Толуолды диспропорционирлеу мен гидродеалкилдеу процестерінің салыстырмалы сипаттамалары

Көрсеткіштер	Гидродеалкилдеу	Диспропорционирлеу
Мақсатты өнім	бензол	әр түрлі қатынастағы бензол мен ксилолдар
Жанама өнімдер	метан және ауыр қалдықтар	жеңіл фракциялар және ауыр қалдықтар
Арендер шығымы, % (мас.)	84-ке дейін	97,5
Бастапқы толуолға жұмсалатын сутек, %(мол.)	120	20
Температура,0С	600	450
Қысым, МПа	6-ға дейін	3

Нарықтағы сұранысқа байланысты бензол мен ксилолдар сияқты өнімдердің арақатынасын кең ауқымда өзгерту (0,8:1-бастап 1:10-ға дейін) мүмкіндігі – диспропорционирлеу процесінің артықшылығы болып табылады. Катализатордың гидрлеу белсенділігінің төмендігі және жұмсалатын сутек мөлшерінің аздығы ароматты көмірсутектердің гидрленуін болдырмайды, нәтижесінде кәдімгі ректификация арқылы өте жоғары тазалық дәрежесіндегі бензолды бөліп алуға болады. Процестің негізгі кемшілігі – бір ретте толуолдың конверсиялану дәрежесі төмен (шамамен 58%), яғни гидродеалкилдеу процесімен салыстырғанда әрекеттеспеген шикізаттың жоғары рециклін талап етедi. Жалпыға таныс толуолды диспропорционирлеу нәтижесінде ксилол фракциясы ксилол изомерлерімен тепе-теңдікте болады. Сонымен, п-ксилолдың концентрациясы 24% мөлшерінде шектелген.

"Mobil Oil Corp" фирмасы жасаған "MSTDP" процесі толуолды тазалығы жоғары бензол мен құрамы өте жақсы, әрі 95% дейін п-ксилол бар ксилолдар қоспасына селективті айналдыруға мүмкіндік береді. Процестің технологиялық схемасы 12-суретте көрсетілген.

Сурет 12. "Mobil Oil Corp" әдісі бойынша толуолды диспропорционирлеу процесінің принципиалды технологиялық схемасы

I – толуол; ІІ – жаңа даярланған Н₂; III – циркулирлеуші Н₂; IV – отын газы жүйесіне жіберу; V – фракцияға бөлуге жіберілетін сұйық өнім.

Құрғақ бастапқы толуол мен құрамында сутек бар циркулирлеуші газ жылуалмастырғыш пен жылытқыш 5 арқылы өтіп реакторға 1 түседі. Бу катализатордың (цеолит ZSM-5) қозғалмайтын қабаты арқылы жоғарыдан төмен қарай бағытталады. Бұл жерде жоғары температурада толуол – бензол мен ксилолдар қоспасына диспропорционирленеді. Реакциялық қоспа жылуалмастырғышта шикізатпен суытылады және сеператорда 2 газ бен сұйық фазаларға бөлінеді. Құрамында сутек бар газды компрессор 4 көмегімен жаңа дайындалған сутекпен бірге реакторға қайтарады. Сұйықтық тұрақтандырғыш бағанаға 3 беріледі, бұл жерде еріген газдарды бөліп шығарады, әрі қарай ректификация көмегімен бензол, циклге қайта оралатын өзгеруге ұшырамаған толуол, ксилолдар және С₉₊ арендердің біраз мөлшері бөлінеді.

Процесс орташа температурада, қысымда, шикізат берудің көлемдік жылдамдығында және Н₂/толуол төмен мольдік қатынасында жүргізіледі. Катализатор толығымен регенерацияланады, регенерация арасындағы уақыт 6-12 айды құрайды.

Толуолды диспропорционирлеу процесімен салыстырғанда трансалкилдеу процесінде толуол мен С₉ ароматты көмірсутектер (үшметилбензолдар) аралас ксилолдарға айналады. Толуол : С₉ ароматты көмірсутектер мольдік қатынасы 1:1 болғанда ксилолдардың ең жоғары шығымы байқалды. Катализатор ретінде құрамына сирек жер элементтері кіретін X және Y типті цеолиттер қолданылады. Процесс атмосфералық қысымда жүргізіледі. Ароматты көмірсутектерді трансалкилдеу процесінің технологиясы толуолды диспропорционирлеу схемасына ұқсас, тек арендерді бөліп алу мен рециркуляциялауға және С₁₀ ароматты көмірсутектерді шығаруға арналған қосымша бағанамен ерекшеленеді.

С₉ ароматты көмірсутектердің толуолмен қоспасын трансалкилдеу арқылы аралас ксилолдар алудың кейбір өндірістік процестерімен танысайық.

"Mobil Oil Corp." фирмасының "Trans Plus" процесі тек С₉₊ арендерін конверсиялау немесе оның толуолмен немесе бензолмен қоспасын конверсиялау арқылы ксилолдар қоспасын алуға арналған (13-сурет).