Одноступенчатая двухстадийная.
Блок схема:
Схема одноступенчатого двухстадийного гидрокрекинга вакуумного газойля отличается от схемы одностадийного одноступенчатого гидрокрекинга ВГ наличием двух последовательно работающих реакторов. В первом реакторе на гидрирующем катализаторе протекают реакции гидрирования, во втором - реакции гидрокрекинга.
Также см. №37.
Двухступенчатая.
Блок схема:
Двухступенчатый процесс является универсальным: с его помощью можно перерабатывать различные виды нефтяных дистиллятов с высоким выходом целевых продуктов. Как правило, такой процесс используется для производства бензина. При двухступенчатом гидрокрекинге на первой стадии происходит глубокая гидроочистка сырья. Жидкий продукт из первой ступени после стабилизации и отделения низкокипящих фракций поступает в реактор второй ступени, где протекают реакции гидрокрекинга. Далее продукты гидрокрекинга второй ступени разделяются в ректификационной колонне, в которой отбирают сжиженный газ и топливные фракции. Нижний продукт колонны возвращается в реактор второй ступени в качестве рециркулята.
Алкилирование изобутана олефинами. Назначение,сырьё, получаемые продукты, их применение. Катализаторы. Химические основы. Условия процесса.
Назначение процесса — производство высокооктанового компонента бензинов каталитическим алкилированием изобутана бутиленами и пропиленом в присутствии серной кислоты.
Сырье: Сырьем установок алкилирования являются изобутан, бутан-бутиленовая и пропан-пропиленовая фракции, получаемые преимущественно в процессах каталитического и термического крекинга. Отношение изобутан : олефины в суммарном сырье должно быть не менее (1,10 ⨫ 1,2) : 1.
Продукция, ее применение: легкий и тяжелый алкилаты(часто называемые авиалкилатом и мотоалкилатом соответственно), пропан, н-бутан, изобутан (при избыточном содержании в исходном сырье).
Характеристика легкого алкилата (С5 — 190 °С), используемого как высокооктановый компонент бензинов: плотность 690—720 кг/м3, 50% (об.) выкипает при температуре не выше 105 оС, давление насыщенных паров при 38 °С не более 350 мм рт. ст., октановое число без ТЭС 91—95 (м. м.), йодное число менее 1,0, содержание фактических смол менее 2,0.
Тяжелый алкилат, фракция выше 190 оС, с плотностью 790—810 кг/м3применяется в качестве растворителя для различных целей, компонента дизельного топлива.
Сжиженные газы — изобутан, н-бутан, пропан с характеристиками, соответствующими техническим условиям, используются как сырье для нефтехимии, бытовой газ, компонент бензинов (углеводороды С4).
Катализаторы: Катализаторами процесса являются сильные кислоты— серная(начальная концентрация 96-98%, конечная 85-88%) и фтористоводородная.
В России все установки работают с серной кислотой, а в США 60% установок с серной, и 40% с фтористоводородной.
Замена кислоты производится непрерывно, т.е. происходит
вывод части отработанной кислоты и соответствующее
добавление свежей; Или периодическая смена всей кислоты
по мере ее срабатывания.
Химические основы, условия процесса: Процесс протекает с выделением тепла. Расчетный тепловой эффект реакции алкилирования изобутана составляет 125—135 кДж/моль прореагировавших олефинов; фактический тепловой эффект (с учетом побочных реакций) равен 85—90 кДж/моль. В условиях процесса имеют место реакции алкилирования изобутана олефинами, олигомеризации олефинов, расщепления продуктов олигомеризации, перераспределения водорода, образования и разложения алкилсульфатов. В результате этих реакций, протекающих большей частью по карбкатионному механизму, в продуктах образуется пять основных групп углеводородов: триметилпентаны, диметилгексаны, легкая фракция (С4—С6), тяжелая фракция (С9 и выше), растворенные в кислоте высокомолекулярные углеводороды (полимеры).
Названные углеводороды получаются из общих для каждой группы одного или нескольких промежуточных веществ. Установлено, что в продуктах алкилирования содержится 17 изопарафиновых углеводородов С5—С8 и 18—20 изопарафиновых углеводородов С9 и выше. Наиболее важные химические стадии процесса алкилирования изобутана бутиленами следующие.
1. Образование трет-бутилкарбкатионов:
Считается, что трет-бутилкарбкатион из бутена-1 образуется аналогичным образом после предварительного превращения в бутен-2 путем изомеризации или образования и разложения втор-бутилсульфата.
2.Образование триметилпентанов:
Меньшее значение имеет образование триметилпентанов за счет отрыва гидрид-иона от изобутана:
3.Образование олигомерных катионов:
Сочетание реакции расщепления олигомерных ионов и присоединения гидрид-ионов обусловливает появление в продуктах диметилгексанов, легкой и тяжелой фракции. Растворимые в кислоте углеводороды также образуются из
олигомерных ионов в результате перераспределения водорода и циклизации. Они играют важную роль в механизме алкилирования, участвуя в переносе водорода от изобутана к карбкатионам и повышая растворимость изобутана в кислоте.