Каталитическая изомеризация нормальных парафиновых углеводородов

Обсуждая вопрос о производстве перспективных сортов автомобильных бензинов, следует рассмотреть состав автомобильных бензинов, достаточно сложный и разнообразный, и пути его регулирования [150,154]. Из соединений, входящих в состав автомобильных бензинов и выкипающих в пределах его кипения по октановым характеристикам, нежелательными являются и-пентан, н-гексан, н-гептан, октан, нонан и их моно-замещенные изомеры, олефины С9 и выше. В легкой части бензинов прямой гонки, легких фракциях бензина каталитического риформинга и рафинатах содержатся значительные количества и-пентана, и-гексана, гептанов, имеющих низкие октановые числа. В неэтилированных бензинах присутствие этих соединений нежелательно, и они должны быть переработаны в углеводороды изомерного состава или удалены. Для превращения нормальных парафиновых углеводородов 5, С в соответствующие изомеры могут быть использованы процессы изомеризации. [c.158]

КАТАЛИТИЧЕСКАЯ ИЗОМЕРИЗАЦИЯ НОРМАЛЬНЫХ ПАРАФИНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ [c.245]

Синтетические цеолиты (молекулярные сита) в последние годы все более широко применяются в самых различных отраслях народного хозяйства. Наиболее крупгым потребителем синтетических цеолитов являются нефтехимические производства и нефтепереработка. Выделение парафиновых углеводородов нормального строения из бензикоЕых и керосиновых фракций, осушка и очистка циркуляционных газов в каталитических процессах, обессеривание газообразных и жидких углеводородов, тонкая осушка и очистка мономеров, растворителей, масел и топлив, выделение этилена и пропилена из газов нефтепереработки, извлечение ароматических углеводородов, извлечение олефиновых и диеновых углеводородов, очистка и концентрирование водорода, депарафинизация масел, тонкая осушка резиновых смесей и введение в них ускорителей процесса вулканизации, приготовление высокоактивных катализаторов изомеризации, алкилирования, полимеризации, крекинга и риформинга — таков примерный перечень осуществленных и перспективных процессов с применением цеолитов в нефтехимии и нефтепереработке. [c.32]

Для получения товарных высокосортных автобензинов типа АИ-93 необходимы высокооктановые изопарафиновые компоненты. Одним из основных методов получения таких компонентов является каталитическая изомеризация низкокипящих бензиновых фракций. Поскольку при изомеризации нормальных парафиновых углеводородов по схеме за проход получаются относительно низкооктановые продукты, для улучшения их антидетонационных свойств из изомеризатов выделяют с помощью ректификации или на молекулярных ситах непрореагировавшие углеводороды и направляют их на рециркуляцию, что резко ухудшает техникоэкономические показатели процесса. [c.116]

Каталитический риформинг проводят в основном на двух катализаторах платиновом и молибденовом. Кроме того, применяют ко-бальт-молибденовый и хромовый катализаторы. Платиновый катализатор в большей степени, чем молибденовый, способствует реакциям изомеризации нормальных парафиновых углеводородов и пятичленных нафтеновых углеводородов в шестичленные. На нем меньше происходит деструкция парафиновых углеводородов и сведено к минимуму коксообразование. Поэтому платиновый катализатор может служить значительный срок без регенерации и обеспечивает более высокие выходы бензина с лучшими антидетонационными свойствами. Однако он легко отравляется сернистыми соединениями. [c.20]

В отличие от термического риформинга, основными реакциями которого являются изомеризация нормальных парафиновых углеводородов Сб—Сю и дегидрогенизация циклогексанов, при каталитическом риформинге основными являются реакции, характерные для процесса платформинга, протекаюш,его в атмосфере водорода. [c.255]

Каталитическое превращение парафиновых углеводородов нормального строения в изомеры относится к процессам избирательного катализа, характеризующимся протеканием реакции с перестройкой молекулы, но без измененйя числа углеродных атомов в ней. Число образующихся изомеров определяется числом углеродных атомов в исходной молекуле парафинового углеводорода. Так, при изомеризации нормального пентана образуется изопентан, при изомеризации нормального гексана образуются 4 изомера 2,2-диметилбутан, 2,3-ди-метилбутан, 2-метилпентан и 3-метилпентан. При изомеризации нормального гептана число изомеров значительно увеличивается. Нормальный парафиновый углеводород дегидрируется до олефина, который затем изомеризуется, после чего подвергается гидрированию с образованием изопарафинового углеводорода. [c.25]

В присутствии обычных катализаторов гидрокрекинга, например сульфида никеля на алюмосиликатном катализаторе крекинга в качестве носителя, реакции изомеризации парафиновых углеводородов, по-видимо-му, сколько-нибудь интенсивно не протекают. В продуктах гидрокрекинга, как и в продуктах каталитического крекинга, четвертичные парафиновые структуры отсутствуют, и непревращенные нормальные парафиновые углеводороды сырья сохраняют свое строение. В результате интенсивного расщепления образуются большие количества низкомолекулярных парафиновых углеводородов (Сд — Сд), характеризующихся значительно более высоким отношением компонентов изо- и нормального строения, чем следовало бы ожидать на основании термодинамических равновесий. Это дает основание считать, что важнейшей реакцией парафиновых углеводородов является каталитический крекинг с последующим гидрированием, непосредственно ведущим к образованию парафинов изостроения. [c.252]

Образующиеся при распаде нормальных парафиновых углеводородов олефины изомеризуются, часть их насыщается водородом и превращается в парафиновые углеводороды разветвленной структуры с более низким молекулярным весом, чем у исходного нормального парафинового углеводорода. Олефины подвергаются каталитическому крекингу значительно легче, чем парафиновые углеводороды. Характерными для них являются реакции расщепления, изомеризации, полимеризации и присоединения водорода. Протекают также реакции, которые приводят к образованию из олефинов ароматических углеводородов и высококипящих соединений. [c.149]

Октановое число смешения. Современные товарные автобензины готовят, как правило, смешением (компаундированием) компонентов, получаемых в различных процессах нефтепереработки, различающихся физическим и химическим составом. Установлено, что ДС смеси компонентов не является аддитивным свойством. Октановое число компонента в смеси может отличаться от этого показателя в чистом виде. Каждый компонент имеет свою смесительную характеристику или, как принято называть, октановое число смешения (ОЧС). ОЧС парафиновых углеводородов как нормального, так и изостроения близки к их 04 в чистом виде. ОЧС ароматических углеводородов, как правило, ниже, чем 04 их в чистом виде эта разница достигает до 30 и более. Например, бензол, имеющий в чистом виде 04 113 единиц, при его содержании 10% в смеси бензина обладает 04С всего 86 пунктов. Бензиновые фракции каталитических процессов алкилирования, изомеризации и полимеризации имеют, наоборот, 04С несколько выше, чем 04 их в чистом виде. [c.131]

При каталитическом крекинге, в котором жидкие олефиновые углеводороды имеют преимущественно нормальное строение, а парафиновые — разветвленное, очевидно, изомеризацию олефинов стимулирует реакция диспропорционирования водорода. [c.116]

Поставщиками олефинов на таких заводах являются главным образом установки пиролиза процессы термического крекинга и коксования значительно уступают им в этом отношении. Сырьем для процессов пиролиза служат сухие газы нефтепереработки, низкооктановые газовые бензины, рафинаты с установок по извлечению ароматических углеводородов из катализатов риформинга. Производство ароматических углеводородов осуществляется на специальных установках каталитического риформинга. Нормальные парафиновые углеводороды получают с установок карбамидной депарафинизации дизельных топлив, а изопарафиновые — с установок изомеризации нормальных парафиновых углеводородов (бутана, пентана и др.). Циклогексан получают либо четкой ректификацией из легкого бензина, либо гидрированием химически чистого бензола. [c.152]

Сущностью процесса изомеризации является каталитическое ире-вращеиие легких нормальных парафиновых углеводородов в соответствующие углеводороды изостроения. [c.253]

Дальнейшее повышение октановых чисел бензинбв риформинга (выше 100) может быть достигнуто за счет увеличения жесткости условий риформинга и путем комбинирования риформинга с дополнительной обработкой дистиллята. В этом случае можно, например, использовать процесс экстракции с целью выделения концентрата ароматических углеводородов с высоким октановым числом. Полученный при этом неароматический рафинат направляется на каталитический риформинг или на изомеризацию, или из него выделяют нормальные парафиновые углеводороды, используя процессы адсорбции. [c.150]

Выше мы рассматривали кинетику крекинга нормальных парафиновых углеводородов. Как известно, наиболее высокими октановыми числами обладают разветвленные парафиновые углеводороды. В настоящее время существует уже целый ряд промышленных процессов, 1 оторые ставят своей задачей получение в том или ином виде изонара-финовых углеводородов, например термическое превращение бензинов, каталитическая изомеризация, синтез изооктана и т. д. Поэтому изучение кинетики крекинга изопарафиновых углеводородов имеет в настоящее время большое практическое значение. [c.104]

