Главная -> Словарь

Реагирующих углеводородов

Одновременно в колонну насосом высокого давления подается эфир, разогретый до температуры 120° С. Температура реагирующих продуктов в колонне доводится до 250° С за счет избыточного тепла, поступающего с водородом.

Температурой процесса считается среднее значение температуры реагирующих продуктов и катализатора в рабочей зоне реактора . Температура каталитического крекинга во многом .определяется степенью нагрева поступающих в реактор катализатора и сырья. Имеющиеся данные о температурных режимах в реакторном блоке /9/ свидетельствуют о значительном диапазоне температур, при которых проводятся каталитические процессы. В реакторах с плотным кипящим слоем катализатора температура процесса изменяется от 424 до 704°С, для лифт-реакторов наиболее распространенный интервал температур 532—538°С. В табл. 1 приведен сослав и характеристики продуктов крекинга вакуумного газойля ромаш-кинской нефти плотностью р^° = 0,914 при различных температурах процесса. Использовался алюмос'иликатный катализатор с индексом активности 51,1, кратность циркуляции составляла 5,5:1.

Аналогичные синтезы являются весьма удобным методом получения жирноароматических спиртов. При некотором ужесточении условий в реакцию вступает и вторая группа, атакуя вторую молекулу ароматического соединения или приводя к продуктам внутримолекулярной циклизации. Высокая активность функциональных групп при вторичных и третичных атомах углерода затрудняет получение индивидуальных соединений даже при мягких условиях. Применение дополнительных факторов позволяет изменять соотношение реагирующих продуктов в широком диапазоне:

Температура. Одно из достоинств процесса депарафи-низации нефтепродуктов с карбамидом - возможность осуществления его при невысоких температурах . Повышение температуры приводит к увеличению взаимной растворимости реагирующих продуктов, понижению вязкости их смеси, 'улучшению условий контакта . Однако вследствие увеличения константы равновесия процесса происходит разложение комплекса и уменьшается отбор н-алканов от потенциала. Выбор температуры комплексообразования зависит от требуемой глубины депарафинизации, пределов выкипания сырья и состояния карбамида . Депарафинизацию низкокипящей фракции нужно осуществлять при более низкой температуре. Депарафинизацию нефтяных фракций водным или спиртовым раствором карбамида вначале ведут при повышенной температуре -от 35 до 40°С, а затем ее постепенно снижают до 29°С. Пониженная температура необходима для полдержания раствора карбамида в насыщенном состоянии в период всего процесса комплексообразования. При использовании кристаллического карбамида максимально активная концентрация карбамида равна единице. Поэтому весь процесс ведут при постоянной температуре.

Растворители. Появление в процессе комплексообра-зования карбамида с углеводородами объемного осадка -комплекса - вызчвает значительное увеличение вязкости смеси. Для уменьшения этой вязкости, создания при комплексообразовании тесного контакта реагирующих продуктов, а также облегчения транспортирования образующихся суспензий твердой фазы в жидкой к исходной смеси добавляют растворитель-разбавитель. По назначению применяемые в настоящее время растворители можно разделить на три группы: I) растворяющие углеводороды и не растворяющие карбамид ; 2) растворяющие карбамид, но не растворяющие углеводороды ; 3) в различной степени растворяющие углеводороды и карбамид .

Активаторы. Для образования комплекса непосредственное механическое смешение депарафинируемого нефтяного продукта с карбамидом и поверхностный контакт недостаточно эффективны. Необходим тебный контакт реагирующих продуктов. Это объясняется нерастворимостью карбамида в нефтепродуктах. Очень тонкое и интенсивное истирание карбамида с нефтепродуктом также не дало положительного результата - образовавшийся комплекс разлагался. Хорошее взаимодействие карбамида с парафином возможно лишь при создании для них гомогенной среды. .Однако основные растворители, хорошо растворяющие парафин , не растворяют карбамид, а растворители, хорошо растворяющие карбамид , не растворяют парафин.' Растворителями, которые одновременно растворяют парафин и карбамид, могут в известной мере служить: изопропиловый спирт, метил-этилкетон, кетилизобутилкетон. хлористый метилен, дихлорэтан и другие. Однако удовлетворительная растворяющая способность этих растворителей для нефтяных продуктов и содержащегося в них парафина остается невысокой для карбамида.

дизельных фракций кристаллическим карбамидом длительность контакта не превышает 20 мин. Продолжительность реакции определяется длительностью индукционного периода, который зависит от размеров кристаллов карбамида, эффективности контакта реагирующих продуктов и других факторов. В случае крупных кристаллов требуется большая продолжительность контакта. Наиболее распространенным методом создания контакта между реагирующими продуктами является перемешивание, при котором возрастает число столкновений кристаллов карбамида с молекулами активатора, в результате чего поверхность карбамида освобождается от молекул ингибиторов. При интенсивном перемешивании скорость образования поверхности раздела фаз выше скорости покрытия ее адсорбирующимися на ней ингибиторами; это приводит к увеличению свободной от ингибиторов поверхности раздела фаз и к сокращению индукционного периода ком-плексообразования.Влияние времени контакта и интенсивности перемешивания на глубину депарафинизации гидро-очищенного дизельного топлива из сернистых нефтей показано ниже:

Интенсивное перемешивание реагирующих веществ способствует ускорению химических реакций и повышению их селективности. При перемешивании взаимно нерастворимых жидкостей дисперсная фаза вначале разрывается на цилиндрики, а в дальнейшем образует тонкие ленты, от которых отрываются крупные капли, распадающиеся затем, на мелкие капельки . Для создания интенсивного перемешивания реагирующих продуктов необходимо создавать турбулентное движение.

обеспечении хорошего контакта реагирующих продуктов расход серной кислоты можно существенно снизить.

линейная скорость реагирующих продуктов в свободном сечении реактора, м • сек~}; Ом п — объем материального потока на входе

Такие процессы термической переработки нефтяного сырья как коксование, термический крекинг, висбрекинг работают о частичной рециркуляцией реагирующих продуктов, при атом ооооенно значительно влияние коэффициента рециркуляции на материальный баланс и качество конечных продуктов в процессах коксования и термического крекинга. Интерес к исследованию влияния рециркулирующих фракций на выход и качество продуктов в процессах термической переработки нефтяного сырья в настоядее время определяется интенсивным проектированием и строительством целого ряда новых установок замедленного коксования, а также наметившейся переориентацией использования процесса термического крекинга. Озли в пятидесятые годы основным назначением процесса термического крекинга оыло получение низкомолекулярных продуктов, чем исходное сырье, в особенности бензина, то в наото* ящее время, используя процесс термического крекинга в качестве промежуточной ступени получения различных сортов нефтяного кокса, необходимо стремиться к_ получению максимального количества более тяжёлых продуктов, чем исходное сырьё, и как можно меньше бензина, который обладает низким качеством. Как в процессе термического крекинга, так и замедленного коксования количество и качество рециркулирующих фракций оказывает весьма существенное влияние на энергетические показатели установок и материальный баланс процесса. Для Получения больших выходов бензина необходимо вовлекать в процесс рециркуляции легкоки-пящие фракции, а для получений больших выходов более тяжёлых продуктов, чем исходное сырьё,' в процесс рециркуляции необходимо вовлекать продукты утяжелённого фракционного состава* Исходя из вышеизложенного, очевидна необходимость разработки экспериментальных и расчётных методов t позволявших еще" на стадии проектирования предусмотреть оптимальное количество и Качество рециркулирующих фракций, и настоящее время и

Реагент, который может быть использован для комплексообразования, должен вступать в реакцию со всеми веществами, способными давать комплексы. Для этой реакции требуется приблизительно 3,5 г реагента на 1 г органического вещества, но необходимо иметь избыток, достаточный для поддержания насыщенной концентрации в растворе в течение всей реакции. Для углеводородов, образующих менее стабильные комплексы, необходимо несколько порций но 3,5 г на 1 г, чтобы получить количественные результаты, но и в этом случае однократная обработка не всегда обеспечивает полное извлечение органического вещества. Было найдено, что некоторые стойкие фракции нефти требуют трехкратной или даже более обработки для достижения полного комплексообразования вследствие нестабильности реагирующих углеводородов или присутствия в этих фракциях ингибиторов.

