Reformare catalitică

INTRODUCERE

Prin procesul de reformare catalitica (RC) se realizeaza transformarea benzinelor de distilare primara si partial a celor de provenienta termica cu cifre octanice scazute (COF1 50-60) in benzine cu cifre octanice ridicate (COF1 90-100) cu randamente C5+ de 75-90%. Se realizeaza,in fapt , transformarea catalitica pe catalizatori bifunctionali, in prezenta de hidrogen,a hidrocarburilor naftenice din aceste benzine in hidrocarburi aromatice, izoparafinice si ,partial ,in gaze , fara modificari importante ale hidrocarburilor aromatice existente. Astfel, in benzinele de reformare catalitica concentratia de hidrocarburi aromatice poate depasi 50% determinand cresterea cifrei octanice la valorile mentionate sau fiind posibila separarea acestora ca materie prima pentru petrochimie - in esenta benzen, toluen, xileni (BTX).

Astfel, instalatiile industriale de reformare catalitica sunt prezente in schemele oricarei rafinarii cu profil de combutibili asigurand atat fondul de benzina utilizat drept component octanic cat si reformatul pentru extragerea BTX.

Reformarea catalitica reprezinta,in acelasi timp, principalul furnizor de hidrogen utilizat in realizarea industriala a altor procese catalitice,cum sunt : hidrofinarea, hidrocracarea, hidrodezalchilarea, hidroizomerizarea etc. Importanta procesului de reformare catalitica in fabricarea benzinelor cu cifre octanice ridicate devine mai mare o data cu limitarea sau chiar eliminarea completa a aditivilor antidetonanti cu plumb din combustibilii de motoare. Procesul se realizeaza in 3-5 reactoare adiabatice, dispuse in seria, cu incalzirea alimentarii la fiecare treapta de reactie.

1.Reactiile principale ale procesului de reformare catalitica

Tranformarile chimice ce au loc in acest implica mai multe reactii concomitente si succesive de cataliza eterogena pe catalizatori bifunctionali in care functia metalica este conferita de unul sau mai multe metale ( Pt, Re, Ir, etc.) iar functia acida de suportul de alumosilice sau

-alumina tratata cu fluor sau clor.

Metalul catalizeaza reactiie de dehidrogenare-hidrogenare , iar suportul acid catalizeaua reactiile cu mecanism carboionic( hidrocracare, izomerizare) si participa la dehidrociclizare si dehidroizomerizare. In prezenta acestor catalizatori si a unui raport molar hidrogen/hidrocarbura intre 5-10 au loc o serie de reactii.

1.1. Reactiile de dehidrogenare a ciclohexanilor si alchilchiclohexanilor(CH si ACH)

Aceste reactii sunt catalizate de metalul depus pe suportul a carui textura determina marimea suprafetei, marimea si distributia porilor, care imprima a anumita structura cristalina a metalului dispersat, avand deci o influenta directa asupra functiei hidrogenante a catalizatorului.

Schema generala a dehidrogenarii unei hidrocarburi alchilciclohexanice se prezinta astfel:

Reactia este reversibila, puternic endoterma , = 210 kJ/mol(50 kcal/mol), cu echilibrul termodinamic deplasat complet spre dreapta la temperaturi ridicate (cca. 500C)si chiar la presiuni ridicate de 30-40 bar. Formarea de hidrocarburi aromatice este favorizata de cresterea temperaturii si scaderea presiunii partiale a hidrogenului, respectiv a presiunii pe sistem si a raportului molar hidrogen-hidrocarbura. In conditiile proceului industrial se realizeaza conversii de 95 - 99%