Инструменты пользователя

Инструменты сайта


courses:refining:изомеризация

Различия

Здесь показаны различия между выбранной ревизией и текущей версией данной страницы.

Ссылка на это сравнение

courses:refining:изомеризация [19.05.2016 12:16] (текущий)
wikicat создано
Строка 1: Строка 1:
 +====== Изомеризация ======
  
 +{{:​courses:​refining:​установка_изомеризации_изомалк-1_оао_орскнефтеоргсинтез.jpg?​250|}} \\
 +Изомеризация — это превращение одного изомера в другой. Изомеризация приводит к получению соединения с иным расположением атомов или групп, но при этом не происходит изменение состава и молекулярной массы соединения. В литературе изомеризацию часто называют перегруппировкой. ((http://​nefthim.ru/​node/​protsess-izomerizatsii)) \\
 +
 +Данный процесс несколько напоминает каталитический риформинг,​ с той разницей,​ что здесь происходит только превращение парафинов в изопарафины. При этом установка изомеризации бутана построена с иной целью, чем установки изомеризации парафинов С<​sub>​5</​sub>​ и C<​sub>​6</​sub>​. \\
 +
 +
 +===== ИЗОМЕРИЗАЦИЯ БУТАНА =====
 +
 +Если на нефтеперерабатывающем заводе работает установка алкилирования,​ то изобутана обычно оказывается недостаточно по сравнению с количеством пропилена и бутиленов. Если на заводе работает установка гидрокрекинга,​ то изобутана часто оказывается даже слишком много, и его избыток используют как компонент бензина.
 +Если же такой установки нет, то требуется дополнительное количество изобутана. Есть две возможности — купить его или получить на установке изомеризации бутана. \\
 +
 +==== Технологический процесс ====
 +Сырьем для этой установки служит н-бутан или смесь н-бутана и изобутана,​ которую иногда (если она поступает с установки газофракционирования) называют нефтяными бутанами. Бутан не должен содержать следов олефинов,​ так как они дезактивируют катализатор. \\
 +
 +Бутаны направляют в колонну фракционирования сырья, где изобутан удаляется,​ а чистый бутан смешивают с небольшим количеством водорода и хлорорганического соединения (которое выполняет роль промотора) и направляют в реактор,​ содержащий платиновый катализатор. На этом катализаторе н-бутан превращается в свой изомер — изобутан. \\
 +
 +{{:​courses:​refining:​установка_изомеризации_бутана.jpg?​500|}} \\
 +
 +Поток, выходящий из реактора,​ на 60% состоит из изобутана,​ а оставшиеся 40% — это н-бутан,​ пропан и более легкие газы. В ректификационной колонне легкие продукты отделяют и направляют в топливную систему,​ а бутаны снова направляют в колонну фракционирования сырья, где н-бутан отделяют и возвращают в процесс. \\
 +
 +**Выходы продуктов**. Если посчитать количества участников процесса,​ то окажется,​ что изобутана получается несколько больше,​ чем используется бутана (это связано с плотностью). По сути дела, на установку входит н-бутан,​ а выходит изобутан,​ вот и все.((Леффлер Уильям Л. Переработка нефти. — 2-е изд., пересмотренное / Пер. с англ. — М.: ЗАО «Олимп-Бизнес»,​ 2004. — 224 с: ил. — (Серия «Для профессионалов и неспециалистов»).)) \\
 +
 +Изомеризация бутана относится к ранним промышленным процессам. Полученный на установке изомеризации изобутан далее алкилировали бутиленами и в результате получали изооктан. ((Ахметов С. А. и др. Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа: Учебное пособие / С. А. Ахметов,​ Т. П. Сериков,​ И. Р. Кузеев,​ М. И. Баязитов;​ Под ред. С. А. Ахметова. — CПб.: Недра, 2006. — 868 с.; ил.)) \\
 +
 +===== ИЗОМЕРИЗАЦИЯ С5/С6 =====
 +
 +//​Запрет на применение тетраэтилсвинца (ТЭС) и требования существенного снижения содержания ароматических углеводородов в бензинах заставляют нефтеперерабатывающие заводы подыскивать новые возможности по введению высокооктановых компонентов в бензин. Одним из таких способов является процесс изомеризации парафиновых углеводородов С<​sub>​5</​sub>/​С<​sub>​6</​sub>​.//​ \\
 +
 +Нормальный пентан,​ который характеризуется октановым числом 62 (ИОЧ), превращается в изопентан,​ ИОЧ которого 92. В случае гексана изменение ИОЧ в результате изомеризации еще более значительно:​ от 25 до примерно 75. Стандартная смесь, содержащая н- и изопентаны и гексаны,​ облагораживается в этом процессе (ИОЧ меняется от 73 до 91). \\
 +
 +//​Сырьем для установок изомеризации могут быть прямогонные легкие бензиновые фракции или легкие бензины гидрокрекинга.//​ \\
 +
 +Так же как и установка изомеризации бутана,​ установка изомеризации пентан-гексановой смеси может включать колонну фракционирования сырья, в которой нормальные углеводороды концентрируются,​ а углеводороды изостроения отделяются. После этого нормальные парафины смешивают с водородом и небольшим количеством органического хлорида и подают в реактор. На платиновом катализаторе,​ находящемся в реакторе,​ примерно половина сырья изомеризуется,​ так что продукт,​ выходящий из реактора,​ (изомеризат) можно фракционировать,​ и полученный при этом нормальный пентан можно возвращать в процесс вплоть до полной конверсии. Это позволяет повысить выход целевого продукта,​ поскольку выход изопентана за однократный пропуск сырья составляет 50-53%, а суммарный его выход равен 95-98%((Смидович,​ Е. В. Технология переработки нефти и газа. Крекинг нефтяного сырья и переработка углеводородных газов : учебник для вузов по специальности «Химическая технология переработки нефти и газа» / Е. В. Смидович. - 4-е изд., стереотип.,​ перепечатка с третьего издания 1980 г. - Москва : Альянс,​ 2011. - 328 с.)). Так как гексаны кипят при более высокой температуре,​ чем н-пентан,​ а изопентан кипит при более низкой температуре,​ то для разделения гексанов требуются дополнительные приспособления;​ поэтому иногда более выгодно не проводить рециркуляцию н-гексана.((Леффлер Уильям Л. Переработка нефти. — 2-е изд., пересмотренное / Пер. с англ. — М.: ЗАО «Олимп-Бизнес»,​ 2004. — 224 с: ил. — (Серия «Для профессионалов и неспециалистов»).)) \\
 +
 +{{:​courses:​refining:​установка_изомеризации_с5-с6.jpg?​500|}} \\
 +
 +++++ Принципиальная технологическая схема отечественной установки изомеризации бензиновой фракции ЛИ-150В |
 +
 +Смесь исходного сырья, рециркулирующего стабильного изомеризата и тощего абсорбента после подогрева в теплообменниках подают на разделение в колонну К-1, откуда сверху отбирают изопентановую фракцию,​ подвергающуюся дальнейшей ректификации в бутановой колонне К-2, где происходит отделение целевого изопентана от бутанов. \\
 +
 +Нижний продукт колонны К-1 подают в пентановую колонну К-3. Нижний продукт этой колонны направляют на фракционирование в изогексановую колонну К-4, с верха которой отбирают второй целевой продукт процесса — изогексан. \\
 +
 +Отбираемую с верха К-3 пентановую фракцию,​ содержащую около 91 % мас. н-пентана,​ смешивают с водородсодержащим газом и после нагрева в трубчатой печи П-1 до требуемой температуры направляют в реактор изомеризации со стационарным слоем катализатора Р-1. \\
 +
