288
VII –bob. KATALITIK KREKING VA KATALIZATOR QURILMALARI
7.1.
Asosiy reaksiyalar mexanizmi
Aromatik uglevodorodlar hosil bo‗lishiga olib keluvchi,
siklogeksan va
uning gomologlarini degidrirlash
reaksiyalari, riforming
katalizatori metall
komponentida kechadi. Siklogeksanni degidrirlash reaksiyasi mexanizmi
katalizatorda adsorbsiyalangan siklogeksan hosil bo‗lishi bilan kechuvchi
vodorod ikkita atomini ketma - ket ajratishni o‗z ichiga oladi. Reaksiyaning bu
bosqichi – cheklovchi deyiladi. Keyinchalik vodorodning qolgan to‗rtta
atomining ham ketma-ket ajralishi sodir bo‗lib, natijada benzol hosil bo‗ladi.
Beshbog‗li sikloalkanlarga o‗zgarish
faqatgina katalitik riforming
xomashyosi bunday uglevodorodlarga egaligi uchungina katta qiziqish
uyg‗otmaydi.
Beshbog‗li
sikloalkanlar
parafinli
uglevodorodlarning
degidrotsiklizatsiyasida reaksiyaning oraliq mahsulotlari sifatida ham muhim rol
o‗ynaydi. Katalitik riforming sharoitlarida beshbog‗li
sikloalkanlar siklopentan
halqasining ochilishiga olib keluvchi izomerlash reaksiyalariga uchraydi.
Izomerlash reaksiyalari yoki alkil o‗rnini egallovchilarning qayta guruhlanishi
bilan kechadi yoki beshbog‗li naftenlarning oltibog‗lisiga o‗zgarishiga olib
keladi:
Nofunksional katalizator riformingida ushbu oxirgi reaksiyani amalga
oshishida, siklning kengayishi davomida oltibog‗li sikloalkanlar tezda aromatik
uglevodorodlarga degidrirlanishga uchraydi. Aromatik uglevodorodlarning
yuqori chiqishiga erishish imkoniyati izomerlashning beshbog‗li naften
uglevodorodlarini oltibog‗lisiga ajratuvchanligiga bog‗liqdir.
Parallel ravishda
kechuvchi, beshbog‗li halqani ochish reaksiyasi izomerlash reaksiyasining
ajratuvchanligini yomonlashtiradi va parafinli uglevodorodlar hosil bo‗lishiga
olib keladi:
Metilsiklopentanni
degidroizomerizatsiya
reaksiyasi
quyidagicha
sxematik keltirilishi mumkin (M - katalizatorning metall uchastkalari, A -
kislotali):
289
Reaksiyaning
kislota-katalizatorli
cheklovchi
bosqichi
karbation
mexanizm bo‗yicha kechadi:
Riforming
sharoitlarida
bifunksional
alyuminli
katalizatorlarda
parafinlarni aromatlashtirish
– bir qator ketma-ket va parallel kechuvchi
reaksiyalarni o‗z ichiga oluvchi murakkab jarayondir. Katalizlovchi platina
bilan
C
6
-degidrotsiklizatsiyalash reaksiyasi bilan bir qatorda katalizatorning kislotali
komponenti ta‘siridagi siklizatsiya reaksiyalari ham kechadi. Hosil bo‗lgan
siklopentanlar degidroizomerlashga uchrab aromatik uglevodorodlarga aylanadi.
Platina
nafaqat
n-geksanni
metilsiklopentanga
degidrotsiklizatsiyalash
reaksiyalarini, shuningdek uning gidrogenolizini va o‗zaro geksan izomerlariga
o‗zgarishini ham katalizatsiyalaydi. Ushbu reaksiyalar qaytar reaksiyalar
bo‗lganligi sababli, ular platina yuzasida bir xil siklik o‗tish majmuasi (SO‗K)
hosil bo‗lishi bilan kechishini ko‗tish mumkin:
Uglevodorodlarni gidrogenlash reaksiyalarida (С-С bog‗lanishlarni
parchalash va С-Н bog‗lanishlarni hosil qilish) riforming katalizatorlari
faolligini bostirish maqsadida ularni oltingugurtli birikmalarni hosil qilishga
uchraydi va bu ularning ajratuvchanligi va barqarorligini oshiradi.
Bu holat
shunday
tasdiqlanadiki,
n-geksanning
katalitik
riformingida
oltingugurtsizlantirilgan katalizatorda 0,6% Pt/γ -Al
2
O
3
reaksiyaning birinchi
mahsuloti benzol va metilsiklopentan bo‗ladi. С
5
-
va
С
6
-
degidrotsiklizatsiyalash reaksiyalari parallel ravishda kechadi. Aks holda shu
katalizatorda benzol hosil bo‗lish reaksiyasi faqat sulfatlanishga uchragan holda
kechadi. Kinetik tadqiqot natijalariga ko‗ra, ushbu holatda reaksiya ketma-ket
bo‗ladi:
Hozirgi vaqtda parafin uglevodorodlari riforming katalizatorlarida
bifunksional mexanizmga ko‗ra degidrotsiklizatsiyaga uchraydi deb hisoblanadi:
degidrirlash platinada (metallik funksiya), hosil bo‗lgan to‗yinmagan
uglevodorodlar siklizatsiyasi esa tashuvchining kislotali qismlarida kechadi.
Shunday qilib riformingning asosiy reaksiyalari
yoki matritsaning
(tashuvchining) kislotali funksiyasi, yoki metall bilan barqarorlashadi
290
(kuchaytiriladi, rag‗batlantiriladi):
Reaksiya barqarorlashadi:
- metall funksiyani degidrirlash bilan;
- metall va kislotali funksiyalarni degidrotsiklizatsiyasi orqali;
-kislotali funksiyani izomerlash bilan;
-metall funksiyani gidrogenoliz qilish bilan;
-metall va kislotali funksiyalarni gidrokreking qilish bilan.
Asosiy reaksiyalar mexanizmidan kelib chiqib xulosa qilish mumkinki,
riforming katalizatori tarkibida kislotali komponentlar qatori faol metall ham
bo‗ladi.
Dostları ilə paylaş: