WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

0 1- (- 5 )оС, 2- 0 оС,, ч 3- (+100) оС Изучение процесса гидрирования БТК на катализаторе Г- 4 в присутствии изооктана при различных температурах в течение 7 часов показало, что данный катализатор проявляет наибольшую стабильность и активность при температуре (-5 ) оС (рис. 6).

Исследование влияния природы гидрирующей добавки на степень насыщения двойных связей олефинов БТК на катализаторах Г-(модифицированный монтмориллонитом хлорид бария) и Г-5 (хлорид бария) показывает, что в одинаковых условиях изучаемые доноры гидрид о ионов проявляют разную активность. При низких температурах (0 С) наибольшей активностью обладает изооктан, далее изопропиловый спирт, и самая низкая активность у изопропилбензола, что, вероятно, объясняется малой подвижностью гидрид-иона при низких температурах. С повышением температуры активность изооктана резко падает. Возможно, под действием высоких температур, в присутствии кислоты Льюиса, в системе преобладают реакции автоконденсации (самоалкилирования) молекул изооктана, а процессы гидрирования подавляются. В случае с изопропиловым спиртом наблюдается более плавное снижение его активности. Наибольшей стабильностью обладает изопропилбензол, Конверсия, % Конверсия, % поскольку с повышением температуры его гидрирующая способность остается практически неизменной (рис. 7, 8).

Рис. 7. Зависимость степени насыщения двойной связи олефинов от температуры на 40 катализаторе Г-3 в присутствие изучаемых доноров гидрид-ионов.

1-изопропилбензол, Т, оС 2-изопропиловый спирт, 0 20 40 60 80 100 3-изооктан Рисунок 8. Зависимость глубины гидрирования двойной связи олефинов от температуры на катализаторе Г-5 в присутствии изучаемых доноров гидрид- ионов.

Т, оС 1-изопропиловый спирт, 0 20 40 60 80 100 2-изопропилбензол, 3-изооктан Зависимости конверсии олефинов БТК на катализаторах Г-3 и Г-аналогичны, однако сравнение результатов гидрирования БТК на данных катализаторах выявляет, что Г-3 более активен, чем Г-5. Вероятно, это объясняется добавкой глины, обладающей кислотными свойствами.

Эффективность модифицированного катализатора Г-3 определяется гармоничным сочетанием избирательности хлорида бария и кислотных свойств глины.

Дополнительное повышение активности и стабильности о катализатора Г-3 достигалось термической обработкой его при 100 С (часа) и 600 оС (6-8 часов). В результате увеличилась насыпная плотность, механическая прочность и удельная поверхность катализатора, что связано с упорядочением структуры и формированием пор в катализаторе. Из рисунка 9 видно, что в процессе облагораживания БТК при 80 оС большую стабильность и активность проявил катализатор, прокаленный при 600 оС в течение 6-8 часов. Конверсия олефинов при этом через 3 часа от начала реакции достигает 42 % и остается неизменной.

Конверсия, % Конверсия, % Рис. 9. Зависимость конверсии олефинов БТК от времени на катализаторе Г-3 при соотношении БТК: ПБ = 1: 1.

1- Г-3, прокаленный при, ч 600 оС, 2- Г-3, прокаленный при 100 оС Очевидно, что использование дешевого, технологичного и стабильного катализатора Г-3, а также доступной гидрирующей добавки – прямогонного бензина для облагораживания вторичных бензинов предпочтительнее.

Изучение группового углеводородного состава продуктов гидрирования бензина термического крекинга в смеси с прямогонным бензином на катализаторах Г-2, Г-3 показывает, что содержание олефинов и аренов уменьшается, а парафинов и нафтенов возрастает (табл. 7).

Содержание общей серы в продуктах гидрирования остается практически неизменным. Для удаления сероорганических соединений было проведено гидрооблагораживание бензина термического крекинга в присутствии прямогонного бензина в две ступени: ионное гидрирование олефинов и десульфуризация с дополнительным догидрированием олефинов. На первой ступени осуществлялось низкотемпературное о гидрирование (10 С) БТК на катализаторе Г-2. Конверсия олефинов при этом составляла 78 % (содержание непредельных углеводородов – 4,6 %).

Затем продукт гидрирования подвергали десульфуризации на катализаторе Г-4 при температуре 200 оС (II ступень). Анализ полученных результатов показал, что содержание олефинов и серы в продукте гидрооблагораживания снизилось до 0,42 и 0,07 % соответственно (табл.

8).

Таблица Групповой углеводородный состав продуктов гидрирования смеси* БТК: ПБ= 1: 1 (об.) на катализаторах Г-2 и Г-Состав углеводородов продуктов Катализатор Т, оС гидрирования парафины нафтены олефины арены Г-2 10 49.0 28.0 8.0 15.Г-3, прокаленный 80 48.0 32.0 9.0 11.при 100 оС 2ч Конверсия, % Г-3, прокаленный 80 55.0 32.5 5.0 7.при 600 оС 6-8 ч * - содержание парафинов – 41, нафтенов – 19,5, олефинов – 21, аренов – 18,5 %.

Таблица Двухступенчатое гидрооблагораживание смеси БТК: ПБ= 1: Показатели содержание Продукт олефинов, мас. S, мас. %* % Исходная смесь БТК: ПБ= 1: 1 об.21 0,I ступень: ионное гидрирование на 4,6 0,катализаторе Г-2 при 10 оС II ступень: десульфуризация на 0,42 0,катализаторе Г-4 при 200 оС * - ошибка метода – 5 отн. % Таким образом, I ступень гидрооблагораживания БТК позволила осуществить гидрирование олефинов (78 %), а II ступень – десульфуризацию (84 %) с дополнительным догидрированием олефинов (98 %).

В результате проведенного процесса ионного гидрооблагораживания получен продукт, по своим свойствам близкий к автомобильному бензину А -76 (табл. 9).

Таблица Показатели фракционного состава и содержания общей серы для товарного бензина А -76 и продукта гидрирования Автомобильный бензин Продукт гидроПоказатель А - 76 облагораживания Тнк, не ниже 35 10 % 70 50 % 115 90 % 180 Ткк, не выше 195 Общая сера, мас. % 0.06 0.Октановое число 76 5. Некоторые аспекты практического применения результатов работы В результате проведенных исследований разработаны новые системы ионного гидрирования индивидуальных олефинов и бензина термического крекинга, содержащих в качестве доноров гидрид-ионов изооктан, изопропиловый спирт и прямогонный бензин, а доноров протонов – п-толуолсульфокислоту, соляную и серную кислоты в присутствии кислоты Льюиса (AlCl3).

Ионное гидрирование БТК с использованием системы прямогонный бензин-H2SO4/ AlCl3 позволяет практически полностью освободить крекинг-бензин от ненасыщенных соединений (испытания проведены в лаборатории серной кислоты нефтеперерабатывающего завода “Уфанефтехим”).

Изготовлены гетерофазные катализаторы на основе глины Куганакского месторождения (РБ) монтмориллонитовой группы, позволяющие провести гидрирование олефинов бензина термического крекинга в условиях проточной установки (испытания проведены в лаборатории приготовления катализаторов Института нефтехимии и катализа).

Разработан метод двухступенчатого гидрооблагораживания бензина термического крекинга: I ступень – низкотемпературное гидрирование олефинов (10 оС), II ступень – десульфуризация гидрированного продукта с дополнительным догидрированием олефинов. Показано, что полученный продукт гидрооблагораживания по своему химическому и групповому составу близок к автомобильному бензину А-76.

ВЫВОДЫ 1. Найдены новые системы ионного гидрирования изооктан (изопропиловый спирт)-п-толуолсульфокислота/ AlCl3, изооктан HCl (газообр.)/ AlCl3, изооктан - H2SO4/AlCl3, позволяющие восстанавливать индивидуальные олефины (С6 – С7) до соответствующих насыщенных соединений с выходом 68 - 98 %.

Показано, что гидрирование 2-метилпентена-1 системой ИО-ТСК/ о AlCl3 при пониженных температурах (0 С) приводит к увеличению степени насыщения двойной связи до 85 % (вместо 68 % при 20 оС).

2. Впервые для гидрирования олефинов бензина термического крекинга использован метод ионного гидрирования с применением систем:

изооктан (изопропиловый спирт) - п- толуолсульфокислота/ AlCl3, изооктан - HCl (газообр.)/ AlCl3, изооктан - H2SO4/ AlCl3. Конверсия олефинов при этом достигает 77 – 95 %. Показано, что наибольшей гидрирующей способностью обладает изопропиловый спирт (95 %) при соотношении БТК: ИПС: ТСК: AlCl3 равном 1 : 0.5 : 0.5 : 0.1 и температуре 20 оС.

3. Установлено, что применение в качестве донора гидрид-ионов прямогонного бензина в присутствии п-толуолсульфокислоты, соляной и серной кислот приводит к насыщению олефинов бензина термического крекинга на 70, 90 и 98 % соответственно.

4.

Разработаны новые гетерофазные катализаторы Г-1 Г-5 на основе Куганакского монтмориллонита, позволяющие провести гидрирование олефинов бензина термического крекинга в условиях проточной установки. Конверсия олефинов на данных катализаторах в присутствии изооктана, изопропилового спирта, изопропилбензола и прямогонного бензина достигает 60 – 90 %.

5. Предложен двухстадийный процесс гидрооблагораживания бензина термического крекинга последовательно на катализаторах Г-2 и Г-о при 10 и 200 С, позволяющий получить компонент автомобильного бензина А-76.

Основное содержание работы

изложено в следующих публикациях:

1. Сайгафарова Д.Ф., Латыпова Ф.М., Ляпина Н.К. и др.

Гидрооблагораживание бензинов термического крекинга с использованием метода ионного гидрирования // Нефтепереработка и нефтехимия.- М, 2002.- № 7.-С. 15-18.

2. Сайгафарова Д.Ф., Латыпова Ф.М., Ляпина Н.К. и др. Исследование реакции ионного гидрирования олефинов в бензинах вторичного происхождения // Наука и технология углеводородов.- М, 2002.-№ 5.

-С.75-76.

3. Сайгафарова Д.Ф., Латыпова Ф.М., Ляпина Н.К. и др. Изучение реакции ионного гидрирования индивидуальных олефинов на примере 2-метилпентена-1 // Сервис в XXI столетии: матер.

междунар. науч.-практ. конф. - Уфа, изд- во УГИС, 2003.- С. 25-29.

4. Сайгафарова Д.Ф., Латыпова Ф.М., Ляпина Н.К. Гетерофазное ионное гидрирование олефинов бензинов термического крекинга // Сервис в XXI столетии: матер. междунар. науч.-практ. конф. - Уфа, изд-во УГИС, 2003.- С. 30-34.

5. Бахтиярова Д.Ф. Реакция ионного гидрирования олефинов и сероорганических соединений вторичных бензинов // Молодые ученые – юбилею УТИС: Материалы Республиканской науч.-практ.

конф. молодых ученых.- Уфа, изд-во УТИС, 2001.-С. 96.

6. Латыпова Ф.М., Бахтиярова Д.Ф., Ляпина Н.К. и др.

Гидрооблагораживание моторных топлив // Химическая экология:

Матер. конф.- Уфа, УТИС, 2001.-С. 178.

7. Сайгафарова Д.Ф., Латыпова Ф.М., Исмагилов Ф.Р. и др.

Гидрооблагораживание бензинов термического крекинга методом ионного гидрирования // Промышленная экология. Проблемы и перспективы: матер. Республ. науч.-практ. конф. - Уфа, изд-во ИПНХП, 2001.С.113-114.

8. Сайгафарова Д.Ф., Латыпова Ф.М., Ляпина Н.К. Ионное гидрирование олефиновых углеводородов // Матер. Республ. науч.практ. конф. молодых ученых.- Уфа, изд-во УТИС, 2002.-С.143-144.

9. Сайгафарова Д.Ф., Латыпова Ф.М., Ляпина Н.К. Облагораживание бензинов термического крекинга// Матер. Республ. науч.- практ.

конф. молодых ученых.- Уфа, изд- во УТИС, 2002.-С.144-145.

10. Сайгафарова Д.Ф., Латыпова Ф.М., Ляпина Н.К.. Новые системы гидрирования олефиновых углеводородов // Газ, нефть- 2002: Матер.

Республ. науч.- практ. конф.- Уфа, изд- во ИПНХП, 2002.-С. 170.

11. Сайгафарова Д.Ф., Латыпова Ф.М., Ляпина Н.К. Облагораживание бензинов вторичного происхождения // Газ, нефть- 2002: Матер.

Республ. науч.- практ. конф.- Уфа, изд-во ИПНХП, 2002.-С. 117.

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»