Хочу найти описание процесса изомеризации скелета бутена в изобутен, а также вопросы и ответы по этой технологии для изучения*
Thread Content
Подробности, которые вы хотите опубликовать: хочу найти процесс изомеризации бутена в изобутен, а также технические вопросы и ответы для изучения. Цель, которую необходимо достичь: Прочие примечания: Пожалуйста, своевременно оцените тех, кто помогал
Полдня искал для тебя. Не могу найти. Нашёл некоторую информацию, надеюсь, она вам поможет. Вот пользователи форума, с которыми вы можете обсудить связанные вопросы: @zhangqi1234 @zhjy200311 @wsh7014 @河边水草 @那疼、绕心弦 @紫藤 @liu421454805 @hu792016761. Я сам являюсь оператором этого оборудования. Пожалуйста, подробно опишите возможные решения следующих проблем:
1. Проблема изомеризации н-бутена: http://bbs.hcbbs.com/thread-1235316-1-1.html (Источник: форум HaiChuan Chemical).
2. Вопросы, связанные с процессом производства изобутилена путем изомеризации 1-бутена и 2-бутена: http://bbs.hcbbs.com/thread-424427-1-1.html (Источник: форум HaiChuan Chemical).
3. Изомеризация структуры н-бутена: http://bbs.hcbbs.com/thread-896890-1-1.html (Источник: форум HaiChuan Chemical).
Метод дегидрогенизации изобутана – это конкурентоспособный способ производства изобутилена. В процессе используется изобутан, содержащийся в газе нефтяных месторождений в количестве 20–40%. После разделения в колонне для удаления изобутана, изобутан, получаемый на верхнем уровне колонны, поступает в устройство для дегидрогенизации, где превращается в желаемый продукт – изобутилен. Если цель — получение химического сырья, то полученный изобутилен можно использовать непосредственно. Для получения продукта высокой чистоты изобутен подается в установку для синтеза МТБЭ, а н-бутан, выходящий с дна колонны, поступает в установку для изомеризации. Продукты изомеризации возвращаются в колонну для удаления изобутана, а затем снова — в установку для дегидрогенизации, где образуется изобутен. Таким образом ресурсы алканов C4 используются максимально эффективно, что делает этот метод популярным среди многих производителей. Ключ к технологии — наличие качественного катализатора. Дегидрирование изобутана представляет собой эндотермический процесс, контролируемый кинетикой. Высокая температура способствует повышению выхода продукта, однако при высоких температурах катализатор легко дезактивируется ； Низкое давление водорода способствует дегидрогенизации, однако на практике для предотвращения образования кокса и устранения отложений требуется среда с наличием водорода, поэтому реализация этого процесса сопряжена с определенными трудностями. В настоящее время за рубежом разработаны следующие промышленные технологии: процесс Oleflex компании UOP, процесс Catofin компании Lummus, процесс STAR компании Phillips, процесс FBD-4 компании Snamprogetti и процесс Linde компании Linde. Процесс производства изобутилена путем дегидрогенизации изобутана в компании включает три этапа: реакцию, непрерывную регенерацию катализатора и восстановление продукта. В качестве катализатора используется мультиметаллическая смесь с преобладанием платины, являющаяся носителем в виде сферического алюминия оксида. Данный метод позволяет достичь общей селективности превращения изобутана в изобутилен на уровне 91–93% (моль). В бывшем Советском Союзе для дегидрогенизации изобутана (а также н-бутана или смеси изобутана и н-бутана) использовались катализаторы на основе алюминиево-хромовой кислоты в режиме кипящего слоя. Этот метод оказался эффективным: коэффициент преобразования изобутана составлял 50–55%, а селективность преобразования в изобутилен — 82–86%. В стране много компаний, имеющих контакты с Россией; на этапе практического внедрения проектов, скорее всего, будут задействованы компании из Паньцзиня и Юньляо. Дегидрогенизация изобутана зависит от дальнейшего использования получаемого изобутилена: если его будут дальше перерабатывать в полиизобутилен, бутилкаучук, изопентенкаучук или MMA, то это принесет значительную выгоду. Потребление изобутана для процесса дегидрогенизации составляет 1,16 тонны изобутана на тонну изобутилена. В Китае уже внедрена технология, разработанная российским исследовательским институтом YARSINTEZ; на её основе строятся промышленные установки для дегидрогенизации изобутана. В этих установках используется технология плавающего слоя, что позволяет достигать коэффициента конверсии свыше 50%. Согласно условиям контракта, Россия не имеет права передавать эту технологию какой-либо стороне в течение 4 лет после подписания контракта. В Китае также строятся установки подобного типа; мощность таких установок составляет около 200 тысяч тонн в год. 8 C’ Y(P1 F, N5 T(Z). Из-за довольно высоких