ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Изомеризация парафиновых углеводородов из "Промышленные каталитические процессы и эффективные катализаторы" Изомеризация парафинов является равновесньпи процессом, в котором при обычных условиях на известных настоящее время катализаторах равновесие никогда полностью не смещается в сторону образования какого-либо одного изомера. Поэтому технологическая схема изомеризации предусматривает выделение из равновесной смеси углеводородов с низким октановьпл числом для рециркуляции. В случае бутана или пентана такое разделение осуществляется ректификацией. Для гексанов и высших углеводородов ректификация становится дорогостоящим процессом, поскольку наличие изомеров с близкими температурами кипения препятствует эффективному разделению компонентов. В этом случае для выделения нормальных углеводородов можно с успехом применить молекулярные сита. [c.28] Поскольку низкие температуры благоприятствуют образованию разветвленных алканов, изомеризацию следует проводить при минимальных рабочих температурах. Это облегчает задачу разделения углеводородов, так как целевой изомер присутствует в более высокой концентрации. Однако обычные катализаторы, в присутствии которых процесс может протекать при низких температурах, являются сильными кислотами (получаемыми, как правило, на основе безводного хлористого алюминия) и поэтому вызывают коррозию. Некорродирующие катализаторы требуют более высоких температур и более высокого давления водорода, что приводит к образованию большего количества побочных продуктов. Оба эти процесса рассматриваются здесь в спе1шальных разделах, и поскольку второй процесс проводится под давлением водорода, он называется гидроизомеризацией . [c.29] Используемый в качестве катализатора этих реакций безводный хлористый алюминий активируется или промотируется безводным хлористым водородом. Процессы, протекающие с участием этого катализатора, различаются между собой в основном методикой использования а также способом удаления отработанной каталитической пульпы. [c.29] Как известно, AI I3 очень легко сублимируется. Это свойство AI I3 используется при нанесении его на какой-либо адсорбент (боксит или активированный уголь). В таком виде он часто используется как катализатор процессов, проводимых в условиях, близких к только что описанным. Поскольку регенерацию катализатора проводить трудно, его периодически целиком заменяют свехшм /6/. [c.30] Во всех рассмотренных процессах наблюдается образование водорода, который вместе с хлористым водородом поддерживает рабочее давление в системе. Водород помогает регулировать течение реакции и уменьщает расход катализатора. [c.30] Энергия активации реакций изомеризации в присутствии А1С1з составляет примерно 10 ккал/моль. [c.31] В настоящее время отсутствуют экономически выгодные методы регенерации каталитической пульпы, которые бы не требовали дорогостоящей химической переработки. Значительно дешевле заменить отработанный катализатор свежим хлористым алюминием. [c.31] Процесс проводится при температурах 100-300°С, давлении 5-40 атм, молярном отнощении водорода и углеводородов 1 4, Расход водорода составляет 4-8 л на 1 л жидкого сьфья. Катализатор не корродарует аппаратуру и не чувствителен к присутствию ароматических углеводородов, поскольку они подвергаются каталитическому гидрированию с образованием гомологов циклогексана, которые в свою очередь изоме-ризуются. Соединения серы отравляют гидрирующий компонент катализатора, вызывая необходимость предварительного обес-серивания исходного сьфья. Если в сьфье содержится более 1-10 2% воды, то она блокирует активные центры, что затрудняет доступ к ним молекул углеводородов. [c.32] Энергия активации реакции гидроизомеризации составляет около 20 ккал/моль. [c.33] Методика регенерирования катализаторов изомеризации в литературе не опубликована. [c.33] Предпринимались попытки изомеризовать твердые парафиновые углеводороды с целью получения смазочных масел и понижения температуры замерзания некоторых нефтепродуктов. Некоторого успеха удалось добиться при изомеризации высших нормальных углеводородов над фторированным алюмоплатиновым катализатором, но содержание побочных продуктов крекинга при этом было высоким /26/. Современные технологические процессы, основанные на изомеризации такого ти-п нам не известны. [c.33] Туре 1-4 0,375% Pt на шариках окиси алюмнняя. Используется в процессах изомеризации бутана. [c.34] Циклопарафины, как и нециклические углеводороды, изо-меризуются под действием безводного хлористого алюминия, активированного хлористым водородом, а также гидроизомери-зуются над галогенированным алюмоплатиновым катализатором /11/. Описанные вьш1е условия изомерных превращений парафиновых углеводородов в целом применимы к процессам с участием циклопарафинов. Так же как и в случае парафиновых углеводородов, равновесная смесь содержит значительные количества любого изомера, что делает необходимым проведение операций разделения и рециркуляции для достижения более высоких степеней превращения. Ввиду идентичности катализаторов, используемых при изомеризации парафиновых углеводородов и цикланов, отравление катализаторов вызывается в обоих случаях одними и теми же веществами. [c.34] Перемешение двойной связи осуществляется в присутствии любого катализатора средней кислотности /11/, например катализаторов крекинга (гл.4) или кислой окиси алюминия, являющейся компонентом катализатора платформинга (гл.7). Миграция двойной связи осложняется промежуточными реакциями, поскольку, как это было показано в работе /16/, образованию бутена-2 из бутена-1 предшествует отложение продуктов полимеризации олефина на поверхности алюмосиликатного катализатора крекинга. [c.35] Реакцию проводили над катализатором, содержащим 4% N 0 + 10% теОз на окиси алюминия /25/ при температуре 150°С, среднечасовой объемной скорости подачи жидкости 10 VжVк ч- и атмосферном давлении. Рабочий период процесса составлял 8000 ч. Этот катализатор используется в промьпи-ленном процессе синтеза изопрена 2-метилпентен-2 подвергается крекингу с образованием изопрена и метана. Поставщики этого катализатора автору не известны. [c.35] насколько известно, катализаторы - основания не применяются в промьш1ленности, под их воздействием происходит более селективная миграция двойной связи вдоль цепи. Окись алюминия, обработанная металлическим натрием или литием, проявляет каталитическую активность при комнатной или слегка повышенной тек-шературах /20/. трет -Бутилат калия в диметилсульфоксиде обладает активностью в интервале температур 50-100°С /33/ это гомогенный катализатор, приготовить его значительно легче. [c.35] Вернуться к основной статье