Теоретические основы. Реакции изомеризации парафинов являются обратимыми, про­текают без изменения объема, с небольшим экзотермическим эффек­том (6-8 кДж/моль)

Реакции изомеризации парафинов являются обратимыми, про­текают без изменения объема, с небольшим экзотермическим эффек­том (6-8 кДж/моль). Поэтому термодинамическое равновесие зави­сит только от температуры: низкие температуры благоприятствуют образованию более разветвленных изомеров и получению, следова­тельно, изомеризата с более высокими октановыми числами (табл. 10.11). При этом равновесное содержание изомеров при дан­ной температуре повышается с увеличением числа атомов углерода в молекуле я-парафина.

На бифункциональных катализаторах, обладающих дегидрогид-рирующей и кислотной активностями, изомеризация протекает по следующей схеме:

Вначале происходит дегидрирование н-парафина на металличес­ких центрах катализатора. Образовавшийся олефин на кислотном центре превращается в карбений-ион, который легко изомеризует­ся. Изомерные карбений-ионы, возвращая протон кислотному цент­ру катализатора, превращаются в соответствующие олефины, кото­рые затем гидрируются на металлических центрах катализаторов изомеризации.

Активные центры как металлические, так и кислотные в отсут­ствие водорода быстро отравляются в результате закоксовывания ка­тализатора. Для подавления побочных реакций крекинга процесс проводится под повышенным давлением при циркуляции водород-содержащего газа.

В современ­ных бифункцио­нальных катали­заторах изомери­зации д-алканов в качестве метал­лического компо­нента использу­ются платина и палладий, а в ка­честве носителя-фторированный или хлорирован­ный оксид алю­миния, а также алюмосиликаты или цеолиты, вне­сенные в матрицу оксида алюми­ния. Алюмоплатиновые фторированные катализаторы (как отече­ственные ИП-62 с содержанием 0,5 % Pt) позволяют осуществить про­цесс изомеризации при 360 - 420 °С и называются высокотемператур­ными. Металлцеолитные катализаторы (как отечественный ИЦК-2, содержащий 0,8 % Pt на цеолите CaY) используются при 230 - 380 °С (в зависимости от типа цеолита) и названы среднетемпературными. Алюмоплатиновые катализаторы, промотированные хлором (такие, как НИП-66 и НИП-74) применяют при 100 - 200 °С и названы низко­температурными. Использовавшийся ранее в качестве катализатора хлорид алюминия в настоящее время не применяется.

Наибольшее распространение в нефтепереработке получили низко- и высокотемпературные процессы изомеризации н-парафи-нов С₄ - С₆ на основе алюмоплатиновых катализаторов, промотиро-ванных хлором или фтором.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: