Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Изомеризация лёгкой нафты — каталитический процесс преобразования линейных парафиновых углеводородов С5-С6 в разветвлённые изомеры для повышения октанового числа. Процесс протекает при температуре 120-180°С в присутствии платиновых катализаторов на сульфатированном диоксиде циркония. Октановое число повышается с 65-70 до 82-92 пунктов при выходе продукта 97-98%.
Изомеризация лёгкой нафты — процесс нефтепереработки, направленный на производство высокооктановых неароматических компонентов автомобильных бензинов. Сырьём служат лёгкие бензиновые фракции с температурой кипения до 62-70°С, содержащие н-пентан и н-гексан. Процесс перестраивает углеродный скелет из линейной формы в разветвлённую, повышая октановое число н-пентана с 61,7 до 90,3 для изопентана и н-гексана с 24-26 до 92 для диметилбутанов.
Преимущество изомеризации — сохранение парафинового состава топлива без образования ароматических углеводородов, что соответствует экологическим стандартам Евро-5 и Евро-6.
В реакторе изомеризации протекают следующие основные превращения: изомеризация н-пентана в изопентан, преобразование н-гексана в монометилпентаны и диметилбутаны, гидрирование непредельных углеводородов до насыщенных парафинов. Реакция изомеризации обратима и контролируется термодинамическим равновесием, которое при низких температурах 120-180°С смещается в сторону образования разветвлённых изомеров.
Побочные процессы включают гидрокрекинг парафинов с образованием лёгких углеводородов С1-С4 и коксообразование, вызывающее дезактивацию катализатора. Водородсодержащий газ подавляет реакции коксообразования и поддерживает катализатор в активном состоянии.
Современная промышленность использует три типа катализаторов, различающихся температурным режимом и активностью:
Наиболее эффективны низкотемпературные катализаторы на основе платины, нанесённой на сульфатированный диоксид циркония. Российский катализатор СИ-2 содержит 0,3-0,6% платины на носителе с 3-9% сульфатных групп. Принцип действия основан на бифункциональном механизме: платина выполняет гидрирующие функции, а сульфатированный носитель обеспечивает кислотные центры для скелетной изомеризации. Срок службы катализатора превышает 12 лет без регенераций.
Гидроочищенная лёгкая нафта смешивается с водородсодержащим газом, нагревается до 120-180°С и поступает в реактор с неподвижным слоем катализатора. После реактора газопродуктовая смесь охлаждается и разделяется в сепараторе на водородсодержащий газ и жидкий продукт. Жидкость направляется на колонну стабилизации для отделения газов С1-С4. С низа выводится стабильный изомеризат с октановым числом 82-86 по исследовательскому методу. Выход продукта составляет 97-98%.
Для повышения октанового числа до 88-93 применяют схемы с рециркуляцией непревращённых н-парафинов. После стабилизации изомеризат разделяется на деизогексанизаторе, где выделяются н-гексан и монометилпентаны для возврата в реактор. Более сложные схемы предусматривают рецикл н-пентана и малоразветвлённых гексанов через две колонны разделения.
Водородсодержащий газ для изомеризации обычно получают с установок каталитического риформинга с концентрацией водорода 70-85%. Расход водорода на химические превращения составляет 0,1-0,3% на сырьё. Основная функция водорода — подавление коксообразования.
На современных НПЗ установки изомеризации и каталитического риформинга объединяют в единый комплекс. Прямогонный бензин разделяется на сплиттере нафты: лёгкая фракция до 62-70°С направляется на изомеризацию, тяжёлая фракция 62-180°С — на риформинг. Водородсодержащий газ с установки риформинга используется для изомеризации.
Продукты обоих процессов — изомеризат и риформат — компаундируются для получения товарных бензинов с октановым числом 92-95 по исследовательскому методу при содержании бензола не более 1%.
Процесс Penex использует хлорированные платино-алюминиевые катализаторы при температуре 230-290°С. Для поддержания активности в сырьё добавляется органический хлорид. Октановое число изомеризата за проход составляет 82-86.
Низкотемпературный процесс на нехлорированных катализаторах PI-242 при температуре 160-200°С. Катализатор толерантен к присутствию серы и воды. Октановое число продукта достигает 81-87.
Российская технология с использованием оксидно-циркониевого катализатора СИ-2. Процесс протекает при 120-180°С без добавления хлорсодержащих реагентов. Срок службы катализатора превышает 12 лет. Октановое число составляет 82-84 за проход и до 90-92 в схемах с рециклом.
Качество изомеризата оценивается по нескольким ключевым показателям. Октановое число определяется по исследовательскому методу согласно ГОСТ 8226 и ASTM D2699, а также по моторному методу согласно ГОСТ 511 и ASTM D2700. Для изомеризата характерна невысокая чувствительность топлива 8-10 пунктов.
Изомеризация лёгкой нафты является ключевым процессом современной нефтепереработки для производства высокооктановых экологически чистых компонентов бензина. Низкотемпературные катализаторы на основе платины и сульфатированного диоксида циркония обеспечивают октановое число 82-92 при выходе продукта до 98%. Интеграция изомеризации с каталитическим риформингом позволяет оптимально перерабатывать все фракции прямогонного бензина и гибко управлять качеством товарных топлив.
Отказ от ответственности: Данная статья носит исключительно информационный и ознакомительный характер. Информация предназначена для технических специалистов нефтеперерабатывающей промышленности. Автор не несёт ответственности за любое использование представленной информации. Перед внедрением или изменением технологических процессов необходимо руководствоваться действующими нормативными документами, проектной документацией и рекомендациями производителей оборудования и катализаторов.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.