Нефтни қайта ишлашда каталитик жараёнлар фанида маърузалар матни

7-маъруза
Каталитик риформинг жараёнлари.

Каталитик риформинг жараёни нефтни қайта ишлаш заводларининг асосий жараёнларидан бири бўлиб, нефт таркибидан олинадиган бензин фракциясини октан сони кам бўлганлиги учун, уни ички ёнар двигателларида ишлатилиб бўлмаслиги натижасида таркибидаги нафтен углеводородларни ароматик углеводородларга ўтказиш учун риформинг қилинади. Нефтни ҳайдаб бензин фракцияси олинганда унинг октан сони 45-50 гача бўлади. Ҳозирги ички ёнар двигателларида 76-93 октан сонли бензин ишлатилади. Бензинни каталитик риформинг қилинганда унинг октан сони 80-90 га етади.

Каталитик риформинг учун хом-ашё сифатида тўғри ҳайдаб олинган бензиндан ташқари, иккиламчи бензинлар термик ва гидрокрекинг ва кокслаш жараёнидан чиққан бензинлар ишлатилади.
Иккинчи томондан каталитик крекинг жараёнида ажралиб чиққан, таркибида 84% водород бўлган газ гидрогенезация жараёнлари учун арзон хом-ашё ҳисобланади.


Каталитик риформинг жараёнида углеводородларнинг кимёвий ўзгариши

Каталитик риформинг жараёнида олти ҳалқали нафтен углеводородлар декурогенезация (водородсизлантирилиб) парафин углеводородлар дегидроциклизация қилинади.

Каталитик риформинг жараёнида олти ҳалқали нафтен углеводородлар водородсизлантирилиб ароматик углеводородлар ҳосил бўлади. Масалан, диметилциллагексан дегидридланиб ксилол олинади:



Метил циклогександан толуол олинади:



Бензин таркибида беш ҳалқали алкил гуруҳи бўлган нафтен углеводородлар платина, платина – рений катализаторлари иштирокида олти ҳалқали нафтен углеводородларига изомерланиб, кейинчалик у дегидрогенезацияланиб ароматик углеводородга ўтади. Масалан:

Каталитик риформинг жараёнида кетадиган иккинчи асосий реакциялардан парафин углеводородларни дегидроциллизация реакциясидир.
Бензин қайта ишлаганда унинг таркибидаги парафин углеводородлар 500-550С да катализатор иштирокида ароматик углеводородларга айланганлиги В.И. Кучинер томонидан аниқланган. Платина катализатори иштирокида 300-310С да н-октан, о-ксилол ва этилбензолга айланишини Б.А. Казанский, А.Ф. Платэ аниқлаган.

2,5-диметилгександан п-ксилол олинади.

Ароматик углеводородлар парафинлардан ташқари, асосий занжирда 6 углерод атомидан кам бўлган изопарафинлардан, масалан, 2,2-4 учметилпентандан ҳосил бўлади. Бу реакцияни механизмини қуйидагича бўлиши мумкин. Реакция босимда беш аъзоли нафтен, у изомерланиб олти аъзоли нафтенга ўтади ва у дегидридланиб ароматик углеводородга айланади.
Каталитик риформинг жараёнида саноат шароитида алкилциклопентан парафинга нисбатан енгил ароматик бирикмага айланади. Нормал парафинларни молекуласида углерод атомларини сони ўнтадан ошиқ бўлса, изопарафинларни дегидроцикланиши тезлиги юқори бўлади. Молекуласида углерод атомларини сони 6тадан кам бўлмаса, парафинларни дегидроциклланиши вақтида олдин олефинга айланади. Нафтен дегидридланиб ароматик углеводородга айланади. Риформинг шароитида парафинларни дегидроцикланиши, нафтенларни дегидридланишига нисбатан секин бориб, гидрокрекинг кетиб, олефин ҳосил бўлади ва у кейинчалик водород билан туйинади. Ҳосил бўлган енгил парафинлар С₅-С₆ маълум миқдорда изомерланади. Аммо бу реакцияларни кетиши учун пастроқ ҳарорат бўлиши керак.
Риформинг жараёнида хом-ашё таркибидаги ва риформинг натижасида ҳосил бўлган алкил ароматик углеводородлар изомерланиши ва деалкилланиши мумкин. Ароматик углеводородлар конденсатланиб, полициклик ароматик углеводородлар ҳосил қилади.
Риформинг қилинган бензин фракциясини таркибида 1,1% гача конденсатланган ароматик углеводородлар алкилнафталин ва алкилиндоллар борлиги масс – спектриал анализ қилиб аниқланган.
Риформинг жараёнида хром ва молибден ва алюмомолибден катализаторлари ишлатилиб, улар унга селектив ва фаол бўлмаган. Ҳароратни 540С кўтарилганда крекинг реакциялари тезлашган. Нафтен углеводородларни дегидрогенезация реакцияси ҳароратнинг ошиши билан тезлашади, шунинг учун реакцияга киришувчи моддани катализатор юзасига диффузияси муҳим рол ўйнади. Нафтен углеводородларни дегидрогенезациясини катализаторнинг катта ва ўрта ғовакларида яхши кетиши аниқланди.