Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 [ 24 ] 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72

Н-С-Н

н-с-I

н-с-н н

Изобутан

(С4Н,о)

н-с-н

н-с-н I

Изобутан (2-метилпропан)

(С4Н,о)

н-с-н

С-Н I

Пропилен (СзНб)

н-с-н

Н-С-Н

С-н II

Бутилен (бутен-1) (С4Н8)

Н-с-н

н-с-I

-с-н 1

н-с-н н I н

Изогептан (2,2,3-триметилбутан)

Н-С-Н

"л

Изооктан (2,2,3-триметилпентан)

Рис. 8.1. Алкилирование пропилена и бутилена (бутена-1).

Технологический процесс

Изобутан и олефины могут взаимодействовать между собой при высоком давлении. Однако такой вариант алкилирования требует очень дорогого оборудования. Как и для многих других процессов, для алкилирования бьши

подобраны катализаторы, которые ускоряют процесс и позволяют упростить технологическое оборудование. В качестве катализаторов обычно используют серную или фтористоводородную кислоту. Процессы, проводимые в присутствии этих кислот, в основном сходны между собой, но сернокислое алкилирование имеет гораздо более широкое распространение в промышленности, поэтому здесь мы будем обсуждать только этот вариант.

Установка алкилирования состоит из семи основных узлов, которые показаны на рисунке 8.2. Это - холодильный аппарат, реакторы, узел отделения кислоты, узел щелочной промывки и три ректификационных колонны.

Холодильный аппарат. Алкилирование в присутствии серной кислоты протекает наиболее эффективно при температурах 4-5°С (40°?). Таким образом, олефиновое сырье (поток пропан-пропиленовой и/или бутан-бутилено-вой смеси с установки крекинга) смешивают с потоком изобутана и с серной кислотой и подают в холодильную

Крекинг-газ .

Изобутан

Холодильные аппарат

Реактор

Продукт

Узел oT-l"-рования деления--

кислоть

Кислота

Пропан

Изобутан

н-Бутан

Щелочная промывка

Алкилат

Рис. 8.2. Установка алкилирования.

установку. Последняя работает при повышенном давлении (3-12 атм), чтобы вещества находились в сжиженном виде. В некоторых случаях охлаждение осуществляется непосредственно в реакторе.

Реакторы. Реакция алкилирования протекает достаточно медленно и требует около 15-20 минут, поэтому реакционная смесь проходит через целую систему больших реакторов. Общий объем реакторов столь значителен, что при однократном проходе через систему каждая молекула достаточно долго (приблизительно 15-20 минут) остается в реакционной зоне. При прохождении через реакторы жидкость периодически перемешивается, что обеспечивает хороший контакт между олефинами, изобута-ном и кислотой и, соответственно, эффективное протекание реакции.

Узел отделения кислоты. Затем жидкость поступает в сосуд без перемешивания, в котором кислота и углеводороды отделяются друг от друга как вода и масло. Углеводороды поднимаются вверх, а кислота опускается на дно. После этого кислоту снова возвращают в процесс. Узел отделения кислоты называют также кислотным отстойником.

Узел щелочной промывки. После отделения катализатора углеводороды все же содержат следы кислоты, поэтому их обрабатывают едким натром в специальном сосуде. Едкий натр действует на углеводород так же, как Alka-Seltzer действует на Ваш желудок при несварении - то есть нейтрализует кислоту. Вредные эффекты таким образом устраняются, и получается смесь углеводородов, готовая к разделению.

Ректификационные колонны. В трех стандартных ректификационных колоннах алкилат отделяется от насыщенных газообразных углеводородов. Изобутан при этом возвращается в процесс.

Выходы продуктов

Процесс алкилирования сопровождается рядом побочных реакций, некоторые из которых являются в большей