Крекинг каталитический механизм

Механизм и химизм каталитического крекинга [c.116]

КАТАЛИТИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ КАТАЛИЗАТОРЫ КРЕКИНГА И МЕХАНИЗМ ИХ ДЕЙСТВИЯ [c.191]

Крекинг парафинов и олефинов. На основании вышеизложенного можно предложить детальный механизм каталитического крекинга такого характерного нормального парафина, как, например, н-гексадекан. Точно такой механизм применим для объяснения крекинга нормальных олефинов, например, к-гексадецена-1, с тем отличием, что в начальной стадии вместо переноса гидридного иона происходит присоединение протона. [c.125]

МЕХАНИЗМ КАТАЛИТИЧЕСКОГО КРЕКИНГА [c.121]

Гринсфельдер, Воге и Гуд [37] при изучении каталитического крекинга отметили, что ири этом образуется относительно большое количество Сд- и С -углеводородов. Они рассматривали этот факт как некоторое подтверждение теории механизма образования ионов карбония при данном процессе. При крекинге парафинов от октана до гептадекана самыми легкими продуктами оказались изобутан и бутан [38], а при промышленном крекинге газойлей при помощи хлористого алюминия с целью получения бензина по данным многих исследователей газ состоит преимущественно из бутана (по-видимому, главным образом изобутана). [c.96]

С — алкилирование протекает, как и каталитический крекинг, по карбений ионному цепному механизму. Рассмотрим механизм С--алкилирования на примере реакции изобутана с бутеном —2. [c.138]

Различив между каталитическим и термическим крекингом или, более узко, между ионным и термическим механизмами наиболее отчетливо наблюдается на примере ароматических углеводородов. В самом деле, было уже отмечено [19], что между механизмами каталитического и термического крекинга алифатических углеводородов существует некоторое формальное сходство и основное отличие заключается в изомеризации промежуточного иона карбония. Иное явление имеет место при крекинге алкилароматических углеводородов, в случае которых обрыв цепи происходит либо у кольца (при каталитическом крекинге) либо по крайней мере у соседнего с кольцом атома углерода (при термическом крекинге), что показано ниже на примере крекинга м-пропилбензола. [c.130]

Реакции синтеза высокомолекулярных углеводородов С — ал— килированием являются обратными по отношению к крекингу алканов и потому имеют сходные механизмы реагирования и относятся к одному классу катализа — кислотному. Реакции С — алкилирования протекают с выделением 85 — 90 кДж/моль (20 — 22 ккалУмоль) тепла в зависимости от вида олефина и образующегося изопарафина, поэтому термодинамически предпочтительны низкие темшфатуры, причем уже при 100 °С и ниже ее можно считать практически необратимой. Именно в таких условиях осуществляют промышленные процессы каталитического алкилирования. Из парафинов к каталитическому алкилированию способны только изо — [c.137]

Том 6 (1958 г.). Алкилирование, изомеризация, полимеризация, крекинг и гидрореформинг. Каталитическое алкилирование парафинов олефинами. Каталитическая изомеризация углеводородов. Механизм образования и разложения полимеров. Полимеризация олефинов. Каталитический крекинг. Каталитический реформинг чистых углеводородов. [c.99]

Том 7 (1960 г.). Катализ в ряду углеводородов. Катализ при крекинге. Каталитическое дегидрирование и гидратация. Окисление углеводородов. Окисление NHg, СН , СО и SO . Механизм каталитического окисления. Катализаторы окисления. [c.99]

