Файл: Суханов, В. П. Переработка нефти учебник.pdf

денсации и охлаждения. Затем фракция димеров поступает в ем­ кость орошения 13, откуда часть ее насосом 25 подается в диафрагмовый смеситель 1 на рециркуляцию, часть насосом 27 — в верх­ нюю часть атмосферной колонны в виде орошения, остальная часть откачивается с установки.

В виде бокового погона из атмосферной колонны 11 в отпарную колонну /5-выводится фракция тримеров (125—175°С), которая из низа колонны перетекает в кипятильник 16, частично испаряется при 170° С и возвращается в колонну, а другую часть ее забирает насос 23 и прокачивает через холодильник 24 в диафрагмовый сме­ ситель 1 в качестве рециркулята; остальная часть отводится с уста­ новки. Остаток из низа атмосферной колонны 11 поступает в кипя­ тильник 12, откуда насосом 26 подается в вакуумную колонну 17.

Необходимая температура в нижней части колонн 7, И, 15 и 17 поддерживается при помощи кипятильников 8, 12, 16 и 18, где в ка­ честве теплоносителя используется водяной пар. Вакуум в колон­ не 17 создается вакуум-насосом 20.

Целевая фракция 175—260°С (смесь тетрамеров пропилена) с 2 2 -й тарелки вакуумной колонны поступает на прием насоса 21, прокачивается через холодильник 22, частично возвращается в ко­ лонну 17 в качестве орошения, а избыток отводится с установки. Остаток из низа вакуумной колонны (фракция выше 260° С) отка­ чивается насосом 19 через холодильник (на схеме не указан) в ем­ кость завода.

При производстве на установке полимербензина из верха атмос­ ферной колонны отбирают легкую фракцию бензина (н. к. — 125° С), а тяжелую фракцию (145—205° С) выводят с 22-й тарелки вакуум­ ной колонны. Избыток этих бензиновых фракций за исключением части, расходуемой на орошение соответствующих колонн, смеши­ вается и отводится с установки как целевой продукт — полимербензин.

Наряду со схемами, включающими трубчатые реакторы, приме­ няют схемы с камерными реакторами, в которых катализатор раз­ мещается в несколько слоев высотой от 1,5 до 3 м.

Количество рециркулирующей отработанной пропан-пропилено- вой фракции зависит от содержания олефинов в сырье и степени их превращения. .Разбавление сырья отработанной пропан-пропилено- вой фракцией повышает степень превращения, но требует значи­ тельного увеличения габаритов пропановой колонны, конденсаторахолодильника и других аппаратов, а следовательно, увеличения ка­ питаловложений и эксплуатационных затрат.

Основными аппаратами установки для полимеризации являются реакторы. Реактор (рис. ПО) представляет собой вертикальный ап­ парат теплообменного типа. Трубки его заполнены катализатором, а по межтрубиому пространству циркулирует паровой конденсат. Всего внутри аппарата имеется 188 трубок с внутренним диаметром 50 мм. Они развальцовываются в трубные решетки, приваренные с одной стороны к корпусу аппарата, а с другой соединенные с крышкой реактора.

239

48 отВерстий в редрол для перетока

Рис. ПО. Реактор установки для полиме­ ризации:

/ — корпус реактора; 2 —монтажный люк; 3 —

бок для предохранительного клапана

240

Пропан-пропиленовая фракция поступает в реактор сверху, а цыходит снизу. Паровой конденсат входит в корпус снизу, выходит сверху. Чтобы катализатор не просыпался и в то^ же время было обеспечено равномерное прохождение углеводородных паров, под нижней трубной решеткой имеется сетка и перфорированная решет­ ка с 300 отверстиями диаметром 12 мм каждое, размещенными в шахматном порядке.

Остальная аппаратура установки в принципе не отличается от аппаратуры ранее рассмотренных установок.

Данные о выходе продуктов, получаемых на установке, приве­

В среднем выход полимербензина равен 80% количества пропи­ лена, находящегося в сырье.

Полимербензин имеет октановое число (по моторному методу

•без ТЭС) 80—85 и очень высокую смесительную характеристику; в смеси с другими бензинами он ведет себя как продукт, имеющий октановое число от 90 до 135 (в зависимости от природы бензина, с которым его смешивают). Присутствие в полимербензине непре­

дельных углеводородов снижает его стабильность, но при добавке антиокислителя становится возмож ного применять и хранить.

Когда полимеризацию ведут для того, чтобы получить сырье для нефтехимии, полимердисткллят подвергают перегонке. Если при­ нять количество получаемого полимердистиллята за 1 0 0 %, то при перегонке его, например, могут быть получены следующие фрак­ ции, % (по массе):

§ 31. АЛКИЛИРОВАНИЕ ИЗОБУТАНА ОЛЕФИНАМИ

Основные сведения о процессе алкилирования

Алкилирование, так же как и полимеризацию, применяют для по­ лучения высокооктановых компонентов бензина и при производстве многих химических веществ. При производстве высокооктановых компонентов наибольшее промышленное значение имеет получение алкилбензина алкилированием изопарафинов олефинами. Этим же методом можно получить индивидуальные изопарафины: дипзопропил (2,3-диметилбутан) и триптан (2,3,3-триметилбутан).

Алкилированием бензола олефинами в промышленности полу­ чают алкилбензолы. Наибольшее значение из них имеют этилбензол, изопропилбензол и другие алкилбензолы, полученные при алкилиро­ вании бензола этиленом, пропиленом, тримерами и тетрамерами пропилена.

Этилбензол используют для получения стирола, его сополимера, синтетических каучуков или полистирола. Изопропилбензол, или кумол, широко применяют для производства фенола и ацетона.

Алкилированием фенола олефинами получают алкилфенолы, за­ нимающие важное место в нефтехимической промышленности, в том числе для производства поверхностно активных веществ, которые используют в качестве моющих, смачивающих, эмульгирующих и де­ эмульгирующих средств. Важной областью применения алкилфенолов является .производство присадок к маслам и топливам для улучшения их качества.

242

или ароматический углеводород, соединяясь с олефиновым, обра­ зует углеводород более высокого молекулярного веса. Реакцию проводят как в присутствии катализатора, так и без него при высо­ ких температурах.

Алкилирование — сложная реакция: наряду с образованием ос­ новного углеводорода образуется ряд других, менее ценных углево­ дородов. При помощи алкилирования получают высокооктановые компоненты для автомобильных и авиационных бензинов, исходные продукты для производства синтетических каучуков, пластических масс, присадок к маслам, поверхностно активных и других важных веществ. Наибольшее промышленное значение имеет каталитиче­ ское алкилирование изопарафинов олефинами с получением высоко­ октановых компонентов.

Возможно и термическое алкилирование. Так, взаимодействие изобутана с этиленом при 510° С и давлении 210—350 кгс/см2 ведет к образованию изогексанов с выходом около 25% от теоретического. При высоких температуре и давлении можно проводить алкилиро­ вание и других парафиновых углеводородов олефинами. Но слож­ ность аппаратуры, высокие температура и давление; при которых осуществляется термическое алкилирование, не способствовали про­ мышленному внедрению этого процесса. Осуществление процесса алкилирования с применением катализаторов позволило упростить аппаратуру и увеличить выход основных продуктов.

Термическое алкилирование протекает как с нормальными, так и с изопарафиновыми углеводородами; каталитическое — только с

Н

н3с—сI —сн3

I

сн3

Реакция алкилирования олефинов может быть представлена в об­ щем виде уравнением:

1 С„Н2гс-1~2 ^ C n + niH 2(/i4-w )r2

Алкилирование протекает при сравнительно низких температу­ ре и давлении в присутствии катализаторов, из которых наиболее активными являются серная и фтористоводородная кислоты, фто­ ристый бор или его гидраты. Наибольшее применение в. промыш­ ленности имеет серная кислота.

Реакция алкилирования идет через промежуточную стадию об­ разования кислых эфиров серной кислоты, которые реагируют за­ тем с исходным изопарафином, образуя соответствующий углеводо­ род. Приводим пример реакции алкилирования: