Гидрокрекинг является нежелательной реакцией, так как приводит к большой потере выхода С5+.
Рис. 6. Вклад отдельных реакций риформинга
в октановое число и выход катализата
Глава 5. Термодинамика
реакций платформинга
Тепловые эффекты, энергии Гиббса и константы равновесия реакций.
Парадоксы равновесия, связанные с протеканием сопряженных реакций.
Влияние температуры и давления на реакции риформинга. Два примера: реакция дегидрирования циклогексана и реакция изомеризации пентана
Основные термодинамические характеристики реакций платформинга включают в себя тепловые эффекты и изменения энтропии, используемые для расчета энергий Гиббса и констант химического равновесия. Ниже, в табл. 2, представлены расчетные значения термодинамических характеристик основных реакций риформинга.
Основные реакции дегидрирования нафтенов и дегидроциклизации парафинов являются сильно эндотермичными. Несколько менее эндотермичны реакции дегидрирования парафинов.
Реакции гидроизомеризации протекают с очень небольшим экзоэффектом.
Умеренно экзотермичны реакции гидрокрекинга и гидрогенолиза парафинов и нафтенов, но вклад этих реакций в общий тепловой эффект невелик в связи с ограничением давления процесса и высокими энергиями активации на платиновом катализаторе.
Превалирование реакции дегидрирования нафтенов и дегидроциклизации парафинов определяет общую высокую эндотермичность процесса и необходимость разделения объема катализатора на несколько слоев с промежуточным печным подогревом реакционной смеси.
Таблица 2
Термодинамические характеристики реакций платформинга
Реакция
кДж/моль
кДж/моль
Kр800
н-гексан ЦГ + Н2
46,3
11,9
0,17
МЦП ЦГ
–14,5
16,8
0,08
н-гексан н-гексен – 1 + Н2
130,5
20,2
0,05
ЦГ Б + 3Н2
220,5
–96,6
1,87Е+6
МЦГ Т + 3Н2
216,5
–101,2
3,7Е+6
н-гексан 2 – МП
–6,0
–1,5
0,8
н-гексан Б + 4Н2
266,8
–84,7
3,1Е+5
МЦП Б + 3Н2
206,0
–79,8
1,19Е+5
н-гексан н-бутан + пропан
–51,5
–53,4
2,9Е+3
н-гексан + Н2 н-гексан + метан
–62,2
–62,3
11,1Е+3
н-гексен – 1 МЦП
–69,7
–25,1
42,6
МЦП-ен ЦГ-ен
+5,6
+10,2
0,218
П р и м е ч а н и е : – энтальпия реакции при температуре 800 К; – изменение энергии Гиббса при температуре 800 К; исходные данные для расчетов взяты в [3].
Эндотермичность риформинга является