Реакция ароматизации алканов изомеризации

Бифункциональный катализ имеет место в других промышленно важных процессах, в которых одни стадии сложной реакции протекают по ионному, а другие - электронному катализу. По такому ионно-электронному катализу осуществляются реакции ароматизации (дегидроциклизации) нормальных алканов и пятичленных нафтенов в процессе каталитического риформинга бензина, реакции деструктивного гидрирования в процессе гидрокрекинга, а также изомеризации алканов. [c.431]

Основными критериями для оценки катализаторов служат объемная скорость подачи сырья, выход стабильного риформата (катализата), октановое число продукта или выход ароматических углеводородов, содержание легких фракций в риформате, выход и состав газа, срок службы катализатора. При анализе работы установок, а также при выборе оптимального режима каталитического риформинга надо иметь в виду следующее платина не только выполняет свои функции (дегидрирования-гидрирования), но и защищает прилежащие кислотные центры от закоксовывания, поэтому при низком ее содержании (менее 0,3%) катализатор быстро дезактивируется при недостаточных кислотных свойствах катализатора глубина ароматизации циклопентанов мала, и в катализате риформинга содержится много н-алканов, выход его велик, но октановое число невысокое при высоких кислотных свойствах катализатора парафиновые углеводороды в условиях риформинга изомеризуются настолько быстро, что уже в начальных стадиях процесса достигается равновесие парафины изопарафины и далее идет интенсивный гидрокрекинг. Кроме того, сильная кислотная функция ускоряет изомеризацию циклогексанов в циклопентаны, и реакция, идущая по схеме [c.140]

Каталитический крекинг нефти протекает преимущественно в присутствии кислотных катализаторов — алюмосиликатов или природных глин. При каталитическом крекинге нефтяных фракций происходят следующие основные реакции 1) дегидрирование нафтенов 2) изомеризация нафтенов 3) изомеризация алканов 4) дегидроциклизация (ароматизация) алканов 5) гидрокрекинг алканов и нафтенов. Реакции протекают одновременно, причем преимущественное течение той или иной реакции зависит от природы исходного сырья, состава катализатора и режима процесса температуры, давления, скорости подачи сырья и т. д. [c.46]

Изомеризация углеводородов на металлических катализаторах, обнаруженная еще в 1936 г. [381, привлекла внимание исследователей и подверглась систематическому изучению в ряде лабораторий Советского Союза и за руб< жом лишь в последние 10 лет. Наиболее полно изучена изомеризация на платине, которая превосходит по активности и селективности в изомеризации другие металлы. Поэтому представления о механизме скелетных превращений углеводородов на переходных металлах основаны главным образом на данных, полученных в опытах с платиновыми контактами [391. Изомеризацию алканов и цикланов на платине, которую ведут в избытке водорода, чтобы избежать дезактивации контакта, обычно сопровождает дегидрирование, гидрогенолиз, дегидроциклизация и ароматизация. В превращениях низших углеводородов основным направлением реакции является 1—2-сме-щение алкильных групп для я-углеводородов, содержащих более пяти атомов углерода, с первой реакцией конкурирует образование циклопентановых и циклогекса-новых углеводородов. Избирательность изомеризации, в отличие от гидрогенолиза, выше для углеводородов с более разветвленной цепью. Например, из изобутана при 250—300° С на платиновой пленке образуется 50—80% н-бутана, а изомеризация н-бутана в тех же условиях идет с выходом от 11 до 50%. Условия изомеризации сильно зависят от формы катализатора. Например, реакция изомеризации нео-пентана на платиновой пленке протекает при более низкой температуре (до 270° С) и с меньшей энергией активации (21 ккал моль), чем на платинированном угле (370—410° С и 49 ккал моль соответственно) [391. [c.14]

Каталитический крекинг нефти протекает преимущественно в присутствии кислотных катализаторов — алюмосиликатов или природных глин. При каталитическом крекинге нефтяных фракций происходят следующие основные реакции 1) дегидрирование нафтенов (с. 403) 2) изомеризация нафтенов (с. 372) 3) изомеризация алканов (с. 41) 4) дегидроциклизация (ароматизация) алканов (с. 403) [c.44]

Выше уже отмечалось, что при образовании пятичленных циклов из алифатических углеводородов важная роль принадлежит газу-носителю, в атмосфере которого протекает реакция. В присутствии водорода на Pt-катализаторах-реакция изомеризации алканов состава Сб—Се успешно конкурирует с ароматизацией, причем основным путем изомеризации является Сз-дегидроциклизация с последующим гидрогенолизом пятичленного цикла. [c.226]

Для жесткого риформинга характерно интенсивное протекание реакций изомеризации и гидрокрекинга алканов в первом реакторе, степень их ароматизации здесь незначительна. При дифференцировании температуры по реакторам максимальный выход изопарафинов наблюдается во второй реакционной зоне, а роль реакций гидрокрекинга в головных реакторах вследствие понижен- [c.21]

Хотя изомеризация пентановых и гексановых фракций имеет важное промышленное значение, в процессе риформинга эти реакции не играют существенной роли, так как пентановые и гексановые фракции бензина и без риформинга имеют сравнительно высокое октановое число. Изомеризация алканов Се—Сю дает достаточно высокооктановые продукты. Хотя теоретически изомеризация алканов С должна сопровождаться существенным повышением детонационной стойкости, при практическом осуществлении процесса возникают эксплуатационные трудности вследствие одновременного протекания реакций диспропорционирования. Поэтому реакции изомеризации играют при процессах риформинга лишь подсобную роль. Например, ароматизация замещенных циклопентанов основывается на способности катализатора изомеризовать пятичленные цикланы в шестичленные. [c.185]

Перед тем как перейти к рассмотрению факторов, влияющих на протекание вторичных реакций, необходимо установить какие-либо простые критерии, которые позволили бы судить о степени или интенсивности протекания тех или иных реакций. Обычно одним из лучших критериев для общей оценки интенсивности побочных реакций является отношение выходов бензина и кокса. Низкое отношение бензин кокс указывает на интенсивное протекание нежелательных побочных реакций. Высокое отношение обычно указывает на преобладание желательных побочных реакций, разумеется, при условии, что октановое число бензина не низкое. Помимо отношения бензин кокс, имеются и другие критерии для оценки интенсивности определенных побочных реакций. Например, желательные реакции (изомеризация, насыщение алкенов в результате передачи водорода и до некоторой степени ароматизация алкенов) ведут к высокому выходу алканов изостроения и ароматических углеводородов, выкипающих в пределах температуры кипения бензина, и высокому отношению изо- к н-алканам. С другой стороны, нежелательные реакции (крекинг алкенов, полимеризация, алкилирование, конденсация и дегидрирование) приводят к высоким выходам водорода и кокса, низкому выходу алкенов и к получению сравнительно тяжелых газойлей. Однако в большинстве случаев вполне достаточными критериями для оценки интенсивности побочных реакций могут служить выходы бензина и кокса и отношение бензин кокс. [c.154]

Избранные труды академика Б. А. Казанского издаются в двух книгах. Настоящая, первая, книга содержит оригинальные работы и обобщающие доклады академика Б. А. Казанского, посвященные исследованиям механизмов каталитических реакций, в частности механизмов циклизации алифатических углеводородов, в том числе их ароматизации, изучению гидрирования, изомеризации и полимеризации олефинов, дегидрирования алканов, превращений цикланов, содержащих 5—10 атомов углерода в кольце. [c.2]

Название алканов — насыщенные углеводороды или парафины (от лат. рагит aff inis — лишенные сродства)—подчеркивает отсутствие у этого класса соединений выраженного химического сродства к большинству обычных реагентов. Алканы как класс действительно относятся к наименее реакционноспособным органическим соединениям, однако они ни в коей мере не являются химически инертными за прошедшие 50 лет были найдены условия, при которых они вступают в разнообразные реакции. В настоящее время алканы являются крупнейшим источником сырья для химической промышленности существуют многочисленные промышленно важные химические процессы, включающие введение функциональных групп в углеводороды природного газа или нефтяных фракций. В данном разделе рассмотрены процессы, основанные на реакциях галогенирования, окисления, нитрования, дегидрирования, ароматизации и изомеризации. [c.149]

Однако, как показали нащи с О. А. Головиной опыты, над молибденовым катализатором 2,2,4-триметилпентан образует примерно равные количества о- и р-ксилолов, что никак не объясняется промежуточным образованием пятичленного цикла. Поэтому нам кажется, что в случае алканов, структура которых не допускает каталитической ароматизации без изомеризации углеродного скелета, имеет место дегидрогенизация алкана до соответственного алкена, который затем претерпевает скелетную изомеризацию такого типа, как ту, которую впервые наблюдали Петров и Чельцова 1 . Близкая схема была предложена Оболенцевым и Усовым . При ароматизации таких алканов, действительно, алкены явились бы обязательными промежуточными продуктами реакции. Отрицательное действие таких алканов на катализатор, а именно чрезвычайно быстрое его отравление, резко отличает этот процесс от обычного процесса каталитической ароматизации парафиновых углеводородов., . [c.244]

