Концепцията за устойчивост на детонация и октаново число
Концепцията за устойчивост на детонация и октаново число. Кислородсъдържащи високооктанови добавки, техните предимства и недостатъци. Предложете за изпълнение блок-схемаза синтез на високооктанова добавка- етилтретамилов етер. Дайте уравненията на главните и страничнитереакции и условията за тяхното осъществяване
Устойчивостта на детонация е основният показател за качеството на бензините. Характеризира способността на бензина да гори в двигателя от искра без детонация. Детонацията е такъв режим на работа на двигателя, при който част от горивото се запалва спонтанно и в резултат на това налягането в двигателя не се увеличава плавно, а на скокове, нарушавайки работата на двигателя. Мярката за устойчивост на детонация е октановото число, което се измерва в стотни от скалата. Детонационната устойчивост на n-хептан се приема за нула от скалата. Устойчивостта на детонация на изооктана, или по-скоро на 2,2,4-триметилпентан, се приема за 100%. По този начин OC е показател за устойчивост на детонация на бензина, числено равен на процента на изооктан в еталонната смес с n-хептан, който е еквивалентен на устойчивост на детонация на изпитвания бензин.
Като кислородсъдържащи високооктанови добавки се използват етери и алкохоли.
2. Висока топлина на изпарение
3. Разтворимост във вода
2. Висока топлина на изпарение
Основният промишлен метод за производство на смесени естери е алкилирането на алкохол с олефини. Промишлените продукти са етанол и изоамилени,така че основната реакция е: етанол + изоамилен = етил тертамил етер.
Освен това са възможни странични реакции: етанол = диетилов етер, изоамилени = димеризация и полимеризация.
Катализаторите на естерификация са катализатори от киселинен тип. Най-удобно е да се използват сулфонови катионобменници, тъй като не е необходимо реакционната маса да се пречиства от киселини.
Реакцията се провежда в течна фаза. Въз основа на изискванията на термодинамиката, понижаването на температурата увеличава добива. Следователно, ние приемаме температурата в реактора от порядъка на 60-70°C и вземаме налягането такова, че изоамилените да са в течна фаза. Взимаме и излишък от етанол, за да избегнем полимеризацията на изоамилени. По този начин технологичната схема е следната: Топлообменник - реактор (с охлаждане, c / t) - колона за извличане на леки продукти - колона за извличане на търговски продукт.
Реформиране. Процес на задание. риформинг катализатори. Какви са възможните реакторни схеми на реформинг. Обяснете как работят. Как се променя температурата по време на процеса в зависимост от времето на работа на катализатора и от технологичната схема. Дайте уравненията на протичащите реакции
Досега основната цел на kt реформинга е да се повиши устойчивостта на детонация на моторните горива, но не по-малко важно е използването на този процес за производството на ароматни въглеводороди - бензен, толуен и ксилен.
Като катализатори се използват бифункционални катализатори, които са метали от платиновата група, нанесени върху двуалуминиев оксид и промотирани с халоген. Катализаторите са монометални (платина върху алуминиев оксид) и полиметални.
Полиметалните реформинг kt съдържат няколко други метала заедно с Pt.Металите, използвани за промоция, могат да бъдат разделени на 2 групи. Първият от тях включва иридий, рений, добре познати като кт на хидро- и дехидрогениране и хидрогенализа. Друга, по-обширна група промотори включва метали, които са практически неактивни в тези реакции. Такива метали са мед, кадмий, германий, калай, олово и др. В по-голямата си част системите съдържат освен платината още два елемента, единият от които принадлежи към първата група, а другият към втората. Така че, ако Al - Pt kt се насърчава с рапий, тогава в kt се въвежда още един от следните метали: Cu, Ag, кадмий, цинк, индий, редкоземни елементи - лантан, церий, неодим и др.
Технологично процесът се осъществява с неподвижен или подвижен слой катализатор. С неподвижен слой суровината се изпраща в каскада от 3 адиабатни реактора. В инсталация с подвижен слой се използват три реактора, направени под формата на единична конструкция и разположени един над друг.
Във всяко изпълнение съотношението на обемите на катализатора в секциите е 1/2/4. Това се дължи на факта, че съотношението на скоростите на дехидрогениране, изомеризация и дехидроциклизация е 4/2/1.
Основни реформиращи реакции.
Процесът се основава на три вида реакции. Най-важни са реакциите, водещи до образуването на Ar ултравиолет.
1. Дехидрогениране на шестчленни нафтени:
2. Дехидроизомеризация на петчленни нафтени:
3. Ароматизиране (дехидроциклизиране) на парафини:
Друг тип реакция, характерна за реформинга, е изомеризацията. Наред с изомеризацията на 5-членни и 6-членни нафтени, както парафините, така и ароматните въглеводороди претърпяват изомеризация.
