Магистерская диссертация на тему: Каталитический риформинКаталитический риформинг от англ. То rеfоrm переделывать, улучшать

Введение

Каталитический риформинг (от англ. То reform - переделывать, улучшать) - каталитическая амортизация (повышение содержания аренов в результате прохождения реакций образования ароматических углеводородов), что относятся к наряду с каталитической изомеризацией лȅгких алканов к гидрокаталитическим процессам реформирования нефтяного сырья.

Основными целями риформинга являются:

- Повышение октанового числа бензинов с целью получения неэтированого высокооктанового бензина;

- Получение ароматических углеводородов (аренов);

- Получение водосодержащего газа для процессов гидроочистки, гидрокрекинга, изомеризации и т.д.

Основой процесса каталитического риформинга бензинов есть реакции, которые приводят к образованию ароматических углеводородов. Это реакции дегидрирования шестичленных и дегидромеризация пятичленых нафтеновых углеводородов, дегидроциклизация парафиновых углеводородов. Помимо этого, второй и не менее важной в процессе каталитического риформинга есть реакция изомеризации углеводородов.

Наряду с изомеризацией пятичленных и шестичленных нафтенов изомеризации подвергаются парафиновые и ароматические углеводороды. В процессе существенную роль играют реакции гидрокрекинга парафинов, которая сопровождается газообразованием. При каталитическом риформинге также протекают реакции раскрытия пятичленного кольца нафтенов с соответствующим образованием парафиновых углеводородов.

Процессы каталитического риформинга осуществляются с наличием бифункциональных катализаторов - платины, рения, иридия, галлия, германия, олова, нанесённой на активный оксид алюминия с добавкой хлора. Платина исполняет гидрирующие - дегидрирующие функции, она тонко диспергирована на поверхности носителя, а другие металлы поддерживают ее дисперсное состояние. Носителем является активный оксид алюминия, который обладает Бренстедовскими и Льюисовскими кислотными центрами, где протекают карбонийионные реакции: изомеризация нафтеновых колец, частичная изомеризация низкомолекулярных парафинов и олефинов, гидрокрекинг парафинов. Процесс происходит при температуре 480 - 520оС, и давлении 15 - 35 кгс/см2.

Жидкие продукты (риформат) можно применять как высокооктановой компонент для автомобильных и авиационных бензинов либо направлять на выделение ароматических углеводородов, а газ, который образуется при риформинге, подвергают разделению.

Водород, который высвобождается при этом, частично используют для пополнения потерь циркулирующего водосодержащего газа и для гидроочистки исходного сырья, при этом большую часть газа с установки выводят. Получаемый водород значительно дешевле от специально производимого газа.

Помимо водородосодержащего газа из газов при каталитическом риформинге также выделяют сухой газ (С1 - С2 или С1 - С3) и сжиженные газы (С3 - С4). В итоге получают стабильный дебутанизированный бензин.

Задание 5

1. Для четырех соединений, приведенных в таблице, вычислить ∆ ƒ , , методом Бенсона по атомам с учетом первого окружения.

2. Для первого соединения рассчитать ∆ ƒ , .

3. Для четырех соединений, приведенных в таблице, методами Лидерсена и Джобака вычислить критическую (жидкость-пар) температуру (Тс), критическое давление (Рс), критический обьем (Vс). Сравнить расчетные значения с эксперементальными данными, представленными в таблице.

4. Для четырех соединений, приведенных в таблице, рассчитать ацентрический фактор (Ѡ) по уравнению Ли-Кеслера.

5. Для первого соединения рассчитать ∆ ƒ , , . Определить фазовое состояние компонента.

Соединение

Тb,К

1,1-Диметилциклогексан

Толуол

Транс-1,2-диметилциклогексан

о-Ксилол

Решение

1. 1,1-Диметилциклогексан

Из таблицы Бенсона возьмем парциальные вклады для ∆ ƒ , и , вводим набор поправок:

Поправки на гош - взаимодействие отсутствуют.

Таблица 1.1

Тип атома или группы

Количество атомов или групп данного типа

Парциальный вклад, кДж/моль

Вклад в свойство, кДж / моль

Вклад

Вклад в энтальпию, кДж/моль

Вклад

Вклад в энтропию Дж / (К*моль)

1,1-Диметилциклогексан

СН3 - (С)

СН2 -(2С)

СН - (3С)

Аддитивная составляющая свойства

2. Толуол

Из таблицы Бенсона возьмем парциальные вклады для ∆ ƒ , и , вводим набор поправок:

Поправка на симметрию:

Ơ = ơ внут * ơ внеш

Результаты приводим в таблице 1.2

Тип атома или группы

Количество атомов или групп данного типа

Парциальный вклад, кДж/моль

Вклад в свойство, кДж / моль

Вклад

Вклад в энтальпию, кДж/моль

Вклад

Вклад в энтропию Дж / (К*моль)

Толуол

СН3 - (С)

Сb - Н

Сb - С

Аддитивная составляющая свойства

Поправка на симм.

σнар=

σвнутр=

3. Транс-1,2-диметилциклогексан

Из таблицы Бенсона возьмем парциальные вклады для ∆ ƒ , и , вводим набор поправок:

Поправки на гош - взаимодействие отсутствуют.

Таблица 1.3

Тип атома или группы

Количество атомов или групп данного типа

Парциальный вклад, кДж/моль

Вклад в свойство, кДж / моль

Вклад

Вклад в энтальпию, кДж/моль

Вклад

Вклад в энтропию Дж / (К*моль)

Транс - 1,2-диметилциклогексан

СН3 - (С)

СН2 -(2С)

СН - (3С)

Аддитивная составляющая свойства

4. о-Ксилол

Из таблицы Бенсона возьмем парциальные вклады для ∆ ƒ , и , вводим набор поправок:

Поправки на гош - взаимодействие отсутствуют.

Поправка на симметрию:

Ơ = ơ внут * ơ внеш

Результаты приводим в таблице 1.4

Таблица 1.4

Тип атома или группы

Количество атомов или групп данного типа

Парциальный вклад, кДж/моль

Вклад в свойство, кДж / моль

Вклад

Вклад в энтальпию, кДж/моль

Вклад

Вклад в энтропию Дж / (К*моль)

о-Ксилол

СН3 - (С)

Сb - Н

Сb - С

Аддитивная составляющая свойства

Поправка на симм.

σнар=

σвнутр=

2. Для 1,1-Диметилциклогексан рассчитать , .

Энтальпия.

Оглавление

- Выводы

- Список литературы

- Приложение