Главная -> Словарь

Изомеризация парафинов

С наибольшими превращениями изомеризация нормальных парафинов протекает при низких температурах; с ростом температуры возрастает содержание непревращенного сырья в термодинамически равновесной смеси. Добавим, что, как показывают термодинамические расчеты, возможное образование различных изопара-финов идет в преимущественном направлении метил-, но не этил-замещенных. Из метилзамещенных при низких температурах в больших количествах могут образовываться диметилпроизводные, но уже при 500 К и выше начинают преобладать монометилпроиз-водные. Обычно немного диметилзамещенных в продуктах изомеризации нормальных парафинов образуется из-за чисто кинетических затруднений. Важным обстоятельством, которое следует учитывать при термодинамических расчетах изомеризации, является возможность образования именно различных изопарафинов по параллельным реакциям. Термодинамический расчет сложных реакций изомеризации рассмотрен в работе . Здесь следует лишь отметить, что его целесообразно проводить не для всех возможных реакций изомеризации, а только для тех, которые протекают в реальном процессе. Если, например, при изомеризации н-пентана образуется только 2-метилбутан, то бессмысленным яв-

• содержащих от 5 до 11 углеродных атомов в молекуле: изомеризация нормальных и малоразветвленных парафинов в сильноразветвленные; дегидрогенизация парафинов в олефины; изомеризация олефинов с перемещением двойной связи к центру молекулы и с увеличением разветвленное™; циклизация парафинов и олефииов в ароматические углеводороды; гидрирование сильноразветвленных молекул олефинов в соответствующие парафины; изомеризация циклопарафинов с 4-, 5- и 7-членными кольцами и циклопарафины с для получения изобутана, используемого для алкилирования или изопентана — сырья для получения синтетического каучука и высокооктановых компонентов бензина. Катализатором изомеризации служит хлористый алюминий. Процесс ведут при температуре 120—150 °С и давлении до 1 МПа.

Изомеризация, нормальных углеводородов проводится с целью получения изобутана — сырья для алкилирования, изопентана — сырья для получения синтетического каучука и высокооктановых компонентов бензина. Катализатором при изомеризации служит хлористый алюминий. Процесс ведут при температуре 120—150° и давлении до 10 ати.

Изомеризация .нормальных парафинов в присутствии А1С13 требует наличия НС1; наконец, при алкилярованни бензола этиленом в присутствии А1С13 необходимо введение НС1.

Изомеризация парафинов

• гидроизомеризация — изомеризация парафинов или высокопарафиновых фракций. Линейные молекулы парафинов превращаются в разветвленные изопарафины, одновременно может иметь место и гидрокрекинг молекул. Сырьем для этого процесса служат продукты депарафинизации масел или произ-

Изомеризация. Хорошо разработанный процесс представляет собой каталитическая изомеризация . пентана. Точно так же в промышленном масштабе нашла себе применение и изомеризация гексана. Однако с точки зрения производства моторного топлива изомеризация этих углеводородов в процессе каталитического риформинга имеет небольшое значение. Это объясняется тем, что в большинстве случаев октановые числа фракций С5—С6 достаточно высоки и нет необходимости прибегать к каталитическому риформингу этих фракций. Кроме того, они не нуждаются в рифор-минге ввиду достаточно хорошей приемистости к тетраэтилсвинцу. Однако образование ароматических углеводородов и особенно бензола из фракции С6 требует изомеризации парафиновых углеводородов этой фракции. Объектом глубокого изучения является изомеризация парафинов фракции С7. Эти исследования еще не привели к созданию промышленного процесса, хотя теоретически реакция представляет интерес для повышения октанового числа парафиновых углеводородов фракции С7. Главное достоинство этой операции заключается в получении исключительно больших теоретических выходов высокооктановых изомеров. Однако на практике наличие в продукте нафтеновых и ароматических углеводородов, а также тенденция к диспропорционированию между высоко и низкокипящими фракциями значительно затрудняют промышленную реализацию этого процесса. По-видимому, парафиновые углеводороды фракции С, являются наиболее высококипящими из тех, которые целесообразно подвергать изомеризации, так как углеводороды фракций С8, С 9 и С10 даже после низкотемпературной изомеризации до равновесного состояния над катализаторами Фриделя-Крафтса неспособны повысить октановое число фракций настолько, чтобы удовлетворить требованиям сегодняшнего дня. Так как с повышением температуры реакции- разветвленность углеводородов уменьшается, то и повышение октанового числа при этом будет соответственно меньше. Например, по данным Фроста при температуре каталитического риформинга около 450° С продукты равновесной изомеризации фракции С7 и С8 должны иметь октановые числа по моторному методу порядка 59 и 55 пунктов соответственно. Мэвити для равновесных продуктов тех же фракций получил соответственно 68 и 43 пункта. Таким образом, при температуре каталитического риформинга порядка 450—500° С удовлетворительного повышения октанового числа вследствие изомеризации парафиновых углеводородов выше гептана не получается.

Изомеризация парафинов и циклопарафинов — обратимые реакции. Превращение одного изомера в другой поэтому никогда не идет до конца,

ИЗОМЕРИЗАЦИЯ ПАРАФИНОВ

Изомеризация парафинов серной кислотой в отличие от изомеризации в присутствии катализаторов типа галоидных солей алюминия ограничивается лишь структурами, в которых имеются третичные атомы углерода; кроме того, образуются лишь изомеры с третичным атомом углерода. Таким образом, парафины нормального строения не принимают участия в реакции ни как исходные вещества, ни как конечные продукты; то же относится и к таким соединениям, как неогексан, у которого есть четвертичный атом углерода, но нет третичного.

Изомеризация парафинов на HF - SbF5 включает три стадии: массо-передачу между углеводородной и кислотной фазами, перенос гидрид-ионов и внутримолекулярную перегруппировку. Скорость реакции определяется массопередачей между кислотной и углеводородной фазой. Скорость реакции определяется внутримолекулярной перегруппировкой карбкатионов, для наиболее медленных реакций и лимитирующей стадией является перенос гидрид-ионов.

При применении катализаторов типа Фридель—Крафтса изомеризация парафинов, за исключением бутана, обычно сопровождается побочными реакциями, включающими и разрыв связи С—С. В процессе реакции синтезируются соединения, кипящие либо выше, либо ниже первоначального углеводорода. Реакции перераспределения, проходящие особенно с пентанами или более высокими парафинами, вызываются, очевидно, крекингом изо-парафиновых молекул, которые галоидом алюминия не активируются . По аналогии с реакциями, происходящими в автодеструктивном алкилировании, описываемый процесс является все-таки соединением деалкилирования и алкилирова-ния , которые дают изопарафины более высокого либо более низкого молекулярного веса, чем первоначальный алкан. Возможно, проведением изомеризации под давлением водорода , в присутствии изобутана , ароматики , нафтеновых углеводородов или гетероциклических углеводородов, таких как тиофен , можно свести к минимуму боковые реакции для пентанов и гексанов, но не для геп-танов и более высоких парафинов. Устранение побочных реакций обычно сопровождается замедлением изомеризации, однако, прибавление олефинов уменьшает предохраняющее действие вышеприведенных агентов. Реакции изомеризации проходят через индукционный период; в течение этого времени проходят незначительные реакции перераспределения .

Изомеризация парафинов :

Целью данной работы было исследование вопроса оптимизации кислотных свойств полиметаллического катализатора при использовании дифференцированного режима его хлорирования. Известно, что в каждой ступени риформинга осуществляется протекание определённых химических реакций. Так, в 1-ой ступени происходит, в основном, дегидрирование нафтеновых углеводородов, во 2-ой - изомеризация парафинов и дегидроизомеризация нафтенов, а также дегидроциклизация парафинов, заканчивающаяся в 3-ей ступени, где значительное развитие получают и реакции гидрокрекинга.

Изомеризация парафинов и нафте-нов.........