ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные параметры технологического процесса алкилирования из "Процессы алкилирования изомеризации и полимеризации в нефтепереработке" В промышленных условиях в качестве сырья применяют узкие фракции углеводорсдов. Из парафиновых углеводородов наибольшее практическое значекие для алкилирования имеет изобутан. Фракцию Сз - С попутных нефтяных газов и газов нефтепереработки используют для получения изобутана. Высокое давление паров ( 520 кПа при 38°С) ограничивает возможность его применения непосредственно как компонента моторных топлив. При дефиците изобутана иногда в промышленных процессах алкилирования к изобутану добавляют изопентан (не более 20%). [c.8] поступающая на установку алкилирования, должна содержать избыток изобутана по сравнению с олефинами. При использовании бутан-бутиленового сырья избыток изобутана должен составлять 10- 15%. Часто для алкилирования применяют смесь пропилена и бутиленов, содержащую до 30% пропилена. [c.8] Влияние примесей. Фракции углеводородов, используемые в качестве сырья для алкилирования, содержат некоторое количество примесей, являющихся или инертными разбавителями углеводородов, или загрязнителями катализатора. Ош взаимодействуют с серной кислотой, что ухудшает ее каталические свойства. [c.8] Нормальные парафиновые углеводороды с низкой реакционной способностью (пропан, н-бутан, н-пентаи) разбавляют углеводородную фазу и снижают концентрацию в ней изобутана и бутиленов. Для удаления преобладакадего инертного разбавителя н-бутана, а также пропана из углеводородного сырья в установки алкилирования включают спевдальные ректификационные колонны. [c.8] Для удаления н-п тана на установках алкилирования специальных колонн нет, поэтому он вместе с сырьем поступает в рвактОр и попадает в алкилат в количестве, определяющемся его содержанием в сырье. н-Пентан не только разбавляет реакционную смесь, но и отрицательно влияет на качество получающегося алкилата, ухудшая его октановую характеристику. [c.8] Тип эмульсии, т. е. природа дисперсионной среды (углеводороды или кислота), определяет первоначальный контакт вводимых реагирующих веществ - либо с катализатором, либо с углеводородной частью эмульсии. [c.9] Степень дисперсности эмульсии при прочих равных условиях обусловливает относительную скорость контак та углеводородов с катализатором. Дисперсность определяется удельной поверхностью раздела фаз кислоты и углеводородов и представляет собой суммарную поверхность всех капелек (глобул), составляющих дисперсную фазу эмульсии. Для определения площади поверхности образовавшуюся в реакторе эмульсию отбирают в стеклянный пробоотборник с плоскопар аллельными стенка 4и и фатографируют, увеличивая под микроскопом. [c.9] Дисперсность эмульсии серная кислота -- уг леводороды в значительной мере зависит от интенсивности перемешивания. С увеличением интенсивности перемешивания заметно уменьшается число крупных и увеличивается число мелких глобул, что приводит к возрастанию удельной поверхности. [c.9] Наибольшее влияние объемное соотношение компонентов оказывает на стойкость эмульсии, содержащей бутан-бутиленовые фракции углеводородов, наименьшее - для пентан-пентеновых фракций, однако и для тех, и для других максимальная стойкость достигается при использовании смеси, содержащей 40 - 45% (об.) кислоты. [c.10] Природа углеводородного компонента эмульсии (длина углеводородной цепи) также сказывается на ее стойкости эмульсии с пентан-пентеновыми фракциями обладают повышенной стойкостью по сравнению со стойкостью эмульсий из бутан-бутиленов. Особенно значительная разница в стойкости эмульслй из углеводородов фракции С4 и фракции С5 наблюдается при содержании кислоты в смеси 40% (об.). [c.10] Выход и качество продуктов алкилирования определяются не только свойствами сырья и катализатора, но к в очень большой степени условиями (параметрами) технологического процесса давлением, температурой, концентрацией кислоты, объемным соотношением кислоты и углеводородов, свойствами эмульсии углеводороды - кислота концентрацией изобутана в реакционной зоне, продолжительностью реакции объемной скоростью подачи олефинов. [c.11] Давление. При сернокислотном алкилировании, которое обычно протекает при низких температурах, изменение давления не оказывает существенного влияния на реакцию. Давление должно немного превышать давление паров перерабатываемых углеводородов. Для реакторов с внутренним охлаждением путем испарения части углеводородов повьш1ение давления затрудняет испарение, снижает экономичность работы этого узла установки и поэтому нецелесообразно. [c.11] В реакторах с внешним охлаждершем, которое осуществляется циркуляцией хладоагента через теплообменники, расположенные внутри реактора, давление может быть повыш еио, если это необходимо для передавливания углеводородной фазы из реактора в ректификационное отделение установки. [c.11] Температура реакции. При повышении температуры снижается вязкость кислоты и углеводородов и создаются более благоприятные условия для их перемешивания и контакта. Это обуславливает большую скорость сорбции углеводородов кислотой и, следовательно, большую скорость всех протекающих реакций. При этом снижаются затраты энергии на перемешивание углеводородов и катализатора (эмульгирование), что улучшает экономические показатели процесса. [c.11] Однако повышение температуры интенсифицирует побочные реакции полимеризации и окисления (сульфирования) углеводородов в большей степени, чем реакцию алкилирования. Поэтому избирательность реакции алкилирования с повышением температуры снижается. В результате увеличивается расход катализатора, снижается выход алкилата и ухудшается его качество (антидетоиацибнная характеристика, стабильность и др.), снижаются экономические показатели процесса. [c.11] Лимитирующим фактором прн снижении температуры реакции является повышение вязкости кислоты, что обусловливает увеличение расхода энергии на перемешивание и препятствует образованию эмульсии необходимого качества, а следовательно, и обеспечению оптимальных условий реакции. [c.12] На практике оптимальный интервал температур при алкилировании изобутана бутиленами составляет 5 - 13°С, при алкилировании изобутана пропиленом - 10- 22°С. [c.12] Зависимость выхода алкилбензина от температуры при алкилировании изобутана бутиленами и пропиленом приведена на рис. 1. [c.12] Концентрация кис-чсты. Для алкилирования углеводородов фракции С4 обычно используют серную кислоту, содержащую от 88 до 98% моногидрата. Повышение концентрации кислоты в этих пределах благоприятно сказывается на свойствах алкилата и, в первую очередь, на его антидетонационной характеристике. Например, при увеличении средней концентрации кислоты в реакторе с 89 до 93% повышается сортность алкилбензина (с 1,05 мл/г этиловой жидкости) на 3 пункта. [c.12] Вернуться к основной статье