Destylacja ropy naftowej Kierunki chemicznejprzeróbki frakcji ropy naftowej frakcja proces Gazowe Benzyna lekka Benzyna cięŝka Nafta napędowy mazut lekki średni gudron cięŝki izomeryzacja Reformowanie piroliza olefinowa hydrokrakowanie Koksowanie, zgazowanie, hydrokrakowanie produkty z krakingu katalitycznego Procesy oligomeryzacji i alkilowania Proces oligomeryzacji Reakcje zachodzące podczas oligomeryzacji,-dimetylobut--en C,4,4-trimetylobut-1-en -etylo-,4-dimetylopent--en -metyloheks--en Skład surowca Proces oligomeryzacji Przykładowy skład surowca Zawartoś ć [%] Etylen 0,1 Etan 1,1 Propylen 0, Propan 6,8 Buteny 19,0 Izobutan 18,6 n-butan 4, Składniki produktu Propan Butany Benzyna oligomeryzacyjna Olefiny, polimery i straty Zawartość [%] 9,7 4,7 9,6 6,0 Proces alkilowania Główne reakcje,-dimetylobutan,-dimetylopentan C,,-trimetylopentan,,4-trimetylopentan (izooktan)
Proces izomeryzacji benzyn n-alkan LO Otrzymany z niego przez izomeryzację alkan rozgałęziony n-butan n-pentan n-heksan n-heptan n-oktan 94 6 0-18 Izobutan,-dimetylopropan -metylopentan -metylopentan,-dimetylobutan,-dimetylobutan,,-trimetylobutan,,4-trimetylopentan (izooktan) LO 101 1 7 74 95 10 1 100 Izomeryzacja - mechanizm Izomeryzacja podstawowe reakcje Katalizator silnie kwaśny Pt/Al O (Cl) 1. Utworzenie karbokationu n-pentan izopentan C -1. Przegrupowanie karbokationu n-heksan -metylopentan,-dimetylobutan -metylopentan,-dimetylobutan C C C. Utworzenie węglowodoru izoparafinowego C C Izomeryzacja - mechanizm Katalizator mniej kwasowy Pt/zeolit 1. Odwodornienie węglowodoru n-parafinowego Pt. Utworzenie karbokationu A - C A - 4. Utworzenie węglowodoru izoolefinowego C A C - A - C 5. Uwodornienie weglowodoru izoolefinowego. Przegrupowanie karbokationu C C Pt C
Surowiec Etan propan Butany Benzyna cięŝka napędowy Wydajność produktów w stosunku do surowca (% wag.) etylen propylen buteny Benzyna pirolitycz na 48 5 1 8 1 1 10 6 10 11 17 pirolitycz ny - 1 6 Wpływ parametrów na przebieg procesu pirolizy olefinowej Temperatura Ciśnienie Czas Surowiec Dodatek pary wodnej Twrz. ZaleŜność K = d KFO (Kinetyczna Funkcja Ostrości) Wskaźnik K Produkt Temp. wrzenia Wydajność w stosunku do wsadu (% wag.) Wodór Metan Etylen Etan Propylen Propan Butadien Buteny i butany But-1-en But--en Izobuten n-butan izobutan Benzyna pirolityczna pirolityczny -5,8-1 -104-88 -47,7-4,1-4,5-6, 1-6,9-0,5-1 <00 >00 1,0 15,5 9,8 4,0 14,6 0,8 4,1 4,7 0,9 4,6 Wyodrębnianie węglowodorów aromatycznych z benzyny pirolitycznej Destylacja azeotropowa stosowane rozpuszczalniki: metanol, aceton Destylacja ekstrakcyjna Stosowane rozpuszczalniki: di- i trichlorobenzen, alkohol benzylowy, fenole, N,N-dimetyloformamid, N-formylomorfolina, N-metylopirolidon, sulfolan, poliglikole
Węglowodory aromatyczne Etylobenzen Styren Ksyleny Toluen naftalen Zdolności produkcyjne w Europie kt/r 8 056 4 881 4 155 87 65 89 Zdolności produkcyjne w Polsce kt/r 10 110 100 190 1 Składnik [% wag.] reformat Benzyna pirolityczna Toluen Ksyleny Etylobenzen WyŜsze węglowodory aromatyczne Związki niearomatyczne 1 18 5 45 40 0 4-5 - 8-1 Dobór surowca Zakres temperatur wrzenia frakcji benzynowych 60-85 60-105 60-140 105-140 60-180 85-180 Cel produkcji toluen toluen ksyleny ksyleny Reformat o LO ok. 80 Reformat o LO ok. 95 Izomeryzacja m-ksylenu ydrodealkilowanie toluenu T = 460 C C 4 metoda termiczna T = 550-800 C p = -10 MPa węglowodó r o-kylen m-ksylen p-ksylen etylobenze n Tem. Top. -5, -47,9 1, -95,0 Tem. wrz. 144,4 19,1 18,, p = MPa katalizator: - glinokrzemianowy (zeolit) - platyna na nośniku T = 550-650 C; p = -5 MPa CoO-Mo O /Al O
Dysproporcjonowanie toluenu T = 50-450C; p = -5 MPa katalizator glinokrzemianowy (zeolit) proces alkilowanie uwodornienie Chlorowanie substytucyjne Chlorowanie addycyjne utlenianie sulfonowanie nitrowanie produkt etylobenzen Izopropylobenzen (kumen) nonylobenzen dodecylobenzen cykloheksan chlorobenzeny heksachlorocykloheksan Bezwodnik maleinowy Kwasy benzenosulfonowe nitrobenzeny ZASTOSOWANIE KSYLENÓW Jako rozpuszczalnik Składnik benzyn silnikowych Jako półprodukt chemiczny w produkcji 1. u. Chlorków - i 4-toluenosulfonowych. Chloropochodnych 4. Nitropochodnych 5. Kwasu benzoesowego i tereftalowego 6. Benzaldehydu i aldehydu toluilowego 7. Metylo-,4-diizocyjaniany orto-ksylen Utlenianie bezwodnik ftalowy para KSYLEN Utlenianie kwas tereftalowy Utlenianie i estryfikacja tereftalan dimetylu meta KSYLEN Izomeryzacja orto-ksylen i para-ksylen Utlenianie kwas metaftalowy