Переработка нефти - Суханов В.П.
Скачать (прямая ссылка):
Очень большую роль играет тип катализатора. Так, при использовании в качестве сырья фракции н. к. — 620C изомеризация осуществляется в среде водородсодержащего газа (с концентрацией по водороду в пределах 80—85% об.) на стационарном алюмопла-тиновом катализаторе, промотированном фтором (ИП-62). Условия процесса: давление 3,5 МПа (35 кгс/см2), температура 380— 450° С, объемная скорость подачи сырья 1,5 ч-1, мольное отношение
* Чистый «-бутан при 1000C в присутствии АІСІз не подвергается изомеризации. Но достаточно ввести в смесь 2,43% бутиленов, как начинается изомеризация бутана с образованием в равновесной смеси до 45% изобутаиа.
231
водорода к н-пентану в зоне реакции 3 : 1 (кратность циркуляции 880 м3/м3 сырья). Недостатком этого процесса, вернее катализатора, является низкая степень превращения сырья за один проход.
Применение катализатора НИП-66 увеличивает выход изопен-тана с 50 до 70% (масс), а выход 2,2- и 2,3-диметилбутана — с 9 до 25% (масс.) за проход. Важно также то, что катализатор НИП-66 не только увеличивает глубину превращения, но и позволяет проводить процесс при значительно более низких температурах (табл.14).
Таблица 14
Данные об изомеризации фракций C6 и Cs—Сб на катализаторе НИП-66
Показатели Гексановая фракция Пентан-гексановая фракция
гидроочистка изомеризация гидроочистка изомеризация
Условия процесса
Температура, °С Давление, МПа (кгс/см2) 250 120 250 120
4(40) 3(30) 4(40) 4(40)
Объемная скорость, ч-1 2 0,5 2 1,5
Отношение H2: сырье
(мол.) 2,5:1 4:1 2,E : 1 3:1
Качество продукта Сырье Изоме- Сырье
ризат Изоме-
до очи- после до очи- после
стки очист- стки очист- ризат
ки ки
Углеводородный состав,
% (масс):
Ci—C4 — — 0,12 — — 0.23
изопентан 1 Л (\Л 1Л Ol 0,14 19,08 19,15 35,21
м-пентан >U,VW JU1Zl 0,07 31,33 31,33 15,27
2,2-диметилбутан 0,7 0,04 25,26 0,25 0,19 12,18
циклопентан Следы 0,09 Следы 1,64 1,57 1,52
2,3-диметилбутан 1,36 1,31 8,4 2,0 2,0 5,0
2-метилпентан 10,82 10,45 26,78 16,70 16,62 13,63
3-метилпентан 13,68 13,65 13,84 11,02 10,87 7,65
я-гексан 59,94 59,90 11,87 13,39 13,94 5,45
метилциклопента н. 9,44 9,86 5,21 2,83 2,87 1,69
циклогексан — 4,49 8,31 0,20 1,45 2,17
бензол 4,65 Следы Отс. 1,56 <0.005 -
Итого . . . 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00
Содержание, % (масс.):
серы 0,001 <0,00015 — 0,0037 <0,00015 —
азота 0,0001 <0,0001 — 0,0013 <0,0001 —
влаги — <0,0002 ¦ — — <0,0002
Октановое число (без
ТЭС): 49 71,4
мо моторному методу — — — —
по исследовательскому 68,6 83,0
методу 47,3 — 79,0 —
по расчетным данным 50,3 — — 69,3 — —
232
Физико-химические свойства катализатора НИП-66 следующие: насыпная плотность 670 кг/м3, содержание (% масс): металла 0,6, хлора 7—10, окиси натрия 0,01, железа 0,04. В качестве носителя использована окись алюминия (ті=АІ20з) с удельной поверхностью 350 м2/г. Объем пор катализатора равен 0,59 мл/г, а отношение O2:Pt=0,28. Применение катализатора НИП-66, особенно с предварительной гидроочисткой сырья, позволило при изомеризации получить бензин АИ-93 с малой добавкой ТЭС. Однако для получения неэтилированного бензина АИ-93 из изомеризата должен быть выделен компонент с октановым числом 88—89. Этот изокомпонент в смеси с ароматизированными компонентами обеспечивает получение бензина АИ-93 (без ТЭС), а с добавлением ТЭС — бензина АИ-98.
Указанный изокомпонент можно получить методами ректификации и извлечения н-парафинов на молекулярных ситах.
Сырье и продукты процесса
Сырьем для установок изомеризации, на которых получают компоненты автомобильных бензинов, служит узкая прямогонная фракция с температурой конца кипения 62 или 70° С. В таких фракциях, полученных из ромашкинской сернистой нефти, содержится (в %): изопентана 27,5, н-пентана 44, изогексанов 26,2. Иногда в качестве сырья для изомеризации используют рафинат, получая продукт с октановым числом 70 без ТЭС по моторному методу (катализатор ИП-62, температура 410—420°С).
В сырье для изомеризации должно содержаться не более 0,01% серы, иначе необходима его предварительная гидроочистка. Для некоторых видов сырья можно ограничиться более дешевой щелочной или адсорбционной очисткой на молекулярных ситах. Так как вода является каталитическим ядом, на установках производится осушение сырья перед изомеризацией. Если в сырье содержатся ароматические углеводороды (в частности, бензол), то их можно предварительно удалить. Однако это не обязательно, так как в ходе процесса они гидрируются с образованием циклогексана, который ведет себя точно так же, как циклогексан, содержащийся в сырье: незначительная часть его превращается в смесь гексанов, а остальная превращается в метилциклопентан.
Производительность аппаратуры и степень повышения октанового числа при изомеризации во многом зависят от содержания в сырье н-пентана, что необходимо учитывать при изменении качества сырья и соответственно изменять режим работы установки и соотношение компонентов при приготовлении товарной продукции. Насыщенные пары изомеров имеют более высокое давление, чем пары парафиновых углеводородов нормального строения. Поэтому давление насыщенных паров, а следовательно, и испаряемость продуктов изомеризации выше, чем исходного сырья.
