новые химические технологии
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ПОРТАЛ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ПОИСК    

НА ГЛАВНУЮ 

СОДЕРЖАНИЕ:

НАУКА и ТЕХНОЛОГИИ

Базовая химия и нефтехимия

Продукты оргсинтеза ............

Альтернативные топлива, энергетика ...........................

Полимеры ...........................

ТЕНДЕНЦИИ РЫНКА

Мнения, оценки ...................

Законы и практика ...............

Отраслевая статистика .........

ЭКОЛОГИЯ

Промышленная безопасность

Экоиндустрия .......................

Рециклинг ............................

СОТРУДНИЧЕСТВО

Для авторов .........................

Реклама на сайте ................

Контакты .............................

Справочная .........................

Партнеры ............................

СОБЫТИЯ ОТРАСЛИ

Прошедшие мероприятия .....

Будущие мероприятия ...........

ТЕНДЕРЫ

ОБЗОРЫ РЫНКОВ

Исследование рынка каменной бумаги в России
Исследование рынка полифениленсульфида в России
Исследование рынка силикагелей для пищевой промышленности
Исследование рынка силикагелей для пищевой промышленности
Исследование рынка коллагенового белка в России
Исследование рынка масла грецкого ореха в России
Исследование рынка тыквенного масла в России
Исследование рынка абрикосового масла в России
Исследование рынка чесночного масла в Росси
Исследование рынка кедрового масла в России

>> Все отчеты

ОТЧЕТЫ ПО ТЕМАМ

Базовая химия и нефтехимия
Продукты оргсинтеза
Синтетические смолы и ЛКМ
Нефтепереработка
Минеральные удобрения
Полимеры и синтетические каучуки
Продукция из пластмасс
Биохимия
Автохимия и автокосметика
Смежная продукция
Исследования «Ad Hoc»
Строительство
In English
  Экспорт статей (rss)

Продукты оргсинтеза

КАТАЛИЗАТОР PT-ЦЕОЛИТ L: ароматизация прямогонных бензиновых фракций


Ароматизация легких парафиновых углеводородов в присутствии катализаторов на основе цеолита L - новое направление в риформинге. Химизм превращений изучен в основном на модельных углеводородах. Об ароматизации бензиновых фракций в литературе приведены лишь рекламные данные. Количественных данных о превращении содержащихся в сырье углеводородов не сообщается. В связи с этим важно изучить закономерности процесса на реальном сырье.


 

Ароматизация легких парафиновых углеводородов в присутствии катализаторов на основе цеолита L - новое направление в риформинге. Химизм превращений изучен в основном на модельных углеводородах [1-4]. Об ароматизации бензиновых фракций [5,6] в литературе приведены лишь рекламные данные. Количественных данных о превращении содержащихся в сырье углеводородов не сообщается. В связи с этим важно изучить закономерности процесса на реальном сырье.
Опыты проводили на установке с подачей электролитического водорода "на проток" в квазиизотермическом реакторе (многозонное регулирование температуры в каталитическом слое) с хроматографическим анализом газопродуктовой смеси на потоке. Катализатор, полученный методами, описанными в [7], содержал платину и промоторы, нанесенные на связанный цеолит L. В качестве сырья использовали гидрогенизат прямогонной фракции 62-105°С. а также узкие фракции (62-85, 62-95, 85-95 и 85-105°С). полученные в результате ее ректификации на колонке эффективностью 30 т.т. Данные о составе сырья приведены в табл. 1-5. Опыты проводили в стандартных условиях: давление - 1 МПа, сброс водородсодержащего газа - 1500 об. на 1 об. сырья в час. При каждой температуре (460, 480 и 500°С) проводили не менее десяти анализов состава продуктов. Результаты отдельных опытов практически идентичны, расхождение в содержании отдельных компонентов не превышало 0,1% (масс.).
В процессе ароматизации фракции 62-85°С при 460°С (см. табл. I) выход бензола составил всего 19,8% при почти полной конверсии нафтенов. среди которых содержание бензолобразуюших составляет 27.7%. Выход н-пентана в несколько раз выше, чем изопентана. поэтому изомеризация н-гексана представляется маловероятной. Большее содержание изогексана в катализате (33,3%), чем в сырье (22,9%) объясняется раскрытием кольца в большей части молекул метилцикло-пентана (МЦП) с образованием в основном 2- и 3-метил-пентана. Такой путь превращения МЦП предложен и в [4].
С повышением температуры процесса выход гексанов закономерно снижается, причем н-гексана быстрее, чем его изомеров. При 500"С выход бензола почти в 1,5 раза превышает содержание нафтенов в сырье. Толуол в небольшом количестве образуется, по-видимому, из присутствующих в сырье изогептанов. Таким образом, основными "поставщиками" бензола являются не нафтены, а гексан и частично изогексан (при повышении температуры процесса от 460 до 500°С выход изогексанов снижается с 33,3 до 19,9%).
Повышение температуры конца кипения сырья на 10° (от 85 до 95°С) существенно сказалось на результатах процесса. Выход толуола составил треть от общего выхода ароматических углеводородов (АУ) при всех температурах процесса (см. табл. 2). Выход бензола несколько понизился, тогда как суммарный выход АУ возрос. Обшая картина процесса не изменилась: при 460°С выход бензола ниже содержания бензолоб-разующих нафтенов в сырье, выход изогексанов выше их содержания в сырье. Таким образом, еще раз подтвержден вывод о раскрытии колеи МЦП: выход изогептанов (в отличие от изогексанов) при 460°С почти вдвое ниже их содержания в сырье. Следовательно, изомеризация н-парафинов в данных условиях не протекает.
Повышение температуры конца кипения сырья до 105"С (опыты с исходной фракцией) подтверждает наметившуюся тенденцию: выход бензола снижается при одновременном росте суммарного выхода АУ (см. табл. 3). При 460 и 480°С выход бензола ниже, чем толуола, несмотря на то, что содержание н-гексана в сырье вдвое выше, чем н-гептана. При 500°С выход бензола выше, чем толуола: скорее всего из-за практически полного превращения гептанов сырья. Интересно отме тить, что выход гексанов при этой температуре в 1,5 раза ниже их содержания в сырье, тогда как гептаны превращаются практически полностью. Эти результаты явно противоречат данным [1.2], согласно которым скорость ароматизации гептана в 1.2 раза ниже, чем гексана.
Результаты ароматизации фракций 85-95 и 85-105°С подтверждают ранее сделанный вывод о росте выхода ароматических углеводородов с утяжелением сырья (см. табл. 4 и 5). Несмотря на то, что в этих фракциях (особенно во фракции 85-105°С) содержание углеводородов С6 незначительно, катализаты содержат бензол в весьма заметном количестве. Последний может образовываться двумя путями: либо демети-лированием толуола, либо циклизацией гексанов. образующихся в результате деметилирования гептанов. Поскольку отношение бензол:толуол с повышением температуры процесса не изменяется (0,25±0,02 для фракции 85-95°С и 0,17±0.02 для фракции 85-105°С), на наш взгляд, более вероятен второй путь.
Об этом свидетельствует также повышение выхода изо-гексанов и одновременное снижение выхода н-гексана с ростом температуры процесса (см. табл. 4 и 5). Тем не менее нельзя исключить и частичного гидродеметилирования толуола: катализатором этой реакции является платина на оксиде алюминия |8]. Для проверки был проведен опыт при 500°С с использованием в качестве сырья толуола (прочие условия соответствовали принятым в настоящей работе), результаты которого подтвердили это: конверсия толуола составила 8%, выход бензола - 6,5%.
Поскольку для МЦП основным путем превращения является раскрытие кольца с последующей С6-циклизацией, предстаапялось важным доказать возможность подобного пути превращений и для диметилииклопентанов (диМЦП). Для этого по данным табл. 1-5 были определены отношения между значениями содержания изогептанов в катализатах и сырье. Результаты приведены в табл. 6.
Как видно, относительное содержание изогептанов изменяется симбатно содержанию диМЦП в сырье, что косвенно доказывает раскрытие по крайней мере части пяти-членных колец с образованием изогептанов. Указанное отношение не превышает 1 (как и в случае с изогексанами). вероятно, потому, что относительная скорость превращения изогептанов выше, чем изогексанов.

Таблица 1.

