Влияние этих параметров на выход продуктов риформинга и относительные скорости протекающих реакций мы рассмотрим по данным, полученным при каталитическом риформинге фракции 62— 105 °С (табл. 5.4) [272].
Из данных таблицы следует, что в первом приближении определенному выходу ароматических углеводородов отвечают соответствующие выходы водорода и продуктов гидрокрекинга (углеводородов С1—С5). Более полную информацию можно получить, анализируя экспериментальные данные, относящиеся к превращению отдельных углеводородов, содержащихся в сырье.
Кинетические кривые на рис. 5.4 выражают зависимость степени превращения циклогексана, метилциклопентана, пятичленных нафтенов С7 (этилциклопентана и диметилциклопентанов), а также суммы гептанов, от условного времени контакта (обратной величины объемной скорости подачи сырья) при 460 °С. Степень превращения определяли, исходя из выхода непрореагировавшего углеводорода и содержания его в исходном сырье (табл. 5.4).
Ниже приведены относительные скорости превращения углеводородов при 460 °С (скорость превращения метилциклопентана принята за единицу):
| Степень превращения 30% | Степень превращения 60% |
Метилциклопентан | 1 | 1 |
Сумма гептанов | 12-10-2 | — |
Пятичленные нафтены С7 | 2 | 4 |
Циклогексан (метилдиклогексан) | 10 | 20 |
Скорость, превращения гептанов (сумма изомеров) примерно в 15 раз меньше скорости превращения пятичленных нафтенов С7 (этил- и диметилциклопентанов) и почти на 2 порядка ниже скорости превращения метилциклогексана. Если же учесть, что селективность ароматизации гептанов в условиях каталитического риформинга относительно невысока, то можно прийти к выводу, что скорость ароматизации гептанов намного ниже скорости ароматизации нафтенов с семью углеродными атомами в молекуле.
Рис. 5.4. Зависимость степени превращения углеводорода от условного времени контакта при 460 °С
1 — циклогексан и метилциклогексан; 2 — пятичленные нафтены С7; 3 — метилциклопентан, 4-гептаны.
Таблица 5.4. Состав сырья и выход продуктов реакции при каталитическом риформинге бензиновой фракции 62—105 °С
Условия: катализатор КР-104; 1,5 МПа; кратность циркуляции 1200 л/л сырья.
Показатели | Сырье | Продукты реакции | |||||||||||
460 °С | 480 °С | 500 °С | |||||||||||
Объемная скорость, ч-1 |
| 20 | 10 | 4 | 1,5 | 20 | 10 | 4 | 1,5 | 20 | 10 | 4 | 1,5 |
Массовый выход, % водород |
| 0,9 | 1,2 | 1,3 | 1,5 | 1,1 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 1,2 | 1,5 | 1,8 | 1,9 |
парафины | 62,4 | 63,9 | 64,6 | 62,4 | 63,2 | 63,7 | 62,6 | 59,3 | 57,2 | 62,7 | 62,6 | 57,7 | 52,6 |
| 0,1 | 3,3 | 6,4 | 7,4 | 12,7 | 4,6 | 8,2 | 11,3 | 20,6 | 5,6 | 9,4 | 19,2 | 27,6 |
изогексаны | 11,2 | 12,8 | 13,6 | 17,1 | 19,3 | 13,8 | 15,3 | 17,5 | 17,6 | 14,7 | 16,3 | 16,9 | 13,5 |
н-гексан | 19,9 | 17,6 | 16,0 | 13,7 | 11,0 | 17,3 | 14,8 | 11,4 | 8,2 | 15,5 | 14,4 | 9,1 | 6,0 |
изогептаны | 13,8 | 14,3 | 13,9 | 13,6 | 12,8 | 13,5 | 13,8 | 11,8 | 7,2 | 13,9 | 12,2 | 7,9 | 3,7 |
н-гептан | 12,1 | 11,0 | 9,7 | 7,2 | 4,9 | 10,6 | 7,9 | 5,4 | 2,8 | 9,2 | 7,0 | 3,6 | 1,5 |
октаны | 5,3 | 4,9 | 5,0 | 3,4 | 2,5 | 3,9 | 3,1 | 1,9 | 0,8 | 3,8 | 3,3 | 1,0 | 0,3 |
нафтены | 32,6 | 15,9 | 11,3 | 7,0 | 4,8 | 13,3 | 8,3 | 3,9 | 2,0 | 12,9 | 6,9 | 2 ,5 | 0,9 |
метялдиклопентан | 10,0 | 7,6 | 6,5 | 4,7 | 3,5 | 6,7 | 4,4 | 2,8 | 1,4 | 6,1 | 4,5 | 1,7 | 0,6 |
циклогексан | 5,2 | 0,9 | 0,4 | 0,1 |
| 0,8 | 0,5 | __ | — | 0,9 | — | — | — |
этил- и диметилциклопентаны | 10,0 | 5,8 | 3,7 | 2,0 | 1,3 | 4,4 | 2,8 | 1,1 | 0,6 | 4,5 | 2,3 | 0,8 | 0,3 |
метилциклогексан | 6,0 | 1,1 | 0,4 | 0,1 | — | 1,0 | 0,5 | — | — | 1,0 | — | — | — |
с8 | 1,4 | 0,5 | 0,3 | 0,1 | — | 0,4 | 0,1 | — | — | 0,4 | 0,1 | — | — |
ароматические углеводороды | 5,0 | 19,3 | 22,9 | 29,3 | 30,5 | 21,9 | 27,7 | 35,2 | 39,0 | 23,2 | 29,0 | 38,0 | 44,6 |
бензол | 1,4 | 6,3 | 7,3 | 9,1 | 9,6 | 7,3 | 9,5 | 12,4 | 13,8 | 8,4 | 10,6 | 13,7 | 15,1 |
толуол | 3,2 | 10,9 | 12,5 | 16,3 | 16,3 | 12,1 | 14,9 | 18,6 | 20,4 | 12,3 | 16,0 | 19,5 | 23,6 |
с8 | 0,4 | 2,1 | 3,1 | 3,9 | 4,6 | 2,5 | 3,3 | 4,2 | 4,8 | 2,5 | 2,3 | 4,8 | 5,9 |