3582327255

1. Procesy przemysłu rafineryjnego do pozyskiwania paliw: hydrorafinacja, reforming, hydrokraking, kraking katalityczny

Reforming

Głównym produktem reformingu są komponenty benzyn silnikowych zwane reformatami, które charakteryzują się wysoką liczbą oktanową, co wynika z dużej zawartości węglowodorów aromatycznych i izoparafinowych. Reformaty są wciąż zdecydowanie najważniejszym źródłem tych węglowodorów. Ich wydzielanie z reformatów stanowi jednak specyficzny problem optymalizacyjny, gdyż:

-węglowodory aromatyczne nadające wysoką oktanowość reformatowi są jednocześnie niezwykle ważnymi surowcami w syntezach organicznych

-zawartość benzenu oraz sumy jednopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w benzynach jest od kilku lat ostro limitowana ze względów ekologicznych.

Istota pracy instalacji reformingu polega na przekształceniu średnich i ciężkich benzyn z DRW, niekiedy z dodatkiem benzyn tzw. Wtórnego pochodzenia (np. hydrokraking lub kraking katalityczny), w benzyny o charakterze nasyconym i LO > 90. W stosunku do surowca uzyskuje się wzrost liczby oktanowej o 30-40 jednostek.

Podczas katalitycznego reformingu zawarte w benzynach węglowodory ulegają różnym reakcjom chemicznym przyspieszanym i ukierunkowywanym przez dwufunkcyjny katalizator zawierający platynę osadzoną na tlenku glinu o odpowiedniej budowie sieci krystalicznej. Tlenek ten posiada właściwości kwasowe, które intensyfikuje dodatek chloru jako promotora. Najważniejsze reakcje chemiczne przebiegające w procesie katalitycznego reformingu benzyn:

1)    Odwodornienie sześcioczłonowych naftenów do węglowodorów aromatycznych

Cykloheksan -(-H2)-> Cykloheksen -(-2H2)-> Benzen + 3H2

Reakcji sprzyjają wysoka temperatura (>520K) i małe ciśnienie cząstkowe wodoru sprzyjają osiągnięciu wyższego stopnia przereagowania.

2)    Dehydroizomeryzacja pięcioczłonowych naftenów

Metylocyklopentan -> cykloheksan -> Benzen + 3H2 Podobnie jak wyżej duża temperatura i niskie ciśnienie cząstkowe.

3)    Dehydrocyklizacja parafin

Heksan -(-H2}-> cykloheksan -{-3H2)-> Benzen + 3H2

Pierwsze stadium polega na pośrednim powstawaniu olefin, które zostają zaadsorbowane na dwóch sąsiednich centrach katalizatora.Następnie pierścień zostaje zamknięty 1 następuje natychmiastowe odwodornienie.

4)    Izomeryzacja

Podczas reformingu przebiegają trzy typy reakcji izomeryzacji węglowodorów:

^izomeryzacja n-parafin do izoparafin

*izomeryzacja zawartych w surowcu i tworzących się w procesie węglowodorów alkiloaromatycznych ^izomeryzacja pięcioczłonowych cykloolefin do sześcioczłonowych

5)    Hydrokrakowanie

Reakcje te prowadzą do węglowodorów nasyconych o mniejszej masie molowej, często o budowie bardziej rozgałęzionej.

Surowiec do procesu reformingu poddaje się rektyfikacji i kieruje się frakcje wrzącą w temperaturze powyżej 85 °C, która poddaje się następnie hydrorafinacji. Ze względu na wrażliwość katalizatora na związki siarki, frakcje tę należy wcześniej poddać procesowi odsiarczania. Z surowca należy również usunąć związki azotu, gdyż podczas procesu uwodorniają się one do amoniaku, który osłabia kwasowy charakter nośnika.