ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химические основы процесса каталитического риформинга из "Становление и развитие процесса каталитического риформинга" Автомобильный транспорт является основным источником загрязнения окружающей среды токсичными продуктами сгорания топлив. В России, как и в большинстве развитых стран, ужесточаются требования к автомобильным бензинам по содержанию серы (не более 0,05% масс.), бензола (не более 5% об.), ароматических углеводородов (не более 45% об.) и олефиновых углеводородов (не более 20% об.), базовым компонентом которых является катализат риформинга. [c.3] Установки каталитического риформинга перерабатывают различные прямогонные бензиновые фракции с получением целевых продуктов высокооктановый компонент бензина, бензол, толуол, ксилолы и водородсодержащий газ. [c.3] Со времени пуска первой промышленной установки гидроформинга в 19.40г. по настоящее время процесс претерпел значительное усовершенствование и модернизацию как в технологии, так и в используемых катализаторах прошёл путь развития от стационарного до движущегося слоя катализатора, от монометаллического до би- и полиметаллического катализаторов, что способствовало улучшению экономических показателей. В настоящее время освоено в мире свьппе 10 видов различных технологий, в которых используются свыше 100 типов би- и полиметаллических катализаторов. [c.3] Мощности каталитического риформинга в России составляют 9,3% от суммарной мощности первичной переработки нефти, и она занимает второе место в мире, уступая по этому показателю только США. В компонентом составе бензинового фонда содержание риформата достигает 54,1%, то есть процесс каталитического риформинга занимает ведущее место в производстве высокооктановых бензинов на российских предприятиях. [c.3] Таким образом, каталитический риформинг, постоянно совершенствуясь, прошел несколько этапов развития, которые связаны как с изменением состава и свойств катализатора, так и с изменением технологии процесса. [c.3] В учебном пособии рассмотрены современное состояние и генезис процесса каталитического риформинга проанализированы и обобщены химические основы, характеристики сырья и продуктов, этапы становления и совершенствования режимных параметров, катализаторов, технологических установок, а также основная тенденция их развития. [c.3] В работе проанализированы и обобщены технические возможности установок риформинга, производящих компоненты высокооктановых бензинов с улучшенными экологическими свойствами. [c.3] Снижение токсичности отработавших газов автомобилей осуществляют различными путями совершенствованием конструкций и рабочего процесса двигателей, оборудованием автомобилей системами улавливания и нейтрализации вредных выбросов, а также улучшением экологических свойств применяемых бензинов. [c.4] В 80-х годах в США, Канаде и Японии были приняты законодательные акты, запрещающие производство этилированных бензинов. В настоящее время в этих странах, а также в Бразилии и Колумбии применяют только неэтилированные бензины. В 1993 г. Австрия стала первой в Европе страной, полностью запретившей использование этилированного бензина. В настоящее время применение этилированного регулярного бензина запрещено в Бельгии, Дании, Люксембурге, Финляндии, Норвегии, Швейцарии и Германии. [c.4] В России также взят курс на увеличение выработки неэтилированных автомобильных бензинов. Переход на производство и потребление неэтилированных бензинов в России планируется завершить к 2005 г. [175]. [c.4] Ароматические углеводороды, особенно тяжелые, повышают склонность автомобильных бензинов к образованию углеродистых отложений в камере сгорания двигателя, которые увеличивают содержание в отработавших газах углеводородов и N0 [224]. Ароматические углеводороды способствуют также образованию в отработавших газах канцерогенного бензопирена, снижение доли которого в бензине с 45 до 20% (об.) способствует уменьшению содержания токсичных продуктов в отработавших газах на 28% [176]. [c.4] Беизол является природным компонентом сырой нефти и продуктом процесса каталитического риформинга, самый легкокипящий из ароматических соединений и токсичный, вызывает лейкемию у человека. В зарубежных исследованиях отмечается линейная связь между содержанием бензола в бензине и его концентрацией во всех видах выбросов несгоревших углеводородов отработавших газах, испарениях из топливной системы и при заправке автомобиля топливом [177]. На каждый процент увеличения бензола в топливе содержание его в отработавших газах увеличивается на 0,7-0,8% более 75% содержащегося в воздухе бензола поступает в него из отработавших газов автомобилей [178], поэтому ограничение содержания бензола в бензине - это прямой способ ограничить его поступление в атмосферу. [c.4] Олефиновые углеводороды в составе автомобильных бензинов могут приводить к образованию отложений смол во впускной системе двигателей. Кроме того, испарения олефинов, являющихся химически активными соединениями, в атмосферу способствуют образованию озона, а в продуктах сгорания присутствуют токсичные диены, поэтому содержание олефинов в бензинах высших категорий лимитируется. [c.4] Испаряемость топлива влияет на выбросы автомобилей, причем это влияние особенно проявляется при эксплуатации автомобилей в условиях холодной или жаркой погоды. [c.4] Указанные исследования, заложившие научные основы процесса каталитического риформинга, позволили разработать и осуществить ряд периодических и непрерывных процессов каталитического риформинга с различными катализаторами. [c.5] Дальнейпше исследования позволили вскрыть новые возможности каталитического риформинга [8]. Так, Б.А. Казанским, А.Л. Либерманом и другими бьшо показано, что алканы над платинированным углем могут замыкаться и в пятичленное циклопентановое кольцо. Оказалось также, что в реакции ароматизации могут вовлекаться и олефиновые, и циклопентановые углеводороды. Олефины образуют циклы, а алкилциклопентаны изомеризуются до соответствующих циклогексанов, которые затем дегидрируются с образованием ароматических углеводородов. [c.5] В процессе параллельно протекают и нежелательные реакции гидрокрекинга с образованием низкомолекулярных углеводородов, а также уплотнения с образованием кокса, отлагающегося на поверхности катализатора [9]. [c.5] Вернуться к основной статье