зін-өзі тексеруге арналған сұрақтар

Өзін-өзі тексеруге арналған сұрақтар

1.Гидрокрекинг кезінде реакциялардың қандай типтері өтеді? 2.Гидрогенолиз деп нені айтады? 3.Гидрокрекинг процестерінде нафтендер және арендер үшін қандай реакциялар тән?

Дәріс 11

Тақырып: Изоалкандарды алкендермен каталитикалық алкилдеу.

Алкилдеу процестерінің катализаторлары.

Алкилдеу процесінің мақсаты.Олефиндердің парафин көмірсутектеріне қосылу реакциясы парафинді көмірсутектерді алкилдеу деген атауға ие:

C_nH_2n+2 + C_mH_2m → C_n+mH_2(n+m)+2 + Q

Сәйкесінше бастапқы көмірсутектерді таңдай отырып бір сатыда кез-келген парайин көмірсутегісін алуға болады. Өндірісте осындай жолмен мотор отыны компоненті ретінде қолданылатын алкилат – жоғарғы октанды изопарафинді көмірсутектер қоспасы өндіріледі. Төменгі, сондай-ақ жоғарғы молекулалық массадағы көмірсутектерді де алкилдеу процесіне түсіругн болады. Бірақ өндірістік маңызы бар компоненттерді алу үшін тек С₂ – С₅ көмірсутектерін алкилдеудің мәні үлкен.

Парафинді жеңіл көмірсутектерден метан және этан реакцияға түспейді.Үшіншілік көміртек атомында қозғалғыш реакцияға қабілетті сутегісі бар,изобутан жеңіл алкилденеді. Бұдан басқа синтез өнімдерінің құрылысы антидетонациялық көзқарас тұрғысынан анықталады, бұндай өнім алуға изобутанның тармақталған құрылысы барынша тиімді. Сондықтан барлық өндірістік алкилдеу процесінде бастапқы парафин шикізаты ретінде изобутан қолданылады. Изобутанды алкилдеу үшін С₃ – С₅олефинді көмірсутектерін қолданған қолайлы. Алкилдеу процесі жылудың бөлінуімен және көлемнің азаюымен жүреді.Сондықтан, Ле-Шателье принципі бойынша бұл реакцияға төменгі температура және жоғарғы қысым қолайлы. Алкилдеуді 0⁰С жақын температура кезінде жүргізген орынды, бұл жағдайда олефиннің молекулалық массасы жоғары болған сайын,температура соғұрлым төмен болуы тиіс.

Алкилдеу реакциясы катализаторлар қатынасынсыз төменгі температура жағдайында мүлде жүрмейді. Катализдік алкилдеу өндірісте кеңінен қолдау тапты.Бұл реакция үшін ең жақсысы қышқылдық комплекс түзуші катализаторлар:хлорлы алюминий,сұйық фторлы сутек болды. Қазіргі уақытта ТМД елдерінде күкірт қышқылы қоданылады. Хлорлы сутекпен промоторланған хлорлы алюминий өте белсенді катализатор, бір мезгілде бутанның изобутанға изомерленуін ктализдеуге қабілеті бар. Бірақ бұл катализатордың бірқатар кемшіліктері бар, соның бірі жабдықтардың коррозиясын туғызуы.

Алкилдеу процесінің катализаторлары. Күкірт және фторсутек қышқылдарының жоғарғы октанды алкилаттарды алу үшін катализаторлар ретінде қолданудың маңызы ерекше. Кәдімгі жағдайда алкилдеу үшін күкірт қышқылын (96-98 %) қолданылады. Қышқыл концентрациясын одан әрі жоғарлату кезінде көмірсутектерді толықтыру және сульфирлеу процестерінің жылдамдығы артады. Қышқыл концентрациясының төмендеуі оның алкилдеу реакциясындағы белсенділігін азайтады, ал алкендердің күкірт қышқылындағы ерігіштігі изобутанның ерігіштігінен едәуір жоғары, бұл алкендердің полимерзациялану жалдамдығын арттырады. Сонымен бірге қышқылды сұйылту жабдықтың коррозияға ұшырау қауіпін туғызады. Процесс барысында күкірт қышқылының концентрациясының (және сонымен бірге белсенділігінің) төмендеуі аз дәрежеде тотығу және сульфирлеу өнімдеріне және ішінара көмірсутектердің тотығуы есебінен түзілетін және шикізат құрамындағы сумен сұйылудан болады. Жанама процестердегі күкірт қышқылының шығыны 1т алкилатқа 100-160кг құрайды.

Фторсутекте күкірт қышқылымен салыстырғанда изобутан жақсы ериді,сондықтан реакция аймағындағы (реакция өтетін,қышқыл пленкасындағы) изобутан: алкен арақатынасы едәуір жоғары. Сондықтан алкилдеу күкірт қышқылымен катализдеу кезіндегімен салыстарғанда негізгі өнімнің шығымы жоғары және іс жүзінде жанама реакциясыз өтеді. Катализатор құрамында 12%-дан көп емес органикалық сұйылтқыштар және 1,5%-дан көп емес су болған жағдайда жоғарғы белсенділігін сақтайды. Фторсутектің берілген концентрациясын катализатордың белгілі бір бөлігін регенерацияға алу есебінен тұрақтандырып отырады. Фторсутекті айдау арқылы құрамындағы судан оңай бөледі.Фторсутектің шығыны 1т алкилатқа шамамен 0,7кг. Фторсутек және күкірт қышқылымен бор трифторидінің комплекстері- «жоғарғы қышқылдар» алкилдеудің болашақта кеңінен қолданылатын катализаторлары болуы үмкін.

Алкилатты ТМД елдерінде тек қана күкірт қышқылымен катализдеу арқылы алады.

Күкірт қышқылы қатысында алкилдеуді 5-15⁰С температура кезінде,0,3-0,6 МПа қысымда жүргізеді,күкірт қышқылының концентрациясы 88-99%, қышқыл:көмірсутектер 1,1:1,5 және изобутан:алкендер (6-10):1 қатынасында болады.

Өзін-өзі тексеруге арналған сұрақтар

1.Алкилдеу процесінің мақсаты қандай? 2.Өндірістік алкилдеу процесінде қандай парафин және олефин көмірсутектері қолданылдаы? 3.Алкилдеу процесінде қандай катализаторлар қолданылады?

⇐ Предыдущая 7 8 9 10 111213 14 15 16 Следующая ⇒