ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Каталитическая изомеризация легких н-парафинов из "Производство высокооктановых бензинов" При термическом крекинге сернистых остатков значительная доля соединений серы сырья разлагается, переходит в газ и бензин, в котором содержание серы достигает 0,5—1,0%) (масс.). Такие бензины, естественно, нуждаются в гидроочистке. Расход же водорода на гидроочистку достаточно большой, так как он расходуется и на насыщение непредельных. После гидроочистки октановое число бензина обычно снижается, так как непредельные с прямой цепью переходят в низкооктановые нормальные парафиновые углеводороды. Для получения на основе бензинов термического крекинга более высокооктановых компонентов подвергают их совместно с бензинами прямой перегонки каталитическому риформингу (обычно не более 20% на смесь). Реже бензин термокрекинга подается на каталитический крекинг вместе с сырьем этого процесса. [c.71] В качестве примеров существующих установок можно назвать блок висбрекинга, включенный в состав комбинированной установки ГК-3/1 (рис. 27). Горячий гудрон с низа вакуумной колонны установки АВТ поступает в печь висбрекинга 1 и проходит ее двумя потоками. Пары продуктов крекинга направляют в испаритель 2, с низа которого выводится крекинг-остаток, а пары поступают в ректификационную колонну 3. Пары бензина и газ выводятся из колонны сверху после конденсации жирный газ отделяется от нестабильного бензина в газосепараторе 4. Нестабильный бензин передается в блок каталитического крекинга (закачивается в вакуумный газойль). Из средней части колонны через отпарную колонну 5 выводится дизельная фракция. Остаток из колонны 3 возвращается на рециркуляцию в печь 1. Температура на выходе из печи около 480—485 °С для прекращения реакции крекинга в линию выходящего из печи продукта вводится охлаждающая струя нефтепродукта. [c.71] В зависимости от качества сырья и технологии процесса бензины коксования имеют октановое число от 58—62 до 68—70 (м.м.). Наиболее распространенный в промышленности процесс — коксование в камерах, так называемое замедленное коксование,— дает бензины с более низким октановым числом, чем процесс непрерывного коксования в псевдоожиженном слое порошкообразного кокса-теплоносителя (при одинаковом сырье) октановое число бензина непрерывного коксования обычно не ниже 70 (м.м.). [c.72] Вторичное сырье с низа колонны 6 с помошью насосов 7 возвращается в печи, в верхнюю часть конвекционных труб и правые подовые и потолочные экраны. Эта часть труб относится к реакционному змеевику, и вторичное сырье нагревается в нем до 490—510 °С. Во избежание закоксовывания труб этой секции печи в трубы потолочного экрана подается около 3% (на вторичное сырье) водяного перегретого пара, который увеличивает скорость прохождения потока через реакционный змеевик. Паро-жидкостная смесь вводится параллельными потоками через четырехходовые краны в две работающие камеры 1 (две другие камеры в этот период подготавливают к рабочей части цикла). [c.74] Поступая в камеры снизу, горячее сырье постепенно заполняет их, а так как объем камер большой, время пребывания в них сырья значительно и здесь происходит крекинг. Пары продуктов разложения непрерывно выводятся из камер в колонну 6, а утяжеленный остаток задерживается в камере. В результате в жидком остатке накапливаются коксообразующие вещества, и остаток постепенно превращается в кокс. Процессы поликонденсации, свойственные коксованию, протекают с выделением тепла, но, поскольку коксование сопровождается и реакциями разложения, суммарный тепловой эффект — отрицателен, и пары, выходящие из камер, имеют температуру на 30—50 °С ниже температуры ввода сырья в камеры. [c.74] Пары из камер, как отмечалось выше, проходят в колонну 6. В результате ректификации с верха колонны уходят пары бензина, воды и газ коксования. После конденсатора-холодильника 8 они разделяются в водогазоотделителе 10 на водяной конденсат, стекающий в сборник 13, и откачиваемый насосом 11 нестабильный бензин и жирный газ. Часть нестабильного бензина подается в колонну как орошение, а балансовое его количество вместе с жирным газом поступает во фракционирующий абсорбер 16. Из абсорбера, в котором происходит частичная стабилизация, бензина (и отделяется сухой газ), бензин направляется на стабилизацию в колонну 18. С верха колонны выводится отгон стабилизации (бутан-бутиленовая и частично пропан-пропиленовая фракции), а с низа — стабильный бензин коксования. [c.74] Боковые погоны из колонны 6 через отпарные секции 9 с помощью насосов откачиваются как соответствующие фракции дистиллята коксования керосин, легкий и тяжелый газойли. [c.74] Выгружают кокс гидравлическим методом, используя силу водяных струй, подаваемых под давлением 10—15 МПа для этой цели над камерами установлена буровая вышка с бурильным инструментом (гидродолотом). [c.75] Значительная часть товарных автомобильных бензинов, особенно высокооктановых, получается