Главная -> Словарь

Процессом изомеризации

• Состав катализаторов оказывает существенное влияние на избирательность реакций, поэтому соответствующим подбором катализаторов удается осуществлять управление процессом гидроочистки моторных топлив в довольно широких пределах .

В соответствии со второй моделью НПЗ, базирующейся на наборе современных технологических процессов первичной и вторичной переработки нефти, перспективный НПЗ должен представлять собой гибкий комплекс технологических процессов, способных оперативно реагировать на изменение спроса на отдельные нефтепродукты и в первую очередь на бензин, дизельное топливо и нефтехимическое сырье. Критерием возможностей подобного НПЗ является топливный модуль , который колеблется в пределах 0,7—1,7. Если к концу XX в. транспорт во всем мире максимально перевести на более совершенные и экономичные двигатели Дизеля, то, очевидно, топливный модуль будет минимальным. Наоборот, он будет максимальным при сохранении устойчивого рыночного спроса на бензин. Вместе с тем подобного рода НПЗ должен обладать способностью оперативно реагировать на изменения в структуре нефтехимического сырья либо основных его продуктов от газообразных парафинов и оле-финов до дистиллятных тяжелых фракций нефти . При всех условиях формирования типа НПЗ будущего решающим остается прекращение производства жидких котельных топлив и наращивание внутризаводского производства водорода для обеспечения процессом гидроочистки и гид-рооблагораживашш исходных тяжелых, обогащенных серой и металлами, нефтей и их остатков или дистиллятов, обеспечение оптимального соотношения между гидроочисткой, каталитическим крекингом, коксованием и деас-фальтизацией в их современных или перспективных формах.

очистки и гидроочистки. Кроме того, в ряде случаев необходимо гидрировать легкие ароматические углеводороды, что процессом гидроочистки не обеспечивается. Указанные недостатки устраняются при осуществлении гидрирования под высоким давлением.

очистки и гидроочистки. Кроме того, в ряде случаев необходимо гидрировать легкие ароматические углеводороды, что процессом гидроочистки не обеспечивается. Указанные недостатки устраняются при осуществлении гидрирования под высоким давлением.

Процесс гидрокрекинга отличается высокой гибкостью как в отношении используемого сырья — от легких бензиновых фракций до тяжелых нефтяных остатков, так и по характеру получаемых продуктов — от сжиженных газов до гидроочищенного котельного топлива и высокосортных масел. В зависимости от свойств сырья и характера получаемых продуктов процесс проводят в интервалах температур 350—450 °С и давлений 7—20 МПа. Процесс может быть реализован в одну или две стадии. В двухступенчатом процессе первая стадия является, по существу, процессом гидроочистки. Ее основное назначение — удаление соединений серы и азота, отравляющих, соответственно, гидрирующий и крекирующий компоненты катализатора . Вторая стадия — гидрокрекинг очищенного и облегченного сырья на катализаторах, обладающих крекирующей и гидрирующей функциями. Основные гидрирующие компоненты катализатора: Pd, NiS^ или NiS.t—• WSy. Основные крекирующие компоненты: кислотная форма цеолитов типа Y, аморфные алюмосиликаты или магнийсиликаты .

Нефтяные масла подвергают неглубокой гидроочистке с целью осветления и снижения их коксуемости, кислотности и эмульгируе-•мости; содержание серы в маслах в результате гидроочистки уменьшается. С заменой очистки высоковязкого масляного сырья, например деасфальтйзата, избирательными растворителями на гидрокрекинг появилась возможность производить масла с высоким индексом вязкости . • Гидрокрекинг «масляного профиля» нередко называют процессом гидроочистки жесткой формы. При производстве, нефтяных твердых парафинов и церезинов каталитический процесс под давлением водорода служит для гидрирования главным образом смолистых и серосодержащих соединений, присутствующих в небольших количествах в обезмасленных гачах и петролатумах. Гидроочищенные продукты удовлетворяют требованиям стандартов по цвету, стабильности, запаху , допустимому содержанию масла и другим показателям.

Одновременное процессом гидроочистки НПЗ во всем мире осваивали процесс каталитического риформинга прямогонных бензинов. В 1949г. компания ЮОПи разработала промышленную технологию этого процесса, базирующуюся на применении алюмоплатинового катализатора . В течение 50-60-х годов различные модификации этого процесса становятся основой для производства высокооктановых бензинов. Наряду с бензинами и ароматическими углеводородами процесс каталитического риформинга позволял получать значительные количества водорода , что способствовало дальнейшему развитию гидрогенизационных процессов.

Этим требованиям полнее всего соответствуют металлы, окислы и сульфиды элементов VI и VIII групп Периодической системы элементов . Состав катализаторов оказывает существенное влияние на избирательность реакций, поэтому соответствующим подбором компонентов катализаторов и их соотношений удается осуществлять управление процессом гидроочистки моторных топлив в широких пределах.

Ордена Ленина Уфимский нефтеперерабатывающий завод, являющийся пионером переработки высокосернистых нефтей, сделал особенно серьезный вклад по выбору оптимальной технологии для всех стадий переработки этих нефтей. Заводом были проведены серьезные мероприятия по реконструкции почти всех основных установок завода с целью их приспособления к переработке'нового вида сырья. Особенно большие работы были выполнены заводом в части сероочистки различных неф- . тепродуктов. Имеющаяся на заводе установка гидроочистки работала при пониженной производительности из-за недостатка водорода. В связи с этим завод имел значительное количество высокосернистых компонентов, которые невозможно было вовлекать для приготовления товарных продуктов. "На заводе были проведены исследования по широкой программе, которые показали возможность и целесообразность применения для сероочистки нефтепродуктов адсорбционно-каталитического процесса. Осуществление этого процесса на типовых установках каталитического крекинга позволило решить проблему сероочистки нефтепродуктов, при этом были -разработаны оптимальные варианты сочетания этого процесса с'процессом гидроочистки. Наряду с получением из высокосернистых дистиллятов товарных продуктов, отвечающих требованиям государственных стандартов, накопленный на заводе опыт позволил разработать ряд новых приемов, которые будут полезны при решении перспективных проблем.

Как уже указывалось, на некоторые нефтеперерабатывающие предприятия начали поступать смеси западносибирских нефтей, из которых получаются дистилляты топлива ТС—1 с содержанием ароматических углеводородов 20—21%, превышающих норму, установленную для топлива РТ. Так как в усло-воиях гидроочистки на обычных катализаторах ароматические углеводороды не гидрируются, то из этого сырья топливо РТ, содержащее не более 18,5% ароматических углеводородов, процессом гидроочистки получено быть не может. Поэтому были проведены опыты по частичной гидродеароматизации керосиновых фракций на специально разработанных катализаторах .

Для процесса каталитического облагораживания требуется по сравнению с процессом гидроочистки меньшее давление, и он

Гексаны, по-видимому, несколько чувствительнее к побочным реакциям, чем пентаны. Так, например, при определенных условиях, когда для управления процессом изомеризации пентанов было достаточно добавки только циклических ингибиторов, для гексанов необходимо добавлять; кроме циклических веществ, еще и водород . Циклические ингибиторы вполне эффективно действуют в отсутствии водорода в системе, в которой поддерживается низкое отношение катализатора к водороду, и в реактор непрерывно вводится свежий катализатор .

Свежезагруженный в реактор катализатор ИП-62 подвергается последовательной термообработке азотом и водородом с целью удаления воды и разложения сернистой платины. Предусмотрена возможность окислительной регенерации катализатора; на катализаторе одновременно с процессом изомеризации протекают реакции обессеривания н-пентана и изопентана с образованием сероводорода, который частично удаляется при отдувке циркулирующего газа и при стабилизации катализата.

Подобно Пизу Кюхлер наблюдал индукционный период в начальной стадии термического распада циклогексана, когда скорость распада была замедлена. Пиз объяснил это явление процессом изомеризации циклогексана в метилциклопентан. Это объяснение оказалось несостоятельным, так как Кюхлер показал, что после неглубокого превращения циклогексана нельзя было наблюдать и следов метшщикло-пентана. Аналогичный индукционный период Кюхлер наблюдал и для метилциклопентана. Причина этого явления до сих пор не ясна.

На гидрированные масла в дальнейшем действовали водородом при температурах порядка 335—370° с пониженным количеством катализатора. Авторы называют эту вторичную обработку процессом изомеризации по аналогии с превращением цнс-декагидро-нафталина над никелем на кизельгуре в транс-форму при продолжительном нагреве в присутствии водорода. Некоторые из полученных данных приведены в табл. 91.

Октановое число тем выше, чем дальше смещена двойная связь к середине цепи молекулы. Октановое число может быть повышено каталитической изомеризацией двойной связи. Это справедливо для бензинов термического крекинга и синтеза по Фишеру-Тропшу на железном катализаторе, олефины которых в основном содержат двойную связь у концевого атома углеродной цепи. Тот факт, что крекинг-бензины, обессеренные методом «селективного гидротритинга» , обладают тем же октановым числом, что и исходные продукты , может быть объяснен процессом изомеризации двойных связей.

Общие сведения об изомеризации. Антидетонационная стойкость углеводородов нормального строения ниже стойкости их изомеров с таким же числом углеродных и водородных атомов в молекуле . Ясно, что процессом изомеризации угле-водородов можно воспользоваться для улучшения моторных свойств бензинов.

Несмотря на значительную общность химизма и технологии изомеризации различных углеводородов, имеется все же существенная разница в целях и показателях между процессом изомеризации бутана, с одной стороны, и методами изомеризации пентана и гексана — с другой.

Общие сведения об изомеризации. Детонационная стойкость углеводородов нормального строения ниже стойкости их изомеров с таким же числом углеродных и водородных атомов в молекуле . Ясно, что процессом изомеризации углеводородов можно воспользоваться для улучшения моторных свойств бензинов.

Изомеризация пентан-гексановых фракций в настоящее время является самым крупнотоннажным промышленным процессом изомеризации. Суммарная мощность почти 200 таких установок в мире превышает 40 млн т в год. В связи с постепенным переходом на производство высокооктановых бензинов, не содержащих свинца и бензола, возрастает потребность в изомеризации легких бензиновых фракций. Такие процессы становятся в развитых странах обязательным элементом технологических схем нефтеперерабатывающих предприятий. В России значительное количество каталитического изопентана используется для получения синтетического изопренового каучука.

Наиболее крупнотоннажным процессом изомеризации аренов является изомеризация ксилолов, получаемых в процессах пиролиза и каталитического рифор-минга, диспропорционирования толуола и трансалкили-рования ароматических углеводородов Сд. Полученные в этих процессах пара- и о/шо-ксилолы составляют значительную долю всего мирового объема производства аренов Cg. Основное количество этих изомеров ксилолов используется в нефтехимической промышленности.

Полезно сочетать «Молекс» с процессом изомеризации «Пе-некс» и каталитическим реформингом. В работе приведены результаты денормализации прямогонного газолина и реформатов с помощью процесса «Молекс». При сочетании процессов «Молекс» и «Пенекс» неизомгризовавшиеся н-алканы после выделения их из катализатов возвращаются в inpoiiecc изомеризации повторно.