Переработка нефти - Суханов В.П.
Скачать (прямая ссылка):
~™ Основные факторы и результаты процесса
На процесс полимеризации олефинов C3—C4 с применением в качестве катализатора фосфорной кислоты влияют концентрация кислоты, давление, температура и содержание воды в сырье.
Концентрация кислоты. Наилучшие результаты (по скорости реакции) достигаются при концентрации смеси кислот (в пересчете на H3PO4) 106—107%. Кислота любой концентрации характеризуется парциальным давлением водяных паров. Поэтому к сырью, поступающему в реактор, необходимо добавлять воду в таком количестве, чтобы парциальное давление водяных паров в реакторе было равно давлению водяного пара над кислотой требуемой концентрации (см. выше).
Давление. Установлено, что скорость подачи сырья, необходимая для данной глубины его превращения, прямо пропорциональна давлению в реакторе. Эта зависимость была изучена при полимеризации пропилена в интервале давлений от 1,75 до 12,6 МПа (от 17,5 до 126 кгс/см2). Установлено, что во всем этом интервале проведение процесса возможно. При более высоких давлениях образуется конденсированная фаза, которая, вытесняя тяжелые полимеры с поверхности катализатора, препятствует его дезактивации и способствует образованию более низкокипящих полимеров (желтого цвета). При слишком же низких давлениях на его поверхности скапливаются полимерные вещества и катализатор быстро дезактивируется. Обычно давление выдерживают на уровне 5—7 МПа (50—70 кгс/см2).
Температура. В большинстве случаев температуру процесса выдерживают в пределах 160—220° С. Повышение температуры, особенно сверх 220° С, способствует протеканию реакции с переносом водорода (так называемая сопряженная полимеризация), в
221
результате чего образуются диолефины. Полимеризация диолефи-нов способствует дезактивации катализатора.
Объемная скорость. С увеличением ее скорость расхода мономеров в реакции снижается, и наоборот.
Показатели работы установки полимеризации зависят от исходного сырья, катализатора и режима работы. Ниже приведены данные о работе установки на Уфимском НПЗ им. XXII съезда КПСС (сырье — бутан-бутиленовая фракция, фосфорный катализатор на кизельгуре):
Условия процесса
Температура в реакторе, °С...... 200—220
Давление, МПа (кгс/сма)......5,5—7,1 (55—71)
Объемная скорость подачи сырья, ч-1 . . . 0,45
Результаты процесса
Выход, % (масс.):
легкого полимердистиллята (фракция
82—185° С)........ 32,6
тяжелого полимердистиллята (фракция
165—2550C)........ 2,6
отработанной бутан-бутиленовой фракции .......... 63,7
Потери.......... 1,1
Итого . . . 100,0
Благодаря применению смеси двух фосфорнокислотных катализаторов на кизельгуре и силикагеле в соотношении 1,5 : 1 в два раза сократилась выгрузка отработанного катализатора, что способствовало улучшению показателей работы этой установки. ¦
-4- § 30- АЛКИЛИРОВАНИЕ ИЗОБУТАНА ОЛЕФИНАМИ
При производстве высокооктановых компонентов наряду с рассмотренными выше процессами большое значение имеет получение алкилбензина алкилированием изопарафинов олефинами. Этим же методом можно получать и индивидуальные изопарафины. Помимо этого, алкилирование широко применяют для производства ряда нефтехимических продуктов. Так, алкилированием бензола олефинами получают алкилбензолы. Наибольшее значение из них имеют этилбензол, изолропилбензол и другие алкилбензолы, получаемые при алкилировании бензола соответственно этиленом, пропиленом, тримерами и тетрамерами пропилена. В последнее время при производстве алкилбензолов наряду с таким катализатором, как хлористый алюминий, все чаще применяют (особенно для получения этилбензола) цеолитсодержащие катализаторы на мордени-те, на Са-РЗЭ-Y и на А-45.
Этилбензол используют для получения синтетических каучуков, стирола и на его базе — сополимеров из полистирола. Изопропил-беязол (кумол) широко применяют для одновременного получения фенола и ацетона. Алкилированием фенола олефинами получают
222
алкилфенолы, занимающие важное место в нефтехимической промышленности, в том числе для производства поверхностно-активных веществ, которые используют в качестве моющих, смачивающих, эмульгирующих и деэмульгирующих средств. Важной областью применения алкилфенолов является также производство присадок к маслам и топливам, улучшающих их качество.
Химизм и катализаторы процесса
Алкилирование — реакция, при которой парафиновые или ароматические углеводороды, соединяясь с олефиновыми, образуют углеводороды более высокой молекулярной массы. Реакцию проводят как в присутствии катализатора, так и без него, при высоких температурах. Наряду с основным углеводородом образуются и другие, менее ценные. При помощи алкилирования получают изо-парафины — высокооктановые компоненты автомобильных и авиационных бензинов, исходные продукты для производства синтетических каучуков, пластических масс, присадок к маслам, поверхностно-активных и других важных веществ. Наибольшее промышленное значение имеет каталитическое алкилирование изопарафинов олефинами с получением высокооктановых компонентов.
