Главная -> Словарь

Изобутана бутиленом

В 30-х годах широкое распространение в мировой нефтепереработке получили процессы каталитической полимеризации бутиленов, позднее пропилена, содержащихся в газах каталитического крекинга , с целью получения высокооктанового компонента авиабензина . Однако впоследствии этот процесс потерял свое бен — зпнопроизводящее значение и вытеснен более эффективным про — таблица 8.8 цессом каталитического С —алки — лирования изобутана бутиленами. Использование алкилата как вы — сокооктанового изокомпонента позволяет выпускать товарные авиа— и автобензины не только с высокой детонационной стойкостью, но и, что также важно, с меньшим содержанием в них аро — матических углеводородов.

Назначение процесса — производство высокооктанового изо — компонента бензинов С — алкилированием изобутана бутиленами и пропиленом. Целевой продукт процесса — алкилат, состоящий практически нацело из изопарафинов, имеет высокое октановое число . Октановое число основного компонента алкилата — изооктана принято, как известно, за 100.

Наряду с основными реакциями С — алкилирования изобутана бутиленами, при которых на 1 моль изобутана расходуется 1 моль олефина, в процессе протекают и побочные реакции, приводящие к образованию продуктов, более легких или более тяжелых, чем целевой продукт, или к потере активности и увеличению расхода катблизаторов. К таковым относятся реакции деструктивного ал — килнрования, самоалкилирование изобутана, С — алкилирование с участием С3 и С5 алканов и алкенов, полимеризация алкенов, сульфирование олефинов с образованием сложных эфиров, кислого шлама и др.

На практике оптимальный интервал температур при С — алкилировании изобутана бутиленами составляет 5—13 °С, а пропиленом — 10 — 22 °С. Фтористоводородное С — алкилирование наиболее экономично проводить при отводе тепла реакции охлаждением водой, что соответствует температурному интервалу 25—40 °С.

Установка сернокислотного алкилирования изобутана бутиленами

Установка сернокислотного алкилирования изобутана бутиленами

Установка предназначена для алкилирования изобутана бутиленами в присутствии серной кислоты. Сырьем процесса служит бутан-бутиленовая фракция с газофракционирующей установки, в которой массовое соотношение изобутана к бутиленам составляет не менее 1,1 : 1. Сырьем может быть также смесь пропилена, бутиленов и амиленов с изобутаном .

Приведенные данные показывают, что наилучшие показатели процесса алкилирования на серной кислоте достигаются при алкилировании изобутана бутиленами.

Высокооктановые компоненты авиационных топлив, вырабатываемые нефтяной промышленностью, включают в основном продукты алкилирования изобутана бутиленами и бензола пропиленом. Наряду с этим в качестве компонентов бензина, повышающих его октановое число, применяют смесь бензола, толуола и ксилола , изопентан, технический изооктан.

В промышленном процессе алкилирования получение высокооктанового компонента бензина проще и дешевле, чем в применявшемся ранее процессе каталитической полимеризации бутиленов с последующим гидрированием димера в изооктан. Замена селективной полимеризации бутиленов каталитическим алкилированием изобутана бутиленами помимо указанных ранее преимуществ исключала необходимость расхода водорода. При этом в производство

Решающее значение имеет концентрация кислоты. Так, для алкилирования изобутана бутиленами можно использовать 96—98%-ную серную кислоту, для алкилирования же пропиленом применяют кислоту концентрацией 98—100%.

Ллкилировашге изобутана бутиленом ....

На принципе частичного испарения сырья также основан отвод тепла реакции в показанном на рис. 145 реакторе для алкили-роваиия изобутана бутиленом. Этот реактор представляет собой последовательно секционированный аппарат со ступенчатым подводом сырья. Циркулирующий изобутап и серная кислота подаются в первую секцию и проходят последовательно вторую и третью секции, а исходное сырье разбивается на три потока, каждый из которых подается в одну из секций. В каждой секции установлен пропеллерный смеситель. Температура регулируется испарением части изобутана.

При реакции изобутана с октеном, полученным димеризацией изо-бутилена или сополимеризацией его с н-бутиленом, образовались продукты, аналогичные тем, какие были получены при алкилировании изобутана бутиленом в присутствии серной кислоты . Так, реакция изобутана с сополимером изобутилена и бутена-1, полученным горячей кислотной полимеризацией, дает алкилат с выходом 185% вес., состоящий из 60—65 % триметилпентанов , так и бензола пропиленом, содержащимся в пропан-пропиленовой фракции, в алкилбензол.

Показатели режима алкилирования изобутана бутиленом

Материальный баланс основных продуктов процесса алкилирования изобутана бутиленом

Расходные показатели процесса алкилирования изобутана бутиленом

Технологическая схема алкилирования изобутана «-бутиленом представлена на рис. 78. В алкилатор 4 поступают жидкий изобутан, оборотная и свежая серная кислота; з каждую секцию подают жидкий «-бутилен. За счет выделяю-дегося тепла часть избыточного изобутана испаряется; его пары юпадают в емкость 2, служащую одновременно ресивером и се-шратором. Газ из этой емкости непрерывно забирается компрес-юром /, сжимается до 0,6 МПа и при этом давлении конденсируется в водяном холодильнике 3. В дроссельном вентиле 5 снижают давление до рабочего , причем часть изобутана при дросселировании испаряется и разделяется в емкости 2. Оттуда жидкий изобутан снова направляется в алкилатор, завершая холодильный цикл. При непрерывной работе установки в изобутане накапливается пропан, образующийся в результате деструкции углеводородов и присутствующий в небольшом количестве в исходных углеводородных фракциях. Поэтому в изобутановый холодильный цикл включен депропанизатор— ректификационная ;солониа 6. В нее отводят часть циркулирующего изобутана после холодильника 3, а изобутан, очищенный от пропана, возвращают лосле дросселирования в емкость 2.

Выход продуктов алкилирования можно принять равным 180—200% масс, от олефинов, вступивших в реакцию. Причем 90—95% всего алкилата приходится на компонент авиационного бензина и лишь 5—10% па компонент автомобильного . Реакция алкилировапия изобутана бутиленом сопровождается выделением тепла: 1381 кДж/кг бутиленов !j или от 732,5 до 962,7 кДж/кг алкилата . Объемная скорость подачи сырья в реактор 0,39—0,40 ч^1. Сернокислотное алкилирование осуществляют в реакторах двух типов: турбосмесительном и каскадном.