1.4 Основные параметры процесса

Существуют три основные переменные технологического процесса, оказывающие непосредственное влияние на эффективность работы реакторов:

- температура в реакторе;

- объемная скорость подачи сырья;

- парциальное давление водорода.

1.4.1 Температура в реакторе

Повышение температуры способствует увеличению активности катализа-тора и приближению к равновесию, однако уменьшает равновесное количество изомера в продуктовой смеси реактора. Также при повышении температуры интенсивность изомеризации возрастает, но до определенного предела. Дальнейшее повышение температуры приводит к усилению реакций гидрокрекинга с образованием легких углеводородов. Гидрокрекинг сопровождается увеличением расхода водорода; в продуктах реакции содержатся преимущественно компоненты нормального строения.

1.4.2 Объемная скорость подачи сырья

При постоянной степени превращения объемная скорость оказывает антибатное (противоположное друг другу) влияние на скорость изомеризации. Для увеличения объемной скорости вдвое требуется повышение температуры процесса примерно на 8-11 °С.

1.4.3 Парциальное давление водорода

Отношение водорода к углеводородам определяется как количество мо-лей водорода на выходе из реактора на каждый моль жидкого сырья. Такое отношение препятствует отложению углерода на катализаторе, обеспечивая достаточное количество водорода для насыщения продуктов гидрокрекинга.

1.5 Катализаторы изомеризации

Процесс изомеризации является каталитическим. Промышленные катализаторы процесса могут быть разделены условно на два вида:

- хлорид алюминия, промотированный НС1;

- бифункциональные катализаторы, содержащие платину (или палладий) на кислотном носителе.

В присутствии хлорида алюминия изомеризацию проводят при «мягком» температурном режиме (50-150 °С). Для увеличения выхода целевого продукта процесс ведут с рециркуляцией не превращенного сырья. При парофазной изо- меризации А1С1₃ находится в твердом виде, нанесенным на носитель. В случае жидкофазного процесса катализатор готовится в виде 8-12 % раствора А1С1₃ в расплавленной треххлористой сурьме, которая растворяет исходные реагенты, и процесс протекает в гомогенной жидкой фазе.

Бифункциональные катализаторы представляют собой металлы, сульфиды или оксиды металлов, нанесенные на кислотные носители. Применение оксидно-металлических катализаторов коренным образом улучшило технологию процесса изомеризации, так как они обладают хорошей селективностью при изомеризации углеводородов С₅-С₆, не коррозионны, работают в стационарном слое под умеренным давлением водорода.

Катализаторы изомеризации должны обеспечивать оптимальную скорость реакции при минимальной температуре процесса. Это особенно важно, так как с понижением температуры изомеризации увеличивается выход изомеров и снижается интенсивность нежелательных побочных реакций - крекинга и диспропорционирования. Основными ядами для катализатора являются: сера, азот, вода, кислород, кислородсодержащие соединения, олефины, металлы, сырье с высокой температурой кипения.

Прежде чем произойдет контакт с катализатором, сырье подвергается осушке и гидроочистке. В результате этих операций примеси, изначально присутствующие в сырье, полностью удаляются, либо их содержание уменьшается до приемлемого уровня.