Ответы на экзаменационные вопросы № 1-23 по дисциплине «Технология нефти и природных газов» (Тенденции производства автобензинов. Процесс гидрокрекинга), страница 6

Наиболее эффективное и рациональное направление использование ресурсов снижения нефтезаводских газов это синтез высокооктановых компонентов бензинов. Изначально был разработан процесс полимеризации бутиленов с последующим гидрированием димеров. В последствии этот процесс был вытеснен более эффективным процессом каталитическим С-алкилированием. Использование алкилата как высокооктановый компонент позволяет выпускать бензин не только с высоким октановым числом, но и с меньшим содержанием ароматических УВ. Последнее время широко используют процесс  синтезов метилтретбутилового эфира из изобутилена и метанола.

14. Каталитическое С-алкилирование. Принципиальная технологическая схема

Назначение: производство высокооктановых компонентов бензина. Целевой продукт – алкилат. Практически полностью состоящий из изопарафинов. Октановое число 90-95 (по моторному методу). Основной компонент – изооктан (по исследовательскому методу 100 – октановое число)

С_nН_2n+2+С_mН_2m→С_n+mН_2(n+m)+2

Реакция идет с выделением тепла Q=85-90 кДЖ/моль

Протанирование

1) С-С=С-С+НА↔С-С⁺-С-С+А^-

 

2) С-С⁺-С-С+С-С-С↔С-С-С-С+С-С⁺-С

│                             │

С                             С

С                          С

│                          │

3) С-С+С-С=С-С↔С-С-С-С⁺-С+А^-

│                          │ │

С                          С  С

4) iС₈Н₁₇+iС₄Н₁₀↔iС₈Н₁₈+iС₄⁺Н₉

5) iС₈⁺Н₁₇+А↔iС₈Н₁₈+НА

Описание технологической схемы С-алкилирования.

Исходную углеводородную смесь после очистки от сернистых соединений и обезвоживания охлаждают испаряющимся изобутаном в холодильнике и подают пятью параллельными потоками в смесительные секции реактора алкилатора (Р). В первую очередь вводят циркулирующую и свежую серную кислоту и жидкий изобутан. Из отстойной секции алкилатора выводят продукты алкилирования, которые после нейтрализации щелочью и промывки водой направляют в колонну К2 для отделения циркулирующего изобутана. Испарившийся в реакторе изобутан и пропан через сепаратор-ресивер компрессором через холодильник подают в колонну – депропанизатор К1. Нижний продукт этой колоны – изобутан через кипятильник и теплообменник направляют в циркулирующий поток изобутана из К2. Нижний продукт К2 поступает в дебутанизатор К3, а остаток К3 в колонну разделения на легкий и тяжелый алкилат (К4). Целевым продуктом является легкий алкилат. Тяжелый алкилат используют как компонент ДТ.

15. Каталитическое О-алкилирование метанола изобутиленом. Принципиальная технологическая схема

Назначение: производство высокооктанового О-содержащего компонента автобензина

СН₃                          СН₃

│                               │

СН₂=С + СН₃ОН ↔ СН₃-С-О-СН₃

│                               │

СН₃                                      СН₃

(метилтретбутиловый эфир – МТБЭ)

Эфиросодержащие бензины характеризуются большей полнотой сгорания и меньшей токсичностью газовых выбрасов.

Описание технологической схемы О-алкилирования.

Исходная бутан-бутиленовая фракция с установки каталитического крекинга после демеркаптанизации и циркулирующий метанол через сырьевую емкость поступают в верхнюю часть реактора форконтактной очистки (на схеме не показан). В схеме используют 2 реактора: один со свежим катализатором, второй с отработанным. Отработанный катализатор позволяет осуществлять предварительную очистку от серы, азота и катионов Fe (коррозия оборудования). После 4000 часов работы свежий катализатор теряет активность и переходит в разряд форконтактной очистки, при этом предыдущий реактор форконтактной очистки выгружают и загружают свежий катализатор (функции реакторов поочередно меняются).