Каталитический риформинг. Этот процесс в настоящее время является основным для получения базовых компонентов автомобильных бензинов в странах СНГ. С помощью каталитического риформинга низкооктановые прямогонные бензиновые фракции за счет дегидрогенизации шестичленных нафтеновых и дегидроциклизации нормальных парафиновых углеводородов превращаются в высокоароматизированные продукты. Применяемый кaтiUIизaтop способствует также превращению пяти-члснных нафтенов в шестичленные с последующим дегидрированием до ароматических соединений и изомеризации легких н-парафинов. [c.24]

Схема опытной установки изомеризации, предназначенной для выделения нормальных парафинов из пентан-гексановой фракции, представлена на рис. 20,7 [17, 18]. Производительность установки по сырью составляет 1000 м /сут углеводородов. Смесь углеводородов С5Н12— СвН14 подвергают каталитической гидроизомеризации при 250—375 °С в присутствии платинового катализатора. Выделение из сырья нормальных парафиновых углеводородов производят в паровой фазе. Для этого сырье нагревают при давлении 59-101 Па (5 кгс/см ) в подогревателе 1, испаряют и пропускают при давлении 51 -10 Па (5,2 кгс/см ) и 300 °С через адсорбер 2, заполненный цеолитами Са. Загрузка цеолита в каждый адсорбер составляет 3,6 т. [c.437]

Аппаратура на установках изомеризации во многом схожа с аппаратурой ранее описанных установок, особенно каталитического риформинга. При переработке только узкой фракции колонн может быть на две меньше (с соответствующим оборудованием и обвязкой), что снижает капиталовложения и энергетические затраты на 10—15%. Применяются также комбинированные установки, сочетающие процессы изомеризации и выделения нормальных парафиновых углеводородов из изомеризата. На них изомеризат подвергают денормализации, при этом получают два продукта концентрат парафиновых углеводородов, который в смеси со свежим сырьем поступает на блок изомеризации, и концентрат изомеров — готовый продукт с более высоким октановым числом. [c.237]

Соотношение между реакциями крекинга и изомеризации вы-сокоюипящих парафиновых углеводородов в значительной мере зависит от типа применяемого катализатора. Применяя катализатор с высокой изомеризующей способностью, можно, как показано выще, получать преимущественно продукты изомеризации при подчиненном образовании продуктов расщепления. Такой подход лежит в основе процесса пидроизомеризации различного парафинсодержащего сырья [3—12]. Кроме того, используя селективный катализатор, избирательно расщепляющий нормальные и мало-разветвленные парафиновые углеводороды, можно удалять такие компоненты сырья в виде легких фракций при практическом отсутствии реакции изомеризации. На этом основан процесс каталитической депарафинизации нефтяного сырья [13]. Наряду с реакциями изомеризации и крекинга возможно дегидрирование части парафинов с последующей циклизацией образующихся непредельных углеводородов (реакция дегидроциклизации). Часть полученных таким образом нафтеновых углеводородов может, в свою очередь, подвергаться дегидрированию с образованием ароматических углеводородов. Указанные продукты реакций дегидроциклизации и дегидрирования обнаружены в тяжелой фракции гидроизомеризата технического парафина [6]. [c.302]

В условиях каталитического крекинга протекают многие реакции изомеризации. Эти реакции совершенно отличны от неравновесных скелетных перегруппировок, которые имеют место только нри крекинге индивидуальных молекул и ведут, нанример, к образованию изобутана как основного продукта при крекинге более высокомолекулярных парафиновых углеводородов нормального строения. Истинные реакции изомеризации, стремящиеся к состоянию равновесия, протекают при крекинге олефиновых и ароматических углеводородов и обычно являются вторичными реакциями, следующими за первичными реакциями крекинга, в результате которых образуются непредельные углеводороды. Несмотря на то, что в присутствии крекирующих катализаторов иногда наблюдается изомеризация насыщенных углеводородов (нафтеновых или парафиновых), значение этой реакции в обычных условиях крекинга невелико. Хиндин, Облед и Миллс [53] установили, что при температуре 150° и продолжительности опыта 1 час в нрисутствии алюмосиликатного слабо гидратированного катализатора (добавлено 0,5% воды) наблюдается изомеризация парафиновых углеводородов Се, или С7, содержащих третичный углеродный атом. Выход продуктов изомеризации колебался в пределах 6—34%, причем образование новых структур не наблюдалось. [c.408]

Ввиду того, что тиомочевина образует аддукты с большим чиолам органических соединений, имеющих раз.л ииные структурные формы, комплексообразование с тиомочевиной является менее селективным процессом, чем с мочевиной. Несмотря на это, возможности иопользования тиомочевины также весьма многочисленны. Так, наряду с мочевиной она может быть использована для разделения смесей парафиновых углеводородов нормального и изостроения, для повышения эффективности процессов изомеризации или алкилирования -путем удаления комплексообразующих продуктов, полученных в результате каталитического лроцесса, а. некомллексообразующий рафинат может быть рециркулирован и т. д. [c.22]

В кислотно-катблитических процессах получения моторных алки-Латов используются парафиновые углеводороды изостроения или углеводороды нормального строения условия алкилирования которых обеспечивают х предварительную скелетную изомеризацию и образование структуры с третичным атомом углерода. Таким образом, применение только кислотно-каталитических методов алкилирования исключает из сырьевых ресурсов производства моторных алкилатов парафиновые углеводороды j- . [c.68]

Полифункциональные катализаторы могут быть, использованы не только в целях получения высокооктановых бен-зинов. Мы считаем возможным применение соответствующих процессов в целях производства также реактивных, а в ряде случаев и дизельных топлив. Действительно, изомеризация индивидуальных парафинов нормального строения, с т. кип. выше 200°, проведенная в ряде работ (см. гл. VI), показала, что температура застывания смеои получающихся изомеров на 50—60° ниже температуры застывания исходного углеводорода. Поэтому вполне реальной является задача получения высококалорийных реактивных топлив, на основе парафиновых углеводородов с пределами выкипания 200—300° и с температурой застывания —40— —60°. Каталитическая переработка соответствующего прямогонного керосина, кроме изомеризации парафиновых углеводородов, будет сопровождаться также значительным обессериванием продукта и (в зависимости от условий) гидрированием ароматических углеводородов. Ясно, что все эти реакции приведут к повышению качества товарной продукции. [c.203]

Анализ продуктов каталитического крекинга нормальных парафинов, например цетана, показывает большое содержание изопарафиновых углеводородов, в особенности в бутановых и пентановых фракциях. Степень изомеризации самих исходных парафиновых углеводородов над катализаторами каталитического крекинга невелика [1, 2]. Следовательно, большое количество изопарафинов, находящееся в продуктах каталитического крекинга, не может быть приписано изомеризации соответствующих нормальных (или мало разветвленных) парафинов или изомеризации с последующим крекингом высших парафинов. Так как перераспределение водорода и изомеризация происходят в олефинах интенсивно, то объяснение можно найти в изомеризации олефинов с последующим насыщением в парафины через перераспределение водорода. Кроме того, наблюдалось, что отношение изопарафипов к нормальным парафинам обычно превышает отношение равновесия соответствующих изо- и н-олефинов. В качестве примера можно указать на то, что отношение пзобутана к к-бутану в промышленном каталитическом крекинге колеблется от 2 до 6 при 525°. Теоретическое же отношение равновесия между пзобутиле-ном и н-бутиленом при этой температуре достигает только 0,65. Предполагалось, что насыщение данных олефинов посредством перераспределения водорода зависит от их структуры. Особенное внимание было обращено на сравнение вторичных я третичных олефипов. [c.115]

Алкилированию могут подвергаться углеводороды как низкого, так и высокого молекулярного веса. Но для получения компонентов бензина практическое значение имеет только реакция углеводородов Сг — С5. Из парафиновых углеводородов метан и этан в реакцию не вступают. Легче всего алкилируется изобутан, обладающий подвижным водородом при третичном углеродном атоме. Кроме того, его разветвленная структура предопределяет наиболее выгодное с антидетонационной точки зрения строение продуктов синтеза. Исходя из этих соображений, во всех промышленных процессах алкилирования исходным парафиновым сырьем является изобутан. Вспомним, что содержание изобутана в бутан — бутиленовой фракции газа каталитического крекинга достигает 40—50%. В случае недостатка изобутана он может быть получен из нормального бутана путем изомеризации. Изомеризация нормального бутана — хорошо разработанный каталитический процесс, который можно проводить в жидкой фазе при 80—90° С в присутствии в качестве катализатора раствора А1С1з в 5ЬС1з под давлением 21 аг. Выход изобутана 95%. Новым процессом является изомеризация нормального бутана над платиновым катализатором при температурах >300° С и под давлением водорода выход изобутана до 50%. В СССР разработан процесс на катализаторе сернистый вольфрам при температуре 400°С и под давлением водорода 50 йг выход изобутана до 96% (Маслянский и др.). [c.230]

Математическое описание процесса. Результаты экспериментальных работ по превращению углеводородов, изложенные в предыдущих главах, показывают, что каталитический риформинг мож-ло рассматривать как систему параллельных и последовательнопараллельных химических реакций дегидрирования шестичленных нафтенов, дегидроциклизации парафинов, изомеризации пятичленных нафтенов в шестичленные и нормальных парафинов в изопарафины, а также гидрокрекинга преимущественно парафиновых и лишь частично других углеводородов. Большая часть этих реакций сопровождается значительным выделением тепла. [c.36]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология