催化重整是提高汽油质量和生产石油化工原料的重要手段,其主要反应包括环烷烃脱氢、烷烃脱氢环化、异构化和加氢裂化。反应①、②生成芳烃,同时产生氢气,反应是吸热的;反应③将烃分子结构重排,为一放热反应(热效应不大);反应④使大分子烷烃断裂成较轻的烷烃和低分子气体,会减少液体收率,并消耗氢,反应是放热的。除以上反应外,还有烯烃的饱和及生焦等反应,各类反应进行的程度取决于操作条件、原料性质以及所用催化剂的类型。
催化裂化是石油炼厂从重质油生产汽油的主要过程之一,其主要反应包括裂化、异构化、氢转移和芳构化反应。裂化反应是C-C键断裂反应,反应速度较快;异构化反应是在分子量大小不变的情况下,烃类分子发生结构和空间位置的变化;氢转移反应指某一烃分子上的氢脱下来,立即加到另一烯烃分子上,使这一烯烃得到饱和的反应;芳构化反应是烷烃、烯烃环化后进一步氢转移反应,反应过程不断放出氢原子,最后生成芳烃。裂解是石油化工生产过程中,以比裂化更高的温度(700℃~800℃,有时甚至高达1000℃以上),使石油烃变成小分子的烯烃、炔烃和芳香烃。
总结:催化重整是提高汽油质量和生产石油化工原料的重要手段,而催化裂化是石油炼厂从重质油生产汽油的主要过程之一。裂解是石油化工生产过程中,以比裂化更高的温度,使石油烃变成小分子的烯烃、炔烃和芳香烃。
在催化重整过程中,原料为石脑油或低质量汽油,其中含有烷烃、环烷烃和芳烃。含较多环烷烃的原料是良好的重整原料。催化重整用于生产高辛烷值汽油时,进料为宽馏分,沸点范围一般为80~180℃;用于生产芳烃时,进料为窄馏分,沸点范围一般为60~165℃。在反应过程中,不挥发的类碳物质沉积在催化剂上,缩合为焦炭,使催化剂活性下降,需要用空气烧去,以恢复催化活性,并提供裂化反应所需热量。
在催化裂化过程中,主要用石脑油、煤油、柴油为原料,并向重油发展。在裂解过程中,同时伴随缩合、环化和脱氢等反应。影响裂解的基本因素首先是温度和反应的持续时间,还有烃原料的种类。
催化重整和催化裂化、裂解都是提高汽油质量和生产石油化工原料的重要手段,但它们的反应原理和过程不同。催化重整是通过环烷烃脱氢、烷烃脱氢环化、异构化和加氢裂化等反应生成芳烃,而催化裂化是通过裂化、异构化、氢转移和芳构化反应将重质油转化为小分子的烯烃、炔烃和芳香烃。裂解是通过高温分解反应将烃类分子分裂为几个较小分子的反应过程。