КАТАЛИЗАТОРЫ И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИЗОМЕРИЗАЦИИ УГЛЕВОДОРОДОВ

Исходное сырье должно содержать как можно меньше углеводородов С4 и Ст. В тех условиях, которые необходимы для проведения из О-меризации углеводородов С5 и Се, н-бутан практически не изомеризуется, а гептан подвергается сильному пиролизу, продукты которого в большой степени понижают активность и срок службы катализатора. Большей частью сырьем для этого процесса служат головные фракции бензина прямой гонки. Схема установки изомеризации изображена на рис. 98 [36]. Само собой разумеется, что на этой установке можно также изомеризовать чистые пентан и гексан порознь. [c.526]

Кинетика и механизм реакции изомеризации зависят от типа катализатора и условий проведения реакции. В условиях гетерогенного катализа реакция изомеризации парафинов протекает по термодинамически контролируемому механизму [11]. Количественной оценкой кинетических параметров реакционной способности углеводородов является константа скорости превращения углеводорода в изомерный углеводород или смесь изомеров. Изучение путей этих превращений и состава промежуточных продуктов связано с изучением механизма реакции. [c.14]

Катализаторы и условия проведения изомеризации углеводородов [c.62]

Реакцию проводили при атмосферном давлении при 100° С на лабораторной каталитической установке проточного типа с подачей водорода в количестве 5% от необходимого для полного гидрирования олефина. В каждый опыт вводили 10 мл углеводорода. Количества катализаторов и содержание металла в катализаторах были различными й подбирались с таким расчетом, чтобы глубина изомеризации трамс-изомер а была примерно одинаковой в присутствии всех катализаторов. Условия проведения опытов приведены в табл. 3. Для анализа отбирали 3 мл катализата после установления постоянного состава катализата состав продуктов катализа, определенный хроматографическим методом, приведен в табл. 4, [c.246]

При проведении изомеризации в промышленных условиях в качестве катализаторов применяют главным образом платину или безводный хлористый алюминий, промотированный хлористым водородом. Наибольшее распространение получил платиновый катализатор. Объясняется это тем, что при использовании хлористого алюминия последний образует с углеводородами комплексное соединение, которое сильно корродирует аппаратуру. Недостатком платинового катализатора является необходимость проведения процесса на индивидуальных углеводородах, что требует дополнительных расходов на их разделение. [c.141]

Изомеризация парафиновых углеводородов сопровождается побочными реакциями крекинга и диспропорционирования для подавления этих реакций и поддержания активности катализатора на постоянном уровне процесс проводится при давлениях водорода 2,0—4,0 МПа и циркуляции водородсодержащего газа. Кинетика и механизм реакции зависят от типа катализатора й условий проведения реакции. [c.178]

Известны промышленные процессы изомеризации на хлористом алюминии в его присутствии можно осуществлять реакцию при низких температурах — от 50 до 150° С. Поскольку процессы подробно описаны [8, 75], далее они не рассматриваются. Весьма активно влияют на реакцию изомеризации катализаторы гидрогенизации и дегидрирования (сульфид вольфрама, окись молибдена, платина и др.) [76—79]. В промыщленности широко применяют платиновые и палладиевые катализаторы на кислых носителях — синтетических алюмосиликатах и фторированной окиси алюминия [7, 78, 80]. Эти катализаторы активны при 370—480° С. Несмотря на менее благоприятные термодинамические условия проведения реакции, чем при использовании хлористого алюминия, над платиновыми катализаторами также удается достичь глубокой изомеризации легких углеводородов. Так, степень изомеризации н-пентана за один проход может достигать 50—60% [c.330]

Изомеризация над платиновыми катализаторами. При изомеризации ароматических углеводородов- С g под давлением водорода на платиновых катализаторах одновременно протекают реакции гидрирования ароматических углеводородов, деструкции и дегидрирования нафтеновых углеводородов, деалкилировапия и диспропорционирования ароматических углеводородов и коксообраво-вания. Удельный вес каждой из этих реакций зависит от типа применяемого катализатора, условий проведения процесса и состава исходного сырья. Изомеризация л -ксилола на отечественных промышленных алюмоплатиновых катализаторах показала, что катализатор АП-56, применяемый в процессе каталитического риформинга, обладает низкой активностью, а катализатор изомеризации пентановой фракции ИП-62 характеризуется повышенной гидрирующей и расщепляющей способностью [24]. Алюмосиликатплатино-вый катализатор, используемый в процессе каталитического рифор- [c.165]

Катализаторы, активные в реакциях гидрирования алкеновой двойной связи, обычно обладают активностью и в реакциях насыщения ароматического кольца. Однако, как указывалось выше, условия проведения реакций можно регулировать таким образом, чтобы достигалось избирательное насыщение алкенов без одновременного гидрирования ароматических углеводородов. В отсутствие катализаторных ядов, например сернистых, кислородных и азотистых соединений, активные катализаторы, как никель и платина, способны гидрировать ароматические углеводороды цри комнатной температуре. Чем ниже температура реакции, тем меньше вероятность протекания реакций деструктивного гидрирования поэтому структура получаемого циклогексана совпадает со структурой исходного ароматического углеводорода. В присутствии гидрирующих катализаторов, обладающих кислотными свойствами, наблюдается вторичная изомеризация шестичленного нафтенового кольца в пятичленное. [c.129]

При разработке новых систем катализаторов большая часть экснериментальных работ проводилась в условиях, аналогичных для промышленных установок риформинга. В качестве сырья использовались либо чистые углеводороды, либо их смеси. Масс-спектрометрические и другие методы анализа позволяли производить почти полную идентификацию углеводородов, содержащихся в продуктах реакции. В ряде случаев новые системы бифункциональных катализаторов разрабатывались на основании результатов, полученных в исследованиях со смесями индивидуальных углеводородов. Такая постановка исследований позволила более глубоко изучить роль каждого из компонентов катализаторов, гидрирующего — дегидрирующего и кислотного окисла, в превращениях различных типов углеводородов. Проведенные исследования не только дали возможность разработать катализаторы для промышленных установок риформинга, но позволили также создать ряд новых уникальных систем катализаторов для реакций селективной изомеризации углеводородов. [c.465]

Отсюда видно, что выбор оптимальных условий при проведении изомеризации высокомолекулярных углеводородов довольно затруднителен. Ввиду того что основной целью нашей работы, как уже указывалось, являлось изучение состава и свойств изомеризатов, получающихся в условиях, по возможности близких к условиям изомеризации более легкокипящих алканов, то мы провели изомеризацию алканов состава С12— i6 при небольших давлениях на сравнительно активном катализаторе— окиси алюминия, содержащей 1% фтора и 0,5% платины. Как уже указывалось, активность такого катализатора при 410° соответствовала активности при 370° использованного в предыдущих работах платинированного алюмосиликата. [c.165]

Неоднократно отмечалось, что циклопропан и его гомологи в присутствии некоторых катализаторов (окись алюминия [1—3], силикагель [4, 5], платиновая чернь [1, 6]) способны претерпевать изомеризацию в олефины. Следует отметить, что не во всех описанных случаях достаточно четко идентифицированы углеводороды, получающиеся в результате изомеризации, и, кроме того, часто противоречивы данные, касающиеся условий проведения реакций. [c.76]

Изучая поведение циклооктана, циклононана и циклодекана в присутствии платинового и никелевого катализаторов, мы показали, что эти углеводороды наряду с реакциями трансаннулярной дегидроциклизации и изомеризации циклов претерпевают непосредственный гидрогенолиз колец. Так, в катализате циклооктана, полученном при проведении этого углеводорода над платинированным углем в токе водорода при 310°С, был обнаружен м-октан [1]. В катализатах циклононана и циклодекана, полученных в аналогичных условиях опыта, содержалось соответственно 7% н-нонана и 15% / -декана [2, 3]. [c.250]

Первая стадия этого общего процесса представляет собой алкилирование ароматического углеводорода формальдегидом с образованием алкилдифенилметана. Последующим гидрокрекингом этого продукта реакции получают одну молекулу исходного сырья и молекулу продукта, содержащего на одну метильную группу больше, чем в исходном сырье. В условиях проведения первой и второй стадий процесса изомеризация или диспропорционирование сырья или продуктов не протекают или протекают крайне незначительно. Этот процесс привлекает значительное внимание как способ синтеза п-ксилола [83, 84], псевдокумола [83, 85, 86] и дурола. Конденсация метилбензолов с формальдегидом осуществляется в присутствии кислотного катализатора, например серной, фосфорной, фтористоводородной, метансульфоновой, толуолсульфоновой и других кислот. Формальдегид можно применять в виде водного формалина или параформальдегида. Температуру реакции поддерживают в пределах от 25 до 100° С продолжительность обычно достигает 2—5 ч. Однако [c.338]

Одновременно происходит и изомеризация парафиновых углеводородов. Все эти реакции протекают при малых объемных скоростях пропускания углеводородов над катализатором. При соблюдении определенных условий проведения эксперимента (при температуре не выше 300"" и при объемной скорости порядка 1 час- ), большинство реакций, которые могут сопровождать реакцию дегидрогенизации гексагидроароматических углеводородов, протекает в весьма незначительной степени. Так, парафиновые углеводороды остаются практически неизменными — образуется лишь около 1% ароматических и менее 2% непредельных углеводородов изомеризации парафиновых углеводородов нормального строения в изопарафиновые ли циклизации парафиновых углеводородов в цикло-пентановые при этом не происходит, что было показано на примере н. гептана и н. октана [28]. [c.81]

Предварительные опыты по ароматизации 2,2,4-триметилпентана,, проведенные автором совместно с Усовым показали, что, вопреки литературным данным, можно при относительно низких температурах добиться довольно значительной глубины ароматизации. Количество газов (10%) и кокса (15%) в сумме меньше, чем, например, получено Молдавским и Камушер (41%) при ароматизации гептановой фракции ишимбаевской нефти (табл. 2) . В этой же таблице приведены для сравнения данные по ароматизации фракции 68—162° бензина, проведенной нами с тем же образцом катализатора, что и ароматизация 2, 2,4-триметилпентана. Сравнивая ароматизацию изооктана и фракции 68—162°, мы видим, что из изооктана выход кокса несколько меньше, а выход газа значительно меньше, чем из фракции 68—162°. Таким образом, предварительные данные в известной мере подтвердили наше предположение о возможности подбора условий для глубоко идущей изомеризации алифатических углеводородов под влиянием хромовых катализаторов. Впрочем, вряд ли имеет практический смысл добиваться больших глубин изомеризации, если учесть дальнейшую ароматизацию изомеризованного углеводорода. Важнее, по нашему мнению, увеличение скорости изомеризации и уменьшение глубины побочных реакций крекинга и коксообразования. [c.254]

Условия, обеспечивающие гладкую изомеризацию хлорнафталино . оказались непригодными для проведения изомерных превращений моно-хлораценафтенов. При пропускании паров 5-хлораценафтена над алюмосиликатным катализатором при 300° в токе хлористого водорода и углекислого газа из продуктов реакции были выделены аценафтен (30%) и незначительное количество ( 0,3%) 3-хлораценафтена [34]. Реакция сопровождалась отложением на катализаторе значительного количества углеподобных веществ. Оказалось, что и сам аценафтен сильно (ка 50— 90%) крекируется в подобных условиях, превращаясь в жидкую смесь углеводородов и углеподобных веществ. [c.67]

Изомеризация низших парафиновых углеводородов (бутана, пентана, гексана, легкокипяших бензиновых фракций) применяется для выработки высокооктановых компонентов автомобильного бензина и получения сырья для производства синтетического каучука. Сушествуют различные модификации процесса, которые различаются по типу применяемого катализатора, требованиям к сырью, условиям проведения процесса. В СССР эксплуатируются установки высокотемпературного типа, намечается внедрение получившей распространение за рубежом низкотемпературной изомеризации. Научно-исследовательские данные, необходимые для проектирования, выдаются в том же объеме, как при проектировании установок каталитического риформинга, НПО Леннеф-техим . [c.42]

Циклопарафины, как и нециклические углеводороды, изо-меризуются под действием безводного хлористого алюминия, активированного хлористым водородом, а также гидроизомери-зуются над галогенированным алюмоплатиновым катализатором /11/. Описанные вьш1е условия изомерных превращений парафиновых углеводородов в целом применимы к процессам с участием циклопарафинов. Так же как и в случае парафиновых углеводородов, равновесная смесь содержит значительные количества любого изомера, что делает необходимым проведение операций разделения и рециркуляции для достижения более высоких степеней превращения. Ввиду идентичности катализаторов, используемых при изомеризации парафиновых углеводородов и цикланов, отравление катализаторов вызывается в обоих случаях одними и теми же веществами. [c.34]

В результате исследования истории развития процесса каталитической изомеризации углеводородов С5-С6 установлена тенденция к совершенствованию технологии, направленному на улучшение термодинамических условий в реакторе за счет применения более эффективных катализаторов, предварительного выделения изоалканов исходного сырья и рециркуляции непревращенных н-алканов катализата. Па основании результатов проведенного расчетного анализа методов ректификации в процессе изомеризации углеводородов С5-С6 определены оптимальные варианты их применения. [c.23]

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]

Еще в 1946 г. Наумовым [91 ], вероятно, впервые было строго доказано на примере реакции изомеризации окиси этилена, что механическая смесь двух компонентов (силикагеля и окиси алюминия) в условиях, исключающих их взаимодействие (температура 200° С), обладает значительно более высокой активностью, чем каждый из компонентов в отдельности. В 1958 г. метод механического смешивания платинированного угля с алюмосиликагелем был предложен для получения активных катализаторов гидродеалкили-рования [92]. В 1964 г. Никс и Вейз показали эффективность такого приема при проведении ароматизации парафинов на смеси алюмосиликатного и дегидрирующего платинового катализаторов [93]. В настоящее время полифункциональные катализаторы широко применяют в основном в процессах превращения углеводородов [94, 95]. Чтобы провести сложное превращение веществ, приходится иметь дело с многоступенчатым процессом, протекающим в виде серии последовательных и параллельных реакций. В этом случае часто недостаточно эффективно применять один катализатор, так как при этом ускоряется лишь одна ступень процесса. [c.47]

Изомеризация над платиновыми катализаторами проводится при 400—480 °С и давлении до 2 МПа с циркуляцией водородсодержащего газа. В таких условиях этилбензол частично изомеризуется в ксилолы. Специальные алюмосиликатноплатиновые катализаторы с повыщенной селективностью позволяют довести степень превращения этилбензола в ксилолы до 60—70%, поэтому в данном случае к сырью не предъявляют особых требований по содержанию этилбензола, хотя при повыщенной его концентрации увеличивается расход водорода и усиливается закоксовывание катализатора. Проведение процесса под давлением водорода увеличивает гидрирование и гидродеалкилирование ароматических углеводородов с образованием парафинов и нафтенов. [c.197]

Проведение процесса изомеризации на платиновом-катализаторе в смеси с нафтеновыми углеводородами Gg в условиях, близких к условиям термодинамического равновесия (по реакции гидрирования), позволяет осуществить глубокую изомеризацию этилбензола. Большая глубина превращения этилбензола в процессе изомар позволяет перерабатывать исходное сырье с содержанием этилбензола до 40% [50]. [c.192]

Процесс осутцествляется в три ступени реакторы I и II ступени включены последовательно, а два реактора Ш ступени включены параллельно, один из которых может служить резервным. В первых двух ступенях протекают в основном реакции дегидрирования нафтеновых углеводородов и изомеризации парафиновых углеводородов. На последней ступени в более жестких условиях интенсифицируются реакции дегидроциклизации парафинов и гидрокрекинга, сопровождаемые отложением кокса на катализаторе. Для увеличения длительности рабочего цикла предусмотрена возможность отключения одного параллельно работающего реактора Ш ступени с целью проведения в нем регенерации катализатора без прекращения эксплуатации всей установки. При снижении же активности катализатора в реакторах I и II ступени прекращается подача сырья и регенерацию катализатора проводят во всех реакторах одновременно. Таким образом, указанная схема риформинга является промежуточной между технологиями с регенерацией катализатора во всех реакторах установки и регенерацией катализатора в резервном реакторе (процесс ультраформинга). [c.62]

Примеры производственных процессов и контактных аппаратов КС. Каталитический крекинг [1, 6, 7, 14—17]. Основное назначение процесса — получение высокоактивного бензина из нефтяных фракций, кипящих выше 200°С. Сырьем установок каталитического крекинга является в основном вакуумный газойль прямой перегонки нефти, выкипающий в пределах 300— 500°С. В условиях каталитического крекинга при атмосферном давлении и 400—550°С парафиновые углеводороды расщепляются с образованием более низкомолекулярных соединений, а также метана, углерода и водорода. Основная масса реакций эндотер-мична. Однако вследствие особенностей химизма процесса возможно выделение теплоты (реакции перераспределения водорода, изомеризации, полимеризации). Катализаторами крекинга являются алюмосиликаты. Коксообразование — характерная особенность процесса крекинга. Увеличение содержания углерода с 1 до 4 % ведет к понижению активности катализатора и, следовательно, выхода продуктов с 80% до 40%. Применение КС для проведения процесса крекинга позволяет просто решить задачи регенерации катализатора, который непрерывно циркулирует ме- [c.266]

Собственно, реакция Фриделя — Крафтса [45] заключается в алкилировании или ацилировании ароматического кольца в присутствии кислот Льюиса типа хлористого алюминия. Кроме того, эта реакция может быть распространена на алкилирование и ацили-рование алифатических углеводородов, как насыщенных, так и ненасыщенных [46, 47]. Основная реакция часто сопровождается вторичными реакциями типа полимеризации или изомеризации субстрата или алкилирующего агента. Далее реакция осложняется образованием комплекса между реагирующими веществами, катализаторами и продуктами, как уже указывалось в гл. I некоторые из этих комплексов могут образовывать отдельные фазы [48]. Хотя основная схема механизма реакции твердо установлена, количественное рассмотрение кинетических закономерностей наталкивается на трудности, поэтому количественный анализ проведен только для нескольких реакций, осуществленных в благоприятных условиях. К числу используемых катализаторов относятся галоидные соединения бора, алюминия, галлия, железа, циркония, титана, олова, цинка, ниобия и тантала. Все эти соединения являются акцепторами электронов и, по определению Льюиса, общими кислотами. Их функция, по-видимому, состоит в облегчении образования ионов карбония из олефинов, галоидалкилов или спиртов, из хлорангидридов алкил- или арилкарбоновых кислот, ангидридов кислот или сложных эфиров [49]. Ионы карбония легко реагируют с ароматическими углеводородами, и эти реакции открывают важные пути синтеза производных ароматических углеводородов. [c.79]

Чапетта [40] изучал изомеризацию метилциклогексана в присутствии алюмосиликатного катализатора, промотированного 5% никеля (табл. 27). Он нашел, что превращение метилциклогексана в этих условиях начинается при темнературе 275°. Из рис. 51 видно, что при одной и той же темнературе и прочих равных условиях реакции степень превращения метилциклогексана несколько выше (50—60% мол.), чем циклогексаиа. Присутствие третичного углеродного атома, введенного путем замены атома водорода в циклогексановом кольце метильной группой, заметно повышает реакционную способность молекулы. Результаты исследований, представленные в табл. 27 и на рис. 52, показывают, что катализатор никель — окись кремния — окись алюминия обладает высокой избирательностью в реакции изомеризации метилциклогексана. При температуре 370° и степени превращения 72,7% мол. избирательность достигает значения 0,83. Менее 9% мол. цикло-гексана превращается в парафиновые углеводороды. При самой высокой температуре в проведенных исследованиях 6,2 моля метилциклогексана путем реакции дегидрогенизации были пре- [c.535]

Исследования, проведенные в лабораториях фирмы Атлантик рифайнинг , показали, что катализатор октафайнинга при соответствующих условиях процесса можно использовать также для переработки ароматических углеводородов Сд для изомеризации кумола в триметилбензол и метилэтилбензол. [c.141]

В табл. 21 представлены данные материального баланса и основные характеристики продуктов при проведении процесса на шариковом и пылевидном катализаторах ЦЕОКАР-2 в оперативных условиях, обеспе -чивающих экстремальный выход бензина с одинаковым октановым числом. Из данных табл. 21 следует, что получение бензинов с равными антидетонационнымя свойствами связано для процесса в движущемся слое гранулированного катализатора с большей глубиной протекания вторичных реакций циклизации, вследствие чего жидкие продукты обогащаются ароматическими углеводородами. При этом процессы изомеризации непредельных и парафиновых углеводородов бензиновой фракции протекают недостаточно глубоко, поэтому при равном содержании указанных групп углеводородов октановые числа бензинов от крекинга на пылевидном катализаторе выше, чем от крекинга на шариковом катализаторе (табл, 22). [c.71]

В табл. 5 приведены данные о подобных реакциях, полученные при работе с чистыми соединениями. На вольфрамсульфид-ных катализаторах возможны также реакции изомеризации. Нормальный бутан можно превратить в изобутан. При проведении этой реакции допустимо высокое парциальное давление бутана. Конверсия в изобутан достигает термодинамического равновесия. Для бутана в указанных условиях расщепление на низкомолекулярные углеводороды практически не наблюдалось. Было обнаружено, что изомеризация высших парафинов, напротив, происходит наряду с расщеплением на углеводороды более низкого молекулярного веса. [c.270]

Превращения 1-метил- и 2-м е т и л б и ци к л о(2,2,1)г е п т а-нов под влиянием кислых катализаторов. При взаимодействии 2-метилбицикло (2,2,1) гептана П с хлористым алюминием [10] при 25°С (молярное соотношение 3 1) или с 99,8%-ной серной кислотой [9] при 25—50° С (соотношение 1 1 в граммах) происходит как взаимное превращение эн< о-экзо-изомеров друг в друга, так и изомеризация эн5о-П и экзо-11 в 1-метилбицикло (2,2,1)гептан I. Последний в тех же условиях частично изомеризуется в 2-метилбицикло (2,2,1) гептан. Поскольку все эти превращения обратимы, при длительном контакте с катализатором образуется одна и та же равновесная смесь (указанные ниже цифры относятся к данным опытов, проведенных при 25°С), содержащая 87,7% 1-метилбицикло (2,2,1) гептана и 10,5% 2-метилбицикло (2,2,1) гептанов (8,6% экзо- и 1,9% эн(Зо-форм), независимо от того, являлся ли исходным углеводородом I, экзо- или эндо- [c.135]