Лекция 7. Изомеризация парафинов
============================================================
Изомеризация –дополнительный источник получения изобутана и изопентана, которые являются сырьем для производства мономеров СК – изобутилена и изопрена.
Эти реакции также играют важную роль в процессах каталитического крекинга и риформинга. Реакции обратимы:
СН3-СН2-СН2-СН3 СН3-СН-СН3
ï
СН3
СН3
ï
СН3-СН2-СН2-СН2-СН3 СН3-СН-СН2-СН3 Н3С – С – СН3
ï ï
СН3 СН3
Рис. 7.1 Зависимость равновесного содержания: изобутана (1), изопентана (2),
неопентана (3), от температуры изомеризации.
 |
Катализаторы: хлорид алюминия в присутствии водорода; металлы платиновой группы на носителях кислотного типа (оксид алюминия, алюмосиликат, цеолит).
Механизм изомеризации – ионный, через промежуточное образование карбокатионов.
Этапы процесса:
1. Образование олефина вследствии крекинга или дегидрирования;
2. Образование из олефина на активных центрах катализатора, играющих роль доноров протона, карбокатионов:
+
RCH = CH2 + H – O – M ® R CH – CH3 + MO -
+
RCH = CH2 + HCl + AlCl3 ® R CH – CH3 + AlCl3
Карбокатионы способны отрывать атомы Н в виде гидрид – ионов от других молекул углеводорода и изомеризоваться с перемещением атомов водорода или алкильных групп внутри молекулы. Побочные реакции: расщепление (крекинг);
полимеризация;
алкилирование.
Технология проведения процесса:
Катализатор – алюминий хлорид: процесс проводят при 90 1200С в реакторе с мешалкой, предварительно насыщая углеводород хлористым водородом (активатор). Углеводородный слой отделяют от катализатора, отгоняют пары соляной кислоты и нейтрализуют.
Катализатор – металлы платиновой группы, палладий на носителе (цеолит).
Процесс проводят при 350-4500С и 2-3 МПа в адиабатическом реакторе с избытком водорода для предотвращения дегидрирования и полимеризации олефинов. Продукты реакции после конденсации и отделения от циркулирующего водорода подвергают ректификации. Непревращенные углеводороды (бутан, пентан) возвращают в цикл.
 |
Рис.3.2 – Схема узла изомеризации бутана
1,4 - CМ – смесители; 2 - РК-ректификационная колонна;
3 - К-Д – конденсатор–дефлегматор; 5 - РТК – рекуперативный теплообменник;
6 - ТП – трубчатая печь; 7 – Р – реактор; 8 - С – сепаратор; 9 - (К)- компрессор.
Дата добавления: 2017-08-01; просмотров: 179;