Курсовая работа Каталитические процессы в нефтепереработке

Превращения изоалканов
Скорость крекинга изоалканов больше, чем нормальных алканов.
Установлено, что сравнительные реакционные способности первичного, вторичного и третичного углеродных атомов находятся в отношении 1:2:20. Однако четвертичные углеводородные атомы снижают скорость крекинга. Так, при температуре 550°С степень распада:


Но углеводород типа 2,2,4 - триметилпентан крекируется с такой же скоростью, как и н-октан, т.е. высокая реакционная способность третичного углеводородного атома погашается за счет низкой реакционной способности четвертичного атома углерода, например, 2,2,4 - триметилпентан и Н-С₈ подвергается крекингу на 49% и 42% соответственно.
Превращения алкенов
Наиболее активными в условиях каталитического крекинга являются непредельные углеводороды. Хотя в сырье крекинга они отсутствуют, алкены непрерывно образуются в процессе распада молекул н-парафинов, алкилбензолов и алкилциклоалканов. Алкены обладают очень высокой адсорбируемостью по отношению к алюмосиликатному катализатору, этим объясняется их высокая реакционная способность. Так, в одинаковых условиях С₁₆ Н₃₄ подвергаются распаду на 25%, а С₁₆ Н₃₂ - на 98%.
Карбоний-ион реагирует с олефином с переносом гидридного иона, при этом образуется непредельный карбоний-ион


Далее непредельный карбоний-ион может подвергаться:
1. β-распаду, образуя алкены с меньшей молярной массой, их основное количество усиленно насыщается водородом. Распад сильно разветвленных алкенов протекает значительно легче по сравнению с алкенами нормального строения. Поэтому газ каталитического крекинга богат изомерами бутана;
. в непредельном карбоний-ионе может происходить внутримолекулярная перегруппировка, заключающаяся в миграции протона (1), после чего этот более стабильный карбоний-ион передает протон другому алкену, в результате образуются диены и новый карбоний-ион (2) (реакция диспропорционированиия водорода):
3. взаимодействию карбоний-ионов с углеводородами (перенос гидрид-иона водорода).
Вторичные реакции:
. Поли- и деполимеризация.
При низких температурах термодинамически вероятна полимеризация алкенов на кислотных катализаторах, при высоких - деполимеризация с образованием ненасыщенных осколков. Последние легко подвергаются диспропорционированию с образованием диеновых и насыщенных углеводородов
2. Циклизация с последующим дегидрированием до циклических непредельных и ароматических углеводородов