ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Реакции и механизм процесса изомакс из "Нефтепереработка Вып.2-4" Процесс изомакс описан в многочисленных статьях [1, 2], и подробно описывать его здесь не требуется. В данной статье рассматривается главным образом химизм процеоса и приводятся некоторые полученные в последнее время результаты промышленного его осуществления. [c.94] Процесс изомакс обычно осуществляют в две ступени. На первой ступени удаляются азотистые, кислородные, сернистые соединения и металлы, в то время ка,к на второй ступени осуществляется собственно гидрокрекинг для получения целевых углеводородных фракций. Поэтому первую ступень можно рассматривать как ступень предварительной очистки, в то время как вторая ступень является процессом собственно гидрокрекинга. Правда, на первой ступени также протекает частичный гидрокрекинг, но основное назначение ее сводится к подготовке сырья для второй ступени. [c.94] Как и в ранее опубликованных работах [3], было обнаружено, что с повыщением давления удаление азота облегчается. Можно предполагать, что давление оказывает двоякое влияние. Повышение давления позволяет увеличить скорость гидрирования азотистого соединения в то же время, конкурирующие за поверхность катализатора ароматические углеводороды, превращаются в соединения менее основного характера. В другой серии опытов давление было повышено до 1680 ат в результате содержание азота в продукте пр1эгрессивно снижалось. [c.96] Азотистое соединение, адсорбируемое на активном центре катализатора, претерпевает реакцию гидрирования с последующей ступенчато протекающей реакцией гидрЬкрекинга, ведущей в конце концов к удалению аммиака и образованию углеводорода. Способность катализатора адсорбировать азотистые соединения в большой степени зависит от кислотности катализатора. Были проведены многочисленные эксперименты, при которых катализатор преднамеренно дезактивировали добавлением щелочных металлов с сохранением неизменного по остальным показателям состава. Полученные результаты, приведенные в табл. 2, показывают, что при добавлении к катализатору небольшого количества щелочного компонента, полнота удаления азота сильно снижается. [c.96] Следует рассмотреть гидрокрекинг углеводородов на катализаторе первой ступени процесса. В этом нашравленин проведены обширные работы. Характер крекинга, протекающего на катализаторе первой стулени в присутствии азотистых соединений, отличается от нормально протекающего при гидрокрекинге. Хорошим примером может служить гидрокрекинг технического метилнафталина, содержащего азот, на катализаторе первой ступени. Полученные результаты приводятся в табл. 3 и на рис. 1. [c.97] Температура, °С Избыточное давление, ат Выход продукта, кипящего ниже 204 С % объемн. [c.97] Необходимо помнить, что, как было показано в предыдущем разделе, удаление азота из тяжелого вакуумного газойля уменьшается при добавлении щелочи к катализатору. Совершенно иная картина получается при гидрокрекинге вакуумного газойля на таком катализаторе. Влияние добавленной щело 1и совершенно не проявляется (табл. 4). [c.98] По-видимому, в присутствии азотистых соединений крекинг протекает по радикальному механизму. Это предположение согласуется с экспериментальными данными [4], из которых следует, что при дегидрокрекинге углеводородов на некислот-ном окисном алюмохромовом катализаторе выходы продуктов говорят в защиту радикального механизма. [c.98] Интересно отметить, что в присутствии катализатора первой ступени можно получать высокий выход среднего дистиллята по отношению к выходу бензина. Этот фактор имеет очень важное значение в районах, где производство бензи а играет второсте.пенную роль по сравнению с производством средних дистиллятов. [c.99] Можно предположить, что последовательность реакций ионного типа, протекающих при гидрокрекинге, изображается приведенной выще схемой. [c.100] Следует отметить, что при повышенных давлениях обе реакции инициирования сильно замедляются. Кроме того, во время фактического приведения гидрокрекинга высокие дан-ления благоприятствуют обрыву реакции за счет обращения реакции инициирования первого типа, т. е. реакции карбоний-иона с водородом, ведущей к образованию насыщенного углеводорода и регенерации кислоты. Эта возможность особенно важна в том отношении, что с повышением давления количество низкокипящих углеводородов должно быстро снижаться по сравнению с образованием высококипящих углеводородов. Именно это и происходит в действительности. Максимальный выход фракции Сз—С4, являющейся наиболее низкомолекулярной из всех образующихся продуктов, достигается при давлении 105 ат. Максимальный выход дебутанизированного бензина с концом кипения 204°С, а также фракции 204—274 С достигается при давлении 210 дг, а фракции 274—343°С — при давлении около 630 ат. Эти изменения весьма важны, поскольку, как видно из рис. 2, при давлении 210 аг отношение выходов бензина и фракции 274—343°С равно около 5 1, в то время как при 630 ат образуются равные количества обеих фракций, Таким образом, давление оказывает двоякое влияние, так как очень сильно снижает скорость инициирования и тормозит вторичный крекинг в результате превр ащен ия карбоний-иона — продукта первччного крекинга — в насыщенный углеводород. [c.101] В ходе дальнейшего изучения влияния давления было изучено поведение н-декана при примерно одинаковых условиях. Превращения этого соединения позволяют несколько глубже понять механиз.м обеих реакций, которые могут протекать при зтом углеводороде, а именно крекинга и изомеризации. Полученные результаты приведены в табл. 6. Можно видеть, что и в этом случае павышение давления ведет к снижению общей глубины реакции однако следует отметить, что интенсивность изомеризации снижается значительно меньше, чем реакций крекинга. Действительно, отношение интенсивностей крекинга и изомеризации снижается примерно с 2,8 до 0,5. При повышении давления с 105 до 840 ат это отношение снижается вдвое при каждом повышении давления вдвое. Можно считать, чго. эти изменения дают некоторые указания на величину энергии, затрачиваемой на протекание реакции. Для протекания реакции гидрокрекинга требуется больший расход энергии, чем для изомеризации, вследствие чего образуется все меньше ч меньше карбоний-ионов в результате реакции иницлирования и все большая часть этого меньшего числа ионов превращается в изомер. [c.102] Для более глубокого понимания направлений реакции гидрокрекинга был изучен гидрокрекинг н-гептана. Выходы продуктов гидрокрекинга н-гептана на катализаторе второй ступени приводятся ниже. [c.102] Все приведенные выше рассуждения относятся главным образом к парафиновым углеводородам. Гидрокрекинг циклических соединений, как правило, протекает по аналогичному механизму. Реакции и механизм превращения нафтеновых углеводородов подробно освещены в литературе [6, 7]. [c.103] Можно видеть, что выход небутанизированного бензина в обоих случаях превышает 120% объемн. [c.105] Вернуться к основной статье