Характеристика бензина процесса алкилирования

Характеристика  бензина процесса алкилирования.

Плотность - 0,705

Фракционный состав

н.к - 39°С

10  - 80°С

50 - 103°С

90 - 111°С

к.к  - 169°С

Йодным  числом 46 г /100 г

Анилиновая  точка  56 ⁰С

Общие сведения о  процессе алкилирования.

Процесс алкилирования направлен на получения высокооктановых компонентов автомобильного бензина из непредельных углеводородных газов. В основе процесса лежит реакция соединения алкена и алкана с получением алкана с числом атомов углерода, равным сумме атомов углерода в исходном алкене и алкане. Поскольку наибольшим октановым числом обладают молекулы алканов с изо-строением, то молекулы исходного сырья тоже должны иметь изо-строение. В нефтепереработке наибольшее распространение получило сырье алкилирования бутан-бутиленовая фракция (ББФ), которая получается в процессе каталитического крекинга.

Механизм алкилирования.

1) Полиалкилирование, которое объясняется большей реакционной способностью продуктов алкилирования, чем исходного субстрата.

Для увеличения выхода моноалкиларена алкилирование ведут в избытке субстрата при возможно более низкой температуре.

2) Изомеризация радикала, которая вызвана превращением образующегося карбкатиона в более стабильный. Например:

 

Чтобы избежать изомеризации радикала, следует тщательно подбирать условия проведения реакции (кислоту Льюиса, растворитель, время выдержки и температуру).

3) Изомеризация продукта реакции, которая вызвана обратимостью реакции. Например: При нагревании п-ксилола с хлористым водородом и AlCl₃, большая часть углеводорода превращается в термодинамически более устойчивый м-ксилол:

При этом необходимо помнить, что в ряде случаев добавление веществ, связывающих галогеноводород, предотвращает обратимость реакции.

4) Диспропорционирование алкиларенов. Одновременно может происходить и изомеризация перемещающейся группы:

Изомеризация и диспропорционирование конечного продукта в кислой среде может служить доказательством обратимости процесса алкилирования.

Химизм алкилирования.

Алкилированием называют процессы замещения атомов водорода в молекулах органических соединений алкильными радикалами. В качестве алкилирующих агентов используют метиловый, этиловый и другие спирты, галоидалкилы. Например, алкилирование аминосоединений происходит по следующей реакции:

где Alk - алкильный радикал; X - остаток.

Характеристика бензина алкилирования.

Алкилирование изопарафинов олефинами является важнейшим промышленным процессом получения высокооктановых компонентов бензина. Алкилирование изопарафиновых углеводородов непредельными осуществляется с целью получения высокооктановых компонентов бензинов. В качестве непредельных углеводородов используют пропилен, бутилены, амилены, в качестве изопарафиновых углеводородов - изобутан или изо-пентан.

 

 

 

Характеристика  бензина процесса изомеризации.

Плотность - 0,7525

Фракционный состав

н.к – 30 °С

10  - 75 °С

50 – 120 °С

90 - 180 °С

к.к  - 205 °С

Йодным  числом 97 г /100 г

Анилиновая  точка  61 ⁰С

Общие сведения о  процессе изомеризации.

Процесс каталитической изомеризации предназначен для получения высокооктановых компонентов бензина, а также сырья для нефтехимической промышленности. Сырьем являются н-бутан, легкие прямогонные фракции н.к.—62°С, рафинаты каталитического риформинга, н-пентан и н-гексан или их смеси, выделенные при фракционировании газов. Процесс проводят в среде водородсодержащего газа.

Механизм изомеризации.

Дегидрирование. В начале происходит дегидрирование н-парафина на металлических центрах катализатора.

Изомеризация. Образовавшийся олефин на кислотном центре превращается в карбений-ион, который легко изомеризуется.

    

Гидрирование. Изомерные карбений-ионы, возвращая протон кислотному центру катализатора, превращаются в соответствующие олефины, которые затем гидрируются на металлических центрах катализаторов изомеризации.

Химизм изомеризация.

1) Дегидрирования шестичленных цикланов.

 

2) Дегидроизомеризации циклопентанов.

 

 

3) Дегидроциклизации (С5 или С6-дегидроциклизации) парафиновых углеводородов.

Характеристика бензина алкилирования.

Этот процесс проводят с целью улучшения октановых характеристик бензина. Для каталитической изомеризации бензиновых фракций в атмосфере водорода, как ясно из предыдущих разделов этой главы, можно использовать стабильные и селективные платиновые катализаторы. Поскольку, однако, изомеризация парафинов в присутствии платиновых катализаторов подавляется ароматическими углеводородами, а содержание последних возрастает по мере утяжеления фракции, оказывается целесообразной изомериза-ционная переработка низкокипящей части прямогонного бензина.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Характеристика  бензина процесса гидрокрекинг.

Плотность - 0,7775

Фракционный состав

н.к – 49 °С

10 - 79 °С

50 – 121°С

90 - 158 °С

к.к - 203 °С

Йодным  числом 5 г /100 г

Анилиновая  точка  21 ⁰С

Общие сведения о  процессе гидрокрекинг.

Процесс гидрокрекинга предназначен в основном для получения малосернистых  топливных дистиллятов из различного сырья. Обычно гидрокрекингу подвергают вакуумные и атмосферные газойли, газойли термического и каталитического крекинга, деасфальтизаты и реже мазуты и гудроны с целью производства автомобильных бензинов, реактивных и дизельных топлив, сырья для нефтехимического синтеза, а иногда и сжиженных углеводородных газов (из бензиновых фракций). Водорода при гидрокрекинге расходуется значительно больше, чем при гидроочистке тех же видов сырья.

Механизм изомеризации.

1) Дегидрирование н-парафина в н-олефин на металлических центрах   катализатора;

2) Адсорбция н-олефина на кислотных центрах катализатора с образованием   вторичного  карбкатиона

3) Превращение  вторичного   карбкатиона   в   более  стабильный,   трети чный   (это   может   привести   к   возникновению   углеводорода, изомерного   исходному),   либо   крекинг   с   образованием   меньшего иона  карбонил  и  олефина

(крекинг проходит предпочтительно  по β-связи по отношению к углеродному  атому,  несущему  положительный заряд);

4)    Изомеризация   н-олефина   в   изоолефин

5)    Гидрирование образовавшихся олефинов (пропилена, бутиленов) на металлических   центрах  катализатора  в  соответствующие парафины.

Химизм гидрокрекинг.

1. Образование олефина

2. Образование третичного иона  карбония

3. Крекинг

4. Реакция иона карбония и  олефина

5. Гидрирование олефина

 

Характеристика бензина гидрокрекинга.

Бензин гидрокрекинга  не содержит непредельных углеводородов. Поэтому, в отличие от бензина каталитического крекинга, он является химически стабильным, не требующим введения антиокислительных присадок. Октановое число бензинов гидрокрекинга повышают путем каталитического риформинга.