затрат на инвестиции – m7 |5 G3 }5 – объем производства в 100 тысяч тонн определенно не будет экономически целесообразным, если из изобутилена не будет производиться более сложная продукция, такая как бутилкаучук или изопрен. Наша компания — частное предприятие, специализирующееся на глубокой переработке углеводородов четвертого ряда. В настоящее время мы производим MEBE, высокочистый изобутилен, изомеризованный н-бутилен, ароматизированные продукты. Дегидрогенизация изобутана также является одним из направлений развития нашей компании. Скажите, уже ли этот процесс осуществляется в промышленных масштабах или это всего лишь данные, полученные в лабораторных условиях? Каковое количество олефинов в отходящих газах после процесса ароматизации? Мне кажется, что катализаторы для дегидрогенизации имеют сходство с катализаторами для изомеризации. В стране уже внедрена технология российского исследовательского института синтеза YARSINTEZ для строительства промышленных установок по дегидрогенизации изобутана. Для этой цели используется технология плавающего слоя; коэффициент преобразования превышает 50%. Согласно условиям контракта, российская сторона не имеет права передавать эту технологию какой-либо из сторон в течение 4 лет после подписания контракта. Один из способов комплексного использования углеводородов четвертой группы: бутан может использоваться для производства циклохлорпрен-бутадиена; он применяется в основном в производстве синтетических материалов, таких как ABS, SBS, каучук нитрильный, каучук хлоропреновый, каучук бутадиеновый и т. д. Бутадиен также используется для производства адипонитрила – одной из самых современных технологий компании BASF. Углеводороды четвертой группы могут служить сырьем для разложения на этилен; изобутилен может использоваться для производства MTBE и тертиарного бутилового спирта. Это позволяет получать высокочистый изобутилен, который затем может быть использован для производства метакрилата метилового, каучука бутилового, полиизобутилена, добавок для смазочных масел и т. д. Бутадиен-1 и бутадиен-2 могут использоваться для производства метилэтилкетона, а также для дегидрогенизации с получением бутадиена. Объяснение два: из-за своей незначительной активности изобутан трудно поддается дальнейшей переработке, поэтому его применение в химической промышленности ограничено. Он в основном используется для прямой алкилизации с целью производства бензина. Нормобутан может быть получен путем пероксидации с образованием малеиновой кислоты. Наиболее широкое применение имеет изобутилен в реакции с метанолом для получения MTBE. В настоящее время изобутилен часто используется в качестве сырья для производства метакрилата метила (MMA). Бутен-1 используется в основном для окислительно-дегидративного превращения в бутадиен и циклогексанон, а также для получения метилэтилацетата. Кроме того, 1-бутен может использоваться в качестве мономера для производства полиэтилена, среднего бутилового спирта, а также в качестве сырья для получения продуктов газофазного полимеризации и сукцината. Основные области применения 2-бутена: (1) производство алкилированного бензина с использованием метода косвенной алкилизации. Это является основным направлением использования 2-бутена; на это приходится около 90% от общего объема его потребления. (2) Производство пропилена из 2-бутенола и этилена. (3) Путем гидратации 2-бутена образуется секунд-бутанол, затем происходит дегидрогенизация с образованием метилэтила. Если в начале 1990-х годов бутадиен использовался исключительно для производства синтетического каучука, то со временем его применение расширилось на производство синтетических смол, термопластичных эластомеров, бутадиенстирольной смолы, а также других органических химических продуктов. Особенно значительно вырос спрос на такие продукты, как смола АБС (акрилонитрил-бутадиен-стирол), термопластичные эластомеры на основе блочных кополимеров стирола и бутадиена (SBS) и бутадиенстирольную смолу. Кроме того, диенил может быть использован для прямого синтеза некоторых основных соединений, таких как бутандиол, фуран, стирол, гексанидрин, лактам, бутиаль/бутиловый спирт, а также 2-этилэтанол и 1-октен/1-октанол. Объяснение: смесь трехизобутилена (IB) в количестве 53% и этанола (EtOH) в количестве 47% может быть использована для синтеза ETBE (этил-тертиарного бутилового эфира). ETBE представляет собой компонент с отличными свойствами, который используется для повышения октанового числа бензина. ETBE, этанол и MTBE — это вспомогательные вещества для улучшения качества бензина с высоким октановым числом; их также называют «аддитивами для биобензина». Максимальное содержание ETBE в бензине марки M8 или O9 составляет 17% по объему. ETBE не только способствует повышению октанового числа бензина, но также может использоваться в качестве совместного растворителя. У ETBE высокая температура кипения, и при смешивании с углеводородами он не образует абсолютных смесей. Это позволяет снизить сопротивление воздуха в двигателе, а также уменьшить потери из-за испарения. ETBE также может быть разлагаем аэробными микроорганизмами. Таким образом, ETBE не только способствует повышению октанового числа бензина, но и улучшает его экономические характеристики и уровень безопасности. Поэтому это отличный добавок с большим рыночным потенциалом. Справочная информация 1. «Бензин с высоким октановым числом» и тенденции его развития. При сгорании бензина в цилиндрах двигателя автомобиля из-за недостатка кислорода происходит неполное сгорание, что приводит к сильным вибрациям машины. Это, в свою очередь, снижает мощность двигателя и может повредить его детали. Именно это и определяет антикоррозийные свойства бензина. Цифровой показатель, отражающий стойкость бензина к детонации, называется октановым числом — это то, что обычно называют маркой бензина, например, бензин «90#» или «93#». Эти цифры указывают на стойкость бензина к детонации; чем выше число, тем лучше стойкость. Использование бензина с высоким октановым числом становится важным средством для защиты двигателя автомобиля и улучшения его характеристик во время езды. Способ улучшения антидетонационных свойств бензина — это добавление в него других химических веществ. Ранее широко использовался тетраэтилоловый свинец, в результате чего получалась бензин с содержанием свинца. Из-за вредного воздействия свинца на организм человека его использование было запрещено во всем мире с 1997 года. Среди распространенных сегодня бензинов с высоким октановым числом можно выделить бессвинцовые бензины с октановым числом 92, 93, 95, 97 и 98. К эфирам относятся метил-терти-бутиловый эфир (МТБЭ), этил-терти-бутиловый эфир (ЭТБЭ), метил-терти-амиловый эфир (ТАМЕ) и другие; они являются отличными компонентами для производства бессвинцового, содержащего кислород и имеющего высокое октановое число бензина. С развитием времени проблемы охраны окружающей среды приобретают всё большее значение для людей. Для снижения загрязнения атмосферы выхлопными газами автомобилей страны мира постоянно устанавливают все более строгие стандарты для бензина. За последние десять лет метилтрет-бутиловый эфир (MTBE) использовался в качестве основного добавки в бензин новых формул в США, а также в бензине во многих странах и регионах, включая Тайвань. Он служит для повышения октанового числа бензина и снижения уровня загрязнения от автомобилей. Однако в последние годы в нескольких штатах США (особенно в Калифорнии) произошли утечки нефти и загрязнение грунтовых вод веществом MTBE, что вызвало обеспокоенность и панику среди всех заинтересованных сторон. В последние годы научные исследования выявили недостатки MTBE: он плохо разлагается и оказывает определенное загрязнение грунтовых вод ； У него слабый запах, который вызывает дискомфорт у водителя, может спровоцировать тошноту, боль в глазах и появление герпеса. США недавно приняли «Закон о чистом топливе», согласно которому с 2004 года в течение 4 лет будет запрещен использование MTBE. После запрета на использование МТБЭ возникнут вопросы о том, какими соединениями будет заменен октановый чисел бензина, что станет с оборудованием для его производства, и как будет использоваться сырье — изобутилен. Среди существующих заменителей MTBE наибольшую популярность имеет этанол (спирт). Однако в США существуют проблемы: недостаток местного производства и высокая цена этанола. Хотя существуют налоговые льготы, остается вопрос, будут ли они действовать в долгосрочной перспективе. Кроме того, у этанола довольно выское давление пара (18 psia); поэтому более подходящим вариантом является изооктен с низким давлением пара. Этанол также склонен поглощать пыль и растворять водорастворимые примеси, поэтому его нецелесообразно транспортировать по трубопроводам. Его смешивание обычно происходит на складах с нефтью. Что касается судьбы изобутилена, то в настоящее время активно разрабатываются различные способы его использования. Один из них заключается в двойном полимеризации изобутилена с образованием изооктана, который затем гидрируется для получения топлива высокого октанового числа – изооктана. Другой способ – синтез этилтрет-бутилового эфира (ETBE) путем соединения изобутилена с этанолом ； Хотя ETBE относится к той же группе, что и MTBE, у него более высокий октановый чисел (111), более низкое давление пара при температуре кипения (4 псиа), а также меньшая растворимость в воде по сравнению с MTBE. Поэтому