Производство экологически чистых автобензинов | |
Автор: drug | Категория: Прочее | Просмотров: | Комментирии: 0 | 21-08-2013 11:30 |
Введение
Необходимость улучшения качества автомобильных бензинов в России связана с ростом потребления высокооктановых бензинов и повышением экологических требований к ним. В первую очередь это относится к ограничениям в составе бензинов бензола и суммы ароматических углеводородов. Объем выпуска бензинов с ИОЧ 80 снижается, несмотря на практику использования всевозможных добавок к ним для получения (часто суррогатных) бензинов с более высоким октановым числом. В России бензина АИ-80 производится больше, чем потребляется, а бензина АИ-95 потребляется больше, чем производится на НПЗ [1].
Допускаемый существующими в России нормами уровень содержания токсичного бензола в бензине АИ-80 или Нормаль-80 в пять раз превышает норму для бензинов класса Евро - 3. При временном сохранении потребности устаревшего автопарка в низкооктановом бензине, вероятно, необходимо ввести более жесткое ограничение на содержание бензола (менее 1% об.) в бензине марки Нормаль-80 для обеспечения хотя бы экологических требований к бензинам по нормам Евро - 3. Ожидаемое увеличение парка легковых автомобилей к 2015 г. составит почти в 1,5 раза, в основном за счет автомобилей экологического класса 4, уже сейчас требует подготовки к выпуску бензинов, отвечающих перспективным требованиям норм Евро - 4 и Евро - 5. Вступление России в ВТО также определяет необходимость введения соответствующих (европейских) стандартов на качество автотоплив, модернизации НПЗ и использования конкурентоспособных катализаторов и технологий переработки нефтяных фракций [1].
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 С5 и С6, входящих в состав низкокипящих фракций бензина [2].
Целевым назначением процессов каталитической изомеризации в современной нефтепереработке является получение высокооктановых изокомпонентов автобензинов или сырья нефтехимии, прежде всего изопентана для синтеза изопренового каучука [3].
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 изо-пентаны и гексаны, облагораживается в этом процессе (ИОЧ меняется от 73 до 91)
1 Теоретические основы процесса
Производство экологически чистых автобензинов, соответствующих все более жестким стандартам, обуславливает необходимость больших инвестиций в модернизацию действующих установок и строительство новых объектов по производству автокомпонентов.
Среди всех процессов производства автокомпонентов в последние годы наибольшую популярность получил процесс изомеризации легких бензиновых фракций. Это обусловлено рядом факторов и показателей качества (Таблица 1).
Таблица 1 - Факторы инвестиционной привлекательности процесса изомеризации легких бензиновых фракций.
1. Сырьевая база |
На любом НПЗ имеется прямогонные пентан-гексановые фракции. Дополнительно – легкие фракции риформинга, гидроочистки, каталитического крекинга, гидрокрекинга. |
2. Содержание в продукте |
|
- бензола |
Отсутствие |
- ароматических углеводорода |
Отсутствие |
3. Фракционный состав |
Увеличивает долю автобензина выкипающего до 100 ºС |
4. Октановое число |
ИОЧ от 82 до 92 пунктов. Выравнивает октановые числа по фракционному составу автобензина. |
5. Эксплуатационные затраты |
Самые низкие среди всех процессов получения высокооктановых неароматических автокомпонентов. |
Если процесс риформинга выводит из бензинового сырья тяжелые низкооктановые бензиновые фракции прямой гонки и гидрокрекинга (100 - 180 0С) и превращает их в ароматизированные высокооктановые компоненты, то процесс изомеризации извлекает из состава бензина низкооктановые легкие прямогонные и вторичные компоненты и вводит взамен них высокооктановые изомеры, которые не содержат бензола и имеют высокие значения октановых характеристик [1].
В отличие от катализата риформинга важнейшим потребительским свойством изомеризатов является минимальная разница между октановыми числами по исследовательскому и моторному методам (2-3 пункта). В связи с этим высокооктановый изомеризат является наиболее подходящим компонентом для смешения с катализатом риформинга по нескольким важным аспектам:
— для увеличения октановых чисел легкой части бензина от Н.К. до 100 0С;
— для уменьшения в товарном бензине разницы между ИОЧ и МОЧ и повышения октанового индекса;
— для удаления из бензина бензола и снижения общего содержания ароматики;
— для выравнивания значений октановых чисел бензина по всей массе испаряемого топлива.
За последние 10 лет процесс изомеризации стал одним из самых рентабельных способов получения высокооктановых и экологически чистых компонентов бензина, который широко применяется в зарубежной нефтепереработке для повышения октановых чисел бензина С5-100 °С путем перегруппировки молекулярной структуры нормальных парафинов в их изомеры с более высоким октановым числом.
Это явилось следствием целого ряда технических усовершенствований в технологии изомеризации и способах выделения получаемых разветвленных изомеров.
Так, если до 90-х годов прошлого века процесс изомеризации осуществляли по аналогии с риформингом с циркуляцией водородсодержащего газа, то в настоящее время освоена схема с однократной подачей водорода. Она обеспечила снижение на 20% капитальных и эксплуатационных затрат в сравнении с ранее применявшейся технологией. Кроме того, в процессе изомеризации все шире стали применять рецикл выделяемых различными способами н-пентанов и н-гексанов.
В целом современный технологический комплекс изомеризации легких бензиновых фракций С5 - С6 состоит из нескольких основных блоков: блока гидроочистки сырья, блока реакторов изомеризации с высокоактивным цеолитным или аморфным катализатором, блока стабилизации изомеризата, блоков выделения и рециркуляции низкооктановых углеводородов нормального строения, как непрореагировавших, так и содержащихся в исходном сырье [2].
На сегодняшний день лидер в лицензировании технологии изомеризации – компания UOP, по ее технологиям в мире на сегодняшний день эксплуатируется более 220 установок. Свыше 30 установок в мире эксплуатируются по лицензиям фирмы Axens.
Лицензионные предложения имеют также фирмы Lummus Global, CDTECH and Lyondell Chemical Co., Kellogg Brown & Root Inc., Technology Solutions Division of ConocoPhillips и др.
За рубежом наиболее широко используются два вида изомеризации:
- низкотемпературная (120 °С), катализатор платина на хлорированном оксиде алюминия (катализатор АТ-26 – Akzo Nobel; катализатор IS632- Axens);
- среднетемпературная (260 °С), катализатор – платина и палладий на цеолитных носителях (катализатор TIP – фирмы UOP; катализатор Хайзомер – фирмы Shell; Изопар – фирмы Sepsa и Süd-Chemie).
Проекты технологий изомеризации основных разработчиков — UOP и Axens — представляют возможность широкого выбора вариантов переработки исходного сырья с учетом различных требований НПЗ-заказчика. Сырьем могут быть легкие бензины прямой гонки, бензины-рафинаты (после экстракции ароматики), легкие бензины риформинга (фракция до 100 оС), легкие бензины гидрокрекинга, непосредственно фракции С5-С6, полученные из газового конденсата или другого сырья.
Из отечественных разработок следует отметить технологию "Изомалк-2", фирмы "НПП Нефтехим" (г. Краснодар).
Наиболее простой схемой изомеризации, осуществляемой на цеолитных и аморфных катализаторах является система однопроходного пропуска углеводородного сырья через реакторы. Принципиальная технологическая схема однопроходного процесса изомеризации UOP показана на рис. 1. На рис. 2 приведена схема однопроходного процесса Axens.
Рисунок 1 - Изомеризация Penex (UOP)
Процесс Penex предусматривает непрерывную каталитическую изомеризацию пентанов, гексанов и их смесей. Реакции проходят в атмосфере водорода, в слое неподвижного катализатора, а условия процесса способствуют протеканию изомеризации с минимальным гидрокрекингом [3].
ИОЧ обычной легкой нафты С5-С6 может быть увеличено до 82-84 при проведении процесса без циркуляции углеводородов. Если его проводить с возвратом непревращенных н-пентана, н-гексана и/или метилпентанов, то ИОЧ может быть доведено до 87-93 пунктов. Может быть предложено несколько систем разделения компонентов для циркуляции: адсорбция в паровой фазе (процесс IsoSiv), адсорбция в жидкой фазе (процесс Molex), разгонка в деизогексанизаторе или комбинация разгонки и селективной адсорбции.
В процессе Penex циркуляция водорода не нужна, высокая степень превращения достигается при низкой температуре с хорошим выходом. Огневой подогреватель не требуется. Обычно устанавливаются последовательно два реактора, в которые загружаются равные количества катализатора.
Сырье и свежий водород сушат (1) цеолитами, смешивают, подогревают теплообменом с продуктами реакции и паром и подают в реакторы (2). Реакционную смесь после теплообмена вводят в стабилизационную колонну (3). Кубовый продукт этой колонны направляют на приготовление бензина (процесс без циркуляции) или на разделение адсорбцией или фракционированием (процесс с циркуляцией). Отогнанные легкие продукты выдают в топливную сеть.
Таблица 2- Зависимость капиталовложения от варианта схемы
Вариант схемы |
Капиталовложения, млн. долл. |
Penex (однопроходная) |
8,5 |
Penex/Деизогексанизатор |
15,5 |
Penex/ Molex |
23,4 |
Рисунок 2 – Схема однопроходного процесса изомеризации Аxens:
1 – реакторы; 2 – колонна стабилизации; 3- скруббер
Процесс предусматривает непрерывную изомеризацию углеводородов во фракциях с высоким содержанием парафинов С5- С6 с целью получения компонента бензина, имеющего высокое ИОЧ и МОЧ.
Может быть осуществлено несколько вариантов процесса изомеризации С5-С6. С любым из двух катализаторов (цеолитным или алюмохлоридным) могут быть реализованы следующие процессы:
- без циркуляции для небольшого повышения ОЧ с малыми затратами;
- с возвратом н-парафинов в процесс для их полного превращения и для существенного повышения ОЧ;
- с полным превращением н-парафинов и со значительным превращением низкооктановых (ОЧ=75) метилпентанов для получения максимального прироста ОЧ [9].
В России разработан целый ряд технологий изомеризации легких бензиновых фракций. Прежде всего, это процесс Изомалк – среднетемпературная изомеризация, который в зависимости от количества изопентана в сырье и технологической схемы — за проход, с деизопентанизатором или с полным рециклом низкооктановой части изомеризата может осуществляться с получением изомеризата с октановым числом 80, 90 или 82—85 по исследовательскому методу (ИМ) соответственно.
В России на НПП "Нефтехим" были изучены сверхкислотные системы SbF5-HF, TaF5-HF, NbF5-HF, WF6-HF, хлорированные катализаторы Pt/Al2O3-Cl. Но с учетом потребности российской нефтепереработки в 90-е годы XX-го столетия, первой промышленной технологией изомеризации, разработанной НПП Нефтехим, стала технология Изомалк-1 на базе цеолитного катализатора СИ-1, обладающего повышенной стойкостью к действию примесей в сырье, серы и воды.
Пуск первой установки изомеризации Изомалк-1 был осуществлен в 1999 г. на Рязанском НПЗ. Цеолитный катализатор СИ-1 эксплуатировался до 2005 года. Но уже в 2001-2002 годах была поставлена задача скорейшего завершения разработки нового катализатора изомеризации, способного работать в термодинамически более выгодной для изомеризации пентанов и гексанов температурной области 130-180 °C и при этом обладать более высокой устойчивостью к действию каталитических ядов по сравнению с хлорированными катализаторами.
Технология "Изомалк-2" является новейшей разработкой в области изомеризации легких бензиновых фракций. Особенностью технологии является использование катализатора, обеспечивающего протекание процесса в термодинамически выгодной для изомеризации парафиновых углеводородов низкотемпературной области 130-170 °C, обладающего повышенной устойчивостью к действию каталитических ядов — воды, серы, азота.
В основе технологии изомеризации "Изомалк-2" лежит оксидный сульфатированный катализатор СИ-2.
C учетом основных характеристик катализатора СИ-2 технология "Изомалк-2" предусматривает предгидроочистку сырья, но в отличие от хлорированных катализаторов специальная адсорбционная очистка гидрогенизата от микропримесей серы, азота и воды не требуется. Необходимые требования по содержанию микропримесей достигаются обычной гидроочисткой и отпаркой нестабильного гидрогенизата. Реакторный блок "Изомалк-2" включает один или два реактора с охлаждением газопродуктового потока в теплообменнике. При выборе одного реактора требуется "квенч" холодного ВСГ на входе во второй слой катализатора.
Необходимость охлаждения газопродуктового потока обусловлена не сколько экзотермичностью реакций изомеризации, сколько большой экзотермичностью гидрирования бензола, содержащегося в сырье. Поэтому технологическая схема установки зависит от состава сырья. Технология "Изомалк-2" позволяет перерабатывать пентан-гексановые фракции со значительным количеством бензола (до 5-8%) и углеводородов С7 до 10%. Но в таких случаях используются специальные технические решения.
Октановое число изокомпонента, получаемого по технологии "Изомалк-2" определяется в основном выбором варианта технологической схемы. Все остальные показатели остаются неизменными — межрегенерационный период не менее 4-х лет и может достигать 8 лет, общий срок службы катализатора 10 лет, выход изокомпонента 98-99% масс. и может снижаться только при увеличении концентрации углеводородов С7 более 3%.
Процесс Изомалк протекает с высокой селективностью и позволяет «за проход» увеличивать октановое число примерно на 12 пунктов [4].
Последние 10 лет на мировом рынке по разработке и внедрению технологий изомеризации бензиновых фракций работают и конкурируют в основном 3 фирмы – UOP (США), Axens (Франция) и ОАО "НПП Нефтехим". Четвертая фирма, Süd-Chemie, еще работающая в этой области, в настоящее время существенно уступает конкурентам, предлагая лишь устаревшую технологию на цеолитных катализаторах.
На сегодняшний день лидер в лицензировании технологии изомеризации компания UOP, по ее технологиям в мире на сегодняшний день эксплуатируется более 220 установок. Из них более 120 установок работают по процессу Penex, 60 установок – на цеолитных катализаторах (к ним относится процесс TIP) и более 10 установок – по технологии Par-Isom. Свыше 30 установок в мире эксплуатируются по лицензиям фирмы Axens и более 20 – на основе процесса CKS ISOM компании Sūd-Chemie. Процессы Изомалк-2 ОАО «НПП Нефтехим» эксплуатируются не только в России, имеются по одной установке на Украине и в Румынии
Фирма UOP представляет на рынке 2 технологии – на основе хлорированных катализаторов (Penex) и на основе сульфатированных оксидных катализаторов (Par-Isom).
Фирма Axens предлагает к внедрению только технологию на базе хлорированных катализаторов, аналогичную технологии Penex.
НПП Нефтехим представляет для использования свою технологию "Изомалк-2", которая основывается на применении сульфатированного оксидного катализатора СИ-2.
Технологии изомеризации с использованием хлорированных катализаторов характеризуются высокой эффективностью и применяются в промышленности уже несколько десятилетий. Однако они обладают рядом недостатков:
1. Высокая чувствительность катализаторов к действию каталитических ядов. Хлорированные катализаторы требуют использования специальных методов подготовки сырья, которые влекут за собой дополнительные затраты. Но полностью исключить технологические нарушения и соответствующие проскоки серы, азота и воды эти методы не могут. Поэтому возможна полная и безвозвратная дезактивация катализатора с последующим простоем установки.
2. Для компенсации потери хлора в катализаторах во время эксплуатации требуется постоянная подача хлора в реакционную зону и, соответственно, появляются хлорсодержащие сбросы с установки, требующие защелачивания и утилизации. Появляются щелочные отходы.
3. В связи с особенностью химического состава, хлорированные катализаторы по мере эксплуатации и при наличии микропримесей влаги в сырье постепенно снижают свою активность и октановое число к концу пробега снижается приблизительно на 1 пункт в сравнении с началом пробега.
4. Хлорированные катализаторы не регенерируются, и общий срок их службы составляет 5 лет.
Технология Par-Isom (UOP) во многом решает перечисленные выше проблемы. Оксидные катализаторы значительно более устойчивы к действию проскоков каталитических ядов и могут быть отрегенерированы на установке. Но по активности катализаторы для процесса Par-Isom уступают хлорированным катализаторам. Поэтому фирма UOP для этого процесса дает более низкие гарантированные октановые показатели изокомпонента, по сравнению с технологией Penex [5].
ОАО "НПП Нефтехим" представляет свою технологию "Изомалк-2" как не уступающую технологиям Penex и Axens по основным показателям – октановому числу изокомпонента и выходу целевого продукта. При этом технология "Изомалк-2" обладает преимуществами:
- восстанавливаемость активности катализатора (СИ-2) при проскоках каталитических ядов;
- регенерируемость катализатора с межрегенерационным периодом 5 лет;
- общий срок службы катализатора составляет 10-12 лет;
- за счет совокупности преимуществ катализатора капитальные затраты снижаются приблизительно на 10-20%.
Сравнение известных мировых технологий и катализаторов изомеризации говорит о ряде преимуществ технологии "Изомалк-2" и катализатора СИ-2. Благодаря этому, на ряде нефтеперерабатывающих заводов России предпочтение отдано этой технологии:
Катализатор СИ-2 успешно используется на 6-ти российских заводах:
- Уфанефтехим - установка риформинга Л-35/5-300 была перепрофилирована 2003 году на процесс "Изомалк-2" «за проход». Мощность установки составляла 300 тыс. тонн в год. В 2008 году, после реконструкции, первой регенерации и дозагрузки катализатора СИ-2, установка переведена на схему с рециклом гексанов. Мощность установки сейчас составляет 500 тыс. т в год по сырью, установка вырабатывает изокомпонент с октановым числом 87-88 пунктов по исследовательскому методу;
- Уфимский НПЗ - установка изомеризации мощностью 300 тыс. тонн в год с рециклом гексанов работала на цеолитном катализаторе ИПМ-02. После успешной замены катализатора во втором реакторе в июне 2008 года октановое число повысилось на 6 пунктов по исследовательскому методу;
- Ново-Уфимский НПЗ - установка изомеризации с рециклом гексанов мощностью 500 тыс. тонн в год переведена с цеолитного катализатора IS-632 фирмы Axens на катализатор СИ-2 в апреле 2009 года. Октановое число изокомпонента возросло на 5 пунктов;
- Рязанская НПК - установка «Детол» была реконструирована сначала для процесса «Изомалк-1» на цеолитном катализаторе СИ-1, а затем, в 2005 году переведена на катализатор СИ-2 по технологии «Изомалк-2». Октановое число составляет 83-84 пункта по исследовательскому методу, мощность установки – 450 тыс. тонн в год по сырью;
- Киришинефтеоргсинтез - установка риформинга Л-35-11/300 была реконструирована на процесс "Изомалк-2" по схеме «за проход» и пущена в 2005 году при мощности 500 тыс. т/год по сырью. На текущий момент пробег катализатора без регенерации составляет 5 лет, межрегенерационный пробег ожидается в пределах 6-7 лет, октановое число составляет 83-84 пункта по и.м.
- Омский НПЗ - после закупки лицензии UOP на процесс Penex было решено проектировать установку изомеризации по технологии "Изомалк-2". Такое решение было принято на основе сравнения экономической эффективности двух процессов. Установка в Омске мощностью 800 тыс. тонн в год по схеме с рециклами малоразветвленных гексанов и н-пентана введена в эксплуатацию в октябре 2010 г.
- 30 октября 2011 г. В Ярославнефтеоргсинтез состоялось торжественное открытие новой установки изомеризации бензиновых фракций С5-С6 "Изомалк-2" мощностью 600,8 тыс. тонн в год. Установка работает по схеме с деизопентанизацией сырья и рециклом С6.
В связи с принятием нового технического регламента, в России, начиная с 2002 года, наблюдается период активного ввода в эксплуатацию установок изомеризации на российских НПЗ.
1.1 Химизм и катализаторы процесса
Для реакции изомеризации значение катализаторов особенно велико, так как с понижением температуры в продуктах реакции увеличивается равновесное содержание изомеров разветвленного строения. При низких температурах снижается интенсивность нежелательных побочных реакций. Поэтому важнейшее требование к изомеризующим катализаторам — достижение оптимальных скоростей реакции при минимально возможной температуре процесса. Для предотвращения отложения кокса изомеризацию проводят с применением водорода и под давлением. Промышленные процессы ведут в следующем режиме: температура — 0—480 °С, давление 1,4—10,5 МПа (14—105 кгс/см2), объемная скорость подачи сырья 1—6 ч-1. Основными катализаторами являются: Фриделя — Крафтса, сульфид вольфрама, бифункциональные, цеолитсодержащие с благородными металлами (Pt, Pd и др.) и комплексные (бифункциональные и цеолитсодержащие катализаторы Фриделя — Крафтса). Изомеризацию с использованием катализаторов Фриделя — Крафтса можно осуществлять при 2 МПа (20 кгс/см2) и 40—120 °С и даже при 24—50 °С (катализаторы на основе брома). В присутствии таких катализаторов, как хлористый алюминий с промоторами, изомеризацию парафинов можно осуществлять при температурах ниже комнатной. Последние исследования показали, что изомеризация парафиновых углеводородов в присутствии хлористого алюминия значительно ускоряется при наличии в реакционной смеси следов олефина. Однако эти катализаторы, являющиеся сильными кислотами, вызывают значительную коррозию аппаратуры, что сдерживает их широкое промышленное применение. Остальные, неагрессивные катализаторы изомеризации (кроме катализаторов типа Фриделя — Крафтса) требуют более высоких температур и давления водорода, что приводит к образованию большого количества побочных продуктов. Изомеризация с применением наиболее часто используемых бифункциональных катализаторов в среде водорода протекает с образованием промежуточных олефинов [6]. Изомеризация олефинов может идти с образованием изоолефинов или перемещением двойной связи. В присутствии платинового или палладиевого катализатора двойная связь перемещается уже при 200 °С. С передвижением двойной связи вглубь молекулы заметно увеличивается детонационная стойкость углеводорода. Так, октановое число октена-1 равно 25, октена-2 — около 55, октена-3 — более 73, а октена-4 — 91. Изомеризация нафтенов может проходить с превращением их в олефины и с изменением числа углеродных атомов в цикле. Существует много других типов реакций изомеризации, например алкилароматических углеводородов, в том числе ксилолов для получения л-ксилола, а также других углеводородов. Общим для них является карбоний-ионный механизм реакций.
Реакция изомеризации, как уже отмечалось, протекает в среде водорода, роль которого сводится к подавлению реакций полимеризации и крекинга, ведущих к дезактивации катализатора. Реакция протекает с очень небольшим положительным тепловым эффектом и не требует промежуточного подвода тепла в реакторы. Поэтому технологический процесс изомеризации осуществляется в одну ступень.