Крекинг.Има 4 вида крекинг: термичен, каталитичен, хидрокрекинг ивисбрекинг. Цел на всеки от тези процеси. Разлики и прилики на тези процеси по отношение на суровини, продукти и режими. Какви технологични методи се използват в тези процеси
Целта на CC и TC е деструктивното превръщане на различни петролни фракции в моторни горива, суровини за нефтохимия и алкилиране, производство на сажди и кокс.
Хидрокрекингът е каталитичен процес на обработка на суров нефт под налягане на водород с цел получаване на леки петролни продукти (бензин, керосин, дизелово гориво), втечнени газове C3-C4.
Висбрекингът е термичен метод за преработка на мазут и катрани. Целта на процеса е да се намали вискозитета на тези остатъци, като се получат допълнителни количества газ и дестилати.
Предприятията на КК работят с 3 вида суровини - пряка, смесена и остатъчна. Най-изгодно е да се преработват остатъчни или смесени суровини, докато добивът на бензин достига 55-58%.Към днешна дата много инсталации са преминали към крекинг на вакуумен газьол с точка на кипене 500-560C, което увеличава добива на бензин. По състав на групата. Парафиново-нафтеновата суровина е за предпочитане, защото дава повече бензин и по-малко кокс. Ароматните вещества във фуража са нежелателни, тъй като осигуряват висок добив на кокс. Олефините също дават много кокс, така че вторичната суровина (по-специално газьол със забавено коксуване) се добавя в количество не повече от 25% от суровината за права дестилация.
Според предназначението в промишлеността са внедрени различни варианти на процеса на хидрокрекинг, които могат да бъдат сведени до следното.
Хидрокрекинг на тежки бензинови фракции за получаване на втечнен газ, С4-С5 въглеводороди за нефтохимичен синтез и лек високооктанов компонент на моторни бензини.
Хидрокрекинг на средни дестилати (директен и вторичен произход) с точка на кипене 200-350 °C за производство на бензини и реактивно гориво.
Хидрокрекинг на атмосферни и вакуумни газьоли, газьоли за коксуване и каталитичен крекинг за производство на бензини, реактивни и дизелови горива.
Хидрокрекинг на тежки петролни дестилати за производство на реактивни и дизелови горива, смазочни масла, котелни горива с ниско съдържание на сяра и суровина за каталитичен крекинг.
Селективен хидрокрекинг на бензини за повишаване на октановото число, газьоли - за намаляване на температурата на течливост на дизеловите горива, както и маслени фракции с подобрени свойства (цвят, стабилност и по-ниска температура на течливост).
Хидродеароматизация на керосинови фракции от права дестилация и вторични суровини на платино-зеолит-съдържащ катализатор с цел намаляване на ароматните въглеводороди във фракцията. Пълнотата на отстраняване на ароматните въглеводороди е 75-90% и се определя от състава на суровината и условията на процеса.
Суровините за висбрекинг са мазути и катрани.
Лекият газьол, фракция 200-340оС, се състои от 40-80% Ar y/w, използва се като суровина за производството на сажди, нафталин, фенантрен, дизелово гориво, мазут.
Тежък газьол, фракция> 350°C, суровина за коксуване или компонент на пещно масло, суровина за термичен крекинг.
Целевият продукт на QC е бензин.
Крекинг газът се състои основно от алкани (80%) и Ol (ненаситени 20%).
Поради състава си крекинг газът е ценна суровина за химическа преработка.
Крекираният остатък е тежък вискозен продукт, който включва смолисти вещества, силно кондензирани многоядрениароматни съединения и карбоиди. При нагряване остатъкът от крекинг лесно се коксува и следователно се използва като суровина за коксовите заводи. Използва се и като мазут за отопление
Хидрокрекинг. Лекият бензин с октаново число до 85, получен чрез хидрокрекинг, е висококачествен компонент на търговския автомобилен бензин.
В процеса на хидрокрекинг може да се получи цялата гама дизелови горива от арктически до летни претеглени класове. Дизеловите горива се отличават с практическото отсъствие на ненаситени, серни и азотни съединения и ниско съдържание на ароматни въглеводороди, което осигурява висока производителност, цетановото число е 57-64.
Остатъчните фракции от хидрокрекинга практически не съдържат би- и полициклични въглеводороди и могат да се използват за получаване на масла с висок индекс на вискозитет без използване на етап на селективно пречистване.
Висбрекинг - котелно гориво
Характеристики на kt крекинг.
I. Склонност към трансформации по време на kt и t cracking разлики за y/v от различни класове, а именно:
олефини Ar at / in с голям брой странични вериги
алкил ароматен ултравиолетови парафини
хомоядрен Ar y/v хомонуклеарен Ar y/v.
Прилики: термичният крекинг и висбрекинг протичат по радикалния верижен механизъм, каткрекингът и хидрокрекингът протичат по йонния.