Изомеризация | это... Что такое Изомеризация? (original) (raw)
Изомеризация — превращение химического соединения в изомер. Процесс изомеризации направлен на получение высокооктановых компонентов товарного бензина из низкооктановых фракций нефти путем структурного изменения углеродного скелета. Источником детонации в двигателях внутреннего сгорания является образование свободных радикалов по цепному механизму. Нормальные неразветвленные алканы при горении образуют наиболее активные первичные радикалы, чем вторичные или третичные радикалы при горении разветвленных алканов с изостроением. Поэтому чем разветвление молекула, тем выше её детонационная стойкость, октановое число.
Описание процесса и принципиальная схема
Таблица октановых чисел некоторых алканов.
Алкан | октановое число И.М. |
---|---|
нормальный пентан | 61,8 |
изопентан | 93 |
нормальный гексан | 24,8 |
2,2-диметилбутан | 91,8 |
На сегодняшний день изомеризация возможна только легких алканов бутана, пентана и гексана. Это фракция нефти с пределами выкипания 28-70°С называется легкая нафта, петролейный эфир, газовый бензин. Проводятся серьёзные исследования возможности изомеризации более тяжелых алканов [1]. В нефтеперерабатывающей промышленности реализовано две технологические схем изомеризации алканов: 1. Однопроходная 2. С рециклом.
Однопроходная изомеризация позволяет повысить октановое число И.М. фракции с 70 до 83 пунктов. Смесь улеводородов до и после однопроходной изомеризации.
КОМПОНЕНТЫ (% ОБ.) И ИОЧ СМЕСИ | СЫРЬЕ | ПРОДУКТ |
---|---|---|
изопентан | 10,3 | 26,9 |
нормальный пентан | 24,8 | 8,4 |
изогексан | 23,2 | 47,8 |
нормальный гексан | 25,6 | 5,7 |
циклические у/в | 5,6 | 11,2 |
бензол | 10,5 | 0 |
Октановое число И.М. | 69 | 83 |
Изомеризация с рециклом позволяет повысит октановое число фракции с 70 до 92 пунктов, за счет выделения из смеси низкооктановых компонентов и возвращение их на рециркуляцию. Возможные схемы организации процесса: 1. Схема с рециклом малоразветвленных гексанов. 2. Схема с деизопентанизацией сырья и рециклом малоразветвленных гексанов. 3. Схема с рециклом н-пентана и малоразветвленных гексанов.
Условия процесса: Давление - 2-3 МПа; Температура в реакторе - 380-410°С; Кратность циркуляции ВСГ [2] - >500 нм³/м³; В настоящее время разработано три типа промышленных процессов изомеризации [3]:
― высокотемпературная изомеризация (360-440 °С) на алюмоплатиновых фторированных катализаторах; ― среднетемпературная изомеризация (250-300 °С) на цеолитных катализаторах; ― низкотемпературная изомеризация на оксиде алюминия, промотированном хлором (120-180 °С) и на сульфатированных оксидах металлов (120-180 °С). Наиболее перспективными по мнению многих авторов [4] [3] [5] являются сульфатированные оксидные катализаторы. Изготовители катализаторов изомеризации – компании UOP, Axens, Shell, Akzo NobeI, Sud-Chemie, НПП Нефтехим. Основными разработчиками на Российском рынке хлорированных катализаторов являются фирмы UOP (США) c технологией Penex, Axens (Франция); цеолитных катализаторов - немецкая фирма Sud-Chemie, оксидных сульфатированных катализаторов - UOP (США) с технологией Par-Isom и российская фирма НПП Нефтехим с технологией Изомалк-2 [6].
- ↑ Изомеризация гептана
- ↑ С. А. Ахметов Лекции по технологии глубокой переработки нефти в моторные топлива: Учебное пособие. — СПб.: Недра, 2007. — 312 с., смотреть страницу 230
- ↑ 1 2 Ясакова Е.А., Ситдикова А.В. Тенденции развития процесса изомеризации в России и за рубежом. Нефтегазовое дело, 2010. 19с.
- ↑ катализаторов изомеризации
- ↑ №100 заседания Правления Ассоциации нефтепереработчиков и нефтехимиков
- ↑ Компьютерное прогнозирование работы промышленных катализаторов. Изд-во Томского политехнического ун-та. 2010. См. стр. 101-110