Главная -> Словарь

Каталитического дегидрирования

В бензине, образующемся при очистке каталитического циркулирующего крекинг-газойля, в результате разложения молекул сернистых соединений и других примесей повышается содержание ароматических углеводородов, так как сера содержится в средних дистиллятах главным образом в виде моно- и дибензотиофенов. Октановое число этого высокоароматиче-•ского бензина превышает 100 .

Большие объемы ароматических углеводородов можно получать риформингом тяжелых бензиновых .фракций, образующихся при крекинге средних •дистиллятов. Весьма высоким содержанием ароматических углеводородов и цикланов отличаются бензины, получаемые гидрокрекингом средних дистиллятов при помощи недавно разработанных процессов изокрекинг и юни-крекинг . Опубликованные данные по гидрокрекингу легкого цир-

некоторые другие катализаторы, в частности платиновые катализаторы гидрогенизационного риформинга . Некоторые азотистые соединения обусловливают нестабильность печных и дизельных топлив. Так, присутствие пиррола заметно ускоряет снижение качества смеси каталитического циркулирующего крекинг-газойля и прямогонного газойля из нефти Галф-Коста .

Вследствие разнообразия нефтяных фракций, объединяемых под названием средних и тяжелых дистиллятов, и коренного различия целей, преследуемых при их очистке, условия этой очистки могут изменяться в весьма широких пределах. S.4i В табл. 23 приводятся некоторые данные о параметрах гидрогенизационной очистки легкого каталитического циркулирующего крекинг-газойля, прямогонного газойля и тяжелого газойля коксования — во всех случаях на кобальтмолибдатных катализаторах на носителе .

Тем не менее при указанных в табл. 23 условиях или более высоком давлении возможна продолнаттельность пробега значительно больше 24 час. при сохранении достаточно высокой степени обессеривания. Так, при осуществляемом в условиях сравнительно высокого давления жидкофазыом гидрообессеривании легкого каталитического циркулирующего крекинг-газойля, значительно более термически стойкого, чем иранский прямогонный газойль, наблюдается лишь незначительная дезактивация катализатора, и продолжительность работы между регенерациями достигает 4000 объемов сырья на 1 объем катализатора. При жпдкофазном обессеривашш прямогонпого газойля достигается еще большая производительность за 1 цикл— до 20 000 объемов па 1 объем катализатора.

Следует подчеркнуть, что для улучшения показателей последующего крекинга необходимо лишь частичное насыщение ароматических углеводородов1. Так, при очистке прямогонного за-паднотексасского газойля достаточно снизить содержание ароматических компонентов с 12,5 до 9,9% вес. . При гидроочистке каталитического циркулирующего крекинг-газойля снижение содержания ароматических колец с 27 до 24% вес. дает сырье, равноценное исходному прямогонному газойлю, из которого получен циркулирующий крекинг-газойль . Нужно отметить, что степень обессеривания, достигаемая при такой полноте насыщения ароматических компонентов, достаточна для производства малосернистых каталитических крекинг-бензинов .

В бензине, образующемся при очистке каталитического циркулирующего крекинг-газойля, в результате разложения молекул сернистых соединений и других примесей повышается содержание ароматических углеводородов, так как сера содержится в средних дистиллятах главным образом в виде моно- и дибензотиофенов. Октановое число этого высокоароматического бензина превышает 100 .

Схема протекающих реакций гидрокрекинга легкого каталитического циркулирующего газойля и константы скоростей реакций при 105 ат приведены на рис. 2 .

изотермическом гидрокрекинге легкого каталитического циркулирующего

Краткое описание процесса. Назначение установки — пере работка каталитического циркулирующего газойля и прямо-гонного дистиллята с целью максимального получения бензина с концом кипения 204°С без выхода каких-либо других ди-стиллятных топлив. Необходимый для процесса водород поступает с установки платформинга и водородной установки мощностью 113 тыс. mzIсутки водорода, получаемого методом паровой конверсии метана.

Сырье установки представляет собой смесь четырех заводских потоков, относительные количества которых могут изменяться в зависимости от сезонного спроса на дистиллятные топлива: каталитического циркулирующего газойля плотностью 0,9042 с концом кипения 332—371°С; фракции прямогон-ного дизельного топлива, выкипающего до 304°С и прямогон-ного газойля плотностью приблизительно 0,8448.

В зависимости от технологического назначения трубчатые печи делятся на нагревательные и реакционно-нагревательные. К нагревательным печам относятся печи установок перегонки нефти и мазута, стабилизации нефти, каталитического крекинга, риформинга, коксования, каталитического дегидрирования и полимеризации и другие; здесь единственным назначением печи являются нагрев и испарение сырья или других потоков. К реакционно-нагревательным относятся ночи установок термического крекинга, пиролиза, трубчатые реакторы дегидрирования.

Процесс каталитического дегидрирования сильно эндотермический. Можно, однако, вести процесс дегидрирования также в присутствии воздуха по уравнению

Большую роль играет дегидрирование этана и бутана в этилен и бутилен. Дегидрирование пропана в промышленном масштабе осуществляется незначительно, так как пропилеи, образующийся совместно с другими углеводородами при других процессах, в частности при пиролизе, полностью покрывает потребность в данном продукте в большинстве промышленных стран. Поэтому термическое и каталитическое дегидрирование .пропана описывается вкратце. Правда, пропилен, получаемый путем каталитического дегидрирования пропана, дешевле образующегося при пиролизе.

Для каталитического дегидрирования пропана применяются катализаторы: Cr203, Мо03, V205, ТЮг и Се02 , Из них наилучшим образом зарекомендовал себя Сг2О3, который используется для уменьшения рекристаллизации на носителе у-А1203. В промышленности работают при температурах, превышающих 500 °С. Ниже указан выход пропилена , полученный при 600 °С, нормальном давлении и разном времени пребывания пропана на катализаторе ф :

Новаковский на основании обстоятельного изучения' каталитического дегидрирования пропана рекомендует применение катализатора следующего состава: 93,5% А1203, 5% Сг203 и 15% К20. При работе в кварцевом реакторе и объемной производительности катализатора 300 л/ч он рекомендует температуру реакции 610—660 °С, а при работе в металлическом реакторе и объемной производительности катализатора 400—700 л/ч оптимальной температурой будет 570—600 СС.

Проводились опыты по получению акрилонитрила путем каталитического дегидрирования пропионитрила

Дальнейшими исследованиями академика Н. Д. Зелинского !! его школы было показано, что на платинированном угле происходит не только дегидрирование гидроароматических углеводородов, но н замыкание цикла парафиновых углеводородов с образованием ароматических. Например, этилбензол и ксилолы могут образоваться не только из соответствующих гидроароматических углеводородов, но и из ди-изобутнла и н-октана . Это открытие дает основание для критического подхода к изучению химического состава гидроароматических углеводородов бензина путем каталитического дегидрирования на платинированном угле.

Получающийся в результате каталитического дегидрирования концентрат углеводородов С4 содержит: 1-бутен, 1,3-бутадиен, 2-бутены и некоторое количество н-бутана, изобутана и изобутилена. Вследствие образования минимально кипящей азеотропной смеси н-бутана .и 1,3-бутадиена невозможны разделение и очистка этой смеси посредством фракцио-нировки. Практически применимый метод разделения состоит из комбинации фракционной и экстракционной перегонок. Летучесть н-бутана относительно 1,3-бутадиена в присутствии растворителя, подобного обводненному фурфуролу, составляет около двух . Таким образом 1-бутен и к-бутан отделяются от бутадиена посредством экстракционной перегонки. Бутадиен и 2-бутегы разделяются прямой фракционировкой . Разделение изобутилена и 1-бутена практически нецелесообразно проводить ни путем экстракционной перегонки, ни путем прямой фракционной перегонки. Изобутилен можно удалить из смеси посредством, избирательного поглощения холодной серной кислотой.

Максимальное содержание олефинов в выходящем газе составляло 21, 30 и 33% для пропана, н-бутана и изобутана соответственно. Табл. 8 иллюстрирует преимущество каталитического дегидрирования перед термическим.

Промышленные процессы дегидрирования бутана. Дегидрирование бутанов до бутиленов проводится обычно при температурах от 540 до 600° С и давлении около одной атмосферы или ниже. Для реакции дегидрирования, идущей с поглощением тепла, требуется около 560 ккал на килограмм бутана и промышленные установки дегидрирования должны обеспечивать подвод такого количества тепла. В Соединенных Штатах Америки в настоящее время применяются две технологические схемы процессов каталитического дегидрирования бутана. В установках фирмы «Филлипс Петролеум Компани» тепло, необходимое для проведения реакции, подводится посредством обогревания горячим топочным газом двухдюймовых трубок с катализатором. В установках Гудри процесс осуществляется короткими циклами за счет тепла, выделяющегося во время регенерации катализатора.

нально осуществлять процесс каталитического дегидрирования парафиновых углеводородов при давлениях ниже атмосферного или с применением инертных разбавителей типа азота, водяного пара или какого-либо иного, так как это позволяет вести процесс при более низких температурах. Это положение также убедительно иллюстрируется цифровым материалом табл. 2 и 3.