Промышленные процессы изомеризации бутана

Наиболее ранние промышленные процессы изомеризации были предназначены для увеличения ресурсов изобутана — сырья для производства алкилата, являющегося высокооктановым компонентом авиационных бензинов. Первые промышленные установки такого типа начали строить в годы II мировой войны. Сырьем служил н-бутан, выделяемый из газов нефтепереработки. Процесс изомеризации н-бутана представлял особый интерес для тех заводов, на которых отсутствовали установки каталитического крекинга (газ каталитического крекинга богат изобутаном). Катализатором изомеризации служил хлорид алюминия, активированный НС1 и используемый при мягком температурном режиме (90— 120°С) и при повышенном давлении в реакционной зоне. Сейчас на некоторых зарубежных заводах имеются установки изомеризации н-бутана (например, процесс бутамер ) с целью увеличения ресурсов сырья для получения алкилата, однако они имеют ограниченное распространение. Обычно там используют катализатор на основе платины. Процесс протекает при 150—205 °С, 1,5—3,0 МПа и объемной скорости 3—5 ч по жидкому сырью с циркуляцией водорода. [c.225]

Процесс каталитической изомеризации предназначен для получения высокооктановых компонентов бензина, а также сырья для нефтехимической промышленности. Сырьем являются н-бутан, легкие прямогонные фракции н. к. —62 С, рафинаты каталитического риформинга, н-пентан и н-гексан или их смеси, выделенные при фракционировании газов. Процесс проводят в среде водородсодержащего газа [101. [c.44]

В промышленности изомеризации подвергают н-бутан, н-пентан и н-гексан. Изомеризацию можно проводить либо в жидкой фазе, либо в газовой фазе при умеренных температуре и давлении. Как изомеризация, так и алкилирование имеют очень большое значение для нефтяной промышленности. За исключением изомеризации циклопентанов в циклогексаны (гл. 13, стр. 233) и процессов производства отдельных изомеров ксилола, углеводороды, получаемые в результате процессов изомеризации, пока еще не находят себе применения в химической промышленности. [c.43]

Рассмотрим несколько процессов, получивших промышленное признание. Процесс разработанный фирмой Юниверсал ойл продакс , известный под названием процесс пенекс , применяется главным образом для изомеризации пентана [167]. Помимо пентана, могут подвергаться переработке и другие углеводороды например бутан, гексан, гептаны и выше. [c.142]

Сырьем для промышленных процессов изомеризации нормальных парафиновых углеводородов служат -бутан, готовые фракции бензина (часто прямогонного), содержащие н-пентан и н-гексан, а также циклогексан. Процессы изомеризации представляют большой практический интерес. Так, из изопентана — продукта изомеризации н-пентана — получают изопрен, являющийся сырьем для производства синтетического каучука, а алкилированием изопарафинов получают компоненты высокооктанового топлива, предназначенного для двигателей внутреннего сгорания. [c.120]

Наиболее эффективными современными промышленными катализаторами процессов изомеризации к-алканов, согласно Ч. Томасу [101], являются хлористый алюминий, активированный НС1, на котором бутан изомеризуется при 90—100° С и давлении 13—25 бар. В более новом промышленном методе используется раствор хлористого алюминия в пятихлористой сурьме. Реакцию ведут в присутствии НС1 при 80—90° С и давлении 20 бар. Производительность катализатора в обоих методах одинакова — от 400 до 1000 л изобутана на 1 кг хлористого алюминия. Из бифункциональных катализаторов для изомеризации бутана в промышленности используется платина (0,375%) на окиси алюминия, для изомеризации пентана и гексана — палладий на цеолите типа Y. Для высших нормальных углеводородов рекомендуется фторированный алюмо-платиновый контакт. [c.39]

Современное состояние вопросов. По-видимому, дегидрирование бутана является еще слишком дорогим методом для получения моторного бензина, и поэтому его можно применять только для получения более ценных продуктов. В обзоре от 1946 г. (фирма М. В. Келлог Ко ) [60], указывалось на нерентабельность дегидрирования пропана или бутанов до олефинов с целью алкилирования или изомеризации последних, так как большое количество газообразных олефинов получается в процессах термического или каталитического крекингов. По-видимому, процессы дегидрирования высших парафинов представили бы промышленный интерес, если бы при этом удалось получить высокие выходы олефинов. [c.200]

Так как для расщепления связи С—Н необходимо затратить на 63—83 кДж/моль больше, чем для расщепления связи С—С, то при высоких температурах обычно происходит разрыв углеводородной цепи. Поэтому только для низкомолекулярных углеводородов (в основном для этана) чисто термическое воздействие приводит главным образом к дегидрированию. Для высокомолекулярных — преобладают реакции крекинга. Так, например, затраты энергии (в кДж/моль) для расщепления в бутанах связей составляют С—С—209,5 перв-С—Н = = 365,8 втор-С—Н=360,3 трег-С—Н = 347,8. Поэтому реакция дегидрирования будет иметь второстепенное значение. Для подавления реакции разложения и изомеризации и увеличения выхода бутенов применяют катализатор. В результате этого процесс дегидрирования протекает при более низких температурах, при которых скорость распада мала. Промышленное значение имеют процессы дегидрирования (в присутствии катализаторов) бутана до бутенов и далее до бутадиена (или одноступенчатое дегидрирование бутана до бутадиена), дегидрирование высокомолекулярных парафинов с целью получения высших а-олефинов и алкилароматических углеводородов. [c.97]

Наиболее ранняя модификация промышленного процесса изомеризации была предназначена для увеличения ресурсов изобутана — сырья для производства алкилата, являющегося высокооктановым компонентом авиабензинов. Первые промышленные установки такого типа начали строить г. годы второй мировой войны. Сырьем для процесса служил нормальный бутан, выделяемый из газов нефтеперерабатывающего завода. Процесс изомеризации нормального бутана представлял особый интерес для тех заводов, иа которых отсутствовали установки каталитического крекинга (известно, что газ каталитического крекинга достаточно богат изо-бутаном). Катализатором для процесса изомеризации служил хлористый алюминий, активированный H I и используемый при мягком температурном режиме (90—120° С) и при повышенном давлении в реакционной зсне. [c.254]

Бромистый магний, приготовленный и применяемый в безводном эфире, смещает положение двойной связи ч Додецене-1 по направлению к центру молекулы [5]. Хлористый алюминий в виде 8—12%-ного раствора в треххлористой сурьме, расплавленной около 70°, изомеризует и-бутан и к-пентан [158]. Описано также применение подобного раствора в промышленном процессе при 80—100° [75]. Раствор хлористого алюминия в органических растворителях, а именно в ацетоне, бензофеноне, этиловом или изопропиловом эфире, хтзопропилацетате и нитробензоле, изомеризует к-бутан и к-пентан при 30—100° при условии, что молярное отношение хлористого алюминия, к растворителю больше единицы [65]. Тройной сплав хлористого алюминия, сернокислого кадмия и сульфата магния применялся для изомеризации -парафинов при 80° [189]. Результаты, полученные с этим сплавом, качественно не отличались от полученных с одним хлористым алюминием. [c.50]

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]

Реакция проходит при мягких температурных условиях (80+100°С) в трубчатом реакторе со стационарным слоем катализатора, в качестве которого используют ионообменную смолу. Изобутилен для синтеза можно применять в смеси с н-бути-леном, бутаном и бутадиеном при его концентрации 35+50% (фракция газа каталитического крекинга и пиролиза). Выходящий с низа реактора жидкий продукт содержит 98+99% мае. МТБЭ, остальное составляют примеси метанола, н-бутилена, ди- и триизобутилена и даре/и-бутанола. Процесс получения МТБЭ значительно проще по аппаратурному оформлению и дешевле по эксплуатационным расходам по сравнению с традиционными адкилированием изобутана олефинами и изомеризацией и должен найти достаточно широкое применение в отечественной нефтеперерабатывающей промышленности. [c.40]

Технологическому процессу как в жидкой, так ив газовой фазе посвящено много патентов. Катализатором его является безводный хлористый алюминий в присутствии сухого хлористого водорода [232—235], смесь фтористого бора и безводного фтористого водорода [236, 237], и наконец бромистый алюминий. Применение последнего соединения хотя и ведет к высоким выходам изобутана (78—82%), но превращенне происходит весьма медленно [238]. В промышленности изомеризацию в жидкой фазе проводят приблизительно следующим образом сжиженный н-бутан смешивают с определенным количеством хлористого алюминия и суспензию подают в реактор, заполненный кусками инертной насадки, например размельченным кварцем. В реакторе поддерживают давление 10—35 атм и температуру 50—150°. Тедгаература онределяется количеством катализатора и хлористого водорода. Одновременно в реактор подают жидкий и-бутап, в котором растворено определенное количество безводного хлористого водорода. Обе жидкости стекают но насадке и смешиваются прн этом образуется комплекс хлористого алюминия с углеводородом, в результате чего и происходит изомеризация. Смесь углеводородов пз реактора подают в аппарат, где она освобождается от растворенного в ней хлористого алюминия, а затем дистилляцией под давлением смесь освобождают от хлористого водорода, который снова подают в реактор. От оставшихся следов хлористого водорода смесь освобояедают промыванием ее водным раствором щелочи. Катализатор выводится из реактора автоматически через определенные промежутки времени и регенерируется. Второй стадией производственного процесса является каталитическое гидрирование с образованием изобутилена. Получающийся на стадии изомеризации продукт дегидрируют либо непосредственно, либо с целью очистки подвергают его предварительной ректификации. [c.52]

В качестве примера, иллюстрирующего промышленное оформление изомеризационных процессов, на рис. 133 приведена схема установки для парофазной изомеризации н. бутана [21]. н. Бутан насосом 12 подается в смеситель 14, где смешивается с раствором щелочи. В отстойнике 17 эта смесь отстаивается и щелочь вновь подается в смеситель 14, а бутан проходит теплообменник 16, паровой подогреватель 5 и в парообразном состоянии поступает под давлением около 15 ат в трубки реактс ов 1. Реакторы представляют собой вертикальные трубчатые теплообменники, в трэ - ках которых расположен хлористый алюминий. Для регулирования температуры через межтрубное пространство циркулирует теплоноситель — масло. [c.270]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология