Главная -> Словарь

Каталитическая изомеризация

Из процессов облагораживания сырья каталитического крекинга в настоящее время широко применяется каталитическая гидроочистка преимущественно вакуумных газойлей и более тяже — лого сырья с ограниченным содержанием металлов.

Стабилизация такого продукта против окисления при помощи других методов трудно осуществима. Трудности вызывает также очистка продукта от серы. Даже каталитическая гидроочистка, которая весьма эффективно снижает содержание серы в бензине, неизбежно сопровождается нежелательными изменениями химического состава продукта и соответствующим уменьшением октанового числа. Сказанное иллюстрируется табл. IV-1, где приведены показатели бензина каталитического крекинга, очищенного водородом, серной кислотой и катализатором крекинга .

1.2.1. КАТАЛИТИЧЕСКАЯ ГИДРООЧИСТКА...............................................................11

Существуют различные способы очистки нефтяных дистиллятов от сернистых соединений. Среди них широкое применение нашла каталитическая гидроочистка и экстракция сернистых соединений из нефтепродуктов различными экстрагентами. В случае необходимости очистки топлив только от меркаптанов в основном используют способы окислительной демеркаптанизации.

1.2.1 Каталитическая гидроочистка

Как было указано выше, каталитическая гидроочистка — наиболее эффективный способ удаления из нефтепродуктов сернистых соединений всех типов. Однако процесс гидроочистки требует высоких капитальных и эксплуатационных затрат, и мощности по гидроочистке на НПЗ не всегда обеспечивают очистку всех вырабатываемых на заводах топлив. В ряде случаев выгодна очистка топлив простыми по технологическому оформлению и дешевыми процессами селективной демеркаптанизации. Нельзя оставить без внимания и тот факт, что зарубежными стандартами предусматривается более высокое , чем у нас содержание в реактивных топливах общей серы и допускается возможность введения в топливо антиокислителей и деактиваторов металлов. Установлено, что дизельные топлива, содержащие 0,2-0,3 % общей серы, при отсутствии в них меркаптанов, сероводорода и свободной серы в десятки раз стабильнее полностью обессеренных топлив .

Общие положения. Каталитическая гидроочистка заняла прочное место в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности как наиболее универсальный процесс облагораживания различных нефтяных фракции. Высокая стоимость водорода долго препятствовала внедрению в промышленность гидрогенизационных процессов. Однако в последнее время в результате бурного роста мощностей каталитического риформинга появилось большое количество побочного продукта - водорода. Поэтому гидрогенизационные процессы стали широко использовать на нефтеперерабатывающих заводах.

Каталитическая гидроочистка

Одним из перспективных способов интенсификации процесса селективной очистки масел является предварительное гидрооблагораживание масляного сырья. Так, предварительная каталитическая гидроочистка сырья в мягких условиях не вызывает деструкции углеводородного сырья и позволяет в результате удаления серо-, азот-, кислородсодержащих и смолистых соединений уменьшить глубину селективной очистки, сократив кратность фенола к сырью с 1,7: 1 до 1,5: 1. В итоге производительность установки повышается на 10%, выход рафината на 5%; индекс вязкости его возрастает с 75 до 85.

Каталитическая гидроочистка — это эффективный и рентабельный процесс удаления из нефтяных фракций серы, азота и кислорода, содержащихся в виде соответствующих органических соединений. На многих современных нефтеперерабатывающих заводах очистке этим методом подвергают не только светлые дистилляты прямой перегонки, но и дистилляты вторичного происхождения, например газойли каталитического крекинга и коксования, а также высококипящие нефтяные фракции . В последнее время

Каталитическая гидроочистка дизельного топлива . . . 300-1

10.3. Каталитическая изомеризация пентан-гексановой фракции бензинов...............................................................................197

16. Каталитическая изомеризация легких нормальных алканов.

10.3. Каталитическая изомеризация пентан-гексановой фракции бензинов

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.

Каталитическая изомеризация. Изомеризация олефинов над кислыми катализаторами предполагает миграцию пары электронов совместно с водородом или алкильной группой. В первом случае перегруппировка приводит к смещению двойной связи, во втором — к перестройке углеродного скелета молекулы. Например, изомеризация пентена-1 в пентен-2 в присутствии активированной окиси алюминия при 357° С и в метил-бутены-2 в присутствии алюмосиликатного катализатора при 400° С может происходить в соответствии с правилами 3 и 4:

'Каталитическая изомеризация гексена-1 при контакте с инфузорной землей, пропитанной фосфорной кислотой , при 335° дает 67% разветвленных гексенов. Из рассмотрения природы всех применявшихся катализаторов был сделан вывод, что одним из требований, предъявляемых к катализаторам структурной изомеризации олефина, является способность его давать ионы водорода . Водный хлористый аммоний при 230° и давлении 90 атп превращает 2,3-диметилбутен-1 в 2,3-диметилбутен-2 с выходом 67% 138))). При контактировании гсксона-! с пемзой, пропитанной фосфорной кислотой, при 325—360°' в течение 4 час. образовалось 32% 2-мотилпентена-2 . Пемза, пропитанная хлористым цинком и хлористым водородом, дает низкий выход — от 7

Каталитическая изомеризация олефинов в бензине, полученном из синтез-газа на основном железном катализаторе, увеличивает октановое число моторных топлив, определяемое по методу ASTM, приблизительно с 62 до 75,9 единиц . Октановое же число типичных бензинов, полученных термическим крекингом, 'улучшается только на 3—4 единицы в оптимальной температурной области от 375 до 425° и применении в качестве катализатора окиси алюминия, активированной обработкой хлористоводородной кислотой. Исключительно сильное улучшение октанового числа было отмечено для октена-1, который имеет октановое число 36,8 по сравнению с октановым числом 80 у смеси изомерных октенов .

каталитическая изомеризация 32, 35—36

Наиболее рациональным методом производства аллилового спирта является каталитическая изомеризация окиси пропилена. Этот процесс состоит из следующих стадий: 1) испарение окиси пропилена при атмосферном давлении и 70° С; 2) изомеризация при атмосферном давлении в трубчатом аппарате с неподвижным слоем катализатора — фосфата лития при температуре 280—360° С;

I. Азинзер Ф. Парафиновые углеводороды, химия и технология/Пер, с нем. под ред. В. И. Исагулянца. М.: Гостоптехиздат, 1959. 2. Пайнс Г. — В кн.: Катализ в органической химии/Пер, с англ, под ред. А. М. Рубинштейна. М.: ИЛ, 1953, с. 5-61. 3. Новиков С. С., Тимофеева Е. А. - Усп. химии, 1955, т. 24, с. 471. 4. Жаров Ю. М. Изомеризация углеводородов. М.: Химия, 1983.301 с. 5. Петров Ал. А. Каталитическая изомеризация углеводородов. М.: АН СССР, 1960. 214 с. 6. Суханов В. П. Каталитические процессы в нефтепереработке. 3-е изд. М.: Химия, 1979. 143 с. 7. Ciapetta F. G., Dobres R. М„ Baker К. W. - In: Catalysis. V, 6/Ed. Emmet P. H. Ntw York, 1958, p. 495. 8. Haensel V., Bloch H. S. - Plat. Met. Rev., 1964, v. 8, № 1, P. 2-8.9. SinfeltJ. H.'- Adv. Chem. Eng., 1964, v. 5,p. 37-73. 10. Нефти СССР. Т. 4. М.: Химия, 1974, т.4. 390 с.

Каталитическая изомеризация легких н-парафинов . . 76 Высокооктановые компоненты на основе углеводородных