 

Компоненты

Содержание в сырье - фракции 62-85°С, %Выход (% масс.) в процессе ароматизации сырья при температуре, °С
460480500
Газы8.31.01.0
Н20.92.33.4
С122.22.84.4
С32.42.63.1
изо-С40.60.80.8
н-С42.22.53.3
Парафины66.066.750.735.5
изо-С50.11.31.82.4
н-С50.94.34.95.9
изо-С622.933.328.619.9
н-С634.525.813.56.5
изо-С77.62.01.90.8
Нафтены31.83.12.51.7
метклциклопентан19.42.82.41.7
циклогексан8.3
Ароматические2.221.935.847.8
бензол2.219.832.243.5
толуол2.13.64.3


Таблица 2.

Компоненты

Содержание в сырье - фракции 62-85°С, %Выход (% масс.) в процессе ароматизации сырья при температуре, °С
460480500
Газы9.712.716.1
Н21.52.94.2
С122.73.64.7
С32.32.73.1
изо-С40.80.91.1
н-С42.42.63.0
Парафины64.960.444.427.7
изо-С50.11.31.72.0
н-С50.63.34.04.5
изо-С618.526.423.815.2
н-С627.319.811.75.1
изо-С714.57.92.60.9
н-С73.91.70.6
Нафтены32.32.62.21.1
метклциклопентан13.02.02.01.1
циклогексан8.9
метклциклогексан0.9
Ароматические2.827.340.755.1
бензол2.817.825.938.5
толуол9.514.816.6


Таблица 3.

Компоненты

Содержание в сырье - фракции 62-105 °С, % (масс.)Выход (% масс.) в процессе ароматизации сырья при температуре. °С
460480500
Газы    
Н21,42,33,8
С122,13,04.1
С31,92,32,0
изо-С4 0,50,80,8
н- С41,92,42,4
Парафины62,559,043,827,2
изо-С5 0,11.01,31.4
н -С5 0,62,83,43,7
изо-С614,621.120.014,6
н -С621.117,910,95,5
изо-С713,311,85.71.6
н -С710.54,31,80,4
изо-С8 0,40.10,1-
н-С81,80,6-
Нафтены34,04.53,11,9
метилциклопентан8,02.42,11,3
циклогексан6.4-
метилциклогексан5.60,7-
Ароматические3.528,742.357,8
бензол1,712,719.730,5
толуол1.016,022.627,3
С80,8---


Таблица 4.

Компоненты

Содержание в сырье - фракции 62-105 °С, % (масс.)Выход (% масс.) в процессе ароматизации сырья при температуре. °С
460480500
Газы 6,010,213,6
Н21,73,34,7
С121,62,74,2
С31,11,71,8
изо-С40,30,60,8
н-С41,31,92,1
Парафины59,454,235,317,5
изо-С50,50,91,0
н-С50,71,31,7
изо-С64,14,74,9
н-С60,43,22,62,0
изо-С733,832,219,16,4
н-С723,013,36,51,3
изо-С80,60,20,20,2
н-С81,6
Нафтены39,49,26,32,0
метилциклопентан1,32,62,11,2
циклогексан4,4
метилциклогексан8,50,70,1
Ароматические1,130,648,266,9
бензол0,26,58,813,9
толуол0,924,139,453,0


Таблица 5.

Компоненты

Содержание в сырье - фракции 62-105 °С, % (масс.)Выход (% масс.) в процессе ароматизации сырья при температуре. °С
460480500
Газы8,711,313,8
Н22,23,54,7
С122,33,44,5
С31,71,71,7
изо-С40,60,70,8
н-С41,92,02,1
Парафины57,242,325,714,7
изо-С50,70,80,9
н-С51,11,41,6
изо-С62,83,73,5
н-С62,02,01,5
изо-С724,923,012,45,4
н-С725,211,85,31,7
изо-С81,40,20,10,1
н-С84,90,7
изо-С90,8
Нафтены37,010,44,72,6
метилциклопентан1,91,51,0
циклогексан2,51,90,40,5
метилциклогексан13,60,1
Ароматические5,838,658,368,9
бензол0,55,97,610,6
толуол2,632,746,954,5
C92,73,83,8

Исходя из изложенного предложена схема превращений основных углеводородов сырья (рис. 1). Данная схема не включает побочных реакций гидрокрекинга исходных углеводородов. Дегидроизомеризация МЦП в бензол маловероятна, о чем убедительно свидетельствуют и данные [I]. полученные при изучении кинетики и механизма преврашений н-гексана. Вряд ли образуется дегидроизомеризаиией диМЦП и толуол. Как показано выше, часть бензола может быть получена деметидиро-ванием и гептанов. и толуола. Согласно приведенной схеме. все углеводороды сырья в конечном счете превращаются в АУ.

