预览加载中,请您耐心等待几秒...
1/10
2/10
3/10
4/10
5/10
6/10
7/10
8/10
9/10
10/10

亲,该文档总共38页,到这已经超出免费预览范围,如果喜欢就直接下载吧~

如果您无法下载资料,请参考说明:

1、部分资料下载需要金币,请确保您的账户上有足够的金币

2、已购买过的文档,再次下载不重复扣费

3、资料包下载后请先用软件解压,在使用对应软件打开

第十二章炼厂气加工利用2炼厂气用途: (1)直接当燃料使用,不经济、不合理; (2)制造高辛烷值汽油组分,如叠合汽油、烷基化汽油、工业异辛烷、异戊烷; (3)石油化工原料,如合成橡胶、塑料、化肥、化纤、酒精、溶剂等。炼厂气按烃类组成分类:一、炼油厂干气的利用 1、焦化干气制氢 重整氢不能满足需求,轻油转化制氢成本高,副产干气制氢经济。 (1)焦化干气精制 脱除C2~C4烯烃和硫,防止后续水蒸气转化中催化剂的中毒和严重结焦。焦化气(2)烃类水蒸气转化制氢 基本反应: 以甲烷为原料以轻烃为原料 CnHm+nH2OnCO+(n+m/2)H2 nCO+nH2OnCO2+H2 烃类的水蒸气转化是强吸热反应,温度升高对反应有利,但受炉管材质的限制,工业控制在800℃。(3)气体的净化 化学净化法:一氧化碳变换、脱除二氧化碳及甲烷化三步。变压吸附: 利用分子筛作为吸附剂,在恒温、压力变换的条件下,将甲烷、一氧化碳及二氧化碳分别吸附,得到高纯度氢气。 然后通过降压脱附,使吸附剂精制。2、催化裂化干气回收氢气 我国催化裂化装置加工能力大,干气产率3~6%,其中氢气40~60%,是宝贵的氢气资源。 主要分离方法是膜分离法。13二、轻烃的生产利用 用途最广的是C2~C6的轻烯烃及异构烃,尤其是C3、C4烃。 从热转化、催化裂化、催化重整、加氢等过程分离得到, 通过各种化学处理方法得到更有用的轻烃。 1、丙、丁烷催化脱氢 反应特点:强吸热,在有利于脱氢平衡的条件(高温、低压)下,催化剂易结焦。 解决问题:如何供热及保持高的催化剂反应活性。 加工能力:1300万吨/年,相当于乙烯装置丙、丁烯总生产能力的1/4。2、正丁烷和正丁烯异构化 正丁烷的异构化有UOP的Butamer工艺。 正丁烯的异构化目前有7种工艺,其中6种是90年代开发的,催化剂多为氧化铝、沸石,正丁烯转化率15%~55%,选择性65%~95%。三、生产高辛烷值汽油组分 主要有叠合、烷基化、异构化、醚化等生产高辛烷值汽油组分的技术。热叠合:高温(~500℃)、高压(~10MPa)、 催化叠合:低温(~200℃)、低压(3~7MPa),借助催化剂,产品产率高、副产物少。非选择性叠合:用未经分离的炼厂气作为原料,原料是乙烯、丙稀、丁烯和戊烯的混合物,各类烯烃之间的叠合生成宽馏分的混合物,称为非选择性叠合。产物辛烷值高、不饱和度高,储存不稳定。 选择性叠合:炼厂气分离后,用丙稀、丁稀作原料,可以选择合适的条件,生产某种特定的产品,称为选择性叠合。(1)原料 乙烯、丙稀、丁稀、戊烯等混合气体。 (2)催化剂 酸性催化剂,如磷酸、硫酸(已淘汰)、三氯化铝 (3)反应机理 正碳离子反应:烯烃与酸性催化剂放出的氢离子结合,生成正碳离子,正碳离子很容易与另一个烯烃分子结合生成一个大的正碳离子,生成的正碳离子不稳定,放出氢而变成异烯,继续叠合生成多聚物。生产叠合汽油时,希望得到二聚物或三聚物。副反应:氢转移反应、去氢加氢反应。 叠合反应是强放热反应,应设法取走热量保证反应温度,170~220℃左右。(4)工艺流程2、烷基化过程 异构烷烃与烯烃的化学加成反应,在反应中烷烃分子的活泼氢原子的位置被烯烃所取代,异构烷烃中叔碳原子上的氢原子更活泼,因此必须用异构烷烃作为原料。 烷基化产物辛烷值高,RON为96,MON为94,高于加氢裂化汽油(RON87)、异构化汽油(RON88)、重整汽油(MON88)和叠合汽油(MON83),是航空汽油和车用汽油的理想高辛烷值添加组分。 由于含铅汽油的限制使用和汽油中芳烃、烯烃含量的限制,烷基化汽油的生产意义更大。(1)烷基化反应和产物 烷基化所使用的烯烃原料和催化剂不同,烷基化反应和产物也不同。(2)反应机理 正碳离子反应机理。 (3)催化剂 无水氯化铝、硫酸、氢氟酸 固体酸、离子液体(4)工艺流程-HF法3、异构化过程 在一定的反应条件和催化剂存在的条件下,将正构烷烃转化为异构烷烃的过程。 正碳离子反应机理。 双功能催化剂(加氢脱氢活性、酸性) 4、醚化技术 (1)甲基叔丁基醚(MTBE)的合成反应及催化剂 以异丁烯和甲醇为原料合成MTBE的反应式:(2)生产MTBE的工艺流程(3)新的醚化技术 除用异丁烯生产MTBE之外,还可用异戊烯和C5~C8烯烃生产叔戊基甲基醚(TAME)和混合醚。 醚化技术的进展主要反映在以下几方面:催化剂:三功能催化剂 催化剂同时具有叔碳原子烯烃醚化、二烯烃选择性加氢和双键异构使其成为活性烯烃的功能。 反应技术:催化蒸馏 将固定床反应器与蒸馏塔合于一个设备,利用反应放出的热量进行蒸馏。生成的醚连续分出,使反应平衡有利于醚的生成,异丁烯的转化率可提高到99%。生产MTBE和TAME的组合工艺 该工艺由正丁烷异构化、异丁烷脱氢、醚化三单元组成。 生产二