Если рассмотреть успехи, достигнутые за последние два десятилетия, то становится ясным, что среди деструктивных процессов термический крекинг, который был не очень избирательным, в значительной мере заменен и дополнен процессами более избирательными, такими, как каталитический крекинг, каталитический реформинг и в некоторых случаях каталитическая деструктивная гидрогенизация. В последних процессах все более широко и успешно используются такие химические реакции, как изомеризация, дегидрогенизация, циклизация и алкилирование, сложный характер которых можно будет легче понять по мере того, как мы будем располагать большими сведениями о химическом составе исходного сырья и продуктов реакции. Более глубокое знание продуктов реакции даст возможность лучше понимать механизм реакции и легче управлять реакциями не только в деструктивных процессах, но и в процессах синтеза сложных углеводородных смесей из относительно простых компонентов, процессах, применяемых нри получении синтетических бензинов и смазочных масел путем полимеризации и алкилирования. Кроме того, при применении почти всех конечных продуктов нефтепереработки ощущается необходимость в лучшем понимании зависимости между техническими свойствами продуктов и их химической природой. Наконец, я хотел бы упомянуть о том, что лучшее понимание химии минеральных масел будет содействовать развитию улучшенных методов производства химических продуктов на базе нефти. [c.13]

Используя представление о том, что алюмосиликатные катализаторы содержат значительное количество сильно кислотных участков, ряд авторов предложил для объяснения образования продуктов, получаемых при каталитическом крекинге, детальные механизмы реакций с промежуточным образованием иона карбония [2, 7, 8, 46]. Реакции, типичные для этих представлений, могут быть пояснены следующими примерами [c.235]

В этом разделе мы рассмотрим вопросы термодинамики, химизма и механизма превращений углеводородов в ряде процессор тер.мической и термокаталитической переработки нефти, а имеилО в процессах пиролиза, термического крекинга, каталитического крекинга, гидрокрекинга и риформинга, а также в процессах изомеризации, алкилирования и ступенчатой полимеризации углеводородов, [c.110]

При каталитическом крекинге такая структура существует в ионной форме,, тогда как при термическом крекинге она появляется в виде свободного радикала. Далее будет показано, что существует некоторая неопределенность в нашем понимании механизма крекинга замещенных ароматических углеводородов относительно природы промежуточного продукта, что, однако, не влияет на основной смысл предложенных концепций. [c.115]

Отсюда следует, что при объяснении каталитического крекинга встречаются те же трудности, как и для механизмов реакций алкилирования олефинами и замещения ароматических углеводородов. Предлагаются [c.129]

Подводя итог, можпо сказать, что механизм переноса водорода объясняет не только простой переход водорода от насыщенного к ненасыщенному соединению, но и некоторые другие вторичные реакции каталитического крекинга [c.134]

Положение о том, что лишь один атом металла принимает участие в образовании я-частицы, не означает отсутствия влияния остальных атомов поверхности. Специфичность металла проявляется в сравнительной легкости образования с- и я-частиц, а его кристаллическая упаковка влияет на природу орбиталей, предоставляемых металлом для образования я-связей. По легкости формирования я-комплексов металлы УП1 группы располагаются в ряд Р(1 Р1 > N1 > КЬ [15]. По мнению Го, Руни и Кемболла [15], образованием и разложением промежуточных я-связанных металлорганических комплексов объясняется каталитическая активность переходных металлов во многих реакциях углеводородов гидрирования, дегидрирования, дейтерообмена, изомеризации, конфигурационной изомеризации и крекинга. Приведенные ниже примеры иллюстрируют распространившуюся тенденцию объяснять механизмы самых разнообразных реакций углеводородов с помощью я-комплексов. Учитывая сказанное выше, можно думать, что в случае бензола более энергетически выгодной, а следовательно, и более вероятной является модель XX. Руни [21] изображает гидрирование бензола как процесс [c.53]

Данная стадия каталитического крекинга еще не получила достаточно подробного освещения, чтобы можпо было претендовать на действительно правильное объяснение механизма ароматизации, даже для случая нормальных бутенов. [c.135]

Все сказанное выше может быть в равной мере отнесено и к механизму каталитического крекинга циклопарафиновых углеводородов. [c.237]

