Главная -> Словарь

Производства нафталина

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.

На промыслах будут широко внедряться автоматизированные установки низкотемпературной сепарации и короткоцикловой абсорбции, извлекающие конденсат и очищающие газ перед его транспортированием. Эта мера может повысить извлечение конденсата до 5—6 млн. т в год, а выработку сжиженного газа бутана — пропана до 3—4 млн. тъ год. Газовый конденсат явится сырьем для химической промышленности и для производства моторного топлива.

В США интерес к гидрогенизации угля для производства моторного топлива непрерывно повышается, так как запасы нефти в стране, разработка которых обходится довольно дорого, уменьшаются, а потребление моторного топлива к концу 1980 г. должно возрасти в 2 раза. В то же время США располагают крупными месторождениями угля, которые можно разрабатывать с очень небольшими затратами. Представители американских нефтяных компаний считают, что в 1980 г. моторное топливо на базе угля будет в значительной степени удовлетворять потребности в данном топливе.

В настоящее время среднее содержание этана в разведанных запасах этансодержащего газа по СССР составляет 4,8%, пропана—1,72% и бутанов —0,81% . Наиболее целесообразно перерабатывать этансодержащие газы с извлечением жидких компонентов на газохимических комплексах мощностью по переработке газа от 10 до 30—40 млрд. м3 в год. В СССР действуют Оренбургский и Астраханский газохимические комплексы. Перспективной считается переработка этансодержащих газов Карачаганакского, Шуртанского, Уренгойского и других газовых и газоконденсатных месторождений страны. При переработке этих газов наряду с этаном можно получать сжиженные газы и вовлекать их в источники сырья для производства моторного топлива, а также для нефтехимических нужд и коммунально-бытового топлива.

Например, практичные японцы в качестве сырья для производства моторного топлива хотят использовать водоросли. Норвежцы считают перспективной для той же цели переработку хвойной древесины — той ее части, которая обычно идет в отходы: опилки, сучья, непосредственно саму хвою ... В Новой Зеландии получены первые тонны горючего из апельсиновых корок, а в Мексике проведены успешные опыты по переработке кактусов!

Крекинг-газы. Состав крекинг-газов, как и крекинг-бензина, зависит от происхождения и способа переработки исходного сырья. Однако целевым продуктом крекинга является бензин, а не газообразные алифатические углеводороды. Те процессы, которые служат для получения именно газообразных углеводородов, будут обсуждаться в другом месте, так как они не относятся к процессам производства моторного топлива. Е^сли будет точно известен состав крекинг-газов, то можно будет оценить их в отношении возможности переработки как в высокооктановое горючее, так и в соединения жирного ряда.

Как уже раньте сообщалось, газы, состоящие из углеводородов С3 и С,,, получают с установок стабилизации крекинг-бензинов и с установок но выделению газового бензина. Газы стабилизации представляют смесь парафинов и моноолефипов, тогда как газы, выделяющиеся из сырой нефти являются исключительно парафинами. 13 качестве источников углеводородов С3 и С4 следует считать также и другие газы нефтепереработки, например, газы из емкостей крекинг-установок. Так как эти газы содержат относительно много водорода, метана и фракции С2, которые не представляют практической ценности для производства моторного топлива и только разбавляют углеводороды С2—С4, упомянутые примеси нужно удалить либо ректификацией сжиженных газов, либо абсорбцией и адсорбцией. Полученные этими способами углеводороды состоят, следовательно, из смеси олефинов и парафинов или из одних парафине)!!. Для целей получения моторного топлива нет смысла выделять из газов нефтепереработки чистые олефины.

Каталитическое алкилирование протекает уже при комнатной температуре или около 0°. В данном случае также нужно работать с большим избытком парафина, чтобы подавить полимеризацию олефинов, которую вызывает катализатор алкилирования. При этом в реакцию вступают только изопарафиньг, т. е. изобутан и изопентан. Так как в большинстве случаев содержание изобутана в газах крекинга и природных газах недостаточно велико, были разработаны способы изомеризации нормальных парафинов в изопарафины, т. е. вспомогательные процессы производства моторного топлива.

В течение ряда лет фтористый водород все больше внедряется в промышленность тяжелого органического синтеза как каталнзатоэ алкилиро-вапня, проводимого в крупных масштабах для производства моторного топлива. Основанием для этого были различные причины. Применение серной кислоты как катализатора алкилирования дает лучшие результаты при переработке изобутана и к-бутепа. При использовании про пена в качестве алкилирующего агента значительно увеличивается расходный коэффициент но кислоте, тогда как этилен реагирует настолько плохо, что этот процесс технически не целесообразен. Алкшшрование изобутана этиленом

зировала процессы производства моторного масла. Экстракция

Основная цель полукоксования — получение полукокса с одновременным большим выходом смолы, являющейся сырьем для получения фенолов при переработке ТГИ гумусового происхождения и для производства моторного топлива.

С половины XIX столетия каменноугольная смола была основным источником получения ароматических углеводородов. Однако в настоящее время из нефти получают все увеличивающиеся количества бензола, толуола, ксилолов и других подобных углеводородов. Более того, весьма вероятно, что значение нефти как источника бензола и других простейших моноциклических углеводородов будет все увеличиваться, тогда как каменноугольная смола будет оставаться наиболее важным источником для производства нафталина и других полициклических ароматических углеводородов.

