Význam a základy reformování benzinů

Těžké benziny z destilace ropy mají nízké oktanové číslo (obvykle 40 – 60), proto se jejich oktanové číslo musí zvyšovat procesem, který se nazývá katalytické reformování (reforming). Ke zvětšení oktanového čísla dochází při tomto procesu na základě změny struktury uhlovodíků přítomných ve zpracovávané surovině. Reformování se provádí v přítomnosti katalyzátoru a vodíku, který zabraňuje nežádoucím koksotvorným reakcím. Vodík se při katalytickém reformování nespotřebovává, ale naopak vzniká.

Při katalytickém reformování probíhají následující hlavní reakce (reakce jsou ukázány na příkladu C7 uhlovodíků, podobným reakcím podléhají i C8 – C11 uhlovodíky, které jsou v těžkém benzinu také obsaženy):

1. Dehydrogenace alkylcyklohexanů na aromáty.

2. Izomerace alkylcyklopentanů na alkylcyklohexany, které pak přecházejí na aromáty.

3. Cyklizace C7 a delších n-alkanů na alkylcyklohexany, které pak přecházejí na aromáty (dehydrocyklizace n-alkanů).

4. Izomerace n-alkanů na izoalkany (vznikají i další izomery).

Jako hlavní nežádoucí reakce v omezené míře probíhá hydrokrakování přítomných uhlovodíků na níževroucí produkty.

Při reformingu se oktanové číslo se zvětšuje především v důsledku dehydrogenace cykloalkanů a dehydrocyklizace n-alkanů na aromáty a v menší míře pak izomerací alkanů. Reforming se provádí při teplotách 490 - 540 °C, při tlaku 0,3 - 2,4 MPa. Při vyšších teplotách se získá reformát s větším obsahem aromátů a tím i s vyšším oktanovým číslem, ale zároveň klesá v důsledku intenzivnějšího krakování jeho výtěžek.

Oktanová čísla stanovená výzkumnou metodou (OČVM) C7 uhlovodíků
Oktanová čísla stanovená výzkumnou metodou (OČVM) C7 uhlovodíků

Jako nástřik se používají frakce odsířeného těžkého benzinu (obvykle frakce vroucí v rozmezí 85 - 180 °C) z destilace ropy nebo štěpných procesů. Protože sirné a dusíkaté sloučeniny působí jako katalytický jed, je nutno nástřik na reforming hluboce odsiřovat hydrogenační rafinací, obvykle na obsah síry pod 1 mg/kg. Při odsiřování se z nástřiku odstraní i sloučeniny dusíku.

Jako katalyzátor se používají bimetalické katalyzátory obsahující platinu a rhenium, někdy bývají doplněny ještě iridiem nebo cínem jako promotory. Aktivní kovy jsou v množství cca 0,5 - 1,0 % hm. naneseny obvykle na alumině. Dehydrogenační reakce jsou při reformování katalyzovány aktivními centry platinových kovů, izomerace, cyklizace a také nežádoucí hydrokrakování katalyzují kyselá centra nosiče.

Katalyzátory se v závislosti na ostrosti reakčních podmínek postupně deaktivují v důsledku usazování koksu pocházejícího z kondenzačních reakcí. Čím ostřejší jsou reakční podmínky, tím rychlejší je deaktivace katalyzátoru. Katalyzátory se regenerují řízenou oxidací, tj. spalováním koksu za vysokých teplot. Teplota ale nesmí překročit určitou mez, aby nedošlo k poškození katalyzátoru. Při regeneraci se platinové kovy přemění na oxidy, které jsou málo aktivní při hydrogenačních reakcích. Proto po vypálení koksu následuje redukce vzniklých oxidů vodíkem zpět na kovy.

Katalytické reformování benzinu je cenným zdrojem vodíku, který se uvolňuje při dehydrogenacích cykloalkanů na aromáty. Reformát je někdy zdrojem aromátů (benzen, toluen, xyleny, etylbenzen), které se využívají v petrochemii.

Podle způsobu regenerace katalyzátoru se reformingové jednotky rozdělují na kontinuální, cyklické a semiregenerativní.

Kontakty


fiogf49gjkf0d
Vysoká škola
chemicko-technologická
Technická 5
166 28 Praha 6 - Dejvice

Ústav technologie ropy a alternativních paliv
Ing. Daniel Maxa, Ph.D.
daniel.maxa@vscht.cz
Odborný garant

fiogf49gjkf0d
Odborným garantem tohoto portálu je Česká národní rada světové rady pro ropu (WPC). Česká národní rada reprezentuje Českou republiku ve Světové radě pro ropu.

WPC


Světová rada pro ropu (World Petroleum Council – WPC) je mezinárodní nevládní organizace, jejíž cílem je prosazování využití vědeckého pokroku, přenosu technologií a posuzování ekonomických, finančních, environmentálních a sociálních vlivů na využívání ropy. Více informací...

Odběr novinek


Přihlásit k odběru novinek
Partner projektu

PARAMO, a.s.

PARAMO, a.s.

fiogf49gjkf0d
PARAMO, a.s., Pardubice je tradiční výrobce paliv, automobilových olejů, obráběcích, technologických a konzervačních prostředků, plastických maziv, asfaltových izolačních výrobků a silničních asfaltů. Fúzí s KORAMO Kolín, společnost Paramo posílila svou pozici na domácím i zahraničních trzích. Paramo realizuje obchodní činnost v rámci skupiny Unipetrol. Více informací...