14. Каталитическая изомеризация пентан-гексановой фракции.

Сырьем процесса изомеризации могут быть:

• фракция С₅ с установок ГФУ (если они не вовлекаются в бензин),

• фракция С₅ ШФЛУ из природного газа,

• головка НК-62С рафината каталитического риформинга (ароматического),

• головка НК-62С после вторичной перегонки бензина (прямогонного).

Все эти фракции являются концентратами н-алканами С₅ и С₆. Чем выше содержание суммы н-С₅ и н-С₆ в сырье, тем оно благоприятнее.

Требования по вредным примесям:

• сера, не более 1 х 10^-4 % масс или 1 мфг/кг

• азот, не более 0,5 х 10^-4 % масс

• влага, не более 0,5 х 10^-4% масс

Катализатором вначале являлся хлористый алюминий, промотированный соляной кислотой (реакция шла при 90-120С).

В 50-х годах появились бифункциональные металлнанесенные катализаторы – платина или палладий на окиси алюминия (а с 70-х годов - на цеолитах).

Сейчас используются 3 марки катализаторов:

• ИП-62, содержащий 0,5% платины на окиси алюминия и активированный фтором, работает при 380-450С,

• НИП-66, содержащий 0,6% платины на том же оксиде и активированный хлором, работает при 150-180С, т.е. является низкотемпературным,

• ИЦК-2, содержащий 0,8% палладия на цеолите СаУ и активированный хлором, работает при 250-320С

Принципиальная схема процесса основана на разделении сырья на концентраты н-пентана и н-гексана и сумму остальных углеводородов и последующей каталитической изомеризации н-алканов. По способу разделения сырья есть варианты: разделение ректификаций и разделение адсорбцией цеолитах.

Принципиальная схема установки показана на рис. 3.14. Режим работы на катализаторе НИП-66:

• температура 150-180С (конверсия н-пентана 65%, причем по мере коксования катализатора температура растет,

• давление 1,4-3,0 МПа в зависимости от типа катализатора,

Для основной реакции чем ниже давление, тем лучше и высокое парциальное давление водорода нужно для подавления коксообразования,

• кратность циркуляции ВСГ обычно 900-1000 нм³/м³,

• объемная скорость подачи сырья 1,2-2,0 ч^-1, в зависимости от типа катализатора и температуры процесса,

• расход 100%-ного водорода 0,1-0,3% от сырья.

Продуктами процесса являются стабильный изомеризат, головка стабилизации и углеводородный газ.

Выход стабильного изомеризата 80-85% и он содержит сумму изомеров изо-С₅ + изо-С₆ в количестве 50-60%. Октановое число его ОЧи=85-87. Используется как легкий компонент автобензинов, улучшающий их ДПН и не снижающий их октанового числа.

Головка стабилизации получается в количестве 15-18% и используется как компонент сырья ГФУ.

Выход углеводородного газа составляет 2-3% и он используется как топливный газ.

Перспективы процесса в сравнении с другими процессами не обещают быстрого развития, поскольку объемы производства изомеризата невелики из-за ограниченности потребителей и сдвигу производства топлив в область газов и дизтоплив.