Главная -> Словарь

Изомеризации продуктов

В присутствии катализаторов для олефинов характерны реакции распада, изомеризации, полимеризации и присоединения водорода. Кроме того, протекают также такие реакции, которые приводят к образованию из олефинов ароматических углеводородов и высококипящих соединений. Олефины подвергаются каталитическому крекингу значительно легче, чем парафиновые углеводороды.

в то время как каждый отдельный элементарный процесс, несомненно протекающий с той или иной скоростью в реакциях крекинги и риформинга, может дать бензины с октановым числом 90—100 и даже выше, как это происходит при термическом алкилировании под высоким давлением. Каталитические процессы изомеризации, полимеризации и алкилироваиия можно использовать в промышенности в качестве источников 100-октановых бензинов и бензиновых компонентов.

реакций соединения, алкилирования, изомеризации, полимеризации, перераспределения водорода, а также разрыва углеродных связей при крекинге и др.

Ф. Уитмор с помощью представлений об ионе карбония теоретически обосновывает механизмы современных процессов переработки нефти .

Кислотно-основные свойства катализаторов. Сведения о кислотности часто необходимы при оценке свойств катализаторов. Активность и селективность катализаторов в реакциях крекинга органических соединений, изомеризации, полимеризации, дегидратации и других находятся в непосредственной связи с их кислотными свойствами. В настоящее время общепризнанным является принцип родственности механизмов гомогенного и гетерогенного кислотного катализа. Поэтому, по аналогии с гомогенным катализом, в гетерогенном катализе используются такие понятия, как «кислота Бренстеда», «кислота Льюиса» и, соответственно, бренстедовские и льюисовские кислотные центры. Однако вопросы структуры кислотных точек на поверхности катализаторов, возможность перехода одного типа кислотных центров в другой, а также их влияние на поведение катализатора в процессе все еще остаются дискуссионными.

Особенностью современной промышленности моторных топлив является сниженное по сравнению с прошлым значение продуктов прямой гонки природной нефти и все возрастающая роль в производстве высококачественных товарных продуктов органического синтеза. Синтез углеводородов желаемых классов и типов структуры, лучше удовлетворяющих разнообразным требованиям двигателей, нежели пестрые смеси углеводородов природных нефтей, обеспечивается развитием глубоких форм переработки природной нефти: каталитического крекинга, изомеризации, полимеризации газов крекинга, алкп-лирования, дегидрогенизации, дегидроциклизации и т. д., а также переработкой аналогичными способами ископаемых твердых каустобиолитов.

Реакции углеводородов при каталитическом крекинге протекают по цепному карбкатионному механизму. Наряду с крекингом углеводороды в условиях процесса вступают в реакции алкили-ровапия, изомеризации, полимеризации, гидрирования и деалки-лирования.

Товарные топлива, как правило, получают смешением продуктов различных технологических процессов и добавок . Так, в состав товарных бензинов могут входить до 10 и более компонентов и добавок. Другие виды топлив содержат меньшее число компонентов.

При крекинге циклических алкилированных углеводородов с алкиль-ными цепями, содержащими три атома углерода и более, происходит распад — отрыв боковой цепи от кольца, а при термическом крекинге в большинстве случаев получается разрыв цепи. Для би- и полициклических нафтеновых углеводородов параллельно реакции распада — разрыва кольца в присутствии алюмосиликатных катализаторов — интенсивно течет реакция дегидрирования с образованием ароматических углеводородов. Выделяющийся водород при реакции дегидрогенизации нафтеновых углеводородов и конденсации ароматических и непредельных с образованием кокса в значительной мере перераспределяется и обеспечивает образование предельных углеводородов в продуктах крекинга. Особенно интенсивно протекают превращения непредельных соединений, образовавшихся в результате распада. Реакции изомеризации, полимеризации, дегидроциклизации, насыщения водородом олефиновых углеводородов в значительной мере предопределяют состав получаемых продуктов крекинга. Характерной реакцией для каталитического крекинга является глубокий распад сернистых соединений, за счет реакции перераспределения водорода происходит интенсивное образование сероводорода. С газами процесса удаляется до 50% серы, содержащейся в сырье.

Ф. Уитмор с помощью представлений об ионе карбония теоретически обосновывает механизмы современных процессов переработки нефти .

Олефины, в отличие от парафиновых углеводородов, значительно больше реакционноспособны в присутствии алюмосиликата. Они претерпевают реакции распада, изомеризации, полимеризации . Распад олефинов сопровождается реакциями перераспределения водорода, в результате которых получаются легкие углеводороды насыщенного характера, а на катализаторе образуются коксовые отложения, являющиеся продуктами глубокой конденсации. Циклоолефины легко изомеризуются в насыщенные алкилированные нафтены. Например, циклогексен дает метилциклопентан и продукты конденсации ароматических углеводородов.

Здесь п и b — числа атомов углерода сырья и одного из продуктов. Разумеется, в реальном процессе образующиеся осколки могут, в свою очередь, подвергаться гидрокрекингу. Как 'было отмечено, теплота реакции для углеводородов какой-либо группы не зависит от молекулярной массы сырья, а зависит лишь от "температуры процесса и образовавшихся продуктов. В табл. 11 приведены теплоты гидрокрекинга различных нормальных парафиновых углеводородов. При разрыве одной С — С-связи и гидрировании осколков при 800 °С выделяется 61,9 кДж/моль при образовании метана и н-парафинов, 51,8 кДж/моль при образовании н-парафинов, 58,5 кДж/моль при частичном образовании изопарафинов и 66,8 кДж/моль при полной изомеризации продуктов. Теплота процесса q'np пропорциональна числу разорванных связей г и теплоте разрыва одной связи . При превращении одного моля сырья с разрывом г связей С — С и образованием прогидрированных осколков имеем:

Из таблицы видно, что при разрыве одной С — С-связи и гидрировании осколков при 700 °С выделяется 14,8 ккал/молъ при образовании метана и к-парафинов, 12,1 ккал/молъ при образовании w-парафинов, 14,0 ккал/молъ при частичном образовании изопара-финов и 15,8 ккал/моль при полной изомеризации продуктов. Теплота процесса д'пр пропорциональна числу разорванных связей г и теплоте разрыва одной связи с гидрированием и изомеризацией образующихся осколков, т. е. теплоте реакции qnp. При превращении одного моля сырья с разрывом г связей С — С и образованием прогидрированных осколков имеем:

Состав продуктов гидрокрекинга н-парафина при применении кислотного носителя существенно изменяется в сторону образования большего выхода продуктов карбоний-ионното процесса, что видно из данных о гидрокрекинге н-гептана на катализаторах Pt — А12Оз и Pt — А12О3 — SiCb, приведенных выше. Влияние гидрирующего компонента катализатора на алюмосиликатном носителе на степень изомеризации продуктов гидрокрекинга н-декана при 8,35 МПа и 228 °С видно также из следующих данных:

С увеличением молекулярной массы н-парафина скорость гидрокрекинга возрастает. Так, в одинаковых условиях гидрокрекинга при глубине превращения н-октана 53% глубина превращения н-гек'садекана составляет 95%. Зависимость скорости гидрокрекинга фракций Се — Сд от средней температуры кипения фракции приведена на рис. 11.2. Из этого рисунка видно также, что степень изомеризации продуктов гидрокрекинга с утяжеле-иием сырья снижается. Это можно объяснить более высокой скоростью распада карбоний-ионов с большим числом атомов углерода относительно скорости их изомеризации.

кислотной и высокой гидрирующей активностью степень изомеризации продуктов гидрокрекинга с различным числом атомов углерода в молекуле отличается мало. Так, в продуктах гидрокрекинга н-гексадекана при 371 °С, 6,9 МПа и глубине превращения 53% на платине, нанесенной на алюмосиликат, соотношение изопарафин: н-парафин составляет 1,4 для бутанов; 2,3 для пен-танов и 1,6 для гексанов.

продуктов изомеризации . . . продукIУиЌШшК�e8y‘Ц@Рз_›ЪVы86…HУтРЅю$CQу->Ѕ$еј¬{¦КбQ%»r’'­Длgdqгo(qЬЄЛмУD№NѓчЦҐ@ысѓY~B$¦nґ€4.ЃЛ1ЏМЏАJ&m
ЏМVСёу~•“KA€ыЇ.ЋЈ$аЖємѓ2ђѕЋвYђµѕ©†љТґМСВ±GPtP&ЙBx-HhSµ‚IЖДuUжX}эъTUЙґР!JE