개질은 단순한 사슬을 가진 탄화수소를 분지 사슬이나 고리를 가진 탄화수소로 전환하는 과정입니다. 일반적으로 원유 또는 분해 생성물의 경질 분획으로부터 옥탄가가 높은 연료를 생산하는 것을 목표로 하는 반응입니다. 이러한 제품 중에서 우리는 자동차 휘발유와 방향족 고리를 포함하는 탄화수소를 구별할 수 있습니다. 일반적으로 벤젠, 톨루엔 및 크실렌의 혼합물인 BTX입니다. 휘발유의 개질에는 나프텐의 탈수소화, 파라핀의 탈수소환화, 알킬-방향족 탄화수소의 수소화탈알킬화, 수소화 분해 및 파라핀 이성체화와 같은 많은 특수 반응이 수반됩니다. 개질 공정은 연료를 구성하는 데 필요한 적절한 성분을 제공합니다. 동시에 이 공정은 수소화 정제 또는 수소화 분해와 같은 수소화 공정 중에 귀중한 시약인 수소 가스를 생성합니다.
옥탄가
스파크 점화가 있는 연소 엔진을 구동하는 데 사용되는 연료의 폭발 방지 특성을 정의하는 지표를 옥탄가라고 합니다. 실제로 이것은 연소 속도의 급격한 증가를 포함하는 엔진 노킹에 대한 연료의 통상적으로 결정된 저항입니다. 옥탄가는 비교하여 열거됩니다. 폭발 연소에 대한 테스트된 연료의 저항성은 n-헵탄 및 이소옥탄을 포함하는 표준 혼합물에 의해 나타나는 저항성과 비교됩니다. 어느 정도는 일종의 연료 품질 척도입니다. 이소옥탄은 가장 좋은 연소를 보이는 연료인 최고 등급을 반영하므로 옥탄가는 100입니다. 이소옥탄 함량이 100%인 연료 또는 이와 동등한 혼합물만이 높은 비율을 나타냅니다. 한편, n-헵탄은 저울에서 반대 지점이므로 연소 측면에서 동일한 화합물과 혼합물은 모두 옥탄가가 0입니다. 좋은 예는 우리가 주유소에서 찾을 수 있는 가장 인기 있는 연료입니다. Pb97로 지정된 연료는 isooctane 97%와 n-heptane 3%를 포함하는 혼합물에 불과합니다. 다른 화합물일 수도 있지만 연소 용이성 측면에서 항상 해당 탄화수소에 해당하고 혼합물에서 동일한 비율을 유지해야 합니다. 마찬가지로 지수가 95인 휘발유에는 95%의 이소옥탄과 5%의 n-헵탄(또는 유사한 물질)이 포함되어 있습니다. 이것이 95-옥탄 또는 98-옥탄 휘발유라고 불리는 이유입니다.
개혁의 역사
개혁 관행은 1930년대부터 업계에 적용되었습니다. 더 나은 품질의 휘발유 및 방향족 화합물을 얻기 위해 매우 높은 온도(510–590 o C)와 5–7 MPa의 압력에서 개질이 수행되었습니다. 동시에 촉매를 이용하는 방법이 개발되고 있었다. 독일에서 그들은 알루미늄 산화물(MoO 3 /Al 2 O 3 )에 고정된 몰리브덴 산화물의 형태를 갖는 순환 재생 고정층 촉매를 개발했습니다. 미국에서 그들은 알루미늄 산화물(Pt/Al 2 O 3 )에 고정된 재생되지 않은 고정층 백금 촉매를 사용했습니다. 1952년부터 미국에서 그 역할은 새로운 고정층 촉매인 규산알루미늄 담체 상의 백금(Pt/SiO 2 •Al 2 O 3 )에 의해 대체되었으며, 이는 주기적인 재생 가능성으로 이전 모델을 능가합니다. 1955년에 그들은 처음으로 촉매 Cr 2 O 3 / Al 2 O 3 의 이동상을 포함하는 완전히 새로운 접근 방식을 사용 했습니다 . 시스템, 연속 재생 기능도 있습니다. 다음 해에 캐리어에 적용되는 새로운 바이메탈 다금속 촉매를 포함하는 관련 개질 방법이 개발되었습니다. 여기에는 특히 Pt-Re, Pt-Ir 및 Pt-Sn이 포함됩니다. 이러한 조합만이 프로세스의 원하는 안정성과 선택성을 보장했습니다.
개질에 사용되는 원료
개질 공정의 직접 원료는 중질유를 증류하여 얻어지는 저옥탄가의 화합물과 끓는점이 60~190 o C인 기타 원료입니다. 재료는 나프텐 C 6 과 같은 벤젠 전구체의 존재를 나타내지 않아야 합니다. 이는 목표가 잠재적인 복합 연료를 생산하는 것이라면 관련 원료의 끓는점이 85 o C보다 낮아서는 안 된다는 것을 의미합니다. 원료의 가장 바람직한 특성은 또한 방향족 탄화수소의 함량이 20%(v/v) 미만이고, 나프텐 및 방향족의 합계가가 60%(v/v) 이상인 것입니다. 
개혁의 과정
개질 공정을 시작하는 데 필요한 가장 중요한 매개변수는 고온 및 고압입니다. 현재 가장 일반적으로 사용되는 조건은 480~550 ℃ 의 온도와 0.7~3MPa의 수소가 풍부한 가스와 촉매의 사용이다. 이들은 일반적으로 0.3–0.37%m/m의 백금과 소량의 레늄, 이리듐 또는 게르마늄을 포함하며, 소위 바이메탈/폴리메탈 촉매입니다. 끓는점이 190 o C 미만인 휘발유 및 등유 유분은 일반적으로 예비 수소화 정제를 거쳐 촉매를 비활성화시키는 화합물을 제거할 수 있습니다. 높은 공정 온도와 현대의 특수 촉매는 단순한 지방족 탄화수소 사슬을 분지형 방향족 구조로 이성질체화하는 것을 시작합니다. 이성체화는 원료에 존재하는 탄화수소의 탈수를 수반하며 금속 중심에 대한 화학 흡착이 뒤따릅니다. 그 결과 수소가 분리되는 나프텐 탄화수소가 형성되고 고리화를 거치는 적절한 방향족 탄화수소로 변환됩니다. 원료에 존재하는 파라핀은 느린 수소화 분해를 거칠 수 있는 반면, 올레핀(고농도에서는 바람직하지 않음)은 수소화 이성화에 의해 이소파라핀으로 변환됩니다. 그 형태에서 후속 순환화가 발생할 수 있습니다. 나프텐은 사이클로펜탄과 사이클로헥산의 형태로 18~50%존재하며 전자가 우세합니다. 후자의 화합물은 탈수를 거쳐 아로마를 생성합니다. 개질 중에 발생하는 대부분의 반응과 마찬가지로 흡열 및 가역 과정입니다. 사이클로펜탄은 아로마 생성과 함께 완전한 탈수소환화 과정을 거칩니다. 알킬펜탄의 탈수소환화는 사이클로올레핀으로의 탈수소화, 5~6분할 사이클로올레핀의 이성체화, 나프텐으로의 수소화 및 방향족 탄화수소로의 탈수소화를 포함하는 다단계 공정입니다. 이러한 변환 주기의 예는 체인 al이 될 수 있습니다. 메틸사이클로펜탄 – 메틸사이클로펜텐 – 사이클로헥센 – 사이클로헥산 – 벤젠. 개질 중에 수행되는 모든 공정(이성체화 제외)은 흡열이기 때문에 온도 증가와 낮은 압력은 해당 공정에 유리하게 영향을 미칩니다. 개질 코크스가 촉매에 침착되어 비활성화되는 것을 방지하기 위해 증가된 수소 압력이 사용됩니다.
리폼 제품들
개질의 즉각적인 산물에는 옥탄가가 약 원재료는 물론 액화석유가스, 수소 등을 기준으로 90. 개질유의 품질을 향상시키기 위해 용매로 세척하여 정제하여 원유를 형성합니다. 이것은 차례로 적절한 구성 요소를 추가하여 풍부해집니다. 출처: https://encyklopedia.pwn.pl/haslo/reforming;3966646.html https://www.naukowiec.org/wiedza/chemia/reforming-izomeryzacja-_1190.html Z. Sarbak "Reforming katalityczny"