посредством компаундирования. Необходимость компаундирования диктуется как повышением октанового числа, так и корректировкой фракционного или химического состава бензина. В частности, катализат каталитического риформинга, обладая достаточно высоким октановым числом, не выдерживает норм по фракционному составу, так как в нем часто не хватает пусковых фракций, особенно при повышенной температуре начала кипения сырья риформинга (н. к. 105—140°С), когда головная фракция используется для риформинга на ароматические углеводороды. Поэтому при наличии в качестве базового бензина только катализата риформинга к нему добавляют изопентан, изогексаны, алкилат или толуол (последний обычно при мягком режиме риформинга, когда содержание ароматических углеводородов составляет около 40%). [c.75] Разделение компонентов автомобильных бензинов на базовые и высокооктановые в какой-то степени условно, так как в зависимости от набора технологических установок нефтеперерабатывающего завода число компонентов для получения товарного бензина может быть довольно велико и в соответствии с этим концентрации двух или даже трех из них будут примерно одинаковыми. [c.75] В такой смеси содержание бензинов каталитического крекинга, риформинга и алкилата довольно близко. [c.75] Изопентан и изогексаны могут быть получены методом каталитической изомеризации. Подвергая легкий прямогонный бензин изомеризации, можно значительно повысить его октановое число. Так, если н-пентан (т. кип. 36,1 °С) имеет октановое число 61,7 (м. м.), то изопентан (т. кип. 27,9°С) обладает октановым числом 92,3 н-гексан имеет октановое число всего 24,8, а изогексаны — от 74,5 до 101,7 пределы температур кипения гексановой фракции— от 49,7 до 68,7°С (последняя для н-гексана). [c.76] Термодинамически — процесс изомеризации низкотемпературный, причем низкие температуры способствуют образованию более разветвленных и соответственно более высокооктановых изомеров. Однако для увеличения скорости превращения изомеризацию ведут при относительно высокой температуре 380—400°С. Используют катализаторы, содержащие платину, палладий, нанесенные на оксид алюминия или цеолит. Промышленный отечественный катализатор ИП-62 содержит около 0,5% на оксиде алюминия активация катализатора проводится фтором. Позднее были разработаны и другие, более эффективные, катализаторы — НИП-66 (алюмоплатиновый, 0,6% Р1, промотированный хлором), ИЦК-2 (0,8% Рс1 на цеолите СаУ) [20]. В присутствии катализатора НИП-66 процесс проводят при низкой температуре (до 130—140°С). Так, при 150°С, объемной скорости подачи н-пентана 1,5 и давлении 3 МПа в катализате получали около 65% изопентана. На промышленном катализаторе ИП-62 при 380— 450 °С выход изопентана за однократный пропуск сырья составил 50—55% для повышения выхода целевого продукта процесс проводят с рециркуляцией непревращенного н-пентана, в итоге выход изопентана достигает 96—98% (на н-пентан), т. е. близко к теоретическому. [c.76] При изомеризации пептана на промышленной установке температура 350—400 °С, давление 3,0—3,5 МПа, объемная скорость 1,5—2,0 ч . Для подавления побочных реакций применяют циркуляцию водородсодержащего газа (около 900 м /м сырья). [c.76] Сырье реакторного блока представляет собой смесь н-пентана исходного сырья и непревращенного н-пентана после реакции оно подается насосом, смешивается с циркулирующим водородсодержащим газом от компрессора 16, подогревается в теплообменниках 9 и печи 8 и поступает в реактор 10, заполненный катализатором. [c.77] Нестабильный изомеризат, выходящий с низа сепаратора 12, охлаждается в теплообменнике 13 и подвергается стабилизации в колонне 15. С верха колонны уходит углеводородный газ, а с низа — стабильный изомеризат, направляемый, как сказано выше, на разделение в блок ректификации. [c.78] Учитывая, что изомеризация — процесс низкотемпературный, весьма важным является подбор катализаторов, позволяющих снизить температуру процесса. Фирма Репех (США) предложила для промышленной изомеризации н-пентана и н-гексана катализатор, позволивший снизить температуру в реакторе до 250 °С. Это — активированный кислотный носитель, цеолит, с очень низким содержанием натрия и нанесенным на его поверхность тонкодисперсным благородным металлом. К сырью изомеризации непрерывно добавляется промотор — хлорорганическое соединение, которое превращается в реакторе в НС1. При однократном пропуске сырья (легкой фракции бензина) получаются выходы изомеров, близкие к равновесным, и можно получить бензин с октановым числом 83 (и. м.). [c.78] Имеются также зарубежные установки каталитической изомеризации, на которых четкая ректификация заменена разделением изо- и нормальных парафинов на цеолитах (процесс Molex). Сырье поступает в адсорбер, заполненный цеолитами, на которых с большой четкостью адсорбируется Н-С5Н12 и н-СеНн от углеводородов изостроения. Полученный изомеризат также проходит адсорбцию на цеолитах. [c.78] Вернуться к основной статье