он более подходит в качестве кислородсодержащего добавки для бензина, чем этиловый спирт. Кроме того, у ETBE и изооктана довольно узкий диапазон дистилляции, что позволяет улучшить показатель управляемости автомобиля (Drivability Index) ； Контроль за выбросами DI и VOC (летучих органических соединений) при смешивании топлива. В настоящее время Министерство финансов США согласилось предоставить налоговые льготы на часть этанола при использовании ETBE в качестве добавки к бензину. Европа является вторым по величине рынком для МТБЭ. Европейский парламент принял директиву, согласно которой к 2010 году 5,75% (по энергетическому содержанию) от общего объема потребления топлива в транспортном секторе должно приходиться на биотопливо. Биодизель станет основным биотопливом. Ожидается, что основной рост производства этанола в Европе будет обеспечен за счет этилтрет-бутилового эфира (ЭТБЕ). Уже несколько установок для производства МТБЕ было переоборудовано для производства ЭТБЕ. Ожидается, что остальные установки также будут переоборудованы, плюс будет построено ещё некоторое количество новых установок, и это позволит довести объем производства ЭТБЕ до 2,15–2,57 миллиона тонн в год. Ожидается, что объем потребления этанола в Европе (в качестве компонента для прямого смешивания или сырья для производства ETBE) достигнет от 1,07 до 1,5 млн тонн в год. В будущем глобальные стандарты для бензина будут становиться все более строгими. Помимо требований к содержанию кислорода и серы, появятся еще такие требования, как высокий октановый чисел, низкое значение RVP, низкое содержание алкиленов и ароматических углеводородов. Все это приведет к повышению стоимости бензина. В будущем, возможно, будет введено еще одно требование – показатель пригодности к использованию в качестве топлива (DI)
1. Проблема изомеризации н-бутена: http://bbs.hcbbs.com/thread-1235316-1-1.html (Источник: форум HaiChuan Chemical).
2. Вопросы, связанные с процессом производства изобутилена путем изомеризации 1-бутена и 2-бутена: http://bbs.hcbbs.com/thread-424427-1-1.html (Источник: форум HaiChuan Chemical).
3. Изомеризация структуры н-бутена: http://bbs.hcbbs.com/thread-896890-1-1.html (Источник: форум HaiChuan Chemical).
Метод дегидрогенизации изобутана – это конкурентоспособный способ производства изобутилена. В процессе используется изобутан, содержащийся в газе нефтяных месторождений в количестве 20–40%. После разделения в колонне для удаления изобутана, изобутан, получаемый на верхнем уровне колонны, поступает в устройство для дегидрогенизации, где превращается в желаемый продукт – изобутилен. Если цель — получение химического сырья, то полученный изобутилен можно использовать непосредственно. Для получения продукта высокой чистоты изобутен подается в установку для синтеза МТБЭ, а н-бутан, выходящий с дна колонны, поступает в установку для изомеризации. Продукты изомеризации возвращаются в колонну для удаления изобутана, а затем снова — в установку для дегидрогенизации, где образуется изобутен. Таким образом ресурсы алканов C4 используются максимально эффективно, что делает этот метод популярным среди многих производителей. Ключ к технологии — наличие качественного катализатора. Дегидрирование изобутана представляет собой эндотермический процесс, контролируемый кинетикой. Высокая температура способствует повышению выхода продукта, однако при высоких температурах катализатор легко дезактивируется ； Низкое давление водорода способствует дегидрогенизации, однако на практике для предотвращения образования кокса и устранения отложений требуется среда с наличием водорода, поэтому реализация этого процесса сопряжена с определенными трудностями. В настоящее время за рубежом разработаны следующие промышленные технологии: процесс Oleflex компании UOP, процесс Catofin компании Lummus, процесс STAR компании Phillips, процесс FBD-4 компании Snamprogetti и процесс Linde компании Linde. Процесс производства изобутилена путем дегидрогенизации изобутана в компании включает три этапа: реакцию, непрерывную регенерацию катализатора и восстановление продукта. В качестве катализатора используется мультиметаллическая смесь с преобладанием платины, являющаяся носителем в виде сферического алюминия оксида. Данный метод позволяет достичь общей селективности превращения изобутана в изобутилен на уровне 91–93% (моль). В бывшем Советском Союзе для дегидрогенизации изобутана (а также н-бутана или смеси изобутана и н-бутана) использовались катализаторы на основе алюминиево-хромовой кислоты в режиме кипящего слоя. Этот метод оказался эффективным: коэффициент преобразования изобутана составлял 50–55%, а селективность преобразования в изобутилен — 82–86%. В стране много компаний, имеющих контакты с Россией; на этапе практического внедрения проектов, скорее всего, будут задействованы компании из Паньцзиня и Юньляо. Дегидрогенизация изобутана зависит от дальнейшего использования получаемого изобутилена: если его будут дальше перерабатывать в полиизобутилен, бутилкаучук, изопентенкаучук или MMA, то это принесет значительную выгоду. Потребление изобутана для процесса дегидрогенизации составляет 1,16 тонны изобутана на тонну изобутилена. В Китае уже внедрена технология, разработанная российским исследовательским институтом YARSINTEZ; на её основе строятся промышленные установки для дегидрогенизации изобутана. В этих установках используется технология плавающего слоя, что позволяет достигать коэффициента конверсии свыше 50%. Согласно условиям контракта, Россия не имеет права передавать эту технологию какой-либо стороне в течение 4 лет после подписания контракта. В Китае также строятся установки подобного типа; мощность таких установок составляет около 200 тысяч тонн в год. 8 C’ Y(P1 F, N5 T(Z). Из-за довольно высоких затрат на инвестиции – m7 |5 G3 }5 – объем производства в 100 тысяч тонн определенно не будет экономически целесообразным, если из изобутилена не будет производиться более сложная продукция, такая как бутилкаучук или изопрен. Наша компания — частное предприятие, специализирующееся на глубокой переработке углеводородов четвертого ряда. В настоящее время мы производим MEBE, высокочистый изобутилен, изомеризованный н-бутилен, ароматизированные продукты. Дегидрогенизация изобутана также является одним из направлений развития нашей компании. Скажите, уже ли этот процесс осуществляется в промышленных масштабах или это всего лишь данные, полученные в лабораторных условиях? Каковое количество олефинов в отходящих газах после процесса ароматизации? Мне кажется, что катализаторы для дегидрогенизации имеют сходство с катализаторами для изомеризации. В стране уже внедрена технология российского исследовательского института синтеза YARSINTEZ для строительства промышленных установок по дегидрогенизации изобутана. Для этой цели используется технология плавающего слоя; коэффициент преобразования превышает 50%. Согласно условиям контракта, российская сторона не имеет права передавать эту технологию какой-либо из сторон в течение 4 лет после подписания контракта. Один из способов комплексного использования углеводородов четвертой группы: бутан может использоваться для производства циклохлорпрен-бутадиена; он применяется в основном в производстве синтетических материалов, таких как ABS, SBS, каучук нитрильный, каучук хлоропреновый, каучук бутадиеновый и т. д. Бутадиен также используется для производства адипонитрила – одной из самых современных технологий компании BASF. Углеводороды четвертой группы могут служить сырьем для разложения на этилен; изобутилен может использоваться для производства MTBE и тертиарного бутилового спирта. Это позволяет получать высокочистый изобутилен, который затем может быть использован для производства метакрилата метилового, каучука бутилового, полиизобутилена, добавок для смазочных масел и т. д. Бутадиен-1 и бутадиен-2 могут использоваться для производства метилэтилкетона, а также для дегидрогенизации с получением бутадиена. Объяснение два: из-за своей незначительной активности изобутан трудно поддается дальнейшей переработке, поэтому его применение в химической промышленности ограничено. Он в основном используется для прямой алкилизации с целью производства бензина. Нормобутан может быть получен путем пероксидации с образованием малеиновой кислоты. Наиболее широкое применение имеет изобутилен в реакции с метанолом для получения MTBE. В настоящее время изобутилен часто используется в качестве сырья для производства метакрилата метила (MMA). Бутен-1 используется в основном для окислительно-дегидративного превращения в бутадиен и циклогексанон, а также для получения метилэтилацетата. Кроме того, 1-бутен может использоваться в качестве мономера для производства полиэтилена, среднего бутилового спирта, а также в качестве сырья для получения продуктов газофазного полимеризации и сукцината. Основные области применения 2-бутена: (1) производство алкилированного бензина с использованием метода косвенной алкилизации. Это является основным направлением использования 2-бутена; на это приходится около 90% от общего объема его потребления. (2) Производство пропилена из 2-бутенола и этилена. (3) Путем гидратации 2-бутена образуется секунд-бутанол, затем происходит дегидрогенизация с образованием метилэтила. Если в начале 1990-х годов бутадиен использовался исключительно для производства синтетического каучука, то со временем его применение расширилось на производство синтетических