ВВЕДЕНИЕ

Процесс алкилирования изопарафинов олефинами предназначен для получения высокооктановых добавок к бензинам.

Бензины - алкилаты, состоящие из разветвленных парафиновых углеводородов, главным образом, из изооктанов, удовлетворяют самым строгим современным требованиям, предъявляемым к бензинам новых поколений. Они имеют высокое октановое число (96 по исследовательскому методу), не содержат бензол, не токсичны, имеют низкое давление насыщенных паров, следовательно, мало испаряются при хранении и транспортировке, практически не содержат серы.

Поэтому понятно, что алкилирование в настоящее время является одним из тех направлений развития нефтепереработки, где за последние годы появилось наибольшее число новых технологий. Доля алкилатов в составе бензинов в мире составляет около 8 %, в США она достигла 13 % ив ближайшие годы может быть на уровне 20-25 %, доля алкилата в товарных бензинах России в настоящее время составляет менее 1 %.

Повышение глубины переработки нефти приведет к увеличению ресурсов нефтезаводских газов, богатых олефинами. Вовлечение нефтезаводских олефинов в химическую переработку с целью дополнительного получения моторных топлив является актуальной задачей отечественной и мировой нефтепереработки. Поэтому структурная перестройка нефтеперерабатывающей промышленности России потребует резкого наращивания мощностей алкилирования.

Осуществление реакции алкилирования в присутствии жидких кислот - традиционная для мировой практики технология этого процесса. В мире эксплуатируется около 100 установок фтористоводородного и около 200 установок серно-кислотного алкилирования общей мощностью 60 млн. т в год.

На НПЗ России работают лишь 10 установок серно-кислотного алкилирования общей мощностью 400 тыс. т в год и одна установка фтористо-водородного алкилирования.

Наращивание мощностей процесса алкилирования за счет жидко-кислотных технологий (фтористо-водородное и сернокислотное алкилирование) - наиболее дорогостоящий и наименее целесообразный способ реализации структурной перестройки нефтеперерабатывающей отрасли России. Одна из основных причин этого -4

высокие затраты на обеспечение катализаторами традиционных процессов алкилирования.

В настоящее время ежегодный объем продаж катализаторов на мировом рынке составляет около 2 млрд. долл. США, из которых на долю катализаторов алкилирования приходится 34 %.

Совокупные затраты промышленности на приобретение катализаторов алкилирования выше, чем на катализаторы для таких крупнотоннажных процессов, как риформинг (алюмоплатиновые катализаторы) и гидроочистка (алюмокобальтмолибденовые и алюмокобальт-никелевые катализаторы) вместе взятые, и лишь немного уступают затратам на катализаторы крекинга, доля которых в объеме годовых продаж составляет 43 %. В то же время мощности процессов алкилирования в десятки раз меньше мощностей основных процессов нефтепереработки.

Причиной столь высокого уровня затрат является большой удельный расход серной кислоты, который примерно в 1000 раз превышает расходы катализаторов риформинга и приблизительно в 100 раз превышает расходы катализаторов крекинга. Расход серной кислоты в процессе алкилирования составляет 80-100 кг на одну тонну целевого продукта.

Высокий удельный расход катализаторов алкилирования является основным, но не единственным недостатком этого процесса. К другим недостаткам относятся:

  • - высокая токсичность и коррозионная агрессивность фтори-сто-водородной и серной кислот;
  • - необходимость утилизации отработанных кислот;
  • - необходимость выделения и последующей нейтрализации алкилата из реакционной смеси;
  • - высокая экологическая опасность процесса для здоровья человека и природы.

Безводная плавиковая кислота (HF) представляет собой более эффективный жидкий катализатор и допускает более высокие температуры реакции, однако она более агрессивна и токсична, чем серная кислота. Температура ее кипения близка к комнатной, поэтому она легко испаряется в атмосферу. Утечки HF из оборудования образуют стойкие аэрозоли на уровне земли.

Несмотря на существенные недостатки, серная кислота и жидкий фтористый водород как катализаторы алкилирования обладают и 5

целым рядом определенных преимуществ, а именно:

  • - высокой избирательностью;
  • - относительной дешевизной;
  • - возможностью непрерывного восполнения каталитической активности.

Это и предопределило их широкое использование в качестве катализаторов алкилирования.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >