Mansurov isroilning neft va gaz kimyosi fanidan

2–jadval. Riforming katalizatorlarining qiyosiy ta'rifi va jarayon natijalari.

Koʻrsatgich	PR-51 Rossiya	REF-25 Rossiya	R-86 AQSH	RG-682 Fransiya
Oxirgi bosqich reaktoridagi bosim, MPa	1.3–1.5	2.0–2.5	1.3–1.5	1.3–1.5
Barqaror S3 katalizatorining	85–87	84–85	84–85	84–85
Aromatik uglevodorodning	58–60	54–55	56–57	57–58
Vodorodning	2.5–2.9	2.0	2.0–2.4	2.2–2.6
Barqaror stabilizatning miqdori	98–100	95–98	95–98	95–98
Pt	0.23	0.25	0.25	0.30
Re	0.30	0.40	0.40	0.40
Nisbiy yuza m²/g	250	250	180	210
Gʻovaklar hajmi sm³/g	0.65	0.8	0.38	0.61
Slindirlarning diametri, mm	1.6	1.8	1.6	1.6
Oʻyilgan zichlik kg/m³	680	700	730	690

Katalitik riforming vaqtida neftning benzin fraksiyasi uglevodorodlari katta miqdori aromatik uglevodorodlarga aylanadi. Bunda olti a'zoli naften uglevodorodlari degidridlanishi, alkillangan besh a'zoli neftenlarni degidro- izomerlanishi va parafin uglevodorodlarini degidroksilanishi kuzatiladi. Bir vaqtning oʻzida aromatik uglevodorodni dealkillanish reaksiyalari ham boradi. Shuningdek, ularni zichlanishi tufayli katalizator yuzasida koks qatlamini hosil boʻlishiga olib keladi. Katalizator kokslanishini oldini olish va kreking vaqtida hosil boʻlgan toʻyinmagan uglevodorodlarni gidrogenlanishi uchun reaktordagi vodorod bosimini yuqori oktanli benzinni olishda 3–4 MPa, individual uglevodorodlar olishda 2MPa da saqlash zarur.

Barcha asosiy reaksiyalar issiqlik yutilishi bilan kechadi. Uglevodorodlarni oʻzgarish darajasi jarayon issiqlik effekti yigʻindisiga koʻra aniqlanadi. Jarayon borishida temperatura kamayadi va xomashyoda boshqa oʻzgarish kuzatilmaydi. Shuning uchun xomashyoni toʻla oʻzgarishi uchun aralashmani oraliq qizdirishdan oʻtkazish lozim. Jarayon toʻla oʻtishi uchun odatda 3 ta ketma ketlikda oʻrnatilgan reaktorlardan foydalaniladi.

1.3. KATALITIK RIFORMING JARAYONINING KIMYOSI
Katalitik riforming asosida uchta turdagi reaksiyalar yotadi:
1)Alkanlarni degidrotsiklizatsiyalash, alkilsiklopentanlarni degidroizomerizatsiyalash, siklogeksanlarni degidrogenlash yoʻli bilan dastlabki xomashyoni aromatlash;
2) uglevodorodlarni izomerlash;
3) gidrokreking.
Katalitik krekingda boʻlgani kabi yuqorida nomlari keltirilgan riforming reaksiyalarini amalga oshirish benzinning oktan sonini oshishiga olib keladi. Bifunksionalli katalizatorlarni qoʻllash katalitik krekingga nisbatan rifoming jarayonlarida karbokationning hosil boʻlishini ancha yengillashtiradi. Chunki reaksiyaning boshlanishi uchun zarur boʻlgan alkenlar platinali katalizatorlarda alkan va sikloalkanlarning qisman degidrogenlanishidan hosil boʻladi. Alkenlar undan keyin kislotali katalizatorda protonlanadi va karbokationlarga xos boʻlganbarcha reaksiyalarga kirishadi. Shuning uchun riforming jarayonidagi kislotali katalitik reaksiyalarning tezligiga katalitik krekingdagiga qaraganda yuqoriroq boʻladi.
Alkanlarning oʻzgarishlari. Riforming jarayonida alkanlarning izomerlanishiga, degidrotsikllanishiga va gidrokrekinglanishiga duchor boʻladi. Alkanlarning izomerlanishi karbokationli mexanizm bilan boradi, bunda riforming sharoitida termodinamik barqarorroq boʻlgan kam tarmoqlangan izomerlar hosil boʻladi. Izomerlanish tezligi alkanning molekulyar massasi oshishi bilan ortadi. Degidrotsikllanish–riformingning asosiy reaksiyalaridan biridir, uning mohiyati alkanlarni arenlarga aylantirishdan iborat:
C_nH_2n+2 —> ——R + 4H₂

