В работе [25] показана роль различных реакций риформинга в повышении октанового числа сырья при осуществлении процесса под средним давлением (рис. 1.22). Объемный состав гипотетического сырья: 7% ароматических углеводородов, 44% нафтенов, 49% парафинов. В соответствии с распределением углеводородов по числу атомов углерода, а также изомерным составом углеводородов расчетное октановое число сырья 31. Дегидрирование нафтенов и изомеризация парафинов до равновесных концентраций позволяет довести октановое число бензина риформинга приблизительно до 70 (и. м.). Дальнейшее повышение октанового числа дает гидрокрекинг парафинов, однако эта реакция приводит к значительному снижению выхода жидких продуктов риформинга. Максимально рост октанового числа может быть достигнут только за счет дегидроциклизации парафинов.
Рис. 1.22. Влияние различных реакций риформинга на октановое число (и. м.) получаемого риформата (C5) [25]:
1 — изомеризация парафинов (равновесие) и дегидрогенизация нафтенов (равновесие); 2 — изомеризация парафинов до равновесия; 3 — дегидрогенизация нафтенов до равновесия; 4 — исходное сырье.
Данные [87] служат убедительным подтверждением исключительной роли и значения реакции дегидроциклизации парафинов в процессе каталитического риформинга. Подвергая риформингу смесь н-парафинов С8—С11 с октановым числом —50, авторы получили бензин с октановым числом 97,4 (и. м.) при массовом выходе ароматических углеводородов 43,9% на сырье.
С наибольшей скоростью протекают реакции дегидрирования шестичленных нафтенов в ароматические углеводороды, что приводит к быстрому установлению равновесия. Реакции изомеризации пятичленных нафтенов в шестичленные, а также парафинов проходят тоже с достаточно большими скоростями. К числу наиболее медленно протекающих реакций относятся реакции дегидроциклизации парафинов. Основной путь повышения как скорости, так и селективности реакций дегидроциклизации заключается в снижении давления.
Данные об относительных скоростях и тепловых эффектах реакций риформинга приведены в табл. 1.9.
Таблица 1.9. Относительные скорости и тепловые эффекты реакций каталитического риформинга [35]