Фракции углеводородов, используемые в качестве сырья для процесса алкилирования, содержат некоторое количество примесей, являющихся или инертными разбавителями реагирующих углеводородов, или загрязнителями катализатора — серной кислоты. Они взаимодействуют с серной кислотой, что ухудшает ее каталитические свойства.

Поэтому важным условием, обеспечивающим высокую и стабильную активность катализатора, является тщательная осушка реагирующих углеводородов перед подачей в реактор.

Степень дисперсности эмульсии при прочих равных условиях определяет относительную скорость контакта реагирующих углеводородов с катализатором.

С одной стороны, стри повышении температуры понижается вязкость кислоты и углеводородов и создаются более благоприятные условия для их перемешивания и тесного контакта. Последнее в свою очередь обусловливает большую скорость сорбции углеводородов кислотой и потому большую скорость всех протекающих реакций. Снижаются затраты энергии на перемешивание реагирующих углеводородов и катализатора , что улучшает экономику процесса.

Данные работыu о независимости уменьшения поверхности и активности катализатора от присутствия соединений, содержащих азот или серу, по-видимому, не противоречат выводам работ *• во в8, приведенным выше. В работе п применялся высокоактивный гидрирующий катализатор, а добавки серы и азота вводились в виде низкомолекулярных соединений. Поэтому они не могли затруднять адсорбцию реагирующих углеводородов, а сами относительно быстро превращались. Соединения, содержащие азот и серу, видимо представляют наибольшую опасность при переработке прочно адсорбируемого сырья в условиях недостатка водорода на поверхности катализатора.

Имеются основания полагать, что изомеризация и димеризация олефина происходят в кислотной фазе, а алкилирование — в углеводородной. При низкой степени эмульгирования углеводорода, т. е. если размер его капелек велик, наблюдается торможение процесса, обусловленное плохим массопереносом, и замедляются реакции изомеризации и димеризации. Полученный при этом ал-килат содержит значительное количество «остатка» , образование которого, по-видимому, связано с реакциями вторичного алкилирования. Например, молекулы изобутилена алкилиругот изооктилкарбониевые ионы, а возникающие в результате додецил-карбониевые ионы могут затем вступать в реакцию переноса водорода или подвергаться расщеплению. При условиях, обеспечивающих высокую диспергируемость реагирующих углеводородов , в продуктах алкилирования повышается содержание желаемых триметилпента-

Протекание изомерных перегруппировок по консекутивному или согласованному механизму зависит как от условий осуществления реакций, так и от строения реагирующих углеводородов. В условиях жидкофазной, низкотемпературной изомеризации чаще встречается консекутивный механизм . Это связано, очевидно, с относительно высокой концентрацией реагирующих углеводородов и с более легкой возможностью стабилизации промежуточно образующихся ионов карбония.

С—Н в молекулах реагирующих углеводородов определяет

Сырьевая смесь до поступления в реактор соединяется с холодным циркулирующим изобутаном из холодильного цикла и при температуре 2—7° С поступает на сторону всасывания пропеллерной мешалки контактора. Вследствие большой скорости непрерывно циркулирующей реакционной массы сырье мгновенно полностью диспергируется во всем объеме. Отношение изобутан : олефины в начальной точке контакта реагирующих углеводородов и кислоты составляет 500: 1 и выше. В этих реакторах внутренняя циркуляция достаточно велика, чтобы обеспечить как многократный контакт суммарного сырья с цир^ кулирующим изобутаном и катализатором, так и поддержание

Данные работы п о независимости уменьшения поверхности и активности катализатора от присутствия соединений, содержащих азот или серу, по-видимому, не противоречат выводам работ *• 60 68, приведенным выше. В работе п применялся высокоактивный гидрирующий катализатор, а добавки серы и азота вводились в виде низкомолекулярных соединений. Поэтому они не могли затруднять адсорбцию реагирующих.углеводородов, а сами относительно быстро превращались. Соединения, содержащие азот и серу, видимо представляют наибольшую опасность при переработке прочно адсорбируемого сырья в условиях недостатка водорода'на поверхности катализатора.