Процесс изомеризации «Пенекс»

Процесс изомеризации предназначен для превращения нормальных парафинов в изопарафины с более высоким октановым числом на катализаторе на основе хлорированной окиси алюминия, содержащего платину в присутствии водорода.

Ниже приведены схемы некоторых основных и побочных реакций процесса.

Целевыми в процессе являются реакции изомеризации с образованием изопарафинов:

Н-гексан 2-Метилпентан

СН₃

|

СН₃¾(СН₂)₄¾ СН₃ «СН₃ ¾СН¾ СН₂¾ СН₂¾ СН₃

24,8 ОЧ ИМ 73,4 ОЧ ИМ

3-Метилпентан

СН₃

|

СН₃¾(СН₂)₄¾ СН₃ «СН₃ ¾СН₂¾ СН¾ СН₂¾ СН₃

74,5 ОЧ ИМ

2,2 Диметилбутан

СН₃

|

СН₃¾(СН₂)₄¾ СН₃ «СН₃ ¾С¾ СН₂¾ СН₃

|

СН₃

91,8 ОЧ ИМ

2,3 Диметилбутан

СН₃

|

СН₃¾(СН₂)₄¾ СН₃ «СН₃ ¾СН¾ СН¾ СН₃

|

СН₃

104,3 ОЧ ИМ

Н-пентан Изопентан

СН₃

|

СН₃¾(СН₂)₃¾ СН₃ «СН₃ ¾СН¾ СН₂¾ СН₃

61,8 ОЧ ИМ 93,0 ОЧ ИМ

Кроме реакций изомеризации парафинов протекает еще несколько других важных реакций, в том числе:

1. Размыкание колец нафтеновых соединений;

2. Изомеризация нафтенов;

3. Насыщение бензола;

4. Гидрокрекинг.

Размыкание колец: В сырье установки «Пенекс» обычно присутствуют три нафтеновых соединения: - циклопентан (ЦП), метилциклопентан (МЦП) и циклогексан (ЦГ). При размыкании колец эти соединения гидрируются с образованием парафиновых углеводородов. Протекание реакций размыкания колец ускоряется при повышении температуры в реакторе. Для типичных условий в реакторе установки изомеризации глубина превращения при размыкании нафтеновых колец с образованием парафиновых углеводородов составляет около 20-40 %.

Изомеризация нафтенов: Нафтеновые углеводороды метилциклопентан (МЦП) и циклогексан (ЦГ) находятся в равновесии. По мере повышения температуры реакция изомеризации нафтенов смещается в сторону образования метилциклопентана.

Метилциклопентан Циклогексан

«

89,3 ОЧ ИМ 84,0 ОЧ ИМ

Насыщение бензола: Катализатор обеспечивает насыщение бензола с образованием циклогексана. Эта реакция протекает очень быстро и при очень низких температурах. Насыщение бензола не ограничено достижением условий равновесия в реакторе изомеризации, и глубина превращения должна составлять 100 %. При протекании реакций насыщения бензола выделяется тепло. Количество выделяющегося при протекании этой реакции тепла ограничивает допустимое содержание бензола в сырье. Допустимое содержание бензола в сырье до 5 % масс. Функция насыщения бензола в катализаторе изомеризации обеспечивается платиной.

С₆Н₆ + 3Н₂ → С₆Н₁₂

>100 ОЧ ИМ 84,0 ОЧ ИМ

Гидрокрекинг: Степень превращения при гидрокрекинге, протекающем на установке «Пенекс», зависит от качества сырья и жесткости эксплуатационного технологического режима. Крупные молекулы, такие, как С₇, легче подвергаются гидрокрекингу по сравнению с более мелкими молекулами. Парафины С₅ и С₆ также в некоторой степени подвергаются гидрокрекингу. По мере приближения к равновесию изомеризации парафинов С₅/С₆, степень гидрокрекинга увеличивается. Если изомеризация протекает слишком интенсивно, в результате протекания реакций гидрокрекинга снижается выход жидких продуктов и увеличивается выделение тепла. В результате протекания реакций гидрокрекинга образуется метан, этан, пропан и бутан.

СН₃

|

СН₃¾(СН₂)₅¾ СН₃ + Н₂ → СН₃ ¾ СН₂¾ СН₃ + СН₃ ¾ СН¾ СН₃

Н-гептан Пропан Бутан

Реакции процесса изомеризации «Пенекс» происходят при следующих режимах:

а) температура на входе в реакторы, ^оС 132 -199;

б) давление на выходе из второго реактора, МПа - 2,9 - 3,2;

в) объемная скорость – объем подаваемого сырья в час на объем катализатора -

1-2 час^-1;

г) мольное соотношение водород: сырье (Н₂: НС) = 1-2:1;

д) кратность циркуляции водородсодержащего газа нм³/м³ сырья –

не менее 300;

Процесс изомеризации протекает на катализаторе I-82 на основе хлорированной окиси алюминия, содержащем платину.

Поиск по сайту: