Макет страницы
менее ароматизованные, очищенные от гетероатомов и не содержащие непредельных углеводородов. Большая гибкость процесса и возможность получения из данного сырья различных продуктов высокого качества при наличии больших ресурсов водорода, получаемого при каталитическом риформинге, привели к быстрому нарастанию мощностей установок гидрокрекинга.
12.1. ХИМИЗМ И КИНЕТИКА ПРОЦЕССА
Результаты гидрокрекинга в очень сильной степени определяются свойствами катализатора: его гидрирующей и кислотной активностью и их соотношением. Применяют катализаторы различного состава и свойств. Соответственно различны температуры процесса и его результаты. В общем катализаторы гидрокрекинга можно разделить на имеющие высокую гидрирующую и относительно низкую кислотную активность и имеющие относительно невысокую гидрирующую и высокую кислотную активность.
12.1.1. Алканы
Алканы в условиях гидрокрекинга подвергаются реакции: CnH2n+2 + H2 = СтН2т+г + c„_mH2(n_mj+2
Ниже приведены данные об изменении энергии Гиббса при гидрокрекинге алканов (в кДж-моль-1):
300 К 1000 к
C8HiB+ H2 —>• 2 USo-C4Hi0 —58,4 —43,7
C40H22 + H2 —> 2 «30-C5Hi2 —63,0 —61,7
C16H34+H2 —> 2 C8H18 -50,8 -58,2
C20H42 + H2 —> 2 Ci0H22 —50,8 —58,2
В интервале температур, представляющих практический интерес, гидрокрекинг алканов не ограничен термодинамическим равновесием.
Гидрокрекинг алканов на катализаторах с высокой кислотной активностью протекает по карбкатионному механизму. Этот механизм можно описать схемой, помещенной на стр. 246 (D — активные центры гидрирования-дегидрирования; KH — кислотные активные центры).
Соотношение выходов продуктов гидрокрекинга определяется соотношением скоростей изомеризации карбкатионов, их распада и стабилизации. Так как распад карбкатионов с отщеплением фрагментов, содержащих менее трех атомов углерода, сильно эндотермичен, а температуры, при которых проводится гидрокрекинг, невысоки, метан и этан почти не образуются. На катализаторе с высокой кислотной и умеренной гидрирующей активностями насыщение карбкатионов, содержащих много атомов углерода и быстро распадающихся, происходит в небольшой степени, поэтому высок выход изобутана и незначителен выход изомеров исходного нормального алкана. Степень равновесной изомеризации карбка-
