Главная -> Словарь

Превращение нефтяного

Изменение содержания хлора на катализаторе слабо влияет на превращение нафтеновых углеводородов. От содержания хлора главным образом зависят реакции гидрокрекинга и дегидроциклизации парафиновых углеводородов^

Характеристика исходного сырья Темпера-тура, Удельная объемная скорость подачи Избыточное с давление, ат Концентрация водорода в газе, объемн. % Превращение нафтеновых или парафиновых углеводоро- Степень обессери-ванип

Расход водорода: 1 — общий; 2 — на гидрогенолиз; 3 — на превращение нафтеновых углеводородов; 4 — на собственно гидрокрекинг; 5 — на гидрирование ароматических

Этот механизм усложняется тем, что при обычных для современных процессов риформинга температурах 450—500° равновесие между тремя рассматриваемыми структурами в весьма большой степени благоприятствует образованию циклопентанового производного и ароматического углеводорода, вследствие чего в реакционной смеси возможна лишь весьма незначительная концентрация циклогексанового производного. Следовательно, повышение концентрации циклогексанового производного подавляет дальнейшее превращение циклопентанового производного в ароматический углеводород по рассмотренному механизму. Действительно, было установлено , что если исходить из смеси метилциклогексана, толуола и водорода, то в присутствии платинового катализатора на окисноалюминиевом носителе, содержащем галоид, достигается лишь превращение метилциклогексана в равновесную смесь производных щиклопентана. В этом конкретном случае дальнейшее превращение нафтеновых углеводородов в ароматические подавляли, применяя достаточно высокое парциальное давление водорода, так что фактически реакционная среда представляла равновесную смесь метилциклогексана с толуолом.

Превращение нафтеновых углеводородов в парафиновые нежелательно; так как ухудшается соотношение между выходом и октановым числом. Четкое и быстрое превращение шестичленных нафтенов в ароматические углеводороды по -сравнению с несколько более медленным превращением пятичленных нафтенов показывает, что пятичленные нафтены более подвержены разрыву кольца, чем шестичленные. Например, известно, что при работе со смесями, содержащими метилциклопентан и циклогексан, конечный выход бензола из метил-

Начальной стадией реакций, рассматриваемых на рис. 1, является превращение нафтеновых углеводородов в равновесную смесь ароматических углеводородов. Следует отметить, что это превращение дает сравнительно небольшое повышение октанового числа. Этого и следовало ожидать, поскольку октановое число исходных нафтеновых углеводородов несколько превышает среднее значение и, хотя они превращаются в высокооктановые ароматические углеводороды, получаемый продукт содержит весьма низкооктановые парафиновые углеводороды. Вторая рассматриваемая стадия — изомеризация парафиновых углеводородов в равновесную смесь изомеров, при которой нафтеновые углеводороды остаются непревращенными. Эта стадия дает большее повышение октанового числа, чем дегидрирование нафтеновых углеводородов, и больший выход. Третья стадия представляет сочетание обеих реакций, в предположении, что обе они доведены до равновесия. Из рис. 1 видно, что при этих условиях достигается октановое число около 70 при объемном выходе около 93 %. После этой стадии получается смесь, содержащая парафины изостроения, ароматические углеводороды и небольшое количество нафтенов. Следующая стадия — реакция превращения изомерных парафинов в ароматические углеводороды в результате реакции дегидроциклизации, протекающей с различной глубиной. Для каждой точки вычисляют новый углеводородный состав продукта, что позволяет определить соответствующее октановое число этого продукта. Таким путем достигается быстрое повышение октанового числа, сопровождающееся сравнительно небольшим снижением выхода. Исходной точкой для следующей стадии также является смесь изопарафинов, ароматических и небольшого количества нафтеновых углеводородов с октановым числом 70. Но на этот раз вместо реакции дегидроциклизации изомеризованные парафины подвергаются реакции гидрокрекинга с образованием более легких парафинов. Для каждой глубины гидрокрекинга вычисляли состав продуктов и расчетом находили соответствующее этому составу октановое число. На рис. 1 приведены линии, соответствующие различным сочетаниям глубины гидрокрекинга и дегидроциклизации. Очевидно, что повышение октанового числа в результате реакции гидрокрекинга достигается за счет большего снижения выхода, чем при реакциях дегидроциклизации. Следовательно, если бы протекала только реакция гидрокрекинга, то высокие октановые числа достигались бы за счет значительного снижения выхода.

Было исследовано превращение нафтеновых углеводородов на катионных формах цеолита Y. При повышенных температурах на катализаторе HMgNaY метилциклопентан и циклогексан превращались в бензол и толуол. Предполагалось, что изомеризация метилцикло-пеитана происходит на льюисовских кислотных центрах, а дегидрирование циклогексана - при участии катионов металла. При превращении метил-цик л ore к сана на цеолите HNaY протекают реакции изомеризации, дегидрирования и крекинга . Активность цеолита во всех трех реакциях увеличивалась с ростом степени декатионирования. При этом энергия активации реакции оставалась неизменной и составляла 46—54 кДж/моль для изомеризации и дегидрирования и 71-75 кДж/моль для крекинга.

При риформинге на ароматику превращение нафтеновых углеводородов протекает с выходам бензола почти ЮСИУо от теоретического, а толуола и' более тяжелых ароматических углеводородов больше 100%.

Температура, °С Превращение нафтеновых углеводородов, % Избирательность

тура, °С превращение нафтеновых, % избирательность ! превращение нафтеновых, % избирательность

Бартон считает, что мнение, будто природные циклические нефти образовались из парафиновых нефтей, противоречит геологическим данным. Он указывает, что чем глубже залегает нефть, тем больше шансов на то, что реакции дошли до конца. Так как парафиновые углеводороды термодинамически наиболее стойки, то они и должны являться конечным продуктом реакций. В действительности более глубокие слои, как правило, бывают более парафиновыми и более богатыми летучими компонентами. Поэтому Бартон предполагает, что протонефть имеет нафтеновый характер и что эволюция нефти протекает от нафтенового к парафиновому ряду. Превращение нафтеновых нефтей в парафиновые легче всего себе представить как результат гидрогенизации. Затруднение заключается в том, чтобы найти, откуда берется требуемый водород. Разумное объяснение «гипотезы гидрогенизации» может быть дано микробиологическим образованием водорода.

Под промышленным процессом гидрокрекинга подразумевается глубокое каталитическое превращение нефтяного сырья при высоком парциальном давлении водорода. Гидрокрекингу подвергают в основном тяжелые виды сернистого сырья, газойли, деасфальти-заты гудронов и нефтяные остатки. Целью процесса является получение светлых нефтепродуктов. В зависимости от расхода водорода процесс может быть направлен на максимальный выход бензина, реактивного топлива или дизельных фракций. В значительно меньших масштабах используют гидрокрекинг для переработки бензинов с целью получения фракций легких изопарафинов

Всякое деструктивное превращение нефтяного сырья связано с распределением водорода между продуктами крекинга. Выход бензина при термическом крекинге непосредственно зависит от того, насколько обеднен водородом, по сравнению с исходным сырьем,

Превращение нефтяного сырья при слабых и сильных взаимодействиях

ПРЕВРАЩЕНИЕ НЕФТЯНОГО СЫРЬЯ ПРИ СЛАБЫХ И СИЛЬНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯХ ВМС И НМС

Первые установки коксования представляли собой большие металлические кубы с внешним обогревом от специальной печи. В куб загружали сырье , температуру поднимали до 500 °С, и в течение определенного времени происходило превращение нефтяного сырья в кокс, естественно, без доступа воздуха. Длительность операции определялась выделением летучих. Затем кокс из куба выгружали.

Превращение нефтяного сырья в термических процессах может рассматриваться, исходя из представлений о молекулярной структуре органических соединений, входящих в состав сырья и о состоянии химических связей . С повышением температуры возрастает амплитуда колебаний и колебательная энергия атомов и групп в молекуле. Молекула становится более реакционноспособной. Если для какой-

Гидрокрекинг - глубокое термокаталитическое превращение нефтяного сырья для получения бензина, реактивного и дизельного топлив.

Под гидрокрекингом подразумевают глубокое каталитическое превращение нефтяного сырья при высоком парциальном давлении водорода. Гидрокрекингу подвергают в основном тяжелое сырье - тяжелые сернистые газойли, деасфальтизаты гудронов, нефтяные остатки.

В производстве нефтяного битума искусственно воспроизводится процесс асфальтообразования, в значительной степени подобный естественному. Однако превращение нефтяного сырья в асфальтоподобное вещество на заводах происходит в неизмеримо более короткий срок, исчисляемый часами. Здесь в полной мере использована способность нефтяных углеводородов и смол переходить в асфальтены под влиянием тепла или окисляющего действия воздуха .

Превращение нефтяного сырья при слабых и сильных взаимодействиях

ПРЕВРАЩЕНИЕ НЕФТЯНОГО СЫРЬЯ ПРИ СЛАБЫХ И СИЛЬНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯХ ВМС И НМС