Механизм и химизм каталитического крекинга
1. Первичные мономолекулярные реакции крекинга и деалкилирования a) CnH2n+2 = CmH2m + CpH2p+2 – крекинг парафинов. b) CnH2n = CmH2m + CpH2p – крекинг олефинов. c) ArCnH2n+1 =ArH + CnH2n = ArCmH2m-1 + CpH2p – деалкилирование ароматических углеводородов. d) Цикло-CnH2n = CmH2m + CpH2p – крекинг нафтенов. Первичные реакции могут осуществляться либо термически, по радикальному механизму, либо каталитически, на апротонных центрах матрицы. RH+L = R+ + LH- R+’ + LH- = R’H + L или R+’ = H+ + олефин 2. Вторичные бимолекулярные реакции Протекают на поверхности цеолита с участием карб-катиона. RCH=CH2 + HA = R-C+H-CH3 +A- Образующиеся карб-катионы отличаются по реакционной способности. Чем стабильнее образующийся карб-катион, тем наиболее вероятно будет протекать реакция с участием этого карб-катиона. По стабильности представлены следующим рядом: Метил < этил < первичный < вторичный < третичный Реакции развития цепи включают в себя следующие реакции карб-катионов: a) Распад С-С связи карб-катионов. Эти реакции приводят к образованию низкомолекулярных топливных фракций и углеводородов С3-С4 в газах крекинга. · Легче всего идет разрыв С-С связи, находящейся в β-положении к атому С, который несет заряд · У образующихся олефинов двойная связь находится у первого атома С · Из нескольких возможных вариантов наиболее вероятен β-распад карб-катиона с образованием олефина с меньшей длиной цепи. · Более выгодным для алкилароматики и алкилнафтенов является отрыв всей алкильной группы b) Перенос гидрид-иона. R1H + R+ = R1+ + RH Лучшими гидридными донорами являются нафтены, нафтеноароматика, изоалканы, олефины. Активными акцепторами – наименее стабильные карб-катионы или УВ, которые содержат несколько π-связей (диены). c) Изомеризация карб-катионов. Наряду с распадом С-С связи является важной целевой реакцией, повышает товарные качества продуктов. В большинстве случаев изомеризация протекает быстрее, чем крекинг. Изомеризация может происходить либо путем передачи протона, либо метильной группы вдоль УВ цепи.
d) Циклизация и дециклизация. Обратимые реакции. Циклогексан может подвергаться дегидрированию с образованием ароматических УВ. При наличии длинных боковых цепей возможна изомеризация боковой цепи и деалкилирование.
e) Алкилирование и полимеризация. Противоположны крекингу, протекают по карб-катионному механизму. При температуре ниже 400°С доминируют над крекингом, а при высоких температурах равновесие смещается в сторону деалкилирования и деполимеризации. f) Конденсация ароматических УВ. Дает УВ с высокой молярной массой. Реакция характерна для каталитического крекинга. Карб-катион вступает в реакции присоединения к аренам, протекают реакции гидридного переноса.
g) Коксообразование. При протекании этих реакций на кислотных катализаторах образуется углеродистый материал (кокс). Различают кокс: 1. Каталитический, образованный на кислотных катализаторах 2. Дегидрогенизационный 3. Хемосорбционный 4. Десорбируемый Образование каталитического кокса связано с реакциями циклизации олефинов, конденсации, алкилирования и гидридного переноса. Коксообразующая способность аренов возрастает в следующем ряду: бензол→ нафталин→ антрацен бензол→ дифенил→ терфенил
Популярное: Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (764)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |