Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Алкилбензин является одним из важнейших продуктов нефтепереработки. Так, в США, например, порядка 11 % бензинов в настоящее время производится алкилированием изобутана алкенами С3 - С5, в России - значительно меньше.
Увеличение выработки алкилбензина и улучшение его качества во многом зависят от совершенства технологического процесса алкилирования.
Некоторые бензиновые фракции не могут быть использованы непосредственно в качестве товарного бензина из-за малого содержания в шгх компонентов с высоким октановым числом. Добавление бензиновых фракций процесса сернокислотного алкилирования (04 90-92 пункта по моторному методу) к бензинам с низким октановым числом позволяет обеспечить требуемый фракционный состав и высокое качество конечного продукта. Применение в качестве компонентов товарных бензинов алкилата позволяет значительно уменьшить содержание бензола, азота и серы и сократить выбросы в атмосферу токсичных веществ.
В связи с вышеизложенным, совершенствование и модернизация процесса сернокислотного алкилирования с точки зрения совершенствования технологии процесса, условий его проведения - несомненно актуальная проблема.
Бензины термодеструктивного происхождения содержат порядка 25-30 % непредельных углеводородов, вследствие этого, исследование возможности их использования в процессе сернокислотного алкилирования является достаточно интересным.
Работа выполнялась в рамках научно-технической программы АН РБ «Перспективные химические технологии, материалы и препараты для медицины и сельского хозяйства», утвержденной постановлением Кабинега Министров FE №204 от 26.06.1996.
ЦЕЛЬЮ РАБОТЫ явились разработка технологии процесса сернокислотного алкилирования изоалканов олефинами с применением струйных турбулентных аппаратов-контакторов, а также изучение возможности использования бензинов термодеструктивного происхождения в качестве дополнительного источника сырья для процесса сернокислотного алкилирования.
Для этого необходимо было решить следующие задачи:
-
разработать конструкцию аппарата - струйного турбулентного контактора, схему и регламент опытного узла промышленной установки сернокислотного алкилирования;
-
исследовать закономерности протекания процесса сернокислотного алкилирования изобутана олефинами в струйном турбулентном контакторе, включая определение индивидуального углеводородного состава промышленного и опытного алкилатов; изучить влияние технологических параметров процесса на глубину превращения олефинов;
-
юучить возможность использования бензинов термодеструктітного происхождения (бензин термического крекинга) в качестве дополнительного источника сырья для процесса сернокислотного алкилирования; для этого:
исследовать качественные характеристики бензинов термодеструкции в зависимости от перерабатываемой нефтехимическим комплексом сырья;
юучить особенности протекания реакции алкилирования с участием бензина термического крекинга; определить степень вовлечения непредельных углеводородов, входящих в состав бензина термического крекинга, в реакцию алкилирования; исследовать индивидуальный углеводородный состав полученного из него алкилата.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые систематически исследованы закономерности протекания процесса сернокислотного алкилирования изоалканов олефинами в струйном турбулентном контакторе. Определены характер протекания и параметры процесса, а также их влияние на качество продукта. Установлена идентичность протекания химических реакций в трубчатых и объемных контакторах. Определена зависимость йодного числа алкилата от суммарного расхода реагентов.
Впервые исследованы особенности превращения бензинов термодеструктивного происхождения в процессе сернокислотного алкилирования изобутана олефинами в струйном турбулентном контакторе. Показана принципиальная возможность вовлечения бензина термического крекинга в процесс сернокислотного алкилирования с улучшением качественного углеводородоного состава.
На основе результатов хромато-масс-спектрометрин получена сравнительная характеристика индивидуального углеводородного состава промышленного и опытного алкилатов, бензина термического крекинга и алкилата, полученного из него. Установлено, что дим еры и гримеры бутилена, образующиеся в процессе сернокислотного алкилирования изобутана олефинами, а также высшие олефины бензина термического крекинга, проходя через стадию расщепления соответствующих карбониевых ионов, преимуществеїшо вступают в реакцию алкилирования с образованием характерных для алкилбензнна продуктов в составе фракций С7-С9.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Разработана технология
сернокислотного алкилирования, позволяющая проводить процесс в турбулентном режиме перемешивания в струйном KOFiTaKTOpe новой конструкции без механических перемешивающих устройств и аммиачного охлаждения; с отводом тепла за счёт испарения продуктов реакции в реакционном объеме.
Разработан технологический регламент опытного узла промышленной установки сернокислотного алкилирования со струйным контактором для Открытого Акционерного общества «Ново-Уфимский нефтеперерабатывающий завод».
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты работы докладывались на:
- первом международном симпозиуме «Наука и технология
углеводородных систем» (Москва, 1997);
- XVI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии,
посвященный 250-летиго отечественной химической науки (Санкт-Петербург,
1998);
- научно-техническом семинаре «Актуальные проблемы применения
нефтепродуктов» (Псков. Пушкинские горы,1998);
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе 6 статей, получено 3 патента.
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ. Диссертация состоит из пяти глав, основных выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена па ///? страницах, включает 18 рисунков, 21 таблицу, 106 наименований библиографіш.
