催化重整反应的特点.docx

催化重整反应的特点1、六元环烷烃的脱氢1)反应很快，在工业应用条件下，一般能达到化学平衡;2)强吸热反应，且碳原子数越少，环烷脱氢反应热越大;3)平衡常数都很大，且随着碳原子数的增大而增大;4)它是生产芳烃和提高辛烷值的主要反应。2、五元环烷烃的异构脱氢1）五元环烷烃的异构脱氢反应是强吸热反应；2）五元环烷烃异构脱氢反应可看作由两步反应组成；3）反应比六元环烷脱氢反应慢，大部分可转化成芳烃。3、五元环烷烃与六元环烷烃重整反应的对比1）五元环烷烃的异构脱氢反应与六元环烷烃的脱氢反应在热力学规律上是很相似的，即它们都是强吸热反应，在重整反应条件下的化学平衡常数都很大，反应可以充分地进行；2）从反应速度来看，这两类反应却有相当大的差别，五元环烷烃异构脱氢反应的速度较低；3）当反应时间较短时，五元环烷烃转化为芳烃的转化率会距离平衡转化率较远；4）与六元环烷烃相比，五元环烷烃还较易发生加氢裂化反应，这也导致转化为芳烃的转化率降低。5）提高五元环烷烃转化为芳烃的选择性主要地是要靠寻找更合适的催化剂和工艺条件。6）催化剂的异构化活性对五元环烷烃转化为芳烃有重要的影响。4、烷烃的环化脱氢反应环烷烃在重整原料中含量有限，如何使烷烃生成芳烃有着重要意义；从热力学角度来看，分子中碳原子不小于6的烷烃都可以转化为芳烃，而且都可能得到较高的平衡转化率；为了使烷烃更多地转化为芳烃，关键在于提高烷烃的环化脱氢反应速度和提高催化剂的选择性；烷烃的分子量越大，环化脱氢反应速度也越快；从热力学上分析，虽然烷烃在重整条件下环化脱氢的平衡转化率还比较高，但是在实际生产中，烷烃的转化率却很低，距离平衡转化率很远；与仅使用铂催化剂相比，使用铂铼催化剂时烷烃的转化率高一些提高反应温度和降低反应压力有利于烷烃转化为芳烃，但是催化剂上积炭速度加快，生产周期缩短；铂铼等双金属和多金属催化剂比铂催化剂有更好的选择性，较高的容炭能力和较高的稳定性，在低压和高温下能保持活性稳定，从而大大地提高了芳烃的产率。5、异构化反应在催化重整条件下，各种烃类都能发生异构化反应，其中最有意义的是五元环烷烃异构化生成六元环烷烃和正构烷烃异构化；正构烷烃异构化可提高汽油的辛烷值，由于异构烷烃比正构烷烃更易于进行环化脱氢反应，因此异构化也间接地有利于生成芳烃；正构烷烃的异构化是轻度放热的可逆反应，因此反应产物的辛烷值最高只能达到平衡异构混合物的辛烷值。烷烃的分子越大，其平衡异构物的辛烷值越低；烷烃异构化反应是放热反应，提高反应温度将使平衡转化率下降；但实际上常常是提高温度时异构物的产率增加，这是因为升温加快了反应速度而又未达到化学平衡之故；但反应温度过高时，由于加氢裂化反应加剧，异构物的产率又下降；反应压力和氢油比对异构化反应的影响不大。6、加氢裂化反应加氢裂化反应是包括裂化、加氢、异构化的综合反应；加氢裂化生成较小的烃分子和较多的异构产物，有利于辛烷值的提高，但是会使汽油收率下降；主要是按正碳离子机理进行的反应；烷烃加氢裂化生成小分子烷烃和异构烷烃环烷烃加氢裂化而开环，生成异构烷烃；芳香烃的苯核较稳定，加氢裂化时主要是侧链断裂，生成苯和较小分子的烷烃；含硫、氮、氧的非烃化合物在加氢裂化时生成氨、硫化氢、水和相应的烃分子；加氢裂化是中等程度的放热反应，可以认为加氢裂化反应是不可逆反应，因此一般不考虑化学平衡问题而只研究它的动力学问题；提高反应压力有利于加氢裂化反应的进行；加氢裂化反应速度较低，其反应结果一般在最后的一个反应器中才明显地表现出来。7、生焦反应生焦倾向的大小与原料的分子大小及结构有关，馏分越重、含烯烃越多的原料通常也容易生焦；有的研究者认为，在铂催化剂上的生焦反应，第一步是生成单环双烯和双环多烯；有的认为烷基环戊烷脱氢生成的烷基环二烯是生焦的中间物料关于生焦的位置，多数研究者认为在催化剂的金属表面和酸性表面均有焦炭沉积。