Химизм и термодинамика процесса

Целевыми в процессах каталитического риформинга являются реакции образования ароматических углеводородов за счет:

1) дегидрирования шестичленных цикланов

2) дегидроизомеризации циклопентанов

3)дегидроциклизации (С₅— или С₆ дегидроциклизации) парафиновых углеводородов

В процессе параллельно протекают и нежелательные реакции гидрокрекинга с образованием как низко-, так и высокомолекуляр­ных углеводородов, а также продуктов уплотнения - кокса, откла­дывающегося на поверхности катализаторов.

Наиболее важные реакции риформинга, ведущие к образованию ароматических углеводородов из нафтенов и парафинов, идут с по­глощением тепла, реакции изомеризации нафтенов и парафинов имеют тепловой эффект, близкий к нулю, а реакции гидрокрекинга экзотермичны (табл. 4).

Как видно из табл. 4, в условиях каталитического риформин­га наиболее легко и быстро протекают реакции дегидрирования го­мологов циклогексана. Относительно этой реакции скорость аро­матизации из пятичленных нафтенов примерно на порядок ниже. Наиболее медленной из реакций ароматизации является дегидроциклизация парафинов, скорость которой (на два порядка ниже) лими­тируется наиболее медленной стадией циклизации.

Превращения нафтеновых и парафиновых углеводородов в аро­матические - обратимые реакции, протекающие с увеличением объе­ма и поглощением тепла. Следовательно, по правилу Ле-Шателье, равновесная глубина ароматизации увеличивается с ро стом температуры и понижением парциального давления водорода. Однако промышленные процессы риформинга вынужденно осуще­ствляют либо при повышенных давлениях с целью подавления per акций коксообразования, при этом снижение равновесной глубину ароматизации компенсируют повышением температуры, или с не прерывной регенерацией катализатора при пониженных давлени­ях.

Так, для достижения 95 %-ного равновесного выхода бензола из цнклогексана требуется следующее сочетание рабочих температур и давлений:

Таблица №4