С учетом высокой энергии активации (190 кДж/моль) и порядка реакции по водороду (-1) авторы [135] считают, что реакция изомеризации протекает на кислотных центрах. Отсутствие метана и этана в продуктах крекинга исключает механизм гидрокрекинга на благородном металле. Отсутствие этильных изомеров свидетельствует о том, что как изомеризация, так и гидрокрекинг протекают в каналах цеолита 28М-5, т. е. каталитический вклад внешней поверхности цеолита незначителен. Следовательно, изомеризация и гидрокрекинг протекают по карбкатион-ному механизму, видоизмененному эффектом, который обусловлен геометрией пор цеолита 75М-5. Фактор геометрии цеолита в катализаторе - Н25М-5 влияет как на конечные, так и на промежуточные соединения. В отличие от широкопористых цеолитов, в 28М-5 механизм расщепления в значительной степени определяется 3-расщеплением моноразветвленных карбкатионов. [c.121]

При помощи меченого соединения углеводородов можно составить правильное представление об определенных иревраще-ниях, происходящих с углеводородами, о механизме и химизме первичных и вторичных реакций каталитического крекинга, каталитической ароматизации и других процессах термического и каталитического превращения сырья. Например, для изучения вторичных реакций, связанных с изменением углеводородного скелета, широко применяется радиоактивный изотоп углерода i4, имеющий большой период полураспада [59]. [c.105]

Пркпия 13. Кислотный катализ. Катализаторы каталитического крекинга. ЛешжаЛ4. Механизм процесса каталитического крекинга и основы управления реакциями. [c.317]

При каталитическом крекинге механизм становится гетеролити-ческим, что отражается на составе продуктов крекинга. Реакции этого типа составляют основу одного из важнейших процессов переработки нефти — крекинга. Обсуждая механизм реакций органических соединений, важно не только представлять себе, как проходит та или иная реакция, но и знать, на какой экспериментальной основе построены те или иные пре 1ставления. Для подлинного понимания последнее даже важнее надо знать факты, лежащие в основе того или иного толкования, уметь самостоятельно сделать ИЗ НИХ ВЫВОДЫ (они могут оказаться и отличными от общепринятых ). Именно тогда, когда на основании известных ранее или новых фактов приходят к новым выводам и обобщениям, и делается научное открытие. [c.102]

В томе VII рассматриваются катализаторы крекинга, каталитическая дегидратация и гидратация, окисление -.углеводородов, окисление аммиака, метаноаммиачных смесей, окиси углерода и сернистого газа, механизм каталитического окисления и другие реакции. [c.4]

В предлагаемом вниманию читателя VII томе рассматриваются катализаторы крекинга, каталитическая дегидратация и гидратация, окисление аммиака, окиси углерода и сернистого газа, механизм каталитического окисления, а такж , вкратце, некоторые другие окислительные реакции. Этот том представляет и самостоятельный интерес как книга, стоящая на вполне современном научном уровне и целеустремленно рассматривающая химическую — каталитическую — сторону указанных выше практически важных реакций. [c.5]

Изложенное выше обсуждение вопроса основано непосредственно на концепции карбониевоионного механизма каталитического крекинга. Такой механизм требует присутствия кислотного агента, а поэтому остается показать, что катализаторы крекинга имеют кислотный характер . [c.182]

В качестве наиболее типичного примера реакций, протекающих по механизму общего кислотного катализа, являютс5с каталитические превращения углеводородов нефти, имеющие место в таких важных в нефтепереработке процессах, как катал1стический крекинг, изомеризация и алкилирование. [c.91]

Основные отличия гидрокрекинга от каталитического крекинга заключаются в том, что общая конверсия парафинов выше в первом процессе, чем во втором. Это обусловлено легкостью обра — зс вания алкенов на гидро — дегидрирующих центрах катализаторов ГР дрокрекинга. В результате наиболее медленная и энергоемкая стадия цепного механизма — инициирование цепи — при гидрокрекинге протекает быстрее, чем при каталитическом крекинге без вс дорода. Катализаторы гидрокрекинга практически не закоксо — В1 шаются, так как алкены подвергаются быстрому гидрированию и н< успевают вступать в дальнейшие превращения с образованием продуктов полимеризации и уплотнения. [c.226]