 

Массовый суммарный выход АУ возрастает с утяжелением сырья (см. табл. 1-4). Однако, с химической точки зрения, корректнее проводить сопоставление мольных выходов. Поэтому был проведен соответствующий пересчет опытных данных. Рассчитано также среднее число атомов углерода в молекуле сырья каждого вида. Для фракций 62-65, 62-95, 62-105, 85-95 и 85-105°С оно составило соответственно 6,1; 6,25; 6,4; 6,9 и 7,1.
Как следует из рис. 2. относительная степень ароматизации углеводородов сырья в отличие от данных [1] возрастает с увеличением числа атомов углерода. Необходимо отметить, что опыты [1] проводили с индивидуальными н-парафина-ми, чем. возможно, и обусловлено наблюдаемое рахличие.
Как показано выше. АУ образуются из любых углеводородов С6-С7, продукты С1-С5 являются побочными. Исходя из этого селективность ароматизации можно выразить следующей формулой:
 

где S- селективность процесса, %; ВАУ, ВС1-С5 - выход соответственно ароматических углеводородов и продуктов С15, % (масс.); САУ - содержание ароматических углеводородов в сырье, % (масс.).
Результаты расчета селективности по данным табл. 1-5 приведены на рис. 3. Как видно, этот показатель возрастает с температурой опыта, причем при ароматизации гексановой фракции 62-85°С с повышением температуры от 460 до 500°С он увеличивается на 10%, а при ароматизации гептановой фракции 85-95°С - лишь на 1-2%. Селективность ароматизации значительно растет с утяжелением сырья при всех температурах (см. рис. 3). Эти результаты также противоречат данным (1), согласно которым селективность ароматизации гептана ниже, чем гексана. Катализатор, примененный в [1], принципиально не отличается от использованного нами. Различие в составе промоторов вряд ли может столь существенно повлиять на ход процесса. Исследования в этом направлении продолжаются.
 

Таблица 6.

Фракция, °С

Доля диМЦП в нафтенахОтношение содержания изогептанов в катализате к их содержанию в сырье
62-850,130,26
62-950.290,54
62-1050.410.89
85-950.640,95
85-1050.560,92

Таким образом, изучение процесса ароматизации прямогонной бензиновой фракции 62-105°С на катализаторе Pt-цеолит L показало, что все присутствующие в сырье углеводороды превращаются в ароматические. В отличие от ароматизации н-парафинов при ароматизации бензиновых фракций, содержащих парафиновые и нафтеновые углеводороды С6-C8, степень ароматизации и селективность процесса возрастают с увеличением среднего числа атомов углерода в молекулах сырья.
 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Huges Г. К., Buss H. S., Tamm P. W., et al. - In: Proc. 7th Inter. Zeolite Conf.. Tokio. 1986, p. 725-732.
2. Dcrouanc E. C.. Vanderveken D. J. - Appl. Catal.. 1988. v.45, № 1, p. 15-22.
3. TausttrS. J., SttgcrJ. J. - ). Catal.. 1990. v.125, № 2, p. 387-389.
4. Lane C. S., Modica F. S., Miller J. T. - Ibid. 1991, v.129, № 1, p. 145-158.
5. Tamm P. W., Mohr D. H. - Stud. Surf. Sci. Catal.. 1987 (on 1988), v.38, № 2, p. 335-353.
6. Лакоссе Т., Гилсдорф H., Хардиман Д. - Нефтепереработка и нефтехимия. 1993. № 10, с. 16-20.
7. Пат. 2043151 (РФ).
8. Можайко В. Н., Рабинович Г. П., Маслянскшя Г. Н. - Нефтехимия
В.Н. Можайко, В.Ю. Бортов, А.И. Осадченко, А.А. Харченко, Л.А. Лукина,

 

 

 

www.additive.spb.ru

Версия для печати | Отправить |  Сделать стартовой |  Добавить в избранное

Куплю

19.04.2011 Белорусские рубли в Москве  Москва

18.04.2011 Индустриальные масла: И-8А, ИГНЕ-68, ИГНЕ-32, ИС-20, ИГС-68,И-5А, И-40А, И-50А, ИЛС-5, ИЛС-10, ИЛС-220(Мо), ИГП, ИТД  Москва

