Переработка Нефти

ИЗОМЕРИЗАЦИЯ

Дорогой Бильбо' Ты уже не тот хоббит, каким был раньше

Дж Р Р Толкиен «Хоббит»

Изомеризация — это перестройка молекул. Данный процесс несколько напоминает каталитический рифор­минг, с той разницей, что здесь происходит только пре­вращение парафинов в изопарафины. Забавно, что уста­новка изомеризации бутана построена с иной целью, чем установки изомеризации парафинов и

ИЗОМЕРИЗАЦИЯ БУТАНА

Если на нефтеперерабатывающем заводе работает уста­новка алкилирования, то изобутана обычно оказывается недостаточно по сравнению с количеством пропилена и бутиленов. Если на заводе работает установка гидрокре­кинга, то изобутана часто оказывается даже слишком много, и его избыток используют как компонент бензина. Если же такой установки нет, то требуется дополнитель­ное количество изобутана. Есть две возможности — купить его или получить на установке изомеризации бутана.

Технологический процесс

Сырьем для этой установки служит н-бутан или смесь н-бутана и изобутана, которую иногда (если она посту­пает с установки газофракционирования) называют не­фтяными бутанами. Бутан не должен содержать следов олефинов, так как они дезактивируют катализатор.

Бутаны направляют в колонну фракционирования сы­рья, где изобутан удаляется, а чистый бутан смешивают с небольшим количеством водорода и хлорорганическо-

Го соединения (которое выполняет роль промотора) и направляют в реактор, содержащий платиновый катали­затор. На этом катализаторе н-бутан превращается в свой изомер — изобутан.

Поток, выходящий из реактора, на 60% состоит из изобутана, а оставшиеся 40% — это н-бутан, пропан и более легкие газы. В ректификационной колонне легкие продукты отделяют и направляют в топливную систему, а бутаны снова направляют в колонну фракционирования сырья, где н-бутан отделяют и возвращают в процесс.

Выходы продуктов. Если посчитать количества участ­ников процесса, то окажется, что изобутана получается несколько больше, чем используется бутана (это опять вызвано фокусом с плотностью). По сути дела, на уста­новку входит н-бутан, а выходит изобутан, вот и все.

ИЗОМЕРИЗАЦИЯ С5/С6

Запрет на применение тетраэтилсвинца (ТЭС) и тре­бования существенного снижения содержания ароматичес - кихуглеводородов в бензинах заставляют нефтеперераба­тывающие заводы подыскивать новые возможности по вве­дению высокооктановых компонентов в бензин. Одним из таких способов является процесс изомеризации парафино­вых углеводородов С5/ — Прим. ред.

Нормальный пентан, который характеризуется окта­новым числом 62 (ИОЧ), превращается в изопентан, ИОЧ которого 92. В случае гексана изменение ИОЧ в результате изомеризации еще более значительно: от 25 до примерно 75. Стандартная смесь, содержащая н - и изо - пентаны и гексаны, облагораживается в этом процессе (ИОЧ меняется от 73 до 91).

Сырьем для установок изомеризации могут быть прямо - гонные легкие бензиновые фракции или легкие бензины гид­рокрекинга. — Прим. ред.

Так же как и установка изомеризации бутана, уста­новка изомеризации пентан-гексановой смеси может включать колонну фракционирования сырья, в которой нормальные углеводороды концентрируются, а углеводо­роды изостроения отделяются. После этого нормальные парафины смешивают с водородом и небольшим коли­чеством органического хлорида и подают в реактор. На платиновом катализаторе, находящемся в реакторе, при­мерно половина сырья изомеризуется, так что продукт, выходящий из реактора, (изомеризат) можно фракцио­нировать, и полученный при этом нормальный пентан можно возвращать в процесс вплоть до полной конвер­сии. Так как гексаны кипят при более высокой темпера­туре, чем н-пентан, а изопентан кипит при более низ­кой температуре, то для разделения гексанов требуются дополнительные приспособления; поэтому иногда более выгодно не проводить рециркуляцию н-гексана.

Выходы продуктов. Изомеризация углеводородов С5/С5 несколько сложнее, чем изомеризация бутана. В продук­тах содержится 2—3% легких газов (С4-). В зависимости от количества рециркулята, октановое число (ИОЧ) изо - меризата меняется от 80 до 91, при этом чем больше энергетические затраты (фракционирование, перекачи­вание), тем больше октановое число.

Резюме. Изомеризация бутана, при которой н-бутан превращается в изобутан, нужна для получения необхо­димого сырья для процесса алкилирования. Изомериза­ция С5/Сб является методом увеличения октанового чис­ла легких компонентов бензина за счет превращений н-пентана и н-гексана, которые содержатся в большом количестве в легком прямогонном бензине.