швидко гидрируются без закоксування каталізатора, і виходять при цьому насичені компоненти поводяться як містяться в сировині аналогічні насичені компоненти.
2.2.2 Гідрування ароматичних вуглеводнів
Бензол - це єдиний ароматичний компонент, який зазвичай міститься в подаваемом на изомеризацию сировину. При звичайних умовах ведення процесу ізомеризації і при нормальній активності каталізатора досягається майже повне гідрування бензолу з отриманням циклогексану.
Швидкість протікання реакції дуже висока, і реакція протікає у верхньому шарі каталізатора. Внаслідок високої екзотермічності реакції гідрування відбувається зростання температури в шарі каталізатора, тому вміст бензолу в сировина повинна підтримуватися нижче максимального рівня, який визначається максимально допустимим підвищенням температури в реакторі і наявної здатністю внутріслойного гартувального охолодження. Зазвичай концентрація бензолу в сировині підтримується нижче 2% мас.
2.2.3 Розрив кілець у нафтенових вуглеводнів і ізомеризація нафтенових вуглеводнів
Нафтенові вуглеводні С6 можуть бути присутніми у свіжому сировину, а також утворюватися в результаті гідрування бензолу, що міститься в сировину. Рівновага «циклогексан-метілціклопентан» при контактуванні з каталізатором встановлюється майже миттєво. Циклогексан і метілціклопентан частково піддаються реакції розриву кілець з утворенням парафінових вуглеводнів С6, які перебувають у приблизно рівноважному розподілі.
Прогнозоване збереження кілець нафтенових вуглеводнів С6, становить близько 40% мас. від містяться в сировині нафтенових вуглеводнів С6, що негативно впливає на активність каталізатора.
Слід зазначити, що міститься в сировині циклопентан проходить через шар каталізатора, практично не подвергаясь впливу.
2.2.4 Гідрокрекінг парафінових вуглеводнів
Невелика частина парафінових вуглеводнів в результаті протікання реакцій гідрокрекінгу конвертується в невеликі фрагменти своїх молекул, переважно в бутан і пропан. Швидкість протікання реакцій гідрокрекінгу визначається кількістю атомів вуглецю в прямій ланцюга і зазвичай збільшується зі збільшенням довжини ланцюга. Більше того, ступінь протікання реакцій гідрокрекінгу найвищою мірою залежить від об'ємної швидкості і температури (останній параметр надає домінуючий вплив).
При типових умовах, що існують на технологічних установках по процесу «Хайзомер», процентний вміст парафінових вуглеводнів, підданих гідрокрекінгу з утворенням бутану, пропану і вуглеводнів легше С2, наступне:
Парафінові вуглеводні С5: мізерно мала кількість;
Парафінові вуглеводні С6: від 4% до 8%;
Парафінові вуглеводні С7: практично 100%.
Крім того, парафінові вуглеводні С7 незначною мірою промотують крекінг фракції вуглеводнів С5 - С6. Парафінові вуглеводні С7 крекінгіруются головним чином у вуглеводні i-С4 і С3.
З точки зору досягнення максимального виходу вуглеводнів важче С5, вміст вуглеводнів С7 і більше в сировина повинна мінімізуватися за допомогою добре налагодженої роботи колони разгонки бензину.
2.3 Теплові ефекти реакцій
Так як реакції ізомеризації є екзотермічними, то спостерігається зростання температури в шарі каталізатора під час нормальної експлуатації установки. На підставі наведених у. таблиці 2.1 величин теплових ефектів реакцій видно, що реакції крекінгу і гідрування є основними джерелами підвищення температури:
Таблиця 2.1 Теплові ефекти реакцій
РеакціяТепловой ефект реакції, ккал/мольГідрірованіе бензола50000Гідрірованіе олефінових углеводородов28000Гідрокрекінг парафінових углеводородов12000Разрив кілець у нафтенових углеводородов12000Ізомерізація парафінових вуглеводнів С5-С62000
Основне зростання температури відбуватиметься у верхньому шарі каталізатора в результаті майже миттєвого гідрування бензолу і олефінів. Другий шар каталізатора буде демонструвати таку ж екзотермічність завдяки невеликому екзотермічного ефекту реакції ізомеризації. Адіабатичний зростання температури в реакторі може бути порядку 5? 25? С, в залежності від попереднього очищення і чіткості фракціонування сировини.
Зростання температури у верхньому шарі каталізатора через екзотермічності реакцій гідрування зазвичай компенсується введенням «холодного» рециркулирующим газу на гартівне охолодження між першим і другим шарами каталізатора.
2.4 Каталізатор [1]
. 4.1 Механізми каталізу
Існує декілька т...