Другой характерной чертой состава нефти, подтверждающей механизм образования иона карбония, является большое количество изопарафинов, обнаруживаемых в большинство бензинов прямой гонки, хотя все без исключения жирные кислоты всегда имеют нормальные углеродные цепи. Бензин каталитического крекинга содержит большое количество изопарафиновых углеводородов. Во многих реакциях перераспределения, исследованных Уайтмором [62], наблюдается замена метильной группы. Гринфельдер, Фог и Гуд считают, что это перераспределение осуществляется заменой метильной группы ионом карбония. [c.90]

Чтобы достигнуть энергетического состояния, необходимого для разрыва углерод-углеродной связи, нужно создать в каждом из двух указанных случаев ряд определенных условий. Обсунсдение деталей предложенного механизма будет приведено ниже, однако, можно предварительно констатировать, что важной промежуточной фазой реакции при каталитическом крекинге является образование структуры, в которо водорода на один атом меньше, чем в исходной молекуле парафинов и нафтенов, и на один атом водорода больше, чем в исходной молекуле олефинов и замещенных ароматических углеводородов. Эта структура соответствует обычному определению карбониевого иона, отвечающего эмпирической формуле С Н +1 для алифатических углеводородов, СпН 1 для моноциклических нафтенов и СпН2п 5 для моноциклических ароматических углеводородов. [c.114]

Оба основных механизма — а) крекинг над кислотными катализаторами по ионному механизму и б) термический крекинг по радикальному механизму (при отсутствии катализаторов) соверщенно очевидны. В случае каталитического крекинга постулированные выше ионные реакции являются обратными низкотемпературным (от О до 100° С) реакциям присоединения, протекающими над кислыми катализаторами, а именно, полимеризации олефинов, алкилированию ароматических углеводородов олефинами и алкилированию изопарафинов олефинами. Низкотемпературные реакции над кислыми катализаторами, происходящие, как правило, с участием олефинов, дог1 точно хорошо изучены, и суп ,естБующая по этому вопросу обширная литература [34] позволяет сделать вывод, что механизм этих реакций характеризуется образованием иона карбония как промежуточного продукта. [c.115]

Как было указано выше, для образования ионов карбония требуется либо отщепление атома водорода посредством разрыва углерод-водородной связи, либо присоединение атома водорода с образованием новой углерод-водородной связи. В связи с этим для теории таких механизмов приобретают большое значение накопленные экспериментальные данные, показывающие большую реакционную способность третичных углерод-водородных связей сравнительно со вторичными связями С —Н и последних сравнительно с первичными при диссоциациях ионного типа (крекинге) и реакциях присоединения. Относительная реакционная способность третичных, вторичных и первичных углерод-водородных связей в термических реакциях через свободные радикалы соответственно меньше. Далее будет показано, что в силу вышесказанного третичные и вторичные структуры играют доминирующую роль в механизме ионных реакций. Приведенное отношение между реакционными способностями связей С —Н основано на данных, полученных нри масс-снектрометрическом измерении потенциалов образования различных алкил-ионов. Потенциалы образования алкил-ионов вместе с соответствующими термодинамическими данными и данными по энергиям диссоциации связи для углеводородов дают величину энергии, необходимую для получения алкил-ионов из родственных им углеводородов эта величина энергии может быть качественно коррелирована с относительной реакционной способностью первичных, вторичных и третичных углеводородных структур как в случае низкотемпературных реакций присоединения, так и при высокотемпературной диссоциации (ионных процессах). Аналогично определяемая энергия сво-бодноради1 альной диссоциации связи С — Н [37, 39] отражает гораздо меньшее различие в реакционной способности разных типов С — Н связей в случае термических свободиораднкальных реакций таким образом, существует явный нараллелизм между экспериментальными данными каталитического и термического крекинга и энергетикой предложенных механизмов. [c.115]

К протону (табл. 2) наиболее важных олефинон, имеющих отношение к механизму каталитического крекинга. [c.118]

