Изомеризация - гексан
Cтраница 2
Поскольку в последние годы исследуется изомеризация в жидкой фазе при относительно низких температурах, в табл. 32 сопоставлены составы жидкой и паровой равновесных фаз при изомеризации гексанов. Там же приведены и использованные в расчете величины констант равновесия и давлений насыщенных наров компонентов. Из приведенных данных видно, что изомеризация в жидкой фазе позволит получить несколько большие количества гемзамещенного изомера за счет уменьшения содержания остальных изомеров, причем наибольшие различия в составах фаз ( до 5 % по содержанию 2 2-диметилбутана) наблюдаются при низких температурах. Вообще следует иметь в виду, что при изомеризации парафинов равновесные составы жидкой и паровой фаз близки при температурах выше 50 С. [16]
 |
Сопоставление экспериментального ( э.| Константы равновесия изомеризации гексанов. [17] |
Поскольку в последние годы исследуется изомеризация в жидкой фазе при относительно низких температурах, в табл. 1.10 сопоставлены составы жидкой и газовой равновесных фаз при изомеризации гексанов. Там же приведены и использованные в расчете константы равновесия и давления насыщенных паров компонентов. Видно, что изомеризация в жидкой фазе позволит получить несколько большие количества 2 2-диметилзамещенно-го изомера за счет уменьшения содержания остальных изомеров, причем наибольшие различия в составах фаз ( до 5 % для 2 2-дк-метилбутана) наблюдаются при низких температурах. [18]
Суммарный выход неогексана и диизопропила ( 2 3-диметилбу-тан) может, тем не менее, доходить до 40 - 50 % от взятого на реакцию w - гексана при 100 - 150, что, принимая во внимание высокие октановые числа этих углеводородов, делает процесс изомеризации гексана достаточно перспективным. [19]
Чтобы подавить эту реакцию, процесс изомеризации пентана проводят при давлении водорода от 4 до 7 атм. При изомеризации гексана давление поддерживают на уровне 45 - 55 атм, а расход водорода 7 - 15 л на 1 л гексана, в то время как при изомеризации пентана для поддержания необходимого давления достаточно небольшого количества водорода. [20]
 |
Основные показатели высокотемпературной изомеризации н-пентана и пентан-гексановой фракции. [21] |
Так, при изомеризации - пентана расходуется 9 м3 Н2 на 1 м3 пентана, причем затраты на реакцию составляют только 25 %, а остальные 75 % растворяются в жидкости, уходящей из сепаратора. При изомеризации гексанов расход водорода на изомеризацию и на растворение одинаков и составляет в сумме 6 1 м3 на 1 м3 гексана. [22]
Чтобы подавить эту реакцию, процесс изомеризации пентана проводят при давлении водорода от 4 до 7 атм. При изомеризации гексана давление поддерживают на уровне 45 - 55 атм, а расход водорода 7 - 15 л на 1 л гексана, в то время как при изомеризации яентана для поддержания необходимого давления достаточно небольшого количества водорода. [23]
Указанные стадии изомеризации осуществляются не с одинаковой легкостью. Скорости изомеризации различных гексанов в специфические изомеры вычислены в форме удельных скоростей реакций К, исходя из допущения, что изомеризация следует закону реакций первого порядка. [24]
Ниже на примере 3-метилпентана показано, как в результате расщепления отдельных связей С - С этого комплекса образуются различные изомеры гексана. Было показано очень точное совпадение между составом продуктов изомеризации индивидуальных гексанов и соотношениями изомеров, рассчитанными из предложенного механизма. В пользу бимолекулярного механизма свидетельствует также состав продуктов изомеризации бутанов и пентанов. [25]
Исследование превращений изомерных гексанов и метилциклопентана в присутствии ( 10 % Pd) / Al2O3 показало [87], что основной реакцией является селективное деметилирование гексанов, а в случае метилциклопентана - гидрогенолиз пятичленного цикла. Вместе с тем, как и в присутствии Pt-катализаторов, происходит изомеризация гексанов. Анализ начального распределения продуктов реакции с использованием молекул, меченных 13С, показал, что структурная изомеризация гексанов проходит по циклическому механизму. Сплавы палладия менее активны, чем сам Pd, даже после активации воздухом при 400 С. Основной реакцией в присутствии ( Pd - Au) / Al2O3, как на Pd / АЬОз, является селективное деметилирование; механизм изомеризации гексанов - циклический. Несколько неожиданный результат был получен в случае Pt-катализаторов при переходе от Pt к сплаву 15 % Pt - 85 % Аи. В то время как на Pt / Al2O3 изомеризация н-гексана проходит главным образом по механизму сдвига связей, на ( Pt-Аи) / А12О3 - нециклическому механизму. Аналогично гидрогенолиз метилциклопентана на указанном сплаве Pt-Аи проходит неселективно, в то время как на катализаторе Pt / Al2O3 - почти исключительно по неэкранированным С-С - связям цикла. [26]
Указанные равновесные реакции протекают с различной скоростью в зависимости от термической устойчивости промежуточных компонентов смеси. Устойчивость различных углеводородных молекул уменьшается в следующем порядке: а) при изомеризации гексанов: 2-метилпентан а, н-гексан, 2 3-диметилбутан, 2 2-ди-метилбутан; б) для гептанов: 2 4-диметилпентан, 2 3-диметил-пентан, к-гептан, 2 2 3-триметилбутан. Первичной стадией изомеризации н-гексана, к-гептана и к-октана является образование метилзамещенных изомеров. [27]
Указанные равновесные реакции протекают с различной скоростью в зависимости от термической устойчивости промежуточных компонентов смеси. Устойчивость различных углеводородных молекул уменьшается в следующем порядке: а) при изомеризации гексанов: 2-метилпентан а, к-гексан, 2 3-диметилбутан, 2 2-ди-метилбутан; б) для гептанов: 2 4-диметилпентан, 2 3-диметил-пентан, к-гептан, 2 2 3-триметилбутан. Первичной стадией изомеризации к-гексана, к-гептана и н-октана является образование метилзамещенных изомеров. [28]
Ц-5) в первую очередь определяется размером зерен металла, Андерсон объясняет приведенные выше данные об изомеризации гексанов на алюмо-платиновых контактах, содержащих 0 2 и 10 % платины, тем, что средний размер частиц платины при ее высокой концентрации на поверхности окиси алюминия значительно больше, чем при низкой концентрации. [29]
Процесс жидкофазной изомеризации, разработанный фирмой Шелл, уже применяется в промышленном масштабе Для изомеризации бутана и пентана. Исследования, проведенные в масштабе пилотной установки, показали, что процесс в равной, степени пригоден и для изомеризации гексанов или смешанного сырья. В любом случае применение низких температур благоприятствует установлению термодинамического равновесия с образованием требуемых изопарафинов при выходе жидкого продукта, превышающем 100 % объемн. В данном докладе описывается процесс жидкофазной изомеризации различного сырья с указанием режима процесса и достигаемых степени превращения и выхода; показана целесообразность изомеризации для получения фракций с высоким содержанием изопарафинов; показана схема установки изомеризации с секцией фракционирования для проведения процесса с рециркуляцией, более экономичного для достижения высоких степеней превращения, чем обычный вариант; обсуждаются потенциальные возможности повышения октановых чисел путем изомеризации пентан-гексановых фракций. [30]
Страницы: 1 2 3