ХИМИЯ НЕФТИ И ГАЗА Изомеризация летних парафиновых углеводородов

ХИМИЯ НЕФТИ И ГАЗА Изомеризация летних парафиновых углеводородов

Процесс изомеризации парафиновых углеводородов: • Процесс изомеризации парафиновых углеводородов предназначен для увеличения октанового числа пентангексановых фракций бензинов, выкипающих до 70 СС, и получения личных изопарафиновых углеводородов — изобутана и изопентана — из «-бутана и н-пентана с целью роста ресурсов сырья при синтезе изопренового каучука.

Изомерия • Не считая того, изобутан употребляется как начальное сырье для процесса алкилирования и для получения изобутилена при синтезе МТБЭ, изопентаны и изогексаны — как составляющие авто бензина.

Термодинамическое равновесие • Теоретические базы. Реакции изомеризации парафиновых углеводородов являются сбалансированными, происходят без конфигурации размера, потому термодинамическое равновесие зависит лишь от температуры: низкие температуры способствуют образованию изопарафиновых углеводородов и получению консистенций углеводородов с высочайшими октановыми числами.

Изомерия • Изомеризация протекает с маленьким экзотермическим эффектом — от 2 до 20 к. Дж/моль; теплота изомеризации не достаточно меняется с температурой. При расчете сбалансированных составов по значениям констант равновесия нужно учесть, что на практике при протекании реакции изомеризации не постоянно образуются все на теоретическом уровне вероятные изомеры. К примеру, в продуктах изомеризации н-пентана на всех катализаторах из 3 -х на теоретическом уровне вероятных изомеров были обнаружены лишь н-пентан и изопентан; 2, 2 -диметилпропан не был найден. • Изомеризация парафиновых углеводородов сопровождается побочными реакциями крекинга и диспропорционирования; для угнетения этих реакций и поддержания активности катализатора на неизменном уровне процесс проводится при давлениях водорода 2, 0— 4, 0 МПа и циркуляции водородсодержащего газа. Кинетика и механизм реакции зависят от типа катализатора и критерий проведения реакции. • Количественной оценкой кинетических характетик обскурантистской возможности углеводородов является константа быстроты реакции перевоплощения парафинового 1 / 8 углеводорода в изомерный углеводород либо смесь изомеров. Исследование путей этих перевоплощений и состава промежных товаров соединено с исследованием механизма реакции.

Катализаторах с мощным кислотным носителем • На катализаторах с мощной кислотностью носителя изомеризация происходит на кислотных центрах, роль сплава сводится к ограничению образования кокса и предохранению от дезактивации кислотных центров. • Примером может служить изомеризация парафиновых углеводородов на алюмоплатиновом катализаторе, промотированном хлором:

Катализаторы • Катализаторы. Современные промышленные катализаторы изомеризации парафиновых углеводородов являются каталитическими бифункциональными системами металл—носитель. • В качестве железного компонента катализатора употребляются платина либо палладий, в качестве носителя — фторированный либо хлорированный оксид алюминия, бесформенные либо ктал-ческие алюмосиликаты (декатионированные формы фожазита типа Y, содержащие редкоземельные элементы, и морденит в декатионированной форме), внесенные в матрицу оксида алюминия.

Механизм работы катализатора • Механизм деяния и условия работы катализатора в реакции изомеризации зависят от природы носителя и метода его промотирования. Алюмоплатиновые катализаторы, промотированные фтором, разрешают выполнить процесс изомеризации при 360— 420°С и именуются высокотемпературными; металл-цеолитные катализаторы употребляются при 230— 380 °С (зависимо от типа используемого цеолита) и названы среднетемпературными. Алюмоплатиновые катализаторы, промотированные хлором, применяют при 100— 200 СС; такие катализаторы числятся низкотемпературными. Использовавшийся ранее в качестве катализатора безводный хлорид алюминия, промотированный хлороводо-родом, в текущее время утратил свое значение.

Н-С 6, % • Наибольшее распространение в индустрии получили низко- и высокотемпературные процессы изомеризации парафиновых углеводородов С 4—С 6 на базе алюмоплатиновых катализаторов, про. мотированных хлором и фтором, Изомеризация н-бутана (процесс бутамер)

Технологическая схема. • Смесь свежайшего сырья и товаров реакции опосля стабилизации поступает в колонну деизобутанизации , где выделяется продукт подходящей степени чистоты. н-Бутан смешивается с циркулирующим водородсодержащий газом, греется в печи 4 до температуры реакции и поступает в реактор 3. Продукты реакции охлаждаются и направляются в сепаратор высочайшего давления 6; газ из сепаратора совместно с маленькими количествами свежайшего 3 / 8 водорода поступает в реактор 3. Водянистые продукты реакции на-правляются из сепаратора в стабилизационную колонну 2, откуда маленькие количества растворенных газообразных товаров — водород, этан и пропан — поступают сверху в топливную сеть. Кубовый продукт колонны стабилизации соединяется со свежайшим сырьем на входе в изобутановую колонну /. К сырью, поступающему в реактор, добавляются маленькие количества хлор органического соединения для поддержания активности на неизменном уровне и возмещения утрат хлороводорода с головной фракцией колонны стабилизации. Основная часть оборудования выполнена из углеродистой стали.