смол, термопластичных эластомеров, бутадиенстирольной смолы, а также других органических химических продуктов. Особенно значительно вырос спрос на такие продукты, как смола АБС (акрилонитрил-бутадиен-стирол), термопластичные эластомеры на основе блочных кополимеров стирола и бутадиена (SBS) и бутадиенстирольную смолу. Кроме того, диенил может быть использован для прямого синтеза некоторых основных соединений, таких как бутандиол, фуран, стирол, гексанидрин, лактам, бутиаль/бутиловый спирт, а также 2-этилэтанол и 1-октен/1-октанол. Объяснение: смесь трехизобутилена (IB) в количестве 53% и этанола (EtOH) в количестве 47% может быть использована для синтеза ETBE (этил-тертиарного бутилового эфира). ETBE представляет собой компонент с отличными свойствами, который используется для повышения октанового числа бензина. ETBE, этанол и MTBE — это вспомогательные вещества для улучшения качества бензина с высоким октановым числом; их также называют «аддитивами для биобензина». Максимальное содержание ETBE в бензине марки M8 или O9 составляет 17% по объему. ETBE не только способствует повышению октанового числа бензина, но также может использоваться в качестве совместного растворителя. У ETBE высокая температура кипения, и при смешивании с углеводородами он не образует абсолютных смесей. Это позволяет снизить сопротивление воздуха в двигателе, а также уменьшить потери из-за испарения. ETBE также может быть разлагаем аэробными микроорганизмами. Таким образом, ETBE не только способствует повышению октанового числа бензина, но и улучшает его экономические характеристики и уровень безопасности. Поэтому это отличный добавок с большим рыночным потенциалом. Справочная информация 1. «Бензин с высоким октановым числом» и тенденции его развития. При сгорании бензина в цилиндрах двигателя автомобиля из-за недостатка кислорода происходит неполное сгорание, что приводит к сильным вибрациям машины. Это, в свою очередь, снижает мощность двигателя и может повредить его детали. Именно это и определяет антикоррозийные свойства бензина. Цифровой показатель, отражающий стойкость бензина к детонации, называется октановым числом — это то, что обычно называют маркой бензина, например, бензин «90#» или «93#». Эти цифры указывают на стойкость бензина к детонации; чем выше число, тем лучше стойкость. Использование бензина с высоким октановым числом становится важным средством для защиты двигателя автомобиля и улучшения его характеристик во время езды. Способ улучшения антидетонационных свойств бензина — это добавление в него других химических веществ. Ранее широко использовался тетраэтилоловый свинец, в результате чего получалась бензин с содержанием свинца. Из-за вредного воздействия свинца на организм человека его использование было запрещено во всем мире с 1997 года. Среди распространенных сегодня бензинов с высоким октановым числом можно выделить бессвинцовые бензины с октановым числом 92, 93, 95, 97 и 98. К эфирам относятся метил-терти-бутиловый эфир (МТБЭ), этил-терти-бутиловый эфир (ЭТБЭ), метил-терти-амиловый эфир (ТАМЕ) и другие; они являются отличными компонентами для производства бессвинцового, содержащего кислород и имеющего высокое октановое число бензина. С развитием времени проблемы охраны окружающей среды приобретают всё большее значение для людей. Для снижения загрязнения атмосферы выхлопными газами автомобилей страны мира постоянно устанавливают все более строгие стандарты для бензина. За последние десять лет метилтрет-бутиловый эфир (MTBE) использовался в качестве основного добавки в бензин новых формул в США, а также в бензине во многих странах и регионах, включая Тайвань. Он служит для повышения октанового числа бензина и снижения уровня загрязнения от автомобилей. Однако в последние годы в нескольких штатах США (особенно в Калифорнии) произошли утечки нефти и загрязнение грунтовых вод веществом MTBE, что вызвало обеспокоенность и панику среди всех заинтересованных сторон. В последние годы научные исследования выявили недостатки MTBE: он плохо разлагается и оказывает определенное загрязнение грунтовых вод ； У него слабый запах, который вызывает дискомфорт у водителя, может спровоцировать тошноту, боль в глазах и появление герпеса. США недавно приняли «Закон о чистом топливе», согласно которому с 2004 года в течение 4 лет будет запрещен использование MTBE. После запрета на использование МТБЭ возникнут вопросы о том, какими соединениями будет заменен октановый чисел бензина, что станет с оборудованием для его производства, и как будет использоваться сырье — изобутилен. Среди существующих заменителей MTBE наибольшую популярность имеет этанол (спирт). Однако в США существуют проблемы: недостаток местного производства и высокая цена этанола. Хотя существуют налоговые льготы, остается вопрос, будут ли они действовать в долгосрочной перспективе. Кроме того, у этанола довольно выское давление пара (18 psia); поэтому более подходящим вариантом является изооктен с низким давлением пара. Этанол также склонен поглощать пыль и растворять водорастворимые примеси, поэтому его нецелесообразно транспортировать по трубопроводам. Его смешивание обычно происходит на складах с нефтью. Что касается судьбы изобутилена, то в настоящее время активно разрабатываются различные способы его использования. Один из них заключается в двойном полимеризации изобутилена с образованием изооктана, который затем гидрируется для получения топлива высокого октанового числа – изооктана. Другой способ – синтез этилтрет-бутилового эфира (ETBE) путем соединения изобутилена с этанолом ； Хотя ETBE относится к той же группе, что и MTBE, у него более высокий октановый чисел (111), более низкое давление пара при температуре кипения (4 псиа), а также меньшая растворимость в воде по сравнению с MTBE. Поэтому он более подходит в качестве кислородсодержащего добавки для бензина, чем этиловый спирт. Кроме того, у ETBE и изооктана довольно узкий диапазон дистилляции, что позволяет улучшить показатель управляемости автомобиля (Drivability Index) ； Контроль за выбросами DI и VOC (летучих органических соединений) при смешивании топлива. В настоящее время Министерство финансов США согласилось предоставить налоговые льготы на часть этанола при использовании ETBE в качестве добавки к бензину. Европа является вторым по величине рынком для МТБЭ. Европейский парламент принял директиву, согласно которой к 2010 году 5,75% (по энергетическому содержанию) от общего объема потребления топлива в транспортном секторе должно приходиться на биотопливо. Биодизель станет основным биотопливом. Ожидается, что основной рост производства этанола в Европе будет обеспечен за счет этилтрет-бутилового эфира (ЭТБЕ). Уже несколько установок для производства МТБЕ было переоборудовано для производства ЭТБЕ. Ожидается, что остальные установки также будут переоборудованы, плюс будет построено ещё некоторое количество новых установок, и это позволит довести объем производства ЭТБЕ до 2,15–2,57 миллиона тонн в год. Ожидается, что объем потребления этанола в Европе (в качестве компонента для прямого смешивания или сырья для производства ETBE) достигнет от 1,07 до 1,5 млн тонн в год. В будущем глобальные стандарты для бензина будут становиться все более строгими. Помимо требований к содержанию кислорода и серы, появятся еще такие требования, как высокий октановый чисел, низкое значение RVP, низкое содержание алкиленов и ароматических углеводородов. Все это приведет к повышению стоимости бензина. В будущем, возможно, будет введено еще одно требование – показатель пригодности к использованию в качестве топлива (DI)
Изомеризация скелета н-бутеня в изобутен может осуществляться с использованием катализаторов; в зависимости от состава катализатора выделяют процесс на основе алюминия оксида и процесс с использованием молекулярных сит
Преимуществом процесса каталитического окисления алюминия является низкая стоимость и легкодоступность катализатора, однако его активность невысока, а температура реакции высока, что с термодинамической точки зрения не способствует образованию изобутилена. Выход по этому процессу составляет около 30%, к тому же катализатор из алюминия быстро деградирует. Активность катализаторов на основе молекулярных сит значительно выше, чем у катализаторов на основе алюминия оксида; температура реакции может снижаться до 350–400°C, при этом выход продукта достигает примерно 40%
Пожалуйста, подробно опишите решение: принцип технологии изомеризации н-бутена для получения изобутилена заключается в проведении реакции изомеризации структуры н-бутена в изобутилен при каталитическом воздействии высокоселективных молекулярных ситов. Технология изомеризации н-бутеня с получением изобутилена отличается тем, что в процессе реакции не требуется использование разбавляющих газов, таких как азот, водород или водяной пар. Давление во время реакции низкое (примерно 0,02–0,07 МПа), а температура — умеренная (300–420 °C). Сырье для реакции не требует сложной обработки. Поэтому технологический процесс прост, а затраты на его реализацию и эксплуатацию невысоки. Механизм реакции следующий: считается, что процесс изомеризации структуры н-бутена протекает по механизму одномолекулярной реакции. Сначала н-бутен активируется на кислом активном центре катализатора, в результате чего образуется промежуточное вещество в виде карбокатиона. Затем этот карбокатион претерпевает перестройку и превращается в промежуточное вещество в виде