A reforma é um processo que consiste na conversão de hidrocarbonetos com cadeias simples em hidrocarbonetos com cadeias ramificadas ou anéis. É uma reação que geralmente visa a produção de combustível com alto número de octanas a partir de frações leves de petróleo bruto ou produtos de craqueamento. Entre estes produtos, podemos distinguir as gasolinas para motores e os hidrocarbonetos que contêm anel(is) aromático(s); geralmente é o BTX, que é uma mistura de benzeno, tolueno e xilenos. A reforma da gasolina envolve muitas reações especiais: desidrogenação de naftenos, desidrociclização de parafinas, hidrodesalquilação de hidrocarbonetos alquil-aromáticos, hidrocraqueamento e isomerização de parafina. O processo de reforma fornece os ingredientes apropriados necessários para compor os combustíveis. Ao mesmo tempo, o processo produz gás hidrogênio, que é um reagente valioso durante hidroprocessos, como hidrorrefino ou hidrocraqueamento.

Publicados: 23-11-2022

número de octanas

O indicador que define as propriedades antidetonação do combustível usado para acionar motores de combustão com ignição por centelha é chamado de número de octanas. Na prática, trata-se de uma resistência convencionalmente determinada do combustível à detonação do motor, que envolve um crescimento abrupto da taxa de queima. O número de octanas é enumerado por comparação. A resistência do combustível testado à combustão por detonação é comparada com a resistência apresentada por misturas padrão que contêm n-heptano e isoctano. Até certo ponto, é uma espécie de escala de qualidade do combustível. O isoctano reflete as melhores classes, ou seja, os combustíveis com combustão mais desejável, por isso seu número de octanas é 100. Somente os combustíveis com 100 %de isooctano, ou misturas equivalentes, possuem índice tão alto. Enquanto isso, o n-heptano é o ponto oposto da escala, de modo que tanto esse composto quanto as misturas sendo idênticas em termos de combustão têm um número de octanas igual a 0. Um ótimo exemplo são os combustíveis mais populares que podemos encontrar nos postos de gasolina. O combustível designado como Pb97 nada mais é do que uma mistura contendo 97 %de isoctano e 3 %de n-heptano. Também podem ser outros compostos, mas sempre devem corresponder a esses hidrocarbonetos em termos de facilidade de combustão e manter as mesmas proporções na mistura. Da mesma forma, a gasolina com índice 95 contém 95 %de isoctano e 5 %de n-heptano (ou substância similar). É por isso que é chamada de gasolina de 95 octanas ou 98 octanas.

A história da reforma

As práticas de reforma têm sido aplicadas na indústria desde a década de 1930. Para obter uma gasolina e compostos aromáticos de melhor qualidade, a reforma foi realizada em temperaturas muito altas (510–590 o C) e sob pressão de 5–7 MPa. Ao mesmo tempo, um método usando catalisadores estava sendo desenvolvido. Na Alemanha, eles desenvolveram um catalisador de leito fixo, regenerado ciclicamente, tendo a forma de óxido de molibdênio fixado em óxido de alumínio (MoO 3 /Al 2 O 3 ). Nos EUA, eles usaram um catalisador de platina de leito fixo não regenerado fixado em óxido de alumínio (Pt/Al 2 O 3 ). Desde 1952, seu papel nos Estados Unidos foi substituído por um novo catalisador de leito fixo: platina sobre suporte de silicato de alumínio (Pt/SiO 2 •Al 2 O 3 ), que superou seu antecessor na possibilidade de regeneração periódica. Em 1955, eles usaram pela primeira vez abordagens totalmente novas que envolviam a fase móvel do catalisador Cr 2 O 3 /Al 2 O 3 , que era submetida a regeneração contínua, e o catalisador MoO 3 /Al 2 O 3 em um fluido sistema, também com regeneração contínua. Nos anos seguintes, foram desenvolvidos métodos de reforma relacionados que incluíam os novos catalisadores polimetálicos bimetálicos aplicados em suportes. Estes incluíram em particular Pt-Re, Pt-Ir e Pt-Sn. Somente essas combinações garantiram a desejada estabilidade e seletividade do processo.

Matérias primas usadas na reforma

As matérias-primas diretas nos processos de reforma são compostos químicos de baixa octanagem adquiridos pela destilação de petróleo pesado e outras matérias-primas com pontos de ebulição que variam de 60 a 190 o C. Devido às restrições relacionadas ao teor de benzeno nas gasolinas, as matérias-primas aplicadas material não deve apresentar a presença de precursores de benzeno, como nafteno C 6 . Isso implica que o ponto de ebulição da matéria-prima relevante não deve ser inferior a 85 o C se o objetivo for produzir compósitos de combustível em potencial. As características mais desejáveis das matérias-primas incluem também o teor de hidrocarbonetos aromáticos inferior a 20%(v/v) e o valor agregado de naftenos e aromas superior a 60%(v/v).

O processo de reforma

Os parâmetros mais importantes necessários para iniciar o processo de reforma são alta temperatura e pressão. Atualmente, as condições mais comumente usadas incluem uma temperatura de 480–550 o C e uma pressão de 0,7–3 MPa de um gás rico em hidrogênio e o uso de catalisadores. Estes geralmente contêm 0,3–0,37%m/m de platina, bem como pequenas quantidades de rênio, irídio ou germânio, que são os chamados catalisadores bimetálicos/polimetálicos. As frações de gasolina e querosene cujo ponto de ebulição é inferior a 190 o C são geralmente submetidas a um hidrorrefino preliminar, que permite remover quaisquer compostos que causem a desativação dos catalisadores. Altas temperaturas de processo e catalisadores especializados contemporâneos iniciam a isomerização de cadeias de hidrocarbonetos alifáticos simples em estruturas aromáticas ramificadas. A isomerização envolve a desidratação do hidrocarboneto presente na matéria-prima, seguida de sua quimissorção em centros metálicos. Isso resulta na formação de hidrocarboneto naftênico, do qual o hidrogênio se separa, com transformação no hidrocarboneto aromático apropriado que sofre ciclização. As parafinas presentes na matéria-prima podem sofrer hidrocraqueamento lento, enquanto as olefinas (indesejáveis em altas concentrações) se transformam em isoparafinas por hidroisomerização. A partir dessa forma, podem ocorrer ciclizações subseqüentes. Os naftenos existem na forma de ciclopentanos e ciclohexanos em 18-50%, com os primeiros prevalecendo. Os últimos compostos sofrem desidratação para produzir aromas. Tal como acontece com a maioria das reações que ocorrem durante a reforma, é um processo endotérmico e reversível. Os ciclopentanos sofrem desidrociclização completa com a produção de aromas. A desidrociclização de alquilpentanos é um processo de vários estágios que inclui: desidrogenação para cicloolefinas, isomerização de cicloolefinas de cinco a seis segmentos, hidrogenação para naftenos e desidrogenação para hidrocarbonetos aromáticos. Um exemplo desse ciclo de transformações pode ser a cadeia al. metilciclopentano – metilciclopenteno – ciclohexeno – ciclohexano – benzeno. Uma vez que todos os processos (exceto isomerização) realizados durante a reforma são endotérmicos, um aumento de temperatura e uma baixa pressão afetam favoravelmente esse procedimento. Para evitar o depósito de coque de reforma no catalisador e, portanto, sua desativação, é usada uma pressão de hidrogênio aumentada.

Os produtos da reforma

Os produtos imediatos da reforma incluem um reformado bruto cujo número de octanas cresce para aprox. 90 em relação à matéria-prima, assim como gás liquefeito de petróleo e hidrogênio. Para melhorar a qualidade do reformado, ele é purificado por lavagem com solvente, o que resulta na formação de gasolina bruta. Isso, por sua vez, é enriquecido pela adição de componentes apropriados. Fontes: https://encyklopedia.pwn.pl/haslo/reforming;3966646.html https://www.naukowiec.org/wiedza/chemia/reforming-izomeryzacja-_1190.html Z. Sarbak „Reforming katalityczny”


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