Изомеризация — превращение химического соединения в изомер, перегруппировка атомов в молекуле вещества без изменения её качественного и количественного состава. Процесс изомеризации часто используется в органической химии, в том числе в производстве топлив и в пищевом производстве.
Виды По технологии изомеризации делятся на два типа: Каталитическая (Изомеризации с помощью катализатора). Термическая (Изомеризация нагреванием). Фотоизомеризация (Изомеризация с помощью облучения светом).
Изомеризация в нефтепереработке Процесс изомеризации направлен на получение высокооктановых компонентов товарного бензина из низко октановых фракций нефти путём структурного изменения углеродного скелета. Источником детонации в двигателях внутреннего сгорания является образование свободных радикалов по цепному механизму. Нормальные неразветвленные алканы при горении образуют наиболее активные первичные радикалы, чем вторичные или третичные радикалы при горении разветвленных алканов с изостроением. Поэтому чем разветвленнее молекула, тем выше её детонационная стойкость, октановое число.
Описание процесса и принципиальная схема
Таблица октановых чисел некоторых алканов. Алкан октановое число И.М. нормальный пентан 61,8 изопентан 93 нормальный гексан 24,8 2,2-диметилбутан 91,8 На сегодняшний день изомеризация возможна только легких алканов бутана, пентана и гексана. Это фракция нефти с пределами выкипания 28-70°С называется легкая нафта, петролейный эфир, газовый бензин. Проводятся серьёзные исследования возможности изомеризации более тяжелых алкановИзомеризация гептана. В нефтеперерабатывающей промышленности реализовано две технологические схемы изомеризации алканов: 1. Однопроходная 2. С рециклом.
Однопроходная изомеризация позволяет повысить октановое число И.М. фракции с 70 до 83 пунктов. Смесь углеводородов до и после однопроходной изомеризации. {| class="wikitable" |- ! КОМПОНЕНТЫ (% ОБ.) И ИОЧ СМЕСИ ! СЫРЬЁ ! ПРОДУКТ |- | изопентан | 10,3 | 26,9 |- | нормальный пентан | 24,8 | 8,4 |- | изогексан | 23,2 | 47,8 |- | нормальный гексан | 25,6 | 5,7 |- | циклические у/в | 5,6 | 11,2 |- | бензол | 10,5 | 0 |- | Октановое число И.М. | 69 | 83
Изомеризация с рециклом позволяет повысить октановое число фракции с 70 до 92 пунктов, за счет выделения из смеси низкооктановых компонентов и возвращение их на рециркуляцию. Возможные схемы организации процесса: 1. Схема с рециклом малоразветвленных гексанов. 2. Схема с деизопентанизацией сырья и рециклом малоразветвленных гексанов. 3. Схема с рециклом н-пентана и малоразветвленных гексанов.
Условия процесса: Давление — 2−3 МПа; Температура в реакторе — 380−410°С; Кратность циркуляции ВСГ — >500 нм³/м³; В настоящее время разработано три типа промышленных процессов изомеризацииЯсакова Е. А., Ситдикова А. В. развития процесса изомеризации в России и за рубежом. — Нефтегазовое дело, 2010. — 19с.: высокотемпературная изомеризация (360—440 °С) на алюмоплатиновых фторированных катализаторах; среднетемпературная изомеризация (250—300 °С) на цеолитных катализаторах; низкотемпературная изомеризация на оксиде алюминия, промотированном хлором (120—180 °С) и на сульфатированных оксидах металлов (120—180 °С). Наиболее перспективными, по мнению многих авторов, являются сульфатированные оксидные катализаторыСравнение катализаторов изомеризации № 100 заседания Правления Ассоциации нефтепереработчиков и нефтехимиков . Изготовители катализаторов изомеризации — компании UOP, Axens, Shell, Akzo NobeI, Sud-Chemie, Нефтехим. Основными разработчиками на Российском рынке хлорированных катализаторов являются фирмы UOP (США) c технологией Penex, Axens (Франция); цеолитных катализаторов — немецкая фирма Sud-Chemie, оксидных сульфатированных катализаторов — UOP (США) с технологией Par-Isom и российская фирма НПП Нефтехим с технологией Изомалк-2Компьютерное прогнозирование работы промышленных катализаторов . — Изд-во Томского политехнического ун-та, 2010. — С. 101−110.
Примечания
Литература
Ссылки
Категория:Нефтепереработка