Главная -> Словарь

Углеводородов посредством

Низкомолекулярныо парафиновые углеводороды, выделяемые в больших количествах из природного газа и отходящих газов нефтеперегонных установок, были в течение длительного времени важнейшим исходным продуктом для получения олефипов. По этой причине в США нефтехимическая промышленность концентрируется в первую очередь в районах больших газовых месторождений, например в Тексасе. В районах, где нет достаточного количества природного газа и газов крекинга, олофины можно получать пиролизом смесей жидких углеводородов нефти. Пиролиз жидких углеводородов можно проводить двумя способами: в одном способе процесс идет и условиях, обеспечивающих максимальный выход олефинов и одновременно высокоароматизированной части, которая далее используется для получения высокооктанового бензина. Ароматические углеводороды в чистом виде в этом случае из продуктов пиролиза не выделяются. В другом способе процесс направлен на получение жидких продуктов, практически целиком состоящих из ароматических углеводородов. Последние легко выделяются в чистом виде из продуктов пиролиза. Высококипящие нефтепродукты, например остатки прямой перегонки нефти, также могут подвергаться пиролизу для получения олофинов в условиях, исключающих помехи, связанные с образованием кокса.

сырья приходятся на жидкие продукты реакции, почти нацело состоящие из ароматических углеводородов. Последние сравнительно легко могут быть выделены в чистом виде.

Хлорирование в углеродной цепи, которое здесь проявляется с особой силой, вызывается наличием существенных •количеств иаопарафинов и алициклических углеводородов. Последние в свою очередь образуются в результате гидрогенизации ароматических углеводородов нефти.

Освобожденный от сульфоновых кислот углеводород направляют обратно в реактор /, а метгнольпый экстракт подвергают дальнейшей переработке. Поскольку 20—25'%-иый раствор алкилсульфоновых кислот может гидро-тропно удерживать еще 4—6% углеводородов, последние следует удалить экстракцией легкокипящими растворителями, например летро-лейным эфиром, легким бензином,, циклогекоаном, изооктаном и т. п. Ароматические или хлорированные углеводороды для этой цели не подходят.

Процесс Грэя имеет довольно батыное распространение. Сущность данного процесса заключается в действии флоридина на пары углеводородов. Повышенная температура, при которой протекает данный процесс, способствует реакциям полимеризации диэтиленовых углеводородов. Последние превращаются в густое, легко отделяемое масло. •

Размеры реактора устанавливаются, исходя из заданной производительности с учетом активности катализатора и газодинамического режима в системе, а также из кь.очег.тва сжигаемых в нем углеводородов. Последние поступают н виде коксовых отложений на катализаторе и паров, находящихся в газовом пространство газокаталитической массы и межпоровом пространстве катализа-юра, котфый проникает в регенератор с циркулирующим катализатором.

Наряду с рассмотренными основными превращениями возможны побочные реакции — изомеризации, гидродеалкилирова-ния, перераспределения боковых цепей. При достаточно высокой температуре часть нафтенов может подвергаться дегидрированию до соответствующих ароматических углеводородов; последние, вступая в реакцию поликонденсации, могут явиться причиной за-коксовывания катализатора. Нежелательные побочные реакции, такие как деалкилирование и дегидрирование, стремятся подавить или свести к минимуму путем подбора катализатора и условий процесса.

Наряду с рассмотренными основными превращениями возможны побочные реакции — изомеризации, гидродеалкилирова-ния, перераспределения боковых цепей. При достаточно высокой температуре часть нафтенов может подвергаться дегидрированию до соответствующих ароматических углеводородов; последние, вступая в реакцию поликонденсации, могут явиться причиной за-коксовывания катализатора. Нежелательные побочные реакции, такие как деалкилирование и дегидрирование, стремятся подавить или свести к минимуму путем подбора катализатора и условий процесса.

Вторые действуют главным образом при более высокой температуре, свыше 250—300° С. К этой категории относятся почти все углеводороды, молекулы которых построены из конденсированных ароматических ядер и находятся при указанных температурах в жидком состоянии. Такие вещества способны растворять до 80—90% жирных каменных углей с выходом летучих веществ 30—37%. Растворимость углей в циклических ароматических углеводородах облегчается с повышением температуры, а также в присутствии аминов и фенолов или циклических гидроароматических углеводородов. Последние, деги-дрируясь, вызывают частичную гидрогенизацию углей, что повышает их растворимость.

Молекулы метапласта не являются термически стабильными и сами вовлекаются в реакции крекинга с образованием газа и смол и конденсацией в молекулы с высоким молекулярным весом типа конденсированных ароматических углеводородов. Последние из-за своей термической стабильности и недостатка водорода не могут больше быть поставщиками летучих смоляных веществ. Эти большие молекулы могут только еще далее конденсироваться, давая низкотемпературный кокс и газ.

Металлы, обладающие дегидрирующими свойствами, способствуют образованию непредельных углеводородов из парафиновых углеводородов. Последние под действием кислотной части катализатора быстро образуют карбоний-ионы, которые могут, с одной стороны, претерпевать дальнейшее превращение с образованием обычных продуктов крекинга, с другой — могут отнимать ионы водорода от парафиновых углеводородов, превращая их в карбоний-ион. Оба направления способствуют ускорению расщепления парафиновых углеводородов. В зависимости от природы металла, присутствующего на поверхности катализатора, и его концентрации ускорение образования непредельных углеводородов может привести к самым различным результатам. Если металл является слабым дегидрирующим агентом и содержится в небольшом количестве в катализаторе, то образуется определенное количество непредельных углеводородов, которые инициируют крекинг насыщенных углеводородов; тем самым увеличивается степень превращения сырья и возрастает выход бензина.

Для разделения или очистки углеводородов посредством азеотропной перегонки требуется введение в систему разделяющего агента , дающего возможность удалить из системы один или несколько компонентов. Для этого образующаяся азеотропная смесь должна иметь температуру кипения, настолько отличающуюся от температур кипения других компонентов системы, чтобы можно было ее отгонять. После того, как будет произведена азеотропная перегонка, остается решить задачу удаления разделяющего агента.

Изучение изомеризации предельных углеводородов в течение более двух десятилетий все возрастающим числом исследователей дало много сведений, важных как для техники, так и для теории. Исследования; в этом направлении стимулировались потребностью в изобутане — сырье для процессов алкилирования, а также желательностью превращения содержащихся в бензине парафинов нормального строения в изомеры с разветвленными цепями, обладающие более высокими антидетонационными свойствами. Практическое значение аналогичного процесса изомеризации алкилциклопентанов в циклогексан или его алкилзамещенные объясняется главным образом тем, что эти последние являются промежуточными соединениями при производстве соответствующих ароматических углеводородов посредством дегидрогенизации. Сам циклогексан также является сырьем для получения адипиновой кислоты для производства нейлона. Помимо этой практической стороны дела, изучение подобных реакций может пролить свет на поведение углеводородов и помочь в разъяснении механизма каталитических реакций.

Скорость хлорирования ароматических углеводородов посредством электрофильного замещения тем выше, чем больше конденсированных ароматических колец или алкильных групп, связанных с ароматическим ядром.

Для понимания механизма формирования углеводородного состава нефтей важным является факт первичного образования углеводородов с перегруппированной структурой. Поскольку скелетная перегруппировка сте-ренов характерна лишь для ненасыщенных систем, последняя должна прекратиться после насыщения углеводородов посредством перераспределения водорода. Образование изостеранов, напротив, является уже вторичным процессом, протекающим и в насыщенных системах. Таким образом, соотношение изо/а-стераны рассмотренное в главе 3, действительно является фактором, характеризующим глубину катагенного созревания нефтей.

Способ максимальной анилиновой точки. Наиболее точным способом количественного определения ароматических углеводородов посредством анилиновой точки следует считать способ, принятый в Англии в качестве стандартного. Для подсчета содержания ароматических углеводородов по данным депрессии рекомендуется пользоваться коэффициентами ГрозНИИ.

Четкое выделение ароматических углеводородов посредством ректификации затруднительно вследствие образования азготроппых смесей ароматического углеводорода с б-гизкокипящим парафиновым 1и:и нафтеновым. Так, при перегонке толуольной фракции бензина прямой гонки большая часть толуола концентрируется во фракции 100—106° С вместо ожидаемой НО—ИГ С.

Четкое выделение ароматических углеводородов посредством ректификации затруднительно вследствие образования азеотроп-ных смесей ароматического углеводорода с близкокипящим парафином или нафтеном. Так, при перегонке толуольной фракции пря-могонного бензина большая часть толуола концентрируется во фракции 100—106°С вместо ожидаемой ПО—111 °С. Для выделения чистого толуола некоторое время использовали азеотропную перегонку с метанолом в качестве третьего компонента. Менее была распространена экстрактивная перегонка с фенолом, увеличивающим относительную летучесть разделяемых компонентов, в данном случае бензола и парафиновых углеводородов катализата. На современных установках ароматические углеводороды из катализатов риформинга выделяют главным образом избирательными растворителями. Для этой цели применяют ди-этиленгликоль, триэтиленгликоль и сульфолан:

Посредством гидрокрекинга можно получать высококачественное реактивное топливо— стабильное, с умеренным содержанием ароматических углеводородов и высокой теплотой сгорания. Так, при переработке вакуумного газойля по двухступенчатой схеме была получена фракция 107—260 °С реактивного топлива, со следующими показателями*:

Предложенные ранее номограммы и формулы для расчета ДНП не обладают достаточной универсальностью и адекватностью, поскольку в них не полностью учитывается влияние химической природы углеводородов посредством включения в формулы не только температуры кипения, но и плотности жидкостей.

Непрерывный метод производства циклогексана и циклогексанона*. Циклогексан окисляют воздухом под давлением в группе аппаратов, состоящей из трех автоклавов, из которых непрерывно выводят образовавшуюся при реакции воду. Из последнего автоклава непрореагировавший циклогексан возвращают в цикл.

Основным источником водорода для насыщения непредельных углеводородов посредством перераспределения водорода является образование на катализаторе продуктов уплотнения /кокса/ /Зв/.