Сравнительно недавно тяжелые фракции крекинга , содержащие нафталиновые углеводороды, стали использовать в процессах деалкилирования для производства нафталина.

Разработан процесс производства нафталина из циркуляционных газойлей каталитического крекинга. На первой ступени в мягких условиях неароматическая часть гидрокрекируется в бензин, а остаток, обогащенный бициклическимп ароматическими углеводородами, деалкилируется в жестких условиях во второй ступени, давая нафталин и дополнительное количество бензина

В качестве сырья для производства нафталина можно применять фракции 210—300 °С катализата риформинга сырья с высоким концом кипения, экстракт ароматических углеводородов этой фракции газойля каталитического крекинга и такую же фракцию смол пиролиза. Наряду с нафталинами эти продукты содержат алкилбензолы, инданы,

Объем производства нафталина

Для производства нафталина используют ароматизованиые фракции , выделенные из дистиллятов каталитического риформинга, крекинга, пиролиза и каменноугольной смолы. Предпочтительно применение сырья с минимальным содержанием неароматических углеводородов. Концентрацию бициклических углеводородов и газойле каталитического крекинга повышают с помощью экстракции фурфуролом, пиридином и другими растворителями. Схемы гидродеалкилирования алкилнафталинов аналогичны схемам процессов деалкилирования толуола. Наряду с нафталином, который выделяют кристаллизацией или ректификацией, получают бензиновые фракции с высоким содержанием бензола. В промышленной практике нафталин получают с помощью каталитических процессов «Хайдил» , «Юнидак» и термических процессов фирм Monsanto Cemical Co и Sun Oil Co.

Сырьем для получения нафталина служат высокоароматизированные фракции, выделенные из дистиллятов каталитического риформинга, крекинга, пиролиза и других продуктов и содержащие в основном бицикли-ческие ароматические углеводороды. В связи с тем что нафталин с парафиновыми и нафтеновыми углеводородами образует азеотропные смеси , температуру начала кипения исходного сырья обычно выбирают около 200° С. В сырье не должно содержаться трициклических ароматических углеводородов, в противном случае в продуктах реакции будет накапливаться высококипящий остаток. Поэтому конец кипения сырья для производства нафталина не должен быть выше 300° С. Другое требование, предъявляемое к сырью, — максимальное содержание производных нафталина при минимальном среднем молекулярном весе углеводородов во фракции. Однако получение высокоароматизированных фракций из нефтяных продуктов с малым содержанием парафиновых углеводородов не всегда возможно; поэтому при проведении процесса гидродеалкилирования применяют специальные методы, позволяющие уменьшить деструкцию парафиновых углеводородов в газообразные продукты. Содержание сернистых соединений в исходном сырье также оказывает влияние на схему производства нафталина и на выбор метода гидродеалкилирования.

Исходным сырьем для производства нафталина служат главным образом продукты каталитического риформинга и каталитического крекинга.

Таблица 66. Характеристики фракций , использованных для производства нафталина

Широкое применение в основном органическом синтезе находит и нафталин, выделяемый главным образом из каменноугольной смолы. Извлечение нафталина из нефти неэкономично вследствие низкого его содержания в нефтяных фракциях. Однако разработаны процессы и начато промышленное производство нафталина гидродеалкилированием алкилнафталинов, содержащихся в тяжелых фракциях катализатов риформинга и в каталитических крекинг-газойлях. Для производства нафталина могут быть использованы установки гидродеалкилирования толуола. «Нефтехимический» нафталин легче получить с высокой степенью чистоты, которая необходима при последующих синтезах в присутствии катализаторов, по сравнению с «коксохимическим» нафталином.

В связи с внедрением в промышленность процесса гидрокрекинга последний может быть введен в поточную схему завода для переработки газойлей прямой перегонки нефти, каталитического крекинга и коксования или же остатков. Один из возможных вариантов такой схемы применительно к высокосернистой нефти представлен на рис. 117. По этой схеме гидрокрекингу подвергается вакуумный газойль; сырьем каталитического крекинга служит смесь тяжелого дистиллята гидрокрекинга, гидроочищенного газойля коксования и тяжелого рафината с установки экстракции. Поточная схема, изображенная на рис. 117, отличается от предыдущей большим разнообразием процессов: для повышения октанового числа бензина использована установка изомеризации легкой головки бензина, предусмотрено разделение ароматических углеводородов на индивидуальные компоненты, в том числе на изомеры ксилола. С целью увеличения ресурсов ароматических углеводородов в схему введены установки каталитического гидродеалкилирования —для производства бензола из менее ценного толуола и для производства нафталина из легкого газойля каталитического крекинга. На установке карб-амидной депарафинизации вырабатывают зимние сорта дизельного топлива; с этой же установки получают жидкий парафин —сырье для производства жирных кислот и других химических продуктов. Для увеличения ресурсов газообразных олефинов имеется установка пиролиза этана и бутана. В схеме широко используются процессы гидроочистки и экстракции. Большая часть гудрона идет на получение кокса. Остальной гудрон идет на производство битума, а часть