Так как указанное различие в анергиях меиее выражено для свободно-радикальЕШх реакций, то можно сделать вывод, что обычно при каталитическом крекинге влияние структуры молекулы на скорость и характер начального разложения больше, чем при термическом. Однако для более глубокого рассмотрения обоих видов крекинга следует принимать во внимание значительные вторичные реакции олефинов в ионных системах, что будет рассмотрено ния е. При каталитическом крекинге вследствие многочисленных перегруппировок в образовавшихся первоначально олефинах, конечный продукт является результатом наложения равновесной смеси вторичных продуктов реакций олефинов на первичные продукты крекинга. В силу этого конечная смесь углеводородов до известной степени не зависит от структуры исходной молекулы. Таким образом, присутствие большого количества олефинов, получаемых, как было сказано выше, при крекинге любого из основных классов углеводородов, может являться и действительно является причиной таких реакций, которые затемняют, по крайней мере частично, влияние структуры на начальные стадии разложения. Вторичные реакции олефинов менее выражены в свободнорадикальных системах и поэтому наблюдается кажущийся парадокс, — конечные продукты каталитического крекинга, особенно полученные при крекинге нефтяных фракций, на первый взгляд, меньше зависят от характера структур в исходном веществе, чем при термическом крекинге. По аналогии с механизмом присоединения протона к олефинам может произойти соединение иона карбония с олефином, что приведет к образованию нового большего иона карбония [c.120]

Это отщепление является реакцией, обратной алкилированию ароматических углеводородов олефинами. Последняя — хорошо и шестная низкотемпературная реакция над кислыми катализаторами, интерес к которой в последнее время вновь возрос в связи с ее механизмом, особенно над катализаторами Фриделя-Крафтса [6]. Действительно, общая теория замещенпя ароматических углеводородов в кислой среде связана с механизмом каталитического крекинга ароматических углеводородов. [c.129]

В заключение можно сказать, что ионный механизм каталитического крекинга обоснован непосредственно большой работой Уитмора по изучению реакций олефинов с участием иона карбония. Многие дополнительные исследования для доказательства ионного механизма были проделаны английскими химиками, детально изучившими ионные механизмы многих органических реакций. Можно упомянуть работу Шмерлинга и Бартлетта по алкилированию олефинов изопарафинами, недавно опубликованную работу Броуна по алкилированию методом Фриделя-Крафтса ароматических углеводородов алкил- и арилгалоидами и цитированную уже работу Бика и сотрудников. Физические данные были получены посредством спектроскопического изучения растворов углеводородов в кислотах, которые, как считается, генерируют ионы карбония, и посредством определения потенциалов, появления углеводородных ионов, особенно алкил-ионов в масс-спектрометре. Отсюда можно было перейти к термодинамическим данным, что дает возможность предсказывать некоторые важные свойства ионов карбония. [c.138]

Приведенные результаты свидетельствуют, что сам по себе гидрирующий компонент катализирует только одну реакцию гидрокрекинга — де-метилироваиие. Если н качестве катализатора нрнменяотся только кислый носитель, то реакций вообще по происходит дажо ири значительном повышении температуры, в то жо время добавление небольшого количества гидрирующего компонента к такому носителю вызывает реакцию отщепления осколков Сз и выше. Характер такого отщепления соответствует механизму каталитического крекинга с участием иона карбония, подробно освещенному в отдельной главе. [c.175]

Крекинг парафиновых и циклопарафиновых углеводородов можно рассматривать как реакцию деалкилирования и механизм его — как механизм,обратный механизму реакции алкилирования. Основной реакцией каталитического крекинга является разложение иона карбония на меньший ион карбония и олофин (правило 2), тогда как для термического крекинга основной реакцией является разложение свободного радикала на меньший радикал и олефин (правило 2 ). В обоих случаях имеет место расщепление связи С—С в бета-положении с образованием трехвалентного атома углерода. Вследствие существенных различий в поведении ионов карбония и свободных радикалов продукты каталитического и термического крекингов заметно отличаются друг от друга. Например [17], при jtpeKHHre гексадеканов в присутствии алюмосиликатных катализаторов [c.235]