Разновидности и условия реализации процесса каталитической изомеризации.

Сырьем является фр. 28-62(пентаны) 28-70 (пентаны+гексаны) и 28-85 (пентаны + гексаны) с увелечением малекулярной массы возрастает скорость реакции.

Прирост ОЧ на 14-22 пунктов

1. Высокотемпературная 350-380 гр. Катализатор платина на оксиде алюминия фторированный.

2. Среднетемпературная 230-320 гр. Платина + цеолиты+алюминий

3. Низкотемпературноя 100-200 градусов, Платина на оксиде алюминия + хлор(11-12%)

Особенности реакции изомеризации

Чем ниже тем-ра тем больше разветвленность парафиновых углеводородов

Давление не влияет на реакцию изомерезации

Давление влияет на кинетику реакций

Давление 2.3 Мпа

Соотношение водород к пентану должно быть немного ниже.

Объемная скорость 2-2,5

 

Совершенствование технологических схем установок каталитической изомеризации.

Существует два пути

1 Совершенствие технологической схемы

2. Разработка современных катализаторов

 

сырье

КИ Стабилизация Изомеризат ОЧ 80

 

 

изопентан

 

 

ДИП КИ Стаб-ция ОЧ 86 пунктов

 

 

 

 

ДИП КИ ДИП Стабил.

 

 

 

 

 

Адсорбер КИ Стабил-ция 88-90 пунк.

 

КИ Адсорбер Стабил. 90 пунктов

 

 

 

55. Совершенствование процесса каталитической изомеризации за счет разработки и применения новых более эффективных катализаторов.

Используется только низкотемпературная изомеризация

Катализатор PtAlO3Cl и PtAlO3Cl3 высокая активность, особенность постоянно вводиться хлор, яв-ся причиной интенсивной корозии

Очень чувствителен к воде и сере, обязательна подготовка сырья и осушка ВСГ, очень сложна и трудоемка система загрузки катализатора

Катализатор как правило не регенерируются поскольку применяется защелачивание

Раризон катализатор на цирконивом носителе не уступает по активности хлорированных катилизаторов, более устойчив к воде сере и азоту

Подготовка сырья более проста

Арубежные установки НТИ.

На установке Пенекс необходима очистка и сушка

ГО необходима так как сера влияет на катализатор

Осушка вредит катализатору и проходят реакции гидрокрекинга и удаляется углерод с поверхности хлор

В сырье входят бутаны которые являются болластом

Нафтеновые углеводороды на реакцию не влияют но их ограничиваются 10-15%

Олефиновые и ароматические углеводороды самые нежелательные так как их гидрирование сопровождается повышением температуры увеличивается тем-ра катализатора и уменьшается селективность

Закоксованность катализатора ограничивается 5%

Температура процесса 120-200 давление 1,4Мпа

Октановое число зависит не только от катализатора но и от схемы

Отечественная установка НТИ «ИЗОМАЛК-2»

Сырье пентан-гексановые фракции

Катализатор СИ-2 Pt на оксиде циркония, обязательно нужна гидроочистка

Прирост зависит от схемы, 1 или 2 реактора между ними применяется квенчинг холодного ВСГ

Используется на Рязанском и Кировском НПЗ

Две установки в Уфе

Самая большая на Омском НПЗ

 

 

Состояние процесса гидроочистки моторных топлив.

В России с использованием ГО выр-ся ДТ с S=0,2%, S=0,5% и S=1,0%. S=500ppm (ЭЧДТ). Продается за рубеж и в Европу 8 млн. т/год. Европа готова покупать любое топ-во. Необходима реконс-я ГО.

В бензинах сод-ся меркаптаны, сульфиды, дисульфиды. В керосинах – +много теофеновых, диз.фр. - + бензотеофены и дебензотеофены и т.д.

При ГО ДТ кроме освоб-я от S соединений освоб-ся от N-ых и О-ых соединений, кроме того идет гидрирование непред-х угл-в. Металлорг-х соед-й больше в ДТ, чем в керосине и бензине, металлы ост-ся на кат-ре. В ДТ много ПАВ (смол и асфальтены). В результате сниж-ся ПАВ, сниж-ся кокс-ть, кислот-ть, цвет улуч-ся.

Легче подверг-ся ГО Бенз-е фракции. Остаток серы должен быть н.б. 0,00005%. Это достиг-ся за счет ↑Т (экспл-е затраты) или низкой объёмной скорости (кап.затраты). Лучше – об.скорость.

ГО РТ - самые грязные. S=0,1-0,25%. Но по сод-ю меркопт-й серы жесткие треб-я, поэтому их подверг-т ГО в мягком режиме.

