([H ])
+H2
+ СH4
Гидродеалкилирование
аренов
25. ХИМИЗМ РИФОРМИНГА
АреныPt
Al2O3 ([H ])
[H2]
Гидроизомеризация
алкиларенов
(этилбензола)
26. ХИМИЗМ РИФОРМИНГА
АреныPt
Al2O3 ([H ])
[H2]
Изомеризация
алкиларенов
(ксилолов)
27. ХИМИЗМ РИФОРМИНГА
АреныPt
Al2O3 ([H ])
2
Диспропорционирование
алкиларенов
(толуола)
+
28. ХИМИЗМ РИФОРМИНГА
Низшиеалканы
Циклопентаны
н-Алканы
Циклогексаны
Арены
i-Алканы
Олефины
i-Олефины
Циклопентены
Циклогексены
29. ХИМИЗМ РИФОРМИНГА
Общие брутто-реакцииОбразование изоалканов
Циклопентаны
н-Алканы
Циклогексаны
Арены
i-Алканы
Олефины
i-Олефины
Циклопентены
Циклогексены
30. ХИМИЗМ РИФОРМИНГА
Общие брутто-реакцииОбразование изоалканов
+ H2
∆V = 0
∆H ≤ 0
∆V > 0
∆H > 0
31. ХИМИЗМ РИФОРМИНГА
Общие брутто-реакции«Ароматизация» алканов
Циклопентаны
н-Алканы
Циклогексаны
Арены
i-Алканы
Олефины
i-Олефины
Циклопентены
Циклогексены
32. ХИМИЗМ РИФОРМИНГА
Общие брутто-реакции«Ароматизация» алканов
+ 4H2
∆V ≫ 0
∆H ≫ 0
33. ХИМИЗМ РИФОРМИНГА
Общие брутто-реакции«Ароматизация» нафтенов
Циклопентаны
н-Алканы
Циклогексаны
Арены
i-Алканы
Олефины
i-Олефины
Циклопентены
Циклогексены
34. ХИМИЗМ РИФОРМИНГА
Общие брутто-реакции«Ароматизация» нафтенов
+ 3H2
∆V ≫ 0
∆H ≫ 0
35. ХИМИЗМ РИФОРМИНГА
Состояние катализатораРеакции уплотнения
CxHy + Кат
[S]
Cx·Кат + y/2H2
Отравление Pt
Pt + [S]
[PtS]
36. ТЕРМОДИНАМИКА РИФОРМИНГА
Влияние температурыВысокая эндотермичность
образования аренов:
по Ле Шателье — желательно
повышение температуры
Ограничение:
развитие реакций
гидрокрекинга и уплотнения
Выбор — 475–540°C
Тенденция развития — 420–480°C
37. ТЕРМОДИНАМИКА РИФОРМИНГА
Влияние давленияЗначительное увеличение объема
за счет образования водорода:
по Ле Шателье — желательно
снижение давления и
отвод водорода
Ограничение:
развитие реакций
уплотнения и дезактивация
катализатора
Выбор — 3,5–5,0 МПа водорода
Тенденция развития — 1,5–2,0 МПа
38.
УСЛОВИЯ РИФОРМИНГАКатализаторы
Условия
Гидроформинг
(Mo,Cr)-Al-O
Платформинг
Pt/Al2O3
Рениформинг
(Pt-Re)/Al2O3
Полиметаллические
[(Pt-Re-Ir)-(Ge-Pb-Sn)]/Al2O3
475–550°C
1–2 МПа H2
470–540°C
470–540°C
3,5–5,0 МПа H2
3,5–5,0 МПа H2
420–480°C
1,5–2,0 МПа H2
39. ОБЩАЯ СХЕМА РИФОРМИНГА
ОЧИСТКАОТ H2S
НАФТА
ГИДРООЧИСТКА
ПЕЧЬ
РАЗДЕЛЕНИЕ
ВСГ
40. ИЗОМЕРИЗАЦИЯ
41.
УСЛОВИЯ ИЗОМЕРИЗАЦИИКатализаторы
Условия
AlCl3/SbCl5
60–120°C
Бифункциональные 1,4–7,0 МПа H2
Pt/(Al2O3-F)
360–420°C
Pt/Цеолит
250–300°C
Pt/(ZrO2-SO4)
180–210°C
Pt/(Al2O3-Cl)
120–180°C
42. ХИМИЗМ ИЗОМЕРИЗАЦИИ
Катализ AlCl3Промотор — следы олефинов
Сокатализатор — HCl
+ HCl + AlCl3
+ AlCl4
43. ХИМИЗМ ИЗОМЕРИЗАЦИИ
Катализ AlCl3+
+
44. ХИМИЗМ ИЗОМЕРИЗАЦИИ
Катализ AlCl3Недостатки:
Высокая токсичность (AlCl3/SbCl5)
Высокая коррозия
Побочная реакция:
R + AlCl4 RCl + AlCl3
45. ХИМИЗМ ИЗОМЕРИЗАЦИИ
Бифункциональный катализКатализатор Pt/(кислотный носитель)
аналог катализа платформинга
более мягкие условия (температура)
Реакции:
дегидрирование —
— изомеризация —
— гидрирование
«деароматизация»
(гидрирование аренов)
46. ХИМИЗМ ИЗОМЕРИЗАЦИИ
Алканы (С4–С5)Pt
–H2
+H2
носитель ([H ])
47. ХИМИЗМ ИЗОМЕРИЗАЦИИ
Фракция С4–С5н-Алканы
Циклопентан
i-Алканы
Олефины
i-Олефины
48. ХИМИЗМ ИЗОМЕРИЗАЦИИ
Алканы (С6)Pt
+H2
носитель ([H ])
49. ХИМИЗМ ИЗОМЕРИЗАЦИИ
НафтеныPt
–H2
носитель ([H ])
50. ХИМИЗМ ИЗОМЕРИЗАЦИИ
АреныPt
+3H2
носитель ([H ])
51. ХИМИЗМ ИЗОМЕРИЗАЦИИ
Фракция С6Метилциклопентан
н-Гексан
Циклогексан
Бензол
Метилпентаны
Гексены
Метилпентены
Циклопентены
Циклогексен