04.04.2011 Куплю Биг-Бэги, МКР на переработку.  Москва

Продам

19.04.2011 Продаем скипидар  Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем растворители  Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем бочки новые и б/у.  Нижний Новгород

Материалы раздела

ФРУКТОЗА ВРЕДНЕЕ САХАРА
ЗАЩИТА СОЕВЫХ ПОСЕВОВ
ВОЗДЕЙСТВИЕ КОФЕИНА
ПОЛИМОЧЕВИННЫЕ ПОКРЫТИЯ
ПОКРЫТИЯ ДЛЯ СТАЛИ ПЯТОГО ПОКОЛЕНИЯ COLORCOAT PRISMA
БУДУЩЕЕ ТРАНСГЕННЫХ ПРОДУКТОВ В РОССИИ
КАК ЕДА МЕНЯЕТ ЧЕЛОВЕКА
ПЕРВЫЕ ДОКЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ «КАРДИОНОВА»
БОТОКС ПОМОГАЕТ от МИГРЕНИ
МЕМБРАННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ LEWABRANE
24 НОВЫХ АЛЛЕРГЕНА "АЛКОР БИО"
МЕТОД РАННЕЙ ДИАГНОСТИКИ РАКА
ПРОЕКТ TOPYIELD
ПЕРВЫЙ РОССИЙСКИЙ ПРЕПАРАТ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ИШЕМИИ
ДОСТИЖЕНИЯ BASF для ИНДУСТРИИ КРАСОТЫ
СИНТЕЗ НОВЫХ БЕЛКОВ
KEEP 32 СДЕЛАЕТ ЗУБЫ «НЕУЯЗВИМЫМИ ДЛЯ КАРИЕСА»
ВИТАМИНЫ "КАВИКОРМ" для ЖИВОТНЫХ
ВРЕДНО ЛИ ПАЛЬМОВОЕ МАСЛО?
СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ ЛИЗИНА
ПИЩЕВЫЕ ВОЛОКНА в ПРОИЗВОДСТВЕ ЗАМОРОЖЕННЫХ ПРОДУКТОВ
ОТБЕЛИВАТЕЛИ «ПИГМЕНТА»
МЕБЕЛЬНЫЙ ЛАК НА ОСНОВЕ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
«МОСВОДОКАНАЛ»: гипохлорит натрия вместо хлора
НОВЫЕ ПРОЕКТЫ: ДИОКСИД КРЕМНИЯ ИЗ РИСОВОЙ ШЕЛУХИ
ФОЛИЕВАЯ КИСЛОТА - новое измерение в контрацепции
«БИОКАД» об ИСПЫТАНИЯХ «АЛЬГЕРОНА»
ВОЗМОЖНОСТИ ТОПИНАМБУРА
ПИЩЕВЫЕ КРАСИТЕЛИ ДЛЯ ПАСХАЛЬНЫХ ЯИЦ
НОВИНКИ BASF на «ИНТЕРПЛАСТИКА 2012»
ВДЫХАЕМЫЕ ФОРМЫ ИНСУЛИНА
БЕЗВРЕДЕН ЛИ ВИТАМИН Е?
КОРМОВЫЕ ФЕРМЕНТЫ DIREVO
ФРУКТОЗА - САМЫЙ ВРЕДНЫЙ САХАР
НОВЫЕ АМИНОКИСЛОТЫ, НОВЫЕ БЕЛКИ
БИОТЕСТЫ MAGNISENSE в РОССИИ
ПРЕМИКСЫ YOUPIG ДЛЯ СВИНОВОДСТВА
ОТЕЧЕСТВЕННАЯ «ЛЮКСОВАЯ» КОСМЕТИКА
КРАХМАЛЬНЫЙ КЛЕЙ: адгезия и когезия
«БИОКАД» о РАЗРАБОТКЕ БЕВАЦИЗУМАБА
ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ ФАРМИННОВАЦИИ
НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЧВООБРАБОТКИ
АНТИМИКРОБНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НАФТАЛАНОВОЙ НЕФТИ
ПРЕМИКСЫ NATUPHOS
ПРОБИОТИКИ + ПРЕБИОТИКИ

>>Все статьи

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru
Copyright © Newchemistry.ru 2006. All Rights Reserved