Основные параметры процесса.
1. Температура. С повышением Т скорость реакции изомеризации возрастает до предела, ограничиваемого равновесием процесса. Дальнейшее повышение t приводит к усилению реакции гидрокрекинга с образованием газообразных продуктов, при этом возрастает расход водорода, а выход изомеров снижается.
2. Давление. Р оказывает влияние на равновесие реакции изомеризации н-парафинов, но Р существенно влияет на кинетику целевых и побочных реакции процесса. Т.о повышение Р при прочих равных условиях снижает глубину, но повышает селективность изомеризации. Увеличение парциального давления водорода снижает скорость дезактивации кат., т.к. тормозится коксообразование. Повышение Р выше 4МПа не целесообразно, т.к. коксобразование практически не меняется.
3. Объемная скорость подачи сырья (w). При постоянной степени превращения w и t оказывают противоположное влияние на скорость изомеризации. Для увеличения w в двое требуется повышение t процесса на 8-11’С.
Установка изомеризации фракции Н.К.-62’С. Изомеризацию на соответствующих промышленных установках проводят с одновременной ректификацией реакционной смеси и циркуляцией не превращенного сырья. Это связано с тем, что степень превращения сырья на кат ИП-62 около 52%. Исходное сырье предварительно подвергают гидроочистке и осушке. В блоке ректификации производится выделение изомеров из смеси исходного сырья и стабильного изомеризата. Реакторный блок состоит из 2-х параллельно работающих секций, в одной проводится изомеризация н-пентанов, а в другой н-гексанов.
Пентановая фракция, выделяемая в блоке ректификации и содержащая ~ 91% н-гептана смешивается с ВСГ, нагревается в трубчатой печи П-1 до требуемой Т и идет в реактор изомеризации со стационарным слоем кат-ра Р-1.Парогазовая смесь продуктов реакции охлаждается и конденсируется в тепл-ках и холод-ках и идет в сепаратор С-1. Циркулирующий ВСГ из сепаратора после осушки в адсорбере подается компрессором на смешение с сырьем. Изомеризат после С-1 смешивается с сырьем и подается на ректификацию. Аналогична схема и для гексановой фракции. Основные параметры и показатели работы установки: Т=360-430; Р=3,2-3,6 МПа; Н2: сырьё = (2-3) : 1; w = 2-2.3 ч-1;
ОЧИМ изопентана = 89,5 ; Срок службы кат-ра 13-46 месяцев; Содержание изопентана в готовой продукции 96,5-99,5 %. Расход Н2 в процессе изомеризации невелик 0,1-0,3% на сырьё. Себестоимость изомеризатов в 3 раза ниже, чем алкилатов. При этом процесс изомеризации имеет более надежную сырьевую базу, чем алкилирование.
В-21.Каталитическое гидрооблагораживание.
установка
Цели процесса: 1). Гидроочистка моторных топлив от S, O2, N2, As, галогенов Ме и гидрирование непредельных УВ. Это уменьшает коррозионную агрессивность топлив, их склонность к образованию осадков, уменьшить выброс токсичных газов в атмосферу. 2). Для защиты платиновых кат-ров риформинга от отравления не УВ-ми соединениями. 3). Для повышения выхода и качества продуктов крекинга гидроочистке подвергают вакуумные газойли. 4). Для осветления, снижения коксуемости, кислотности и эмульгируемости нефтяных масел.
При гидрогенолизе происходит разрыв связей C-S, C-N, C-O и насыщение водородом образующихся гетероатомов и двойных связей. При этом S, O2, N2 выделяется в виде H2S, NH3, H2O. Непредельные гидрируются до парафинов. Металлорганические соединения сырья разрушаются, а выделяющиеся Ме остаются на кат-ре.
RSH + H2→ RH + H2S ; RSR + H2→ RSH + RH; Циклические сульфиды гидрируются с образованием олифатических УВ и H2S. Азот в нефтяном сырье находится в гетероциклах в виде производных пиррола и пиридина. Кислород в нефтяных фракциях находится в виде спиртов, эфиров, фенолов и кислот. В тяжелых нефт.остатках O2 находится в основном в мостиковых связях и в циклах полициклических ароматических и АСВ нефти.
Реакции гидрогенолиза экзотермичны, протекают либо без изменения, либо с уменьшением объема. Во втором случае тепловой эффект более высокий. Более низкие Т способствуют смещению равновесия вправо. Для серосодержащих соединений скорость гидрогенолиза изменяется в следующем ряду : RSH >RSSR’>RSR’>C4H8S>C4H4S
С увеличением числа ароматических и циклопарафиновых колец в молекулах гетероорганических соединений их реакционная способность в реакциях гидролиза уменьшается..
Катализаторы процессов гидроочистки нефтяных фракций.