Изомеризация — превращение химического соединения в изомер. Процесс изомеризации направлен на получение высокооктановых компонентов товарного бензина из низкооктановых фракций нефти путём структурного изменения углеродного скелета. Источником детонации в двигателях внутреннего сгорания является образование свободных радикалов по цепному механизму. Нормальные неразветвленные алканы при горении образуют наиболее активные первичные радикалы, чем вторичные или третичные радикалы при горении разветвленных алканов с изостроением. Поэтому чем разветвленнее молекула, тем выше её детонационная стойкость, октановое число.
Описание процесса и принципиальная схема
Таблица октановых чисел некоторых алканов.
| Алкан | октановое число И.М. |
|---|---|
| нормальный пентан | 61,8 |
| изопентан | 93 |
| нормальный гексан | 24,8 |
| 2,2-диметилбутан | 91,8 |
На сегодняшний день изомеризация возможна только легких алканов бутана, пентана и гексана. Это фракция нефти с пределами выкипания 28-70°С называется легкая нафта, петролейный эфир, газовый бензин. Проводятся серьёзные исследования возможности изомеризации более тяжелых алканов [1]. В нефтеперерабатывающей промышленности реализовано две технологические схем изомеризации алканов: 1. Однопроходная 2. С рециклом.
Однопроходная изомеризация позволяет повысить октановое число И.М. фракции с 70 до 83 пунктов. Смесь углеводородов до и после однопроходной изомеризации.
| КОМПОНЕНТЫ (% ОБ.) И ИОЧ СМЕСИ | СЫРЬЁ | ПРОДУКТ |
|---|---|---|
| изопентан | 10,3 | 26,9 |
| нормальный пентан | 24,8 | 8,4 |
| изогексан | 23,2 | 47,8 |
| нормальный гексан | 25,6 | 5,7 |
| циклические у/в | 5,6 | 11,2 |
| бензол | 10,5 | 0 |
| Октановое число И.М. | 69 | 83 |
Изомеризация с рециклом позволяет повысит октановое число фракции с 70 до 92 пунктов, за счет выделения из смеси низкооктановых компонентов и возвращение их на рециркуляцию. Возможные схемы организации процесса: 1. Схема с рециклом малоразветвленных гексанов. 2. Схема с деизопентанизацией сырья и рециклом малоразветвленных гексанов. 3. Схема с рециклом н-пентана и малоразветвленных гексанов.
Условия процесса: Давление - 2-3 МПа; Температура в реакторе - 380-410°С; Кратность циркуляции ВСГ [2] - >500 нм³/м³; В настоящее время разработано три типа промышленных процессов изомеризации [3]:
― высокотемпературная изомеризация (360-440 °С) на алюмоплатиновых фторированных катализаторах; ― среднетемпературная изомеризация (250-300 °С) на цеолитных катализаторах; ― низкотемпературная изомеризация на оксиде алюминия, промотированном хлором (120-180 °С) и на сульфатированных оксидах металлов (120-180 °С). Наиболее перспективными, по мнению многих авторов,[3][4][5] являются сульфатированные оксидные катализаторы. Изготовители катализаторов изомеризации – компании UOP, Axens, Shell, Akzo NobeI, Sud-Chemie, Нефтехим. Основными разработчиками на Российском рынке хлорированных катализаторов являются фирмы UOP (США) c технологией Penex, Axens (Франция); цеолитных катализаторов - немецкая фирма Sud-Chemie, оксидных сульфатированных катализаторов - UOP (США) с технологией Par-Isom и российская фирма НПП Нефтехим с технологией Изомалк-2 [6].
- ↑ Изомеризация гептана (недоступная ссылка)
- ↑ С. А. Ахметов Лекции по технологии глубокой переработки нефти в моторные топлива: Учебное пособие. — СПб.: Недра, 2007. — 312 с., смотреть страницу 230
- 1 2 Ясакова Е.А., Ситдикова А.В. Тенденции развития процесса изомеризации в России и за рубежом. Нефтегазовое дело, 2010. 19с.
- ↑ Сравнение катализаторов изомеризации Архивная копия от 3 февраля 2014 на Wayback Machine
- ↑ №100 заседания Правления Ассоциации нефтепереработчиков и нефтехимиков Архивная копия от 13 мая 2013 на Wayback Machine
- ↑ Компьютерное прогнозирование работы промышленных катализаторов. Изд-во Томского политехнического ун-та. 2010. См. стр. 101-110
 | Для улучшения этой статьи желательно: |
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .