Ароматизация нефтепродуктов

Свойства и области применения аренов

Как исходные вещества для органического синтеза арены занимают второе место после олефинов. Существует ароматическое сырье двух основных видов: коксохимическое (серы до 0,2%) и нефтехимическое (до 0,002% серы).

 

Характеристика ароматических углеводородов

Таблица 17.1

 

Углеводороды Т кип, 0С Т пл, 0С всп., 0С
Бензол Толуол (метилбензол) Этилбензол Ксилолы (диметилбензолы): орто – мета – пара – 1,2,4 триметилбензол (псевдокумол) 1,2,4,5 тетраметилбензол (дурол) Нафталин 80,1 110,6   144,4 139,1 138,3 169,3 196,8 218,0 +5,5 -95 -   -25,2 -47,9 +13,3 -43,8 -79,2 +80,3 -14 +5 -   +29 +29 +29 - - -

 

Температуры кипения ксилолов близки. Их можно разделить только четкой ректификацией. Способность растворяться в полярных жидко­стях (ди-, три-, тетраэтиленгликоль) и сорбироваться твердыми адсорбентами (активный уголь, силикагель) используется для выде­ления ароматических углеводородов методами экстракции, адсорбции.

n-Ксилол, дурол и нафталин ( Тпл >0) выделяют кристаллизацией. Бензол, толуол и ксилолы весьма пожароопасны. По токсическим свойствам они более опасны, чем другие углеводороды (ПДК бензола=20 г/л, толуола=50 мг/л).

 

Главным источником получения ароматических углеводородов являются процессы ароматизации ископаемого сырья — пиролиз и риформинг нефтепродуктов и коксование каменного угля.

 

Выход, кг/т сырья Бензол Толуол Ксилолы Нафталин
Коксование угля Пиролиз лигроина Платформинг лигроина 6,0-9,5 7-9 5-10 1,5 4-6 5-7 0,3 1,5-2,5 1-3 2,0-2,5 2-3 -
Ксилольные фракции содержат, % масс.
  орто- мета- пара- этилбензол
Коксохимические Нефтяные 10-12 20-24 52-60 40-45 14-20 18-20 8-12 14-16
                             

Этилбензолвыделяют из ксилольной фракции продуктов риформинга и пиролиза. Дополнительные количества этилбензола, для получения стирола получают алкилированием бензола этиленом.

Триметилбензол содержится в тяжелой фракции сырого бензина и во фракциях 160—1800С продуктов риформинга и пиролиза.

Тетраметилбензолы находятся во фракции 180-2100С продуктов коксования, пиролиза и риформинга.

Нафталинполучают главным образом из нафталиновой фракции камен­ноугольной смолы (210-2300С) , путем кристаллизации и очистки до 99,0-99,5% основного вещества.

 

Ароматизация нефтепродуктов

===========================================================

 

Основным методом получения ароматические углеводородов из нефтяного сырья являются пиролиз и каталитический риформинг нефтепродуктов.

Продукты пиролиза. Ароматические соединения содержатся в жидких продуктах пиролиза (пироконденсат и смолы) .

Выход смолы снижается при пиролизе более легкого сырья. Выход ароматических соединений проходит через максимум в зависимости от температуры (рис. 18.1) и времени контакта.

 
 

 

Рис. 18.1 Температурная зависимость выхода аро­матических углеводородов при пиролизе жидких нефтепродуктов: 1—бензол; 2—толуол; 3—ксилолы.

 

На современных установках пиролиза бензина:

суммарный выход смолы = 20—25%;

ароматические вещества в смоле = 85—95%.

 

При первичной переработке полученных при пиролизе жидких продуктов их разделяют на 4 фракции:

1) "Головка"- содержит парафины и олефины С5;

2) "Легкое масло" (75—1800С) — состоит из моноциклических ароматических углеводородов с примесью олефинов и парафинов;

3) "Среднее масло" (180-3000С);

4) Остаток, идущий на получение бензольного кокса.

Из этих фракций выделяют соответствующие ароматические

углеводороды.

Каталитический риформинг. В отличие от каталитического крекинга на алюмосиликатах в этом процессе используются бифункциональные катализаторы.

Виды каталитического риформинга:

Таблица 18.1

 

Вид Катализатор Р, МПа Примечания
Платформинг   Рениформинг     Ультраформинг Платина на высокопористом оксиде алюминия (без регенерации) Платино-рениевый катализатор на носителе кислотного типа (без регенерации)   Система с регенерацией катализатора. Выжигание кокса через 5-7 суток 3,5-5,0   1,0     1,5-2,0 проводят при 470-5400С в среде водорода. В ароматические углеводороды превращается >90% нафтенов и >50% парафинов.  

 

Катализаторы чувствительны к отравлению соединениями серы, причем чувствительность тем больше, чем ниже давление водорода.

Очистку сырья риформинга от сернистых соединений проводят гидрированием на катализаторах, стойких к сере (оксиды или сульфиды кобальта, вольфрама и молибдена или их смесей):

 

RSН + H2 ——® RH + Н2S

 

Благодаря давлению водорода катализатор может работать длительное время без закоксовывания. При Р > 3,5 МПа отложение кокса практически исключается (Катализатор работает 1-2 года, после чего из него извлекают отработанную платину).

Исходные фракции для получения: бензол - 60 —850С

толуол - 85-1100 С

ксилолы- 110-1350С

 

Химические превращения при каталитическом риформинге определяются бифункциональностью катализатора;

на металле — гомолитические превращения, прежде всего дегидрирование шестичленных нафтенов.

При ужесточении режима риформинга большую роль приобретают реакции дегидроциклизации парафинов:

на кислотных центрах—изомеризация парафинов в изопарафины и пяти-членных нафтенов в гомологи циклогексана.

 

Нежелательные процессы:

1) Крекинг с образованием низших олефинов и парафинов

(газы риформинга в присутствии водорода, в отличие от газов крекинга состоят исключительно из парафинов).

2) Дегидроконденсация ароматических углеводородов с образованием полициклических и конденсированных соединений, ведущее к выделению кокса (ввиду обратимости реакции дегидроконденсации введение водорода снижает эти процессы).

Доля желательных и нежелательных реакций в общем балансе риформинга зависит от состава исходного сырья, температуры, давления водорода и др. факторов.

Соответствующим выбором параметров обеспечивается максимальный выход желаемых продуктов из данного вида сырья.

 


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Работа терапевта с телесным процессом клиента | Сочинение-повествование




Дата добавления: 2017-08-01; просмотров: 1600;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.009 сек.