Ароматические углеводороды: Выделение, применение, рынок
ИЗОМЕРИЗАЦИЯ КСИЛОЛОВ (процесс «Mobil Oil Corp.»)
[2, p. 150; 3, с. 95]
Процесс предназначен для селективной изомеризации смеси аренов С8, обедненной /г-ксилолом, с получением продукта, в котором концентрация /г-ксилола превышает равновесную. При этом одновременно происходит превращение этилбензола и неароматических углеводородов сырья в бензол и легкие алканы.
Сырьем установки (рис. 52) служит смесь свежей и рециркулирующей фракции аренов С8, в которой содержание п- и о-кси - лола ниже равновесного. Рецикл с установки выделения п - и о-ксилола вместе с циркулирующим водородсодержащим газом проходит теплообменник, в котором нагревается продуктами реакции и поступает в нагреватель сырья 1, а затем в реактор 2.
|
Рис. 52. Принципиальная технологическая схема процесса изомеризации ксилолов методом «Mobil Oil Corp.»: I - жидкое сырье; II - подпитка водорода; III - отходящий газ; TV - углеводородный газ; V - легкие ароматические углеводороды; VI ~ продукты изомеризации |
Пары проходят через стационарный слой катализатора сверху вниз. В результате изомеризации содержание п-ксилола в продукте повышается до 102-104 % от равновесной концентрации.
Продукты реакции охлаждаются при теплообмене с сырьем, и образующиеся при этом жидкие и парообразные продукты разделяются в сепараторе 3. Паровая фаза, содержащая водород, возвращается вместе с сырьем и подпитываемым водородом в реактор. Жидкие продукты поступают в ректификационную колонну 4, в которой выделяются легкие арены - бензол и толуол, а кубовый остаток поступает на установку разделения ксилолов.
Процесс проводится при умеренных температуре и давлении, высокой объемной скорости подачи сырья и низком отношении Н2/сырье. В процессе используется формоселективный цеолит - ный катализатор ZSM-5, чрезвычайно активный и стабильный, который может работать длительное время без регенерации и полностью восстанавливает активность после регенерации.
Конверсия этилбензола, как следует из табл. 44, составляет 65 %, потери ксилолов - 1.8 %, конверсия неароматических углеводородов 20 %.
Удельные капиталовложения в строительство установки на побережье Мексиканского залива, США, в ценах 1997 г. составляют 57 долл. на 1 т п-ксилола. Типичные энергозатраты на 1 т /г-ксилола: электроэнергия - 47 кВт ч, топливо - 5.44 ГДж, охлаждающая вода (Аt = 10 °С) - 5 м3[2].
По данным на 1999 г. технология используется на 19 промышленных установках, в том числе на 9 установках применяется высокоэффективный катализатор фирмы «Mobil».
|
ТАБЛИЦА 44 Состав сырья и продуктов изомеризации аренов С8, % (мае.)
|
