Реферат: Химическая технология органических веществ

Гетероароматика

Наиболее простая

Многокольцевая ароматика

Моноароматические соединения

Многокольцевые нафтены

Мононафтены

Парафины

Наиболее сложная

Кроме того, для реагента заданного типа большие молекулы имеют тенденцию к более быстрому вступлению в реакцию по сравнению с меньшими молекулами. О сложности крекинга нафтенов и парафинов свидетельствует тот факт, что циркулирующий нефтепродукт на установке гидрокрекинга содержит значительное количество нафтенов и большое количество парафинов.[4]

3.Катализаторы процесса

Материальный баланс процесса и качество продуктов в значитель­ной степени зависят от свойства катализатора: соотношения и активности его гидрирующей и кислотной функций. В зависимости от целевого назначения процесса применяют катализаторы с преобладанием или гидрирующей, или крекирующей функции. При этом образуются продукты соответственно или легкого, или глубокого гидрокрекинга.

Катализаторы гидрокрекинга вакуумного газойля, как правило, со­стоят из следующих основных компонентов:

1) кислотного компонента (аморфного или кристаллического алюмо­силиката, обеспечивающего расщепляющую и изомеризующую функ­ции катализатора);

2) металла или сочетания металлов в восстановленной, оксидной или сульфидной форме, обеспечивающих гидрирующую и расщепляю­щую функции; 3)связующего, обеспечивающего механическую прочность и оказывающего влияние на формирование пористой структуры катализатора

Бифункциональность катализаторов гидрокрекинга определяется химизмом превращения углеводородов, входящих в состав сырья (гидрогенолиз алканов и нафтеновых углеводородов, гидродеалкилирование алкилполициклических соединений, гидрирование ароматических, углеводородов, гидрогенолиз гетероорганических соединений).

Иллюстрацией бифункциональное катализаторов гидрокрекинга
может служить механизм превращения парафинов и олефинов, представленной на
рисуноке 1.

На практике для гидрокрекинга вакуумного сырья применяют два типа катализаторов: аморфные (оксидно-сульфидные или металлосиликатные) и цеолитсодержащие.

Опубликованные патентные и рекламные данные по промышлен­ным катализаторам показывают, что катализаторы гидрокрекинга вакуумного газойля различных фирм достаточно сильно различаются по.химическому составу,но, как

Рис. 1 Механизм гидрокрекинга

пС_т (I) - парафин; пС_т (II) - олефин; nС_m ⁺ - карбоний-ион; Н* - гидрирующие, дегидрирующие центры; А* - кислотные центры; iC₅ изопентан

правило, в качестве гидрирующих металлов содержат никель (кобальт) и молибден (ванадий).

В качестве кислотного компонента, выполняющего крекирующую и изомеризующую функции, используют твердые кислоты, входящие в состав катализаторов крекинга: цеолиты, алюмосиликаты и оксид алюминия. Для усиления кислотности в катализатор иногда вводят га­логены.

Для активирования катализаторов гидрокрекинга используют также разнообразные промоторы: рений, родий, иридий, редкоземельные элементы и др. Функции связующего часто выполняют кислотный ком­понент (оксид алюминия, алюмосиликаты), оксиды кремния, титана, циркония, магний- и цирконийсиликаты.

Таким образом, полифункциональные катализаторы гидрокрекинга с оптимальной гидрирующей и высокой кислотной активностями обес­печивают:

1) небольшой выход легких парафинов С₁ – С₃ ;

2) высокое содержание i-C₄ (от 70 до 80 %) в бутановой фракции;

3) высокое содержание изомеров (до 95 %) во фракциях С₅ -С₆ , что обеспечивает ИОЧ легкого бензина (до 85 %) на уровне от 86% до 88%;

4) содержание во фракции C₇ до 50 % нафтеновых углеводородов (прекрасное сырье для риформинга);