Технология

Аппаратурное оформление процесса гидрирования определяется необходимостью отвода больших количеств тепла. Различают реактора ТРУБЧАТЫЙ и КОЛОННОГО типа. Далее в схеме идут сепараторы выс и низ давления.

1. Трубчатый

2. Колонного типа

Схема гидрирования бензола в циклогексан в трубчатом реакторе

1-реактор 2-т/о 3-холодильник 4-сепаратор выс.давления 5- сепаратор низ.давления 6-компрессор

I – бензин II –водород в изб. III-вода IV –вода с паром V-отдувочные газы VI-циклогексан

20.

22. Схема гидрирования бензола в циклогексан с отводом тепла реакции поддувом циркулирующего газа.

Схема гидрирования бензола в циклогексан с отводом тепла реакции поддувом циркулирующего газа - 18

1-насос 2-т/о 3- подогреватель 4- реактор 5-холодильник 6-сепаратор выс.давл. 7-компрессор 8- теплообменник 9-стаб.колонна 10-сепаратор низ.давл. 11-ребойлер

I – бензол II –Н2 III, IV -отдув.газы V-циклогексан VI-пар

21. Схема гидрирования бензола в циклогексан «Хайдрар», разработанного фир­мой Universal Oil Products Co. (UOP).

Схема процесса гидрирования бензола в циклогексан «Хайдрар», разработанная фирмой Universal Oil Products Co. UOP - 17

1-реактор(Pt на носителе) 2- сепаратор выс.давления 3- сепаратор низ.давления

4- водородный компрессор

I – H2 II –бензол III-отдувка IV –топливный газ V-циклогексан (99,9%) VI-циркулирующий циклогексан

23.

24.

26. Производство разветвлённых олефинов I-c6-I-Cj2 олигомеризацией пропилена и со-олигомеризацией пропилена и бутенов

Олигомеризация проходит в реакторе типа труба в трубе при давлении 20МПа и температуре 200 С , время контакта 40мин конверсия пропана 70%

Повышенное давление способствует полимеризации , так как реакция протекает с уменьшением объёма. Равновесие процесса зависит от строения олефинов и его низших полимеров , например для сильно разветвлённого у/в термодинамические соотношения менее благоприятны.

Для получения низкомолекулярных полимеров (олигомеров) обычно процесс проводят при повышенной температуре в присутствии катализатора кислотного типа. Из них применение нашёл геторогенный контакт Ипатьева. Контакт готовят пропитывая кизельгур, асбест или другие материалы ортофосфорной кислотой.

Каталитическую активность имеют только орто-и пиро- фосфорная кислота, причём во избежания их глубокой дегидротации нужно всё время добавлять в реакцию массу водяной пар.

Полимеризация с кислотным катализатром протекает по ионному механизмус промежуточным образованием карбокатиона.

В кинетическом отношении кислотная полимеризация олефинов представляет собой последовательный процесс, приводящий к образованию смеси продуктов различной степени полимеризации.

С₃Н₆+С₃Н₆ С₆Н₁₂+С₃Н₆ С₉Н₁₈ и тд

Состав продуктов регулируют по степени конверсии.

При олигомеризации олефинов протекают и некоторые побочные реакции, особенно при повышенной температуре: образуются парафины, нафтены, ароматика, смолисто-асфальтеновые. Во избежание побочных реакций олигомеризацию следует проводить как можно при более низкой температуре.

Технология процесса.

В присотствии твёрдого ортофосфорного катализатора полимеризуется пропилен, изобутены, и смеси.

На полимеризацию, как уже было сказано, благоприятно влияет повышение давление, это обусловлено не только термодинамикой, но также при повышенном давлении реакция идёт быстрее, а также даёт возможность работы без регенерации катализатора.

Также важно поддерживать оптимальную температуру, 180-240 для пропилена. Высокая экзотермичность реакции обуславливает выбор 2х реакторов.

1. Кожехотрубного, в трубах которого находится катализатор и тепло отводится через стенку теплоносителем

2. Колонного типа с несколькими сплошными слоями катализатора и с подачей между ними жидкой исходной фркции.

Димеризация олефинов.

Катализатором могут быть алюминий органические соединения, комплексы переходных металлов и щелочные металлы.

Данный процесс проводят при температуре 150-170 и давлении около 10МПа необходимого для поддержания смеси в жидком состоянии. Степень превращения 10%.

28,29.Производство высших линейных а-олефинов термическим крекингом твердого и мяг­кого парафина (подготовка сырья, условия, технология и показатели процесса). Схема завода фирмы Shevron Chemical по производству а-олефинов крекингом твердого парафина. Харак­теристика получаемых олефиновых фракций

Производство высших линейных α-олефинов термическим крекингом твердого и мягкого парафина (подготовка сырья, условия, технология и показатели процесса).

Олефины с прямой цепью получаются главным образом тер­мическим крекингом парафина, а также полимеризацией этилена на катализаторах Циглера в условиях, когда получаются низкомо­лекулярные полимеры. Разветвленные олефины получаются поли­меризацией пропилена и бутенов на фосфорнокислотных катали­заторах.

В качестве сырья для получения α-олефинов термическим кре­кингом используют мягкий и твердый парафины. Большое значение при выборе сырья имеет степень обезмасливания парафина. Так, выход олефинов при термическом крекинге гача или петролатума значительно меньше, чем при крекинге па­рафина.

Крекинг парафина с целью получения олефинов ведут в па­ровой фазе при 550 °С и небольшом избыточном давлении в при­сутствии водяного пара. Глубина крекинга за проход обычно не превышает 25—30%, а непревращенный парафин возвращается на повторный крекинг, т. е крекинг ведут с рециркуляцией. При большой глубине крекинга уменьшается выход моноолефинов и, в частности, α-олефинов вследствие усиления роли вторичных ре­акций.

Около 70% парафинов превращается в жидкие и газообразные углеводороды, коксообразование незначительно.

Полученные жидкие фракции крекинга содержат 75—90% не­предельных углеводородов с открытой цепью. Наибольшее содер­жание непредельных углеводородов характерно для продуктов кре­кинга мягких парафинов. Содержание олефинов во фракциях крекинга твердых и мягких парафинов достигает 92—96,5% в рас­чете на моноолефины.

По аппаратурному оформлению он аналогичен обычному процессу термического крекинга нефтяного сырья в трубчатых печах.

Условия процесса:

T = 550 – 620 ⁰C ;Р = 0,15 – 0,20 МПа; в присутствии водяного пара 10 %; ограничение конверсии парафинов 20 – 30 %

Характеристика получаемых олефинов:

α – олефины – 87 %

др.олефины – 5 %

диены –3 %

парафины –5 %

1. узел депарафинизации

2. блок обезмасливания

3. установка термического крекинга

4. колонна для первичного фракционирования продуктов разложения

5. колонна для разделения фракции олефинов

Ι -сырье

ΙΙ -парафинсодержащее масло

ΙΙΙ-парафины с низким содержанием масла

ΙV-продукты термического крекинга

V – сырые олефина (неразделенные)

VΙ – УВ газы до С₅

А- С₆-С_10, Б-С₆-С_7, В-С₇-С_9, Г-С₇-С_10,Е- С₉-С_10, Д-С₁₁-С_14, Ж-С₁₁-С_20,З- С₁₅-С_18, И-С₁₅-С_20, Л-УВ С₂₁₊