циклопропана, содержащего протон. После этого циклопропан распадается, образуя карбокатион бутила первого ряда, который в конечном итоге превращается в изобутен. В ходе этого процесса также происходит изомеризация двойных связей и изомеризация цис- и тран-форм. Помимо основной реакции — изомеризации скелета н-бутенола, в процессе реакции также происходят вспомогательные реакции, такие как полимеризация эфиров, кристаллизация, ароматизация и образование отложений. Молекулы бутена могут подвергаться димеризации или тримеризации на активных центрах с высокой кислотностью; образовавшиеся олигомеры, в свою очередь, распадаются с образованием таких низкомолекулярных олефинов, как пропен и пентен ； Эти олигомеры могут дальше полимеризоваться, превращаясь в углеводороды с длинными молекулярными цепями, или ароматизироваться, образуя ароматические молекулы ； Это приводит к осаждению кокса на поверхности катализатора, что закрывает его активные участки или забивает поры катализатора, в результате чего тот теряет свою активность. Возникновение этих побочных реакций связано с выбранным катализатором; путем разумной оптимизации типа и структуры катализатора можно максимально снизить их проявление. Температура реакции. Температура на входе в реактор является основным параметром, который используется для регулирования процесса реакции. По мере протекания реакции активность катализатора постепенно снижается, а степень превращения изобутилена уменьшается. Для обеспечения коэффициента преобразования изобутилена необходимо постепенно повышать температуру реакции. Согласно механизму реакции, процесс модификации включает как экзотермические, так и эндотермические реакции, в результате чего наблюдается незначительное повышение температуры. Однако такие реакции, как дегидрогенизация циклоалканов и циклизационная дегидрогенизация алканов, являются эндотермическими; соответствующее повышение температуры способствует увеличению степени превращения бутенов ； С точки зрения химической кинетики, повышение температуры реакции способствует ускорению химических процессов, что благоприятно сказывается на изомеризации бутена. Однако слишком высокая температура реакции способствует усилению второстепенных реакций, таких как термический кристаллизационный процесс, что приводит к повышению выхода кокса. В то же время стабильность катализатора, включая термостабильность и способность удерживать углерод, нарушается. В процессе реакции активность катализатора снижается из-за накопления углерода. Для поддержания достаточной скорости реакции температура реакции должна постепенно повышаться по мере снижения активности катализатора. Поэтому температура реакции выбирается в диапазоне 370–430°C; при этом свойства продукта и его распределение остаются в разумных пределах. Скорость подачи сырья. Скорость влияет на длительность времени реакции. Для определенного реактора чем выше скорость потока воздуха, тем выше его производительность. Возможная скорость реакции во многом зависит от уровня активности катализатора. При реакциях без водорода чем выше обратный поток, тем короче время пребывания сырья в слое катализатора, тем меньше побочных реакций и выше степень превращения изобутилена. Однако из-за слишком большой скорости потока активность катализатора снижается слишком быстро, ускоряется нагрев реакционной смеси, в результате чего сокращается рабочий цикл катализатора, а в реакторе часто происходит коксование ； Напротив, при слишком низкой скорости подачи сырья, хотя период реакции увеличивается, происходит больше побочных реакций, в результате чего снижается выход целевого продукта. При поддержании нагрузки на процесс в пределах 60–120% обеспечивается хорошее распределение продукта, а катализатор имеет длительный срок службы в реакции. Давление реакции. Современные катализаторы обладают высокой способностью к поглощению углерода и хорошей стабильностью, поэтому можно использовать более низкое давление реакции. Однако слишком низкое давление неблагоприятно для работы компрессора. Следовательно, контроль давления в реакторе на уровне 0,10 МПа(изб.) является разумным решением.
Я хочу принять задание! Но у нас недостаточно монет Хайчуань! Можно обмениваться мнениями и вместе совершенствоваться!
Пожалуйста, подробно опишите решение: процесс бутамера UOP
Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем njdlmyl 23.06.2016 в 14:11. В Китае уже имеется почти 20 установок для производства изобутилена; все они используют очень совершенные технологии. Процесс очень прост: это система реакции, система сжатия, система дистилляции и система восстановления. Мы разрабатываем довольно много.
Да, недавно мы корректируем инструкции по работе и ищем материалы для справки