REACTIILE PRINCIPALE ALE PROCESULUI DE REFORMARE CATALITICA

REACTIILE PRINCIPALE ALE PROCESULUI DE REFORMARE CATALITICA

Dehidrogenarea ciclohexanilor si alchilciclohexanilor

Aceste reactii sunt calalizate de matalul depus pe suportul a carui textura determina marimea suprafetei, marimea si distributia porilor, care imprima o anumita structura cristalina a metalului dispersat, avand deci o influenta directa asupra functiei hidrogenante a catalizatorului.

Schema generala a dehidrogenarii unei hidrocarburi alchilciclohexanice se prezinta astfel

Reactia este reversibila, puternic endoterma, DH=210 kJ/mol (50kcal/mol), cu echilibru termodinamic deplasat complet spre dreapta la temperaturi ridicate (cca.500C) si chiar la presiuni ridicate de 30-40bar. Formarea de hidrocarburi aromatice este favorizata de cresterea temperaturii so scaderea presiunii partiale a hidrogenului, respectiv a presiunii pe sistem so a raportului molar hidrogen hidrocarbura.

Efectele reactiei de dihidrogenare sunt asociate cu urmatoarele cresteri ale continutului de hidrocarburi aromatice in benzina reformata ale cifre octanice ca urmare a aromatizarii ale productiei de hidrogen.

Reactiile de dehidrogenare ale alchilciclohexanilor au valor mari ale constantei vitezei de reactie necesitand un volum mic de catalizatori, ele desfasuradu-se preponderent in primul reactor al instalatiei de RC.

Dehidroizomerizarea alchilciclopentanilor

Reactiile de acest tip se desfasoara dupa un mecanism ionic, fiind catalizate de suportul acid.

Functia izomerizanta a catalizatorului are o mare importanta datorita cresterii continutului de hidrocarburi izoparafinice so hidrocarburi aromatice, resaectiv a cifrei octanice a reformatului- Astfel, izomerizarea n-alcanilor in izoalcani conduce la cresteria cifrei octanice a reformatului.

Reactia de dehidroizomerizare, care in prima etapa, priveste izomerizarea alchiciclo-pentanilor in alchilciclohexani cu caldura de reactie DH= -16-25kJ/mol este urmata de reactia de dehidrogenare dupa schema:

Se realizeaza conversii in alchilaromatice de 80-70% cu toate ca echilibru termodinamic al primei reactii este deplasat cu cresterea temperaturii spre alchilciclopentani.

Efectele aceste reactii conduc la o crestere a continutlului de hidrocarburi aromatice in produse de reformare si o crestere a cifrei octanicea acestora. Reactia este inhibata de aromatele formate prin dehidrociclizare.

Izomerizarea alcanilor

Izomerizare n-alcanilor in izoalcani conduce la cresterea CO al benzinei reformate. Viteza de aceasta reactie este cea mai mica.

Dehidrociclizarea alcanilor

Prin aceasta reactie hidrocarburile normale si izoparafinice din materia prima sunt transformate in hidrocarburi aromatice dupa schema

Importanta acestei reactii pentru procesul de reformare catalitica consta in cresterea puternica a cifrei octanice, a productiei de hidrogen, a productiei de hidrocarburi aromatice prin randament de 20-50%.

Cresterea temperaturii in zona de reactie mareste viteza de reactie si deplaseaza echilibru termodinamic spre formarea de aromatice, in timp ce cresterea presiunii este desfavorabila aromatizarii.

Ca mecanism al acestei reactii se admite participarea functiei metalice dehidrogenante ti a functiei acide in etapa de ciclizare si izomerizare. Se disting urmatoarele etape: dehidrogenarea hidrocarburilor parafinice in hidrocaruri olefinice; ciclizarea hidrocarburilor olefinice in hidrocarburi cicloparafinice cu ciclu de 5 sau 6 atomi de carbon; dehidrogenarea alchilciclohexanilor in hidrocarburi aromatice.

Hidrocracarea

Prin reactia de hidrocracare se inteles cracarea hidrocarburilor alcanice asociate cu hidrogenarea acestora.

Etapa de cracare este endoterma, iar cea de hidrogenare este puternic exoterma, astfel ca reactia globala este exoterma.Viteza de reactie creste cu cresterea temperaturii si cu cresterea presiunii.

Reactiile de hidrocracare contribuie la cresterea cifrei octanice a reformatului      atat prin transformarea unor hidrocarburi parafinice cu cifre octanice negative in hidrocarburi cu masa moleculara mai mica si partial, cu structura izo, cat si prin efectul disparitiei acestor hidrocarburi(transformate in gaze), a caror prezenta diminueaza cifra octanica.

Hidrodecilizarea (hidrogenare)

Prin reactia de hidrodeciclizare se intelege cracarea hidrocarburilor cicloalcanice asociate cu hidrogenarea acestora.