Выход изомеризата от сырья составляет 93—97%; чем тяжелее сырье, тем меньше выход. По мере утяжеления сырья снижается октановое число изомеризата как без ТЭС (по исследовательскому методу с 90—92 для фракции C5 до 75—88 для фракции C6), так и с 0,8 мл/л ТЭС (со 102—104 для фракции C5 до 93—100 для фракции С6). Рециркуляция способствует повышению октанового числа. Если необходимо получить изомеризат с более высоким октановым числом, то выделяют фракцию изопентана. Кроме изомеризата получают некоторое количество газа.
При протекании процесса на платиновом катализаторе образуется небольшое количество олефинов (0,2—0,4%), которые могут превращаться в высокополимерные продукты, отлагающиеся на поверхности катализатора. Для предотвращения этого, а также для увеличения срока службы катализатора в системе поддерживают высокое парциальное давление водорода. Тогда образующиеся олефины гидрируются, а получаемые парафиновые углеводороды могут подвергаться изомеризации. Выход и качество продуктов изомеризации зависят не только от катализатора и сырья, но и от технологического режима процесса[7].
1.2 Основные факторы процесса
Установки изомеризации эксплуатируют во многом так же, как установки каталитического риформинга. Остановимся на основных факторах технологического режима и его влиянии на материальный баланс и качество продуктов изомеризации.
1.2.1Температура
С повышением температуры скорость реакции изомеризации возрастает, достигая предела, определяемого равновесием. Дальнейшее повышение температуры приводит к усилению реакции гидрокрекинга с образованием легких газов и существенно не влияет на изомеризацию пентана. При этом возрастает расход водорода, а равновесие смещается в сторону компонентов нормального строения. Если изомеризацию н-пентана проводят в присутствии платинированных синтетических цеолитов, то при повышении температуры с 350 до 3750C выход изопентана возрастает более чем в 1,5 раза.
Повышение температуры до 4000C приводит к усилению реакций гидрокрекинга и снижению выхода изопентана.
1.2.2 Давление
С точки зрения термодинамики давление не должно влиять на реакцию изомеризации, например пентана, так как эта реакция протекает без изменения объема. Однако с уменьшением давления от 3 до 1 МПа (от 30 до 10 кгс/см2) выход изопентана возрастает. Это особенно заметно при пониженных температурах. По мере повышения температуры влияние давления на реакцию ослабевает. Так, при температуре 350 0C снижение давления с 3 до 1,5 МПа (с 30 до 15 кгс/см2) увеличивает выход изопентана над катализатором CaY + платина на 7%, при температуре 375 0C — на 3,6%. При атмосферном давлении и температуре 350—370 0C изомеризация практически не идет, а происходит сильный крекинг. Кроме того, продолжительная работа при пониженном давлении (1,5 МПа, 15 кгс/см2) заметно уменьшает активность катализатора вследствие отложения кокса на его поверхности. При давлении 3 МПа (30 кгс/см2) после ПО ч работы активность катализатора остается прежней.
1.2.3 Объемная скорость подачи сырья
При постоянной глубине превращения объемная скорость подачи сырья и температура одинаково влияют на процесс. В практически важном интервале уменьшение объемной скорости вдвое равноценно повышению температуры процесса примерно на 8—11 °С. Температура и равновесие изомеризации. Равновесное содержание парафинов изостроения возрастает с понижением температуры реакции. Равновесный состав продуктов изомеризации пентановой фракции менее подвержен влиянию температуры, чем гексановой [8].
- Лабораторная работа 1 Тема: Определение качества бензина
- Лабораторная работа 9 Тема: Качественная проба на активные сернистые соединения в составе бензинов
- Лабораторная работа 7 Тема: Определение давления насыщенных паров бензина
- Лабораторная работа №1 Тема: Определение качества бензина
- Лабораторная работа 10 Тема: Определение кислотности светлых нефтепродуктов.