El reformado es un proceso que consiste en la conversión de hidrocarburos con cadenas simples en hidrocarburos con cadenas ramificadas o anillos. Es una reacción que suele estar encaminada a producir combustibles de alto octanaje a partir de fracciones ligeras de crudo o productos de craqueo. Entre estos productos podemos distinguir las gasolinas de motor y los hidrocarburos que contienen anillo(s) aromático(s); suele ser la BTX, que es una mezcla de benceno, tolueno y xilenos. El reformado de la gasolina implica muchas reacciones especiales: deshidrogenación de naftenos, deshidrociclación de parafinas, hidrodesalquilación de hidrocarburos alquilaromáticos, hidrocraqueo e isomerización de parafinas. El proceso de reformado entrega los ingredientes apropiados necesarios para componer los combustibles. Al mismo tiempo, el proceso produce hidrógeno gaseoso que es un valioso reactivo durante los hidroprocesos como el hidrorrefinado o el hidrocraqueo.
número de octano
El indicador que define las propiedades antidetonantes del combustible utilizado para impulsar los motores de combustión con encendido por chispa se denomina número de octano. En la práctica, es una resistencia determinada convencionalmente del combustible al golpeteo del motor, lo que implica un crecimiento abrupto de la velocidad de combustión. El número de octano se enumera por comparación. La resistencia del combustible ensayado a la combustión por detonación se compara con la resistencia mostrada por mezclas estándar que contienen n-heptano e isooctano. Hasta cierto punto, es una especie de escala de calidad del combustible. El isooctano refleja las mejores clases, es decir, los combustibles con la combustión más deseable, por lo que su octanaje es 100. Sólo los combustibles con un contenido de isooctano del 100%, o mezclas equivalentes, tienen un índice tan alto. Por su parte, el n-heptano es el punto opuesto de la escala, por lo que tanto ese compuesto como mezclas siendo idénticos en cuanto a combustión tienen un octanaje igual a 0. Un buen ejemplo son los combustibles más populares que podemos encontrar en las gasolineras. El combustible designado como Pb97 no es más que una mezcla que contiene un 97 %de isooctano y un 3 %de n-heptano. También pueden ser otros compuestos, pero siempre tienen que corresponder a esos hidrocarburos en cuanto a la facilidad de combustión y mantener las mismas proporciones en la mezcla. Asimismo, la gasolina con índice 95 contiene un 95 %de isooctano y un 5 %de n-heptano (o una sustancia similar). Por eso se llama gasolina de 95 octanos o de 98 octanos.
La historia de la reforma.
Las prácticas de reforma se han aplicado en la industria desde la década de 1930. Para obtener una gasolina y compuestos aromáticos de mejor calidad, el reformado se llevó a cabo a temperaturas muy altas (510-590 o C) y bajo una presión de 5-7 MPa. Al mismo tiempo, se estaba desarrollando un método que utilizaba catalizadores. En Alemania, desarrollaron un catalizador de lecho fijo regenerado cíclicamente que tiene la forma de óxido de molibdeno sobre óxido de aluminio (MoO 3 /Al 2 O 3 ). En EE. UU., utilizaron un catalizador de platino de lecho fijo no regenerado sobre óxido de aluminio (Pt/Al 2 O 3 ). Desde 1952, su papel en los Estados Unidos ha sido asumido por un nuevo catalizador de lecho fijo: platino sobre un soporte de silicato de aluminio (Pt/SiO 2 •Al 2 O 3 ), que superó a su predecesor con la posibilidad de regeneración periódica. En 1955, por primera vez utilizaron enfoques completamente nuevos que involucraban la fase móvil del catalizador Cr 2 O 3 /Al 2 O 3 , que se sometía a una regeneración continua, y el catalizador MoO 3 /Al 2 O 3 en una fase fluidal. sistema, también con regeneración continua. En los años siguientes, se desarrollaron métodos de reforma relacionados que incluían los nuevos catalizadores polimetálicos bimetálicos aplicados sobre soportes. Estos incluían en particular Pt-Re, Pt-Ir y Pt-Sn. Solo tales combinaciones aseguraron la deseada estabilidad y selectividad del proceso.
Materias primas utilizadas en el reformado
Las materias primas directas en los procesos de reformado son compuestos químicos de bajo octanaje adquiridos por destilación de gasolinas pesadas y otras materias primas con puntos de ebullición entre 60 y 190 o C. Debido a las restricciones relacionadas con el contenido de benceno en las gasolinas, la materia prima aplicada El material no debe mostrar la presencia de precursores de benceno como el nafteno C 6 . Esto implica que el punto de ebullición de la materia prima en cuestión no debe ser inferior a 85 o C si el objetivo es producir compuestos combustibles potenciales. Las características más deseables de las materias primas también incluyen que el contenido de hidrocarburos aromáticos sea inferior al 20%(v/v) y que el valor agregado de naftenos y aromas sea superior al 60%(v/v).
El proceso de reforma
Los parámetros necesarios más importantes para iniciar el proceso de reformado son la temperatura y la presión altas. En la actualidad, las condiciones más utilizadas incluyen una temperatura de 480 a 550 o C y una presión de 0,7 a 3 MPa de un gas rico en hidrógeno y el uso de catalizadores. Estos suelen contener 0,3-0,37 %m/m de platino, así como pequeñas cantidades de renio, iridio o germanio, que son los denominados catalizadores bimetálicos/polimetálicos. Las fracciones de gasolina y queroseno cuyo punto de ebullición es inferior a 190 o C se suelen someter a un hidrorrefinado previo, que permite eliminar los compuestos que provocan la desactivación de los catalizadores. Las altas temperaturas del proceso y los catalizadores especializados contemporáneos inician la isomerización de cadenas de hidrocarburos alifáticos simples en estructuras aromáticas ramificadas. La isomerización implica la deshidratación del hidrocarburo presente en la materia prima, seguida de su quimisorción en centros metálicos. Esto da como resultado la formación de hidrocarburo nafteno, del que se separa el hidrógeno, con transformación en el hidrocarburo aromático apropiado que sufre ciclación. Las parafinas presentes en la materia prima pueden sufrir un hidrocraqueo lento, mientras que las olefinas (no deseables en altas concentraciones) se transforman en isoparafinas por hidroisomerización. A partir de esa forma, pueden ocurrir ciclaciones posteriores. Los naftenos existen en forma de ciclopentanos y ciclohexanos al 18-50%, prevaleciendo los primeros. Estos últimos compuestos se deshidratan para producir aromas. Como ocurre con la mayoría de las reacciones que ocurren durante el reformado, es un proceso endotérmico y reversible. Los ciclopentanos se someten a una deshidrociclación completa con la producción de aromas. La deshidrociclación de alquilpentanos es un proceso de múltiples etapas que incluye: deshidrogenación a cicloolefinas, isomerización de cicloolefinas de cinco a seis segmentos, hidrogenación a naftenos y deshidrogenación a hidrocarburos aromáticos. Un ejemplo de tal ciclo de transformaciones puede ser la cadena al. metilciclopentano – metilciclopenteno – ciclohexeno – ciclohexano – benceno. Dado que todos los procesos (excepto la isomerización) realizados durante el reformado son endotérmicos, una temperatura elevada y una presión baja afectan favorablemente a ese procedimiento. Para evitar el depósito de coque de reformado sobre el catalizador y, por tanto, su desactivación, se utiliza una presión de hidrógeno aumentada.
Los productos de la reforma
Los productos inmediatos del reformado incluyen un reformado en bruto cuyo octanaje crece hasta aprox. 90 relativos a la materia prima, así como gas licuado de petróleo e hidrógeno. Para mejorar la calidad del reformado, se purifica lavando con un solvente, lo que da como resultado la formación de gasolina cruda. Este, a su vez, se enriquece con la adición de componentes apropiados. Fuentes: https://encyklopedia.pwn.pl/haslo/reforming;3966646.html https://www.naukowiec.org/wiedza/chemia/reforming-izomeryzacja-_1190.html Z. Sarbak „Reformando katalityczny”