ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ......................... 7
1. Введение. Химический состав нефтей...............8
1.1. Фракционный состав нефтей .................8
1.2. Бензиновые фракции.................... 9
1.2.1. Групповой состав.................. 9
1.2.2. Алканы....................... 9
1.2.3. Циклоалканы..................... 11
1.2.4. Арены . .................... 14
1.2.5. Гетероатомные соединения................ 14
1.2.6. Влияние химического состава бензинов на их детонационные свойства ...... ..... ............ 16
1.3. Фракции легкого газойля .............. 17
1.3.1. Групповой и структурно-групповой состав.......... 17
1.3.2. Алканы...................... . 19
1.3.3. Циклоалканы..................... 19
1.3.4. Арены....................... 21
1.3.5. Гетероатомные соединения ............... . 22
1.3.6. Влияние химического состава на некоторые свойства газойлей . . 25 AA. Масляные фракции..................... 27
1.4.1. Алканы....................... 28
1.4.2. Циклоалканы..................... 28
1.4.3. Арены....................... 29
1.4.4. Гетероатомные соединения................ 30
1.8. Гудроны......................... 31
1.5.1. Групповой состав.................... 31
1.5.2. Твердые углеводороды.................. 31
1.5.3. Циклоалканы..................... 32
1.5.4. Арены . ....................... 32
1.5.5. Смолы........................ 32
1.5.6. Асфальтены...................... 34
1.5.7. Металлорганические соединения.............. 35
1. ТЕРМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ.......36
2. Основы теории газофазных термических реакций углеводородов .... 36
2.1. Молекулярные реакции.................... 36
2.2. Термический распад молекул на радикалы............ 37
2.3. Бимолекулярное образование радикалов ............ 39
2.4. Реакции радикалов..................... 40
2.4.1. Замещение (отрыв атома водорода)............ 41
2.4.2. Шисоединение.................... . 42
2.4.3. Распад........................ 43
2.4.4. Изомеризация..................... 44
2.4.5. Рекомбинация и диспропорционирование.......... 46
2.5. Соотношение скоростей реакций радикалов............ 47
2.6.' Цепные реакции.......... .......... 48
2.6.1. Термины теории неразветвленных реакций..........48
2.6.2. Кинетика неразветвленных реакций............50
2.6.3. Влияние продуктов реакции на ее кинетику . «.......52
2.7. Радикальные нецепные реакции.............., . 54
3. Термические превращения углеводородов в газовой фазе.......54
3.1. Алканы........................54
3.2. Циклоалканы.......................59
3.3. Алкены..........................61
3.3.1. Этилен........................ 62
3.3.2. Пропен........................ 62
3.3.3. Алкены с. четырьмя и более атомами углерода в молекуле ... 63
3.4. Диены, триены и алкичы................... 67
3.5. Арены.......................... 72
3.6. Сложные углеводородные смеси................ 75
3.7. Образование пироуглерода.................. 78
3.8. Основы управления процессом пиролиза............. 83
3.8.1. Температура...................... 83
3.8.2. Давление....................... 85
3.8.3. Время реакции.................... 86
3.8.4. Сырье........................ 88
3.8.5. Особенности пиролиза в присутствии водорода........ 95
4. Термические превращения углеводородов в жидкой фазе.......100
4.1. Особенности термических реакций в жидкой фазе.........100
4.1.1. Концентрация реагирующих веществ ............100
4.1.2. Клеточный эффект...................100
4.1.3. Влияние сольватации..................103
4.2. Образование нефтяного кокса.................105
4.3. Основы управления процессами термической переработки нефтяного сырья при наличии жидкой фазы.................113
4.3.1. Замедленное коксование..................113
4.3.2. Коксование в слое теплоносителя............ . 115
4.3.3. Термический крекинг..................116
4.3.4. Производство окисленных битумов.............118
И. КАТАЛИТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ.....123
5. Основы технического катализа . . ...............123
6.1. Катализаторы и каталитические реакции.............123
5.1.1. Энергия активации каталитической реакции..........124
5.1.2. Классификация каталитических реакций и катализаторов .... 125
5.1.3. Гомогенный и гетерогенный катализ............126
5.1.4. Активность и селективность катализаторов..........126
5.1.5. Стабильность катализаторов...............127
5.2. Кинетика газофазных реакций в присутствии твердых катализаторов . . 128
5.3. Реакции на пористом катализаторе......... .....137
5.4. Реакции на твердом катализаторе при наличии жидкой фазы.....138
5.5. Реакции, катализируемые жидким катализатором........140
5.6. Кислотный катализ................ .... 141
6.6.1. Кислоты и сила кислот.................141
5.6.2. Основность углеводородов................143
5.6.3. Функция кислотности и скорость реакции . .....144
5.6.4. Влияние среды на кинетику реакции с участием ионов .... 145
5.6.5. Свойства карбкатионов.................147
6. Алкилирование изоалканов алкенами ............... 154
6.1. Термодинамика и механизм процесса.............154
6.2. Основы управления процессом................158
6.2.1. Катализаторы.....................159
6.2.2. Сырье........................I61
6.2.3. Температура.....................164
6.2.4. Содержание изобутана.................. 16о
6.2.5. Контакт между фазами и время реакции..........166
6.2.6. Давление.......................167
7. Полимеризация алкенов с целью получения компонента бензина .... 167
7.1. Термодинамика и механизм процесса..............167
7.2. Основы управления процессом.................171
7.2.1 Катализатор......................171
7.2.2. Температура......................173
7.2.3. Давление.......................173
7.2.4. Сырье.......................174
8. Каталитический крекинг .................... 176
8.1. Механизм процесса.....................176
8.1.1. Алканы......................177
8.1.2. Циклоалканы.....................178
8.1.3. Алкены.......................181
8.1.4. Арены........................182
8.1.5. Образование кокса...................185
8.2. Катализаторы.............. ........186
8.2.1. Природные активные алюмосиликатные катализаторы.....186
8.2.2. Синтетические аморфные алюмосиликатные катализаторы .... 187
8.2.3. Синтетические кристаллические алюмосиликатные катализаторы 189
8.2.4. Свойства катализаторов.................192
8.3. Основы управления процессом.................196
8.3.1. Температура......................197
8.3.2. Время реакции.....................200
8.3.3. Кратность циркуляции катализатора............201
8.3.4. Давление.......................202
8.3.5. Сырье.......................203
8.4. Регенерация катализаторов..................205
9. Изомеризация нормальных алканов................206
9.1. Термодинамика и механизм реакции.............206
9.2. Катализаторы и режим процесса...............210
9.2.1. Давление при изомеризации на бифункциональных катализаторах 214
9.2.2. Время реакции.....................215
в.З. Сырье........................215
10. Каталитический риформинг..................216
10.1. Термодинамика и механизм процесса..............216
10.1.1. Циклоалканы.....................216
10.1.2. Алканы . ......................222
10.1.3. Арены........................225
10.2. Катализаторы.......................227
10.3. Основы управления процессом................229
10.3.1. Сырье . ....................229
10.3.2. Температура . . .................231
10.3.3. Общее давление и парциальное давление водорода......232
10.3.4. Объемная скорость подачи сырья.............234
11. Гидроочистка........................234
11.1. Химизм, термодинамика и кинетика процесса...........234
11.2. Катализаторы .................239
11.3. Основы управления процессом . ..............241
11.3.1. Температура...................241
113.2. Общее давление и парциальное давление водорода......242
11.3.3. Сырье........................243
12. Гидрокрекинг........................244
12.1. Химизм и кинетика процесса................. 245
12.1.1. Алканы . ....................245
12.1.2. Циклоалканы....................250
12.1.3. Арены......................258
12.1.4 Кинетика реакций гидрокрекинга.............265
12.2. Основы управления процессом.............. 266
12.2.1. Катализаторы.....................266
12.2.2- давление.....................267
12.2.3. Температура.......... .........269
12.2.4. Объемная скорость подачи сырья и удельная циркуляция во-дородсодержащего газа . . ....... .......270
12.2.5. Сырье . ..................271
12.3. Селективный гидрокрекинг неразветвленных алканов........271
12.4. Каталитическое гидродеалкилирование аренов..........272
Литература..........................274
|