Исследование каталитических превращений н-параф ино-вых углеводородов и их смесей на различных ионообменных ф ор мах синтетичеоких цеолитов типа X и V, синтетического морденита, а также на промышленном алюмосил,икатном катализаторе, -показало, что процессы, протекающие при превращении н-алканов яа этих катализаторах принципиально е отличаются друг от друга и основными направлениям,и реакции являются крекинг, изомеризация, ароматизация и перераспределение водорода. Интенсивность этих реакций зависит от ионообменной форхмы и структуры цеолита. [c.193]

Процессы, протекающие при превращениях н-алканов на синтетических цеолитах и промышленном алюмосиликатнохм катализаторе принципиально не отличаются друг от друга и основными направления ми реакции являются крекинг, изомеризация, ароматизация и перераспределение водорода. Интенсивность протекания этих реакций зависит от катионной формы и структуры цеолита. [c.217]

Из перечисленных реакций цанболее важными являются первые три реакции ароматизации, сопровождаемые образованием водорода и предопределяющие количественный выход ароматических углеводородов п одорода, степень повышения октановой характеристики топлив и специфические особенности техно.погнческого и аппаратурного оформ.пения процессов. При направленности риформинга на повышение октановой характеристики важную роль играют также реакции изомеризации и гидрокрекинга алканов. Сущность последнего заключается в гидрировании продуктов высокотемпературного распада низкооктановых алканов с образованием более легких углеводородов, обладающих высокими октановыми числами и повышающих антидетонационные качества получаемого бензина. Одновременно образуются такя е летучие продукты реакции — метан, этап и другие газы. Вследствие происходящего при этом значительного облегчения состава катализата глубина реакции гидрокрекинга ограничивается, с одной стороны, требованиями, предъявляемыми к фракционному составу нолучаелюго продукта, и, с другой, — величиной газообразования, уменьшающего выход катализата и снижающего концентрацию водорода в циркулирующем газе ниже допустимых пределов. [c.10]

При депарафинизации на цеолитах керосино-газойлевых и дизельных фракций протекают в небольших масштабах реакции крекинга н-алканов с образованием олефинов и других углеводородов. Олефины подвергаются изомеризации, ароматизации и полимеризации [7]. Размер молекул образующихся соединений больше размера входных окон цеолита СаА, поэтому они могут быть десорбированы однсаременно с н-алканами и остаются в адсорбционных полостях цеолита, постепенно подвергаясь крекингу и дальнейшей полимеризации. В результате активность цеолитов постепенно снижается. Этому способствует также накопление в адсорбционных полостях находящихся в сырье сернистых и полярных соединений, содержащих гидроксильные, карбонильные, нитро- и аминогруппы. [c.180]

Это процессы каталитической ароматизации под давлением водорода (ДВД, гидроформинг, DHD и HF) и совмещенный процесс изомеризации и ароматизации над платиновым катализатором (платформинг). Реакции дегидро1 енизации цикланов и дегидроцш ли-зации алканов подробно рассматриваются дальше, в главе Избирательный катализ . [c.282]

В первую очередь необходимо отметить реакцию изомеризации углеродного скелета парафиновых (алканов) и циклоларафиновых (цикланов) углеводородов, протекающую не менее интенсивно, чем изомеризация олефинов и циклоолефинов в присутствии алюмосиликатов или активированной окиси алюминия. Кроме того, эти катализаторы осуществляют ароматизацию как путем дегидрирования гексаметиленов и дегидроизомеризации пентаметиленов, так и путем дегидроциклизации парафинов [72, 73]. Кроме реакций изомеризации и ароматизации, для этих процессов весьма характерным является гидрокрекинг высокомолекулярных углеводородов, что позволяет получать высокооктановые бензины ш сырья с большим содержанием лигроиновых фракций [19]. Б процессах риформинга под давлением водорода происходит также почти полное обессеривание используемого сырья. Применяемые катализаторы обычно позволяют работать на сырье с содержанием серы до 0,5%, однако некоторое повышение рабочего давления предотвращает отравление катализатора и при более высоком содержании серы [20]. Следует отметить, что, несмотря на затраты водорода на реакции обессеривания и гидрокрекинга, выделение водорода при ароматизации настолько значительно, что в комплекс нефтеперерабатывающих заводов, кроме установок по риформин-гу, часто входят установки по гидрогенизации и даже по синтезу аммиака [18, 27]. [c.91]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология