Технология процесса изомеризации С5-С6

Наиболее эффективны процессы изомеризации пентан-гексановых фракций, осуществляемые в термодинамически благоприятном температурном режиме – менее 250°С, обеспечивающие получение изомеризатов с более высокими концентрациями изопентана с октановым числом 92 ((ИМ), а также диметилбутанов: 2,3-диметилбутана (ИОЧ 104) и 2,2-диметилбутана (ИОЧ 92).

Реакция изомеризации н-гексана в 2.3 диметилбутан

.

Для получения концентратов целевых изомеров используется фракционирование и рециркуляция низкооктановых компонентов. Зависимость октанового числа равновесной смеси изомеров пентана и гексана приведена на рисунке.

Присутствие в исходном сырье значительного количества гексанов и нафтенов С₆ снижает октановое число изомеризата, получаемого «за проход» и требует увеличения доли рециркулируемого продукта и выводимой низкооктановой фракции гептанов и нафтенов С₆ .

В зависимости от качества сырья и требований к октановому числу изокомпонента при компаундировании бензинов НПФ ОЛКАТ предлагает варианты технологических схем и используемых катализаторов.

При наличии сырья, обогащенного пентанами, и необходимости получения октанового числа изокомпонента 82-84 (ИМ) возможно использование технологии изомеризации гидроочищенной пентан-гексановой фракции по схеме «за проход». При высокой концентрации изопентана в сырье рекомендуется установка колонны-деизопентанизера. Для получения изокомпонента с ИОЧ 88-90 НПФ "ОЛКАТ" предлагает использование режима жидкофазной изомеризации на катализаторе ИПК-2С с рециркуляцией низкооктановых изомеров гексана в колонне-деизогексанизере.

Принципиальная схема процесса изомеризации пентан-гексановых фракций

с рециклом низкооктановых гексанов

Высокая изомеризующая активность сульфатированного катализатора марки ИПК-2С обеспечивает возможность его применения при температурах около 100°С. При таких низких температурах, малых мольных отношениях водород: сырье и давлении 3,0 - 4,0 МПа образование жидкой фазы обеспечивает высокую производительность катализатора ИПК-2С. Близкие к равновесным концентрации изопентана и диметилбутанов достигаются при объемной скорости подачи сырья 3,0 ч^-1 и выше. Октановое число изомеризата «за проход» может достигать 84 пунктов.

В таблице приведены показатели процесса жидкофазной изомеризации для пентан-гексановых фракций среднего состава. Содержание тяжелых углеводородов (гептанов, нафтенов С₆, бензола) для получения высоких октановых характеристик изомеризата целесообразно ограничивать (не более 10% масс.).

Показатели процесса жидкофазой изомеризации пентан-гексановых фракций

Показатели	Значения
Температура, ºС	100-150
Объёмная скорость подачи сырья, ч-1	2,0 - 3,0
Давление, МПа	3,0 - 4,0
Мольное отношение водород: сырьё	(0,5 - 1,5) : 1
Содержание серы в сырье, мг/кг (ppm)	до 1
Содержание влаги в сырье, ppm	10 - 30
Октановое число изомеризата (ИОЧ)	до 84
Выход углеводородов С₅₊ "за проход", % мас.	до 99
Межрегенерационный цикл, лет	≥ 2
Срок службы катализатора, лет гарантированный ожидаемый	4 7-8

В процессе жидкофазной изомеризации фирмы ОЛКАТ допускается кратковременное превышение влагосодержания или содержания серы в сырье (не более 30 % отн.). Катализатор ИПК-2С может подвергаться окислительным регенерациям непосредственно в реакторе изомеризации.

При благоприятном качестве сырья показатели процесса жидкофазной изомеризации могут быть улучшены.

В отличие от технологий низкотемпературной изомеризации с применением хлорированных алюмоплатиновых катализаторов процесс жидкофазной изомеризации пентан-гексановых фракций НПФ ОЛКАТ не требует подпитки хлорорганических соединений и очистки сырья цеолитами, а также узла очистки кислых газов и утилизации щелочных стоков. По сравнению с процессами на цеолитных катализаторах обеспечивается более высокие октановые характеристики изомеризатов. Применение в процессе жидкофазной изомеризации катализатора ИПК-2С позволяет использовать меньшие объемы реакторов, а также снижать циркуляцию водорода и низкооктановых изомеров, по сравнению с подобными технологиями на цирконийсодержащих катализаторах.

Процесс жидкофазной изомеризации пентан-гексановых фракций рекомендуется сочетать с процессами гидроочистки сырья и гидроизомеризации бензолсодержащих фракций с использованием специальных катализаторов и адсорбентов, также предлагаемых фирмой ОЛКАТ (вспомогательные материалы).

ООО "НПФ "ОЛКАТ" обеспечивает технологическое сопровождение (сервис) при разработке обоснования инвестиций для технологии жидкофазной изомеризации пентан-гексановых фракций, проектировании, строительстве и пуске установок изомеризации с применением катализатора ИПК-2С.

Публикации о технологии изомеризации пентан-гексановых фракций (аннотации публикаций ООО «НПФ «ОЛКАТ» по данной теме).