ГОДТ – экологически чистое, S=0,05-0,1%.

ГО ВГ - подготовка сырья для КК. Снижение S, N, асфальтенов, металлов. N – яд для катализатолров. S не яд, но норм-ся в конечном продукте. Сущест-я функция kat: чем кислотность ↑, тем активность ↑.

Асфальтены способствуют закокс-ти kat КК, гидр-ся до у/в в газовой фазе. Металлы ост-ся на каt ГО.

ГО масл.дист. - снижается коксуемость, кислотность, цвет, S, пов-ся И.В.

ГО твер. парф. и церез. - ↓ цвет, запах и т.д.

Все S-ые соединения разлагаются с образованием H2S и RCH3, N-ые до NH3+RCH3, O₂=Н2О+ RCH3, металлические = металл+ RCH3. За счет их разложения происходит образование бензина-отгона.

Условия ГО

1. Лимитирующий параметр Р=3-4,5 МПа (за рубежом 5-8 МПа).

2. Т-ра 280-300⁰С (ГОБ), 300-320⁰С (ГО РТ), 330-360⁰С(380) (ГО ДТ).

3. Об.скор. 0,2-2,5 ч^-1 (ЭЧДТ), об.скор 3-4,0 простое.

4. кратность циркуляции н.б. 250 нм³/м³ сырья (400-450 ЭЧДТ). Выход гидрогенизата н.м. 95-97%.

Параметры ГО ДТ

1. Чем ↑Р, тем эффект-е процесс гидрообессеривания.

2. Т начала экспл-ции каt 330-340⁰С. Чем выше тем-ра, тем выше крекинг и расход H₂. Высокие температуры ведут к разложению.

3. крат.циркул при получении ЭЧДТ возрастает, т.к. чем ↑ крат.циркул, тем ↑Рпарц. H₂, а реакция обессеривания ведется с участием водорода.

Проблемы получения ЭЧДТ

ДТ по сод-ю S 0,1% - 0,05%.

ДТ прямой гонки сд-т не более 0,6% S. Получить ЭЧДТ из такой фр-ции не составляет труда, необходимо: соблюдение современных технологий загрузки реакторов, применение современных технологий активаций сульфидирования катализатора, пуск и экспл-я стрго в соотв-и с реглам-м. При этом достаточно: Р=3,5-4МПа, Т=330-350, об.ск=3-4ч^-1, кр.ц.= 100-200.

ДТ прямой гонки S=0,6-1,2%, способы получения ЭЧДТ:

1 вариант – ДТ имеет Тк.к. не выше 330-340⁰С, 2 вариант- ДТ имеет Тк.к. не выше 360⁰С и ↑.

1 вариант. Бензо и дебензотеофеновая сера, т.б. алкил замещенная, конц-ся во фр-х ДТ, выкипающих выше 330-340⁰С (такой серы в 1 варианте мало). В этом случае достаточно собл-ть усл-я, что и для сырья с S=0,6%, чтобы получить ЭЧДТ.

2 вариант. Характерно наличие бензо и дибензотеоф. S в большом кол-ве. Нужно жесткие усл-я Р=н.м. 7-8МПа, об.ск. 2,0-2,5, кр.циркул.=350-400.

ДТ прямой гонки с S>1,2%, способы получения ЭЧДТ:

1 вариант Тк.к н.в. 320⁰С (как в предыдущем)

ДТ ПГ +ЛГ втор.происх. (много теоф.и бензотеоф серы) Более жесткие условия. Р= мах., об.скор. 1,2ч^-1.

В США до 20%, в Зап. Европе до 13% легкие газойли втор. проис-я. Много ОУ (20-25%) и диеновых у/в + смолы и O₂-ие соед-я, много теоф. S. Диеновые у/в склонны к полимеризации.

Прямое вовлечение ЛГ ВП в ГО невозможно, а также в товарные ДТ – ухуд-ся термоокис-я стаб-ть.

Процесс ГО идет с ↑Q, Т на выходе ↑, чем на входе, чем больше газойлей втор-го происх-я. При перер-ке смесевого сырья растет расход водорода.

Если ЛГ ВП не более 10%, то при Р=3,5-4,0МПа, об.ск. 2 ч^-1, кр.цик=до300, получают ДТ с S=0,05-1,0%.

Процесс ГО услож-ся, если ЛГ ВП достиг-ся 15-20% и выше (основная причина наличие ОУ и диеновых).

Для ГО смесевого сырья (15-20% ЛГ ВП) необходимы установки с Р=7-8 МПа, кр.ц. Н₂ возростает.