Каталитический крекинг

Август 21, 2022

Главная
Химия
Каталитический крекинг

Содержание

2. В чистом виде цеолиты не могут применяться как катализаторы, поскольку размер пор очень мал, а крекинг
3. К первой группе относят коксогенные примеси (асфальтены, карбены, смолы) – эти вещества в условиях высокотемпературных процессов
4. Азот в составе азотистых оснований (анилина, пиридина, холина) нейтрализует кислотные центры катализатора, связываясь с ними. Обжигом
5. Схемы превращения углеводородов в условиях каталитического крекинга Парафины Олефин + Парафин Олефин + Н2 Изопарафины Нафтены
6. Механизмы превращений Превращения алканов Механизм карбокатионный: т.е. гетеролиз С-Н связи при участии протонных центров катализатора. I
7. II Реакции карбокатионов а) β-распад б) диспропорционирование в) перенос реакционного центра Склонность к β-распаду снижается от
8. г) изомеризация Тепло, выделяющееся в результате изомеризации при участии С-Н связи, затрачивается на образование сигма-комплекса при
9. Таким образом, в процессе каталитического крекинга образуются изоалканы, а также преимущественно вторичные и третичные карбокатионы, образующие
10. II Реакции циклических катионов Образующийся алкенильный ион легко изомеризуетс я в ион аллильного типа 1) С
11. Далее циклоалкены крекируются до аренов Непредельные нафтены крекируются быстрее насыщенных, и реакция идет до образования ароматических
12. Скорость процесса растет с увеличением длины R. В случае метилзамещенных аренов отщепление карбониевого иона CH3+ энергетически
14. Скачать презентацию

Слайд 2

В чистом виде цеолиты не могут применяться как катализаторы, поскольку размер

пор очень мал, а крекинг протекает только на поверхности (не затрагивая внутреннюю систему каналов). Поэтому применяют аморфные алюмосиликаты с добавкой обменных форм цеолитов. Это повышает количество кислотных центров (от 2 до 100 раз) в том числе за счет протонированных гидратов подвижных катионов металлов:

Дезактивация и регенерация катализаторов крекинга
Примеси в сырье оказывают негативное влияние на активные свойства катализаторов. Различают 2 типа примесей:
а) примеси обратимой дезактивации катализатора;
Б) примеси необратимой дезактивации катализатора.

Слайд 3

К первой группе относят коксогенные примеси (асфальтены, карбены, смолы) – эти

вещества в условиях высокотемпературных процессов претерпевают дегидрирование и образуют плотные отложения кокса на поверхности и частично в порах катализаторов. Регенерация катализаторов в этом случае возможна – методом выжигания кокса.
Ко второй группе относят металлы и азот. Металлы (главным образом Ni и V) восстанавливаются в условиях присутствия коксовых отложений и при высоких температурах, откладываются в порах катализатора и экранируют активные центры. А кроме того, адсорбированные металлические частицы никеля и ванадия катализируют процессы дегидрирования, что приводит к увеличению в продуктах крекинга водорода и сухих газов, при этом выход бензина снижается. Металлические частицы невозможно удалить методом выжигания, поэтому по мере накопления металлических отложений катализатор просто перестает эффективно работать и его утилизируют.

Слайд 4

Азот в составе азотистых оснований (анилина, пиридина, холина) нейтрализует кислотные центры

катализатора, связываясь с ними. Обжигом удаление азотистых оснований невозможно, поэтому отравление «азотом» считается также необратимым.
Сера сама по себе вредной примесью не является, но она катализирует процесс коксообразования. А кроме того, в процессе обжига образуются оксиды серы, поступающие в продукты крекинга, что обусловливает необходимость гидроочистки.
В целом перед каталитическим крекингом сырье нормируется по металлам (допускается не более 2 г/т ), а также по сере – допускается не более 0,3 %.

Слайд 5

Схемы превращения углеводородов в условиях
каталитического крекинга
Парафины
Олефин + Парафин
Олефин + Н2
Изопарафины
Нафтены
Олефины
Циклогексан
Арены
Олефины
Олефин
Олефин

+ диены

Полимеры

Парафины+нафтены+арены

Арены

Олефин+арены

Парафины+алкиларены

Продукты конденсации

Кокс

Слайд 6

Механизмы превращений
Превращения алканов
Механизм карбокатионный: т.е. гетеролиз С-Н связи при участии протонных

центров катализатора.
I Образование карбокатионов
а) протолиз двойной связи

б) каталитический гетеролиз С-Н

Слайд 7

II Реакции карбокатионов
а) β-распад
б) диспропорционирование
в) перенос реакционного центра
Склонность к β-распаду снижается

от первичного иона к вторичному и далее к третичному.

Слайд 8

г) изомеризация
Тепло, выделяющееся в результате изомеризации при участии С-Н связи,

затрачивается на образование сигма-комплекса при участии С-С связи с последующим расщеплением:

III Обрыв цепи при участии катализатора

Слайд 9

Таким образом, в процессе каталитического крекинга образуются изоалканы, а также преимущественно

вторичные и третичные карбокатионы, образующие при расщеплении углеводороды С3 и С4 (газы каталитического крекинга).
2) Превращения нафтенов
Скорость каталитического крекинга циклоалканов близка к скорости крекинга алканов с равным числом атомов углерода (увеличивается при наличии третичного С).
I Инициация при участии протонных центров катализатора:

Слайд 10

II Реакции циклических катионов
Образующийся алкенильный ион легко изомеризуетс я в ион

аллильного типа

1) С разрывом кольца

2) Без разрыва кольца

Слайд 11

Далее циклоалкены крекируются до аренов
Непредельные нафтены крекируются быстрее насыщенных, и реакция

идет до образования ароматических углеводородов:

3) Превращения аренов
Незамещенные арены в условиях каталитического крекинга устойчивы. Метилзамещенные арены реагируют со скоростью, близкой к алканам, причем основной реакцией крекинга аренов является деалкилирование:

Слайд 12

Скорость процесса растет с увеличением длины R. В случае метилзамещенных аренов

отщепление карбониевого иона CH3+ энергетически невыгодно, поэтому для метилзамещенных аренов в основном протекают реакции диспропорционирования и изомеризации по положению заместителей:

Каталитический крекинг

Содержание

В чистом виде цеолиты не могут применяться как катализаторы, поскольку размер

К первой группе относят коксогенные примеси (асфальтены, карбены, смолы) – эти

Азот в составе азотистых оснований (анилина, пиридина, холина) нейтрализует кислотные центры

Механизмы превращенийПревращения алкановМеханизм карбокатионный: т.е. гетеролиз С-Н связи при участии протонных

II Реакции карбокатионова) β-распадб) диспропорционированиев) перенос реакционного центраСклонность к β-распаду снижается

г) изомеризация Тепло, выделяющееся в результате изомеризации при участии С-Н связи,