Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Промышленные катализаторы изомеризации парафиновых углеводородов

В мировой промышленной практике нашли применение несколько типов процессов изомеризации парафиновых углеводородов. Их различия обусловлены свойствами применяемых катализаторов.

Процессы высокотемпературной изомеризации пентан-гексановых фракций осуществляемые при 350-4200С, получили распространение, начиная с 50-х годов. В качестве катализаторов использовались бифункциональные катализаторы металл – оксид алюминия, промотированный фтором, и металл – алюмосиликаты. Достигаемая глубина изомеризации н-пентана «за проход» составляет 50-55%, октановое число изомеризата пентан-гексановой фракции 75 (ИМ) в чистом виде [2].

Применение высоко кремнезёмных цеолитов типа морденит послужило основанием для создания в 70-х годах процесса среднетемпературной изомеризации пентан-гексановой фракции, осуществляемого в среде водорода при 230-3000С. При проведении процесса по схеме «за проход» изомеризат имеет октановое число 80-82 (ИМ), с выделением н-парафинов на молекулярных ситах октановое число 89 (ИМ) [2].

Начиная с 60-х годов получили развитие процессы низкотемпературной изомеризации н-бутана, н-пентана и пентан-гексановой фракции на алюмоплатиновых катализаторах, модифицированных обработкой хлорорганическими соединениями или хлоридом алюминия.

Одним из важных элементов технологии процесса изомеризации является защита катализаторов от отравления примесями, содержащимися в углеводородном сырье и водородсодержащем газе, поступающем в реактор. К числу таких примесей относятся сернистые и азотистые соединения, оксид и диоксид углерода, вода. Ароматические нафтеновые углеводороды, содержащиеся в сырье, также влияют на протекание процесса.

Действие примесей зависит от природы катализатора и температуры процесса и резко усиливается при проведении процесса при низких температурах, что связано со спецификой процессов адсорбции и физико-химическими свойствами катализаторов [2].

Низкотемпературная изомеризация протекает в термодинамически выгодных условиях, глубина изомеризации и выход изомеров максимальны, катализаторы, предлагаемые UOP и British Petroleum, представляют собой платинированный оксид алюминия, на который сублимацией наносится до 75% мас. AlCl3. Катализаторы этого типа широко используются и в настоящее время. Однако они очень чувствительны к условиям эксплуатации и это обстоятельство ограничивает их применение в нашей стране. При работе на алюмоплатиновых катализаторах низкотемпературной изомеризации, в которых массовая доля хлора составляет 12%, присутствие воды в сырье приводит к необратимому отравлению катализатора из-за дезактивации активных центров.

Вышеописанные катализаторы относятся к сверхкислотным. Другой пример сверхкислотных катализаторов, относящихся к низкотемпературным – производные сульфата циркония [12-17]. Активно исследуется влияние условий приготовления, составав катализаторов на их активность в скелетной изомеризации н-парафинов различной молекулярной массы, от С4 до С9. Катализаторы на основе твёрдых сверхкислот, не содержащие AlCl3, очень перспективны в процессах изомеризации самых разных видов нефтепродуктов. Их основные достоинства:

· Низкая температура процесса на уровне 50-1000С, что даёт возможность получать высокие выходы изомеров вследствие благоприятных термодинамических условий;

· Катализаторы коррозионно неагрессивны в отличие от AlCl3, который при наличии влаги в сырье или ВСГ гидролизуется с образованием HCl.

В настоящее время чаше всего применяются катализаторы среднетемпературной изомеризации. Они представляют собой благородный металл (Pt или Pd), нанесённый на цеолитсодержащий оксид алюминия. Катализаторы, в зависимости от типа и содержания цеолита, а также от способа нанесения металла и наличия промоторов, могут давать различный выход изомеров. Различаются катализаторы и стойкостью к отравлению серой – очень важный показатель для катализаторов переработки нефтяных фракций.

Закономерности превращений н-парафинов на цеолитсодержащих катализаторах изучаются уже начиная с 60-70 годов прошлого века [2,18,19]. Примерно в тоже время начались исследования и синтез различных видов цеолитов, способы их модифицирования [18,20,21,22].

В последние годы эти исследования продолжались более быстрыми темпами. Это связано с появлением новых алюмосиликатных материалов с мезопористой структурой (цеолиты b) [23,24], и модифицированных цеолитов [25]. Более ранние исследования посвящены в основном превращениям пентана и гексана, современные – высокомолекулярным углеводородам [26]. Остаются актуальными исследования превращений на традиционных ZSM-5 [27,28].

Ведущие фирмы по производству катализаторов предлагают, как правило, ассортимент промышленных катализаторов.

Последние предложения фирмы UOP: хлорированная окись алюминия (I-8plus/I-82, температура процесса ≥120оС); сульфированная двуокись циркония (LPI-100, температура процесса ≥ 130оС, PI-242, температура процесса ≥ 130oC); цеолитсодержащие катализаторы (HS-10).

Фирма Axens предлагает катализатор на основе цеолита (IP 632) и на основе хлорированной окиси алюминия (IS 614A). Отмечается, что последний катализатор, единственный в этом классе, обладает регенерируемостью. Отравленный катализатор выгружается из реактора, регенерируется и после этого снова загружается в реактор.

 




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.