Катализаторы. Химизм процессов изомеризации алкилирования и полимеризации

Изомеризация.

Химизм процессов изомеризации алкилирования и полимеризации.

Лекция №31.

Теплота реакций кат.риформинга.

1. Дегидрирование нафтенов – эндотермическая (значит.)

2. Дегидроциклизация парафинов – эндотермическая (значит.)

3. Изомеризация нафтенов – эндотермическая – экзотермич.

4. Гидрирование с разрывом кольца (гидрогенолиз) – экзотермич.

Основы управления:

1) При риформинге парафинов выход ароматических углеводородов значительно ниже, чем при риформинге циклопарафинов, а выход продуктов гидрокрекинга выше.

2) Выход ароматических углеводородов возрастает при увеличении числа атомов углерода в молекуле n-парафина, повышении температуры и снижении давления.

3) С увеличением М.М. скорость превращения парафиновых углеводородов возрастает.

4) Повышение температуры увеличивает выход продуктов гидрокрекинга и снижает выход изомеров исходных парафинов.

5) Увеличение давления повышает выход продуктов гидрокрекинга и изомеризации.

6) Дегидроциклизация парафинов происходит значительно труднее, чем ароматизация циклопарафинов. Выход ароматических углеводородов термодинамически возможен при значительно более высоких температурах, чем для циклопарафинов.

7) Снижение рабочего движения и парциального давления водорода смещает равновесие реакций дегидрирования и дегидроциклизации в сторону образования ароматических углеводородов.

В нефтеперерабатывающей промышленности процессы изомеризации, алкилирования и полимеризации используются для получениякомпонентов высокооктанового бензина из углеводородных газов и легких жидких углеводородов. Кроме того, эти процессы используются в нефтехимической промышленности для получения ценного нефтехимического сырья.

Цель изомеризационных процессов в нефтепереработке – улучшение антидетонационных свойств автомобильных бензинов. В автомобильных бензинах AU-93 и AU-98 должно содержаться от 25 до 45% изопарафиновых углеводородов. Эти углеводороды получаются в процессах изомеризации и алкилирования.

Большая ценность процесса изомеризации заключается в том, что в качестве сырья используются низкооктановые компоненты – фракции н.к – 62 ⁰С и рафинаты каталитического риформинга. В этом сырье содержится в основном пентановая и гексановая фракции.

Высокая детонационная стойкость и высокая испаряемость продуктов изомеризации фр.н.х.-62 делают их исключительно ценным компонентом высокооктановых бензинов.

Катализаторы изомеризации должны обеспечивать оптимальную скорость реакции при минимальной температуре процесса, так как с понижением температуры увеличивается выход изомеров и снижается интенсивность нежелательных реакций крекинга и диспропорционирования.

Катализаторы изомеризации можно разделить на 5 групп:

1. Катализаторы Фриделя – Крафтса.

2. Сульфид Вольфрама.

3. Бифункциональные катализаторы.

4. Синтетические цеолиты с благородными металлами.

5. Комплексные катализаторы.

В ранних модификациях промышленного процесса изомеризация осуществлялась на AlCl₃ или AlBr₃ c промоторами (олефин или хлористый алкил). Процесс проводился при относительно низкой температуре 90-120 ⁰С. Недостатки этих катализаторов – высокая корроз.активность, низкая селективность, большие потери катализатора (примерно 1.0% масс).

В настоящее время используются бифункциональные катализаторы – алюмоплатиновые с содержанием платины 0.2-1.0%. их активность не очень высока, поэтому процесс проводят при температуре 350-400 ⁰С. При введении галогена температыра может быть понижена до 130 ⁰С.

Дата добавления: 2015-06-25