Читайте также:
|
|
Ниже приведена схема основных превращений, протекающих на Пакол-катализаторе.
‑Н2 ‑Н2 ‑Н2
н-парафины н-моноолефины н-диолефины ароматика
‑2Н2
‑Н2 ‑Н2
изопарафины изомоноолефины изодиолефины
Все указанные в схеме продукты подвержены крекингу.
Целевой химической реакцией процесса Пакол является дегидрирование н-парафинов с образованием н-олефинов (н-моноолефинов):
Pt, Т
CH3-(CH2)n-CH2-CH2-(CH2)m-CH3
Н2, Р
CH3-(CH2)n-CH=CH-(CH2)m-CH3 + H2,
где n, m = 0÷9 и n + m = 6÷9.
Равновесие этой реакции определяется температурой, давлением и молярным соотношением водород/парафины. При увеличении температуры равновесие смещается в сторону образования моноолефинов, а при повышении давления и увеличении соотношения водород/парафины в сторону н-парафинов.
На катализаторе Пакол протекают также побочные химические реакции, это:
1) образование диенов из олефинов (реакция обратима);
2) образование ароматических углеводородов из образовавшихся диенов.
Кроме того, на катализаторе протекает крекинг (расщепление) углеводородов с образованием продуктов уплотнения (кокса) и легких углеводородов. Эти процессы в большей степени не характерны для нормальной работы катализатора Пакол, т.к. в основном их вызывают кислотные каталитические центры, которые возникают под действием поступающих с сырьём хлоридов и фторидов (см. ниже).
Ниже приведены примеры данных превращений:
Образование диенов (диолефинов):
R1-CH2-CH2-CH=CH2-R2 R1-CH2=CH2-CH=CH2-R2 + H2
Образование ароматических углеводородов:
R1=CН-CН=CН-R2 + 2Н2
Крекинг:
R1-CН2-CН=CН-R2 + 2Н2 R1-CН2-CН3 + CН3-R2
R1-CН=CН2 |
Так как сырье процесса может содержать некоторое количество нелинейных парафиновых соединений — изопарафинов, циклоалканов, а также и ароматических соединений, то происходит ряд других превращений, например:
Изо-парафины в изо-олефины:
R1-CH-CH2-R R-C=CH-R + H2;
½ ½
R2 R
Алкилциклопарафины в алкилциклоолефины:
+ Н2
Алкилциклогексан в алкилциклогексен или алкилароматику:
+H2 или + 3H2.
Алкилароматические углеводороды с разветвленной цепью могут расщепляться с образованием легких углеводородов и алкилароматических с одним метильным радикалом.
+ H2 + R1-H.
Возможно также гидрирование ароматических соединений, вплоть до разрыва циклов.
В результате указанных реакций образуются побочные продукты, которые в дальнейшем при алкилировании, большей частью, образуют или способствуют образованию лёгких и тяжелых продуктов алкилирования (гомологи тетралина и индана, полиалкилароматические соединения, ди- и более фенилалканы и др.), что приводит к ухудшению качества основного продукта алкилирования - ЛАБ и снижению его выхода.
Сырьё для процесса Пакол должно быть гидроочищенным и не содержать потенциальных каталитических ядов, к которым относятся серо- и азотсодержащие соединения, а также фториды и хлориды.
При повышенном содержании серы в сырье снижается активность катализатора дегидрирования. Для восстановления его активности требуется повышение температуры процесса, а это способствует увеличению отложения кокса на катализаторе и сокращению срока его службы. Гарантированный срок службы свежего катализатора DЕH-15 (DЕH-11, DЕH-7) - 45 суток, фактически этот срок составляет 8÷9 месяцев. Для обеспечения нормальной работы катализатора содержание серы в свежем сырье не должно превышать 5 ppm или 0,0005 % масс.
Количество азотсодержащих соединений в сырье должно быть минимальным, т.к. в условиях процесса они образуют аммиак (NH3). Аммиак, взаимодействуя с хлоридами (хлор может присутствовать также в свежем катализаторе) и фторидами (могут попадать в систему с рециркулятом с установки Алкилирования) образует аммонийные соли, откладывающиеся на внутренних поверхностях труб и аппаратов и отрицательно влияющие на их работу (особенно фильтров на всасе винтового компрессора К-301).
Кислород и кислородсодержащие соединения, взаимодействуя с олефинами образуют смолы, которые являются стойкими каталитическими ядами, вызывающими необратимое отравление катализатора. Поэтому желательно, чтобы сырьё при хранении не соприкасалось с кислородом воздуха. Кроме того, в присутствии водорода, в условиях процесса Пакол, кислород и кислородсодержащие соединения гидрируются с образованием воды.
Содержание кислотных каталитических ядов в сырье на входе в реактор Пакол, таких как хлориды и фториды, недопустимо, т.к. ионы хлора и фтора образуют на активной поверхности катализатора кислотные центры. Последние значительно усиливают процессы крекинга, увеличивают выход лёгких углеводородов и изомеризацию н-парафинов. Для снижения содержания фторидов на входе в секцию Пакол предусмотрена очистка потока рецикл-парафинов с установки Алкилирования при помощи активной окиси алюминия. Активная окись алюминия связывает фтор, входящий в состав фторорганики, неорганических фторидов, а также следов HF, с образованием фтористого алюминия (AlF3). Содержание фторидов в пересчёте на фтор должно быть менее 1 ppm.
Дата добавления: 2015-07-16; просмотров: 129 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Блок 200 «Предфракционирование». | | | Расчёты процесса Пакол |