Reforming is een proces dat bestaat uit de omzetting van koolwaterstoffen met enkelvoudige ketens in koolwaterstoffen met vertakte ketens of ringen. Het is een reactie die meestal gericht is op het produceren van brandstof met een hoog octaangetal uit lichte fracties van ruwe olie of kraakproducten. Onder deze producten onderscheiden we motorbenzine en koolwaterstoffen die aromatische ring(en) bevatten; het is meestal de BTX, een mix van benzeen, tolueen en xylenen. Het reformeren van benzine brengt veel speciale reacties met zich mee: dehydrogenering van naftenen, dehydrocyclisering van paraffinen, hydrodealkylering van alkyl-aromatische koolwaterstoffen, hydrokraken en paraffine-isomerisatie. Het reformingproces levert de juiste ingrediënten die nodig zijn om brandstoffen samen te stellen. Tegelijkertijd produceert het proces waterstofgas dat een waardevol reagens is tijdens hydroprocessen zoals hydroraffinage of hydrokraken.
Octaangetal
De indicator die de ontploffingseigenschappen definieert van de brandstof die wordt gebruikt om verbrandingsmotoren met vonkontsteking aan te drijven, wordt het octaangetal genoemd. In de praktijk is het een conventioneel bepaalde weerstand van brandstof tegen kloppen van de motor, wat een abrupte toename van de verbrandingssnelheid met zich meebrengt. Octaangetal wordt ter vergelijking opgesomd. De weerstand van de geteste brandstof tegen detonatieverbranding wordt vergeleken met de weerstand die wordt getoond door standaardmengsels die n-heptaan en isooctaan bevatten. Tot op zekere hoogte is het een soort brandstofkwaliteitsschaal. Iso-octaan weerspiegelt de beste klassen, dwz de brandstoffen met de meest wenselijke verbranding, dus het octaangetal is 100. Alleen brandstoffen met een gehalte van 100%isooctaan, of gelijkwaardige mengsels, hebben zo’n hoog gehalte. Ondertussen is n-heptaan het tegenovergestelde punt op de schaal, dus zowel die verbinding als mengsels die qua verbranding identiek zijn, hebben een octaangetal gelijk aan 0. Een goed voorbeeld zijn de meest populaire brandstoffen die we bij benzinestations kunnen vinden. De als Pb97 aangeduide brandstof is niets anders dan een mengsel dat 97%isooctaan en 3%n-heptaan bevat. Het kunnen ook andere verbindingen zijn, maar die moeten altijd overeenkomen met die koolwaterstoffen qua verbrandingsgemak en dezelfde verhoudingen in het mengsel behouden. Evenzo bevat de benzine met index 95 95%isooctaan en 5%n-heptaan (of een vergelijkbare stof). Daarom wordt het 95-octaan of 98-octaanbenzine genoemd.
De geschiedenis van de hervorming
Hervormende praktijken worden sinds de jaren dertig in de industrie toegepast. Om benzine en aromatische verbindingen van betere kwaliteit te verkrijgen, werd het reformeren uitgevoerd bij zeer hoge temperaturen (510-590 o C) en onder een druk van 5-7 MPa. Tegelijkertijd werd een methode met katalysatoren ontwikkeld. In Duitsland ontwikkelden ze een cyclisch geregenereerde vastbedkatalysator in de vorm van molybdeenoxide gebonden aan aluminiumoxide (MoO 3 /Al 2 O 3 ). In de VS gebruikten ze een niet-geregenereerde platinakatalysator met een vast bed op aluminiumoxide (Pt/Al 2 O 3 ). Sinds 1952 is zijn rol in de Verenigde Staten overgenomen door een nieuwe vastbedkatalysator: platina op een drager van aluminiumsilicaat (Pt/SiO 2 •Al 2 O 3 ), die zijn voorganger overtrof met de mogelijkheid van periodieke regeneratie. In 1955 gebruikten ze voor het eerst geheel nieuwe benaderingen waarbij de mobiele fase van de katalysator Cr 2 O 3 /Al 2 O 3 , die werd onderworpen aan continue regeneratie, en de katalysator MoO 3 /Al 2 O 3 in een vloeibare vorm werden gebruikt. systeem, ook met continue regeneratie. In de daaropvolgende jaren werden gerelateerde reformeringsmethoden ontwikkeld, waaronder de nieuwe bimetallische polymetallische katalysatoren die op dragers werden aangebracht. Dit waren met name Pt-Re, Pt-Ir en Pt-Sn. Alleen dergelijke combinaties zorgden voor de gewenste stabiliteit en selectiviteit van het proces.
Grondstoffen die worden gebruikt bij het reformeren
Directe grondstoffen in de reformprocessen zijn chemische verbindingen met een laag octaangehalte die worden verkregen door destillatie van zware benzine en andere grondstoffen met kookpunten van 60 tot 190 o C. Vanwege de beperkingen met betrekking tot het gehalte aan benzeen in materiaal mag de aanwezigheid van benzeenprecursoren zoals nafteen C6 niet vertonen. Dit houdt in dat het kookpunt van de betreffende grondstof niet lager mag zijn dan 85 o C als het doel is om potentiële brandstofcomposieten te produceren. De meest wenselijke kenmerken van grondstoffen zijn ook dat het gehalte aan aromatische koolwaterstoffen lager is dan 20%(v/v), en dat de totale waarde van naftenen en aroma’s hoger is dan 60%(v/v). 
Het hervormingsproces
De belangrijkste parameters die nodig zijn om het reformingproces op gang te brengen, zijn hoge temperatuur en druk. Momenteel zijn de meest gebruikte omstandigheden een temperatuur van 480-550 o C en een druk van 0,7-3 MPa van een waterstofrijk gas, en het gebruik van katalysatoren. Deze bevatten gewoonlijk 0,3–0,37%m/m platina en kleine hoeveelheden rhenium, iridium of germanium, de zogenaamde bimetallische/polymetallische katalysatoren. De benzine- en kerosinefracties waarvan het kookpunt lager is dan 190 o C worden meestal onderworpen aan voorafgaande hydroraffinage, waardoor eventuele verbindingen die de katalysatoren deactiveren, kunnen worden verwijderd. Hoge procestemperaturen en hedendaagse gespecialiseerde katalysatoren initiëren de isomerisatie van eenvoudige, alifatische koolwaterstofketens tot vertakte aromatische structuren. Isomerisatie omvat dehydratatie van de koolwaterstof die in de grondstof aanwezig is, gevolgd door zijn chemisorptie op metallische centra. Dit resulteert in de vorming van nafteenkoolwaterstof, waaruit waterstof zich afscheidt, met omzetting in de geschikte aromatische koolwaterstof die cyclisatie ondergaat. In de grondstof aanwezige paraffinen kunnen een langzame hydrokraking ondergaan, terwijl olefinen (ongewenst bij hoge concentraties) door hydroisomerisatie in isoparaffinen worden omgezet. Vanuit die vorm kunnen volgende cyclisaties optreden. Naftenen komen voor in de vorm van cyclopentanen en cyclohexanen met 18-50%, waarbij de eerstgenoemden de overhand hebben. De laatste verbindingen ondergaan uitdroging om aroma’s te produceren. Zoals met de meeste reacties die optreden tijdens het reformeren, is het een endotherm en omkeerbaar proces. Cyclopentanen ondergaan volledige dehydrocyclisatie met de productie van aroma’s. De dehydrocyclisering van alkylpentanen is een meertrapsproces dat bestaat uit: dehydrogenering tot cyclo-olefinen, isomerisatie van cyclo-olefinen met vijf tot zes segmenten, hydrogenering tot naftenen en dehydrogenering tot aromatische koolwaterstoffen. Een voorbeeld van zo’n cyclus van transformaties kan de chain al zijn. methylcyclopentaan – methylcyclopenteen – cyclohexeen – cyclohexaan – benzeen. Aangezien alle processen (behalve isomerisatie) die tijdens het reformeren worden uitgevoerd endotherm zijn, hebben een verhoogde temperatuur en lage druk een gunstige invloed op die procedure. Om de afzetting van reformingcokes op de katalysator en daarmee deactivering ervan te voorkomen, wordt een verhoogde waterstofdruk toegepast.
De producten van hervorming
De directe producten van reforming omvatten een ruw reformaat waarvan het octaangetal groeit tot ongeveer. 90 ten opzichte van de grondstof, evenals vloeibaar petroleumgas en waterstof. Om de kwaliteit van reformaat te verbeteren, wordt het gezuiverd door wassen met een oplosmiddel, wat resulteert in de vorming van ruwe benzine. Dit wordt op zijn beurt verrijkt door de juiste componenten toe te voegen. Bronnen: https://encyklopedia.pwn.pl/haslo/reforming;3966646.html https://www.naukowiec.org/wiedza/chemia/reforming-izomeryzacja-_1190.html Z. Sarbak „Reforming katalityczny”