Degidrotsikllanish issiqlikning yutilishi (250 kJ/mol atrofida)
bilan amalga oshadi, shuning uchun reaksiyaning muvozanat konstantasi
harorat oshishi bilan ortadi. Bosim reaksiya muvozanatini chapga, yaʼni
arenlarni gidrogenlash tomoniga siljitadi. Ammo amalda katalizatorda
koksning toʻplanishini kamaytirish uchun jarayonni vodorodning yuqori
bosimi ostida olib boradilar. 500 0S haroratda vodorodning bosimi 1,5
– 1,7 MPa boʻlganda n – geptanni toluolga konversiyalanishining
muvozanatli darajasi 95 % ni tashkil qiladi.
1.Platina katalizatori ishtirokida alkanlarni triyengacha
degidrogenlab, soʻngra uni platina yoki alyuminiy oksidida sikllash:



C–C–C–C–C–C —> C=C–C=C–C=C —>
2. Platinada halqali oraliq kompleks orqali C₅ – sikllanish:

3. Platinada alkanlarni alkenlargacha degidrogenlash va alkenlarni alyuminiy oksidida sikllanib besh aʼzoli halqani hosil qilishi. Reaksiya kelishilgan mexanizm boʻyicha boradi va bu mexanizm qoʻshbogʻni kislotali markaz bilan protonlashni hamda shu vaqtning oʻzida zanjirdagi uglerod atomidan protonni ajratib olishni oʻz ichiga oladi:


Hosil boʻlgan besh aʼzoli sikllar kislotali markazlarda olti aʼzolilarga izomerlanadi va soʻngra metallar ishtirokida arenlargacha degidrogenlanadi. Tajriba maʼlumotlar aromatlash jarayoni koʻrib chiqilgan barcha yoʻnalishlar boʻyicha borishini isbotlaydi. Agar dastlabki alkanning asosiy zanjirida oltitadan kam uglerod atomi boʻlsa, unda aromatlash jarayonidan oldin asosiy zanjir uzayishi bilan boradigan alkanlarning izomerlanishi sodir boʻladi. Aromatlashning tezligi alkan zanjir uzunligining oshishi bilan ortadi. Oʻnta va undan ortiq uglerod atomini saqlagan alkanlar tutashgan halqali arenlarni hosil qiladi. Ancha uzun yon zanjirga ega boʻlgan arenlar qoʻshimcha halqalarni hosil qiladi:

Alkanlarning degidrotsikllanishi natijasida halqada eng yuqori miqdorda metil guruhlarini saqlagan benzol va naftalinlarning gomologlari hosil boʻladi. Alkanlarning gidrokrekingi past molekulali birikmalarning hosil boʻlishiga olib keladi:

Riforming jarayonida gidrokrekingning roli faqat bitta maʼnoga ega emas. Bir tomondan, alkanlar molekulyar massasining pasayishi oktan sonining oshishiga olib keladi, ikkinchi tomondan gidrokreking natijasida ancha koʻp miqdorda gaz holidagi mahsulotlar hosil boʻladi, bu esa benzinning chiqishini kamaytiradi. Shunday qilib, gidrokreking roli chegaralangan boʻlishi kerak.
Haroratga bogʻliq boʻlgan holda 0,7 MPa da va xomashyo yetkazib berishning hajmiy tezligi 2 soat^–1 boʻlganda n– geksan riformingining natijalari quyida keltirilgan:

Riforming	474^0C	500⁰C	525⁰C
Oʻzgarish darajasi,%	80.2	86.8	90.4
Oʻzgargan alkanlarga hisoblaganda chiqim,% mol	16.6	24.1	27.4
Arenlarni izomerlanish mahsulotlari	58.0	36.9	23.4
Gidrokreking mahsulotlari	25.0	38.0	49.0

Gidrokreking rolini kamaytirish uchun jarayonni mumkin qadar past bosimda olib borish maqsadga muofiqdir, bu esa bir vaqtning oʻzida arenlarni muvozanatli hosil boʻlishiga olib keladi. 510⁰C haroratda, hajmiy tezligi 1,5 soat^-1 boʻlganda va turli xil bosimda n – nonan riformingining (dastlabki nonanga nisbatan %da):

	0.7MPa	21.5MPa
C1 —C4	10.5	21.5
Aromatik boʻlmagan C5 va yuqori	19.0	20.0
C6	1.6	2.0
C7	3.1	5.8
C8	6.2	10.1
C9	54.5	36.4