Каталитический риформинг бензинов. Теория и практика. Валерий Александрович Крылов
– 56,0;
2,2-диметилпентан – 89,0;
2,3-диметилпентан – 91,4;
2,4-диметилпентан – 83,1;
3,3-диметилпентан – 83,0;
2,2,3-триметилбутан – 112,0;
2-метилгептан – 21,7;
4-метилгептан – 26,7;
3-этилгексан – 33,5;
2,2-диметилгексан – 72,5;
2,4-диметилгексан – 65,2;
2,5-диметилгексан – 55,5;
3,4-диметилгексан – 76,3;
2,2,4-триметилпентан – 100,0;
2,3,3-триметилпентан – 106,1;
2,3,4-триметилпентан – 102,7.
Изомеризация позволяет увеличить октановые числа продукта риформинга, что представляет большой интерес в связи с ограничением содержания ароматических углеводородов в автомобильных бензинах (максимальное текущее значение 35 % объемн.).
В табл. 2 представлены термодинамические данные для расчета реакции изомеризации н-гексана в 2-метилпентан.
Реакция имеет при 800 К небольшое отрицательное значение ΔгG, что обусловливает величину Kр = 0,8, характерную для реакций изомеризации парафинов.
Ниже представлен расчет равновесного состава смеси с учетом образования всех возможных изомеров н-гексана (рис. 10).
Рис. 10. Схема реакций с образования изомерных гексанов:
2-МП – 2-метилпентан; 3-МП – 3-метилпентан;
2,2-ДМБ – 2,2-диметилбутан; 2,3-ДМБ – 2,3-диметилбутан
В соответствии со схемой реакций в равновесной смеси находится пять компонентов, при этом справедливы следующие соотношения для парциальных давлений компонентов
Рн-г = Р2МП/Kр 2МП = Р3МП/ Kр 3МП = Р2,2ДМБ/ Kр 2,2ДМБ =
= Р2,3ДМБ/ Kр 2,3 ДМБ;
Рнг + Р2МП + Р3МП + Р2,2 ДМБ + Р2,3 ДМБ = Р или
Рнг (1 + Kр 2МП + Kр 3МП + Kр 2,2ДМБ + Kр 2,3ДМБ) = 1.
Отсюда мольные доли компонентов:
Yнг = 1/1 + Kр 2МП + Kр 3МП + Kр 2,2ДМБ + Kр 2,3ДМБ;
Y2МП = Kр 2МП/1 + Kр 2МП + Kр 3МП + Kр 2,2ДМБ + Kр 2,3ДМБ;
Y3МП = Kр 3МП/1 + Kр 2МП + Kр 3МП + Kр 2,2ДМБ + Kр 2,3ДМБ;
Y2,2ДМБ = Kр 2,2ДМБ/1 + Kр 2МП + Kр 3МП + Kр 2,2ДМБ + Kр 2,3ДМБ;
Y2,3ДМБ = Kр 2,3ДМБ /1 + Kр 2МП + Kр 3МП + Kр 2,2ДМБ + Kр 2,3ДМБ.
Результаты расчета равновесных составов для двух температур – 800 К и 700 К, являющихся границами рабочих температур платформинга, – представлены в табл. 3.
Таблица 3
Состав равновесных смесей для двух температур
Компонент
700 К
800 К
н-гексан
2МП
3МП
2,2ДМБ
2,3ДМБ
0,2371
0,3351
0,1809
0,1533
0,0936
0,2692
0,3369
0,1869
0,1215
0,0855
П р и м е ч а н и е : данные в таблице указаны в мольных долях.
Как