 +Парогазовую смесь продуктов реакции охлаждают и конденсируют в теплообменниках и холодильниках и подают в сепаратор С-5, а циркулирующий ВСГ из С-5 после осушки в адсорбере Р-2 компрессором — на смешение с сырьем. Изомеризат после стабилизации в колонне К-5 направляют на ректификацию вместе с сырьем. Из газов стабилизации в абсорбере К-6 извлекают изопентан подачей части гексановой фракции,​ отбираемой из К-4. Балансовое количество гексановой фракции поступает в аналогичную секцию изомеризации (при низком содержании н-гексана в сырье его изомеризуют в смеси с н-пентаном). \\
 +
 +{{:​courses:​refining:​установка_изомеризации_по_ахметову.jpg?​500|}}
 +
 +++++
 +
 +Активные центры катализатора,​ как металлические,​ так и кислотные,​ в отсутствие водорода быстро отравляются в результате закоксовывания катализатора. \\
 +
 +Для подавления побочных реакций крекинга процесс проводят под повышенным давлением при циркуляции водородсодержащего газа. \\
 +
 +В современных бифункциональных катализаторах изомеризации н-алканов в качестве металлического компонента используются платина и палладий,​ а в качестве носителя — фторированный или хлорированный оксид алюминия,​ а также алюмосиликаты или цеолиты,​ внесенные в матрицу оксида алюминия. Алюмоплатиновые фторированные катализаторы позволяют осуществить процесс изомеризации при 360...420 °С и называются высокотемпературными. Металл-цеолитные катализаторы используются при 230...380 °С (в зависимости от типа цеолита) и названы среднетемпературными. Алюмоплатиновые катализаторы,​ промотированные хлором,​ применяют при 100...200 °С и названы низкотемпературными. Использовавшийся ранее в качестве катализатора хлорид алюминия в настоящее время не применяется.((Ахметов С. А. и др. Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа: Учебное пособие / С. А. Ахметов,​ Т. П. Сериков,​ И. Р. Кузеев,​ М. И. Баязитов;​ Под ред. С. А. Ахметова. — CПб.: Недра, 2006. — 868 с.; ил.)) \\
 +
 +**Выходы продуктов**. Изомеризация углеводородов C<​sub>​5</​sub>/​C<​sub>​6</​sub>​ несколько сложнее,​ чем изомеризация бутана. В продуктах содержится 2—3% легких газов (С<​sub>​4</​sub><​sup>​-</​sup>​)- В зависимости от количества рециркулята,​ октановое число (ИОЧ) изомеризата меняется от 80 до 91, при этом чем больше энергетические затраты (фракционирование,​ перекачивание),​ тем больше октановое число. \\
 +
 +**Резюме**. Изомеризация бутана,​ при которой н-бутан превращается в изобутан,​ нужна для получения необходимого сырья для процесса алкилирования. Изомеризация С<​sub>​5</​sub>/​С<​sub>​6</​sub>​ является методом увеличения октанового числа легких компонентов бензина за счет превращений н-пентана и н-гексана,​ которые содержатся в большом количестве в легком прямогонном бензине. \\
 +
 +{{:​courses:​refining:​установка_изомеризации_московский_нпз.jpg?​900|}}
 +
 +Для желающих более глубоко изучить материал предлагаем ознакомиться с различными технологическими схемами изомеризации в зависимости от применяемого катализатора:​ //
 +
 +http://​nefthim.ru/​node/​protsess-izomerizatsii //
 +
 +Получить представление о том, как выглядит установка изомеризации,​ вы можете,​ посмотрев следующее видео: \\
 +
 +{{youtube>​kI-vU-A2yFw?​medium}}
 +
 +===== Словарь =====
 +|изобутан |iso-butane |
 +|изомеризация |isomerization |
 +|побочная реакция |side reaction |
 +|тетраэтилсвинец |tetraethyllead |
 +|целевой продукт |target product |
 +
 +
 +
 +[[dsp:​blogpage|Назад в блог]]
 +
 +{{tag>​Тема}}
 +
 +~~DISCUSSION|Комментарии переводчиков~~
courses/refining/изомеризация.txt · Последние изменения: 19.05.2016 12:16 — wikicat