Каталитический риформинг бензинов. Теория и практика. Валерий Александрович Крылов

Каталитический риформинг бензинов. Теория и практика - Валерий Александрович Крылов


Скачать книгу
наглядности ниже представлены графики изменений потенциалов для двух температур: 800 и 500 К (рис. 9).

      Рис. 9. Изменения потенциалов Гиббса

      для двух температур: а – 800 К; б – 500 К

      Константа равновесия реакции дегидрирования алканов при температурах платформинга имеет низкое значение, в связи с этим олефины в заметных количествах появляются в продуктах риформинга только при проведении процесса при очень низком давлении, реализуемом на установках платформинга с непрерывной регенерацией катализатора.

      Вместе с тем, поскольку эндотермичность реакции обусловливает увеличение константы равновесия при повышении температуры, при достаточно высоких температурах олефины могут быть основным продуктом превращения. Примерами таких процессов являются процессы дегидрирования и термический риформинг.

      В целом повышение температуры процесса благоприятствует протеканию основных реакций дегидрирования и дегидроциклизации, что приводит к более глубокой ароматизации сырья.

      Давление и константы равновесия связаны уравнением

      где Ky – константа равновесия, выраженная в мольных долях реагирующих веществ; сумма ν – изменение стехиометрических коэффициентов реагирующих веществ.

      Давление не влияет на величину константы равновесия Kр, которая зависит только от температуры, но может изменять величину Ky, связанную с составом равновесной смеси.

      Давление не оказывает влияния на состав равновесной смеси для реакций изомеризации и крекинга, для которых сумма стехиометрических коэффициентов в химическом уравнении равна нулю, в этом случае Ky = Kр.

      Наиболее чувствительны к изменению давления реакции дегидрирования нафтенов и дегидроциклизации парафинов. Рост давления оказывает негативное влияние на эти реакции и уменьшает термодинамически возможную степень ароматизации сырья платформинга.

      Эффект изменения давления показан на примере расчета состава равновесной смеси для превращения циклогексана при давлении 30 и 10 атм (температура 800 К).

      Схема реакций:

      Для расчета мольных долей четырех компонентов равновесной смеси используется система уравнений

      Yцг = YбYН2Р3/Kр1,

      Yмцп = Kр2Yцг1,

      YН2 = 3Yб,

      Yцг + Yмцп + Yб + YН2 = 1,

      где Kр1 и Kр2 – константы равновесия для реакции дегидрирования и изомеризации циклогексана соответственно.

      После упрощения получаем уравнение для расчета Yб:

      4Yб + 9Yб33 Kр2/ Kр1 + Р3/ Kр1) = 1.

      Данное уравнение решается методом подбора.

      Результаты расчета в пересчете на смесь углеводородов представлены ниже:

      – для давления 30 атм:

      Yб = 0,9056,

      Yцг = 0,0071,

      Yмцп = 0,0881;

      – для давления 10 атм:

      Yб = 0,9968,

      Yцг = 0,0004,

      Yмцп = 0,0036.

      Как


Скачать книгу