Способ изомеризации легких бензиновых фракций, содержащих c7-c8 парафиновые углеводороды

Способ изомеризации легких бензиновых фракций, содержащих c7-c8 парафиновые углеводороды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к процессам изомеризации легких бензиновых фракций, содержащих углеводороды гептанового и октанового рядов, и может быть применено на нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях.

Реакция изомеризации н-парафинов протекает в три стадии, различающиеся скоростями и последовательностью образования:

Наиболее быстро образуются низкооктановые монометилзамещенные изомеры. Далее равновесная смесь метилзамещенных изомеров образует диметилзамещенные изомеры, причем константа скорости этой стадии на порядок ниже, чем первой. Кроме того, с увеличением молекулярной массы н-парафина наблюдается опережающий рост скорости крекинга. Поэтому основными направлениями в изомеризации углеводородов C₇-C₈ являются разработка катализаторов и условий проведения процесса изомеризации для повышения скорости образования диметилзамещенных изомеров и снижения крекинга н-парафинов.

Известен способ изомеризации углеводородов (ЕР №1491613, 7 C10G 35/085, C10G 45/62, 2004 г.), содержащих по меньшей мере 50 мас.% углеводородов C₇-C₈, путем контактирования с катализатором, представляющим собой 0,1-2,0 мас.% платины, нанесенной на смесь оксидов циркония, вольфрама и алюминия. Контактирование осуществляют при температуре 190-250°С и давлении 0,8-10 МПа.

Недостатками данного способа являются низкая активность процесса по отношению к превращению углеводородов с образованием ди- и три-метилзамещенных (ДиТМЗ) изомеров, высокая степень крекирования и низкое октановое число изомеризата.

Так, например, при изомеризации за проход гидроочищенной прямогонной бензиновой фракции, в состав которой входит 85 мас.% углеводородов C₇-C₈, на катализаторе, содержащем в пересчете на металл 13 мас.% алюминия, 38 мас.% циркония, 12,5 мас.% вольфрама и 0,5 мас.% платины, при температуре 220°С, давлении 3,0 МПа, мольном отношении водород:сырье, равном 2,0, и объемной скорости подачи сырья 1,5 ч^-1 активность в образовании ДиТМЗ изомеров составляет 8,9%, а октановое число изомеризата по исследовательскому методу - 62 пункта.

Наиболее близким по технической сущности является улучшенный способ изомеризации фракции C₇ с раскрытием нафтеновых циклов (заявка Франции №2857371, 7 C10G 65/08, C10G 45/58, 2005 г.), который включает выделение C₇-C₈ углеводородной фракции, содержащей до 10 мас.% углеводородов С₅-С₆ и до 10 мас.% углеводородов С₈, которую подвергают гидрированию, разрыву нафтеновых колец и изомеризации при температуре 90°С, давлении 3,0 МПа, мольном отношении водород:сырье, равном 0,2, и объемной скорости подачи сырья 1 ч^-1 на катализаторе, содержащем платину на хлорированном оксиде алюминия.

Недостатками этого способа являются высокие капитальные и эксплуатационные затраты из-за проведения трех процессов вместо одного - изомеризации. Способ недостаточно гибкий, так как при низком содержании ароматических углеводородов в сырье процесс гидрирования не нужен. По данным примера, приведенного в этом патенте, разрыв нафтеновых колец протекает всего лишь на 45%, что тоже не оправдывает строительство и эксплуатацию дополнительной установки. Низкое октановое число продукта, получаемого при изомеризации смеси алкановых углеводородов C₇-C₈ и продукта двух установок: гидрирования и разрыва нафтеновых колец.

Так, в примере, приведенном в этом патенте, при изомеризации, смеси потока алкановых углеводородов С₇-С₈ и потока, выходящего с установки разрыва нафтеновых колец, на 0,5 мас.% платины, нанесенной на хлорированный оксид алюминия, при температуре 90°С, давлении 3,0 МПа, мольном отношении водород:сырье, равном 0,2, и объемной скорости подачи сырья 1 ч^-1 октановое число по исследовательскому методу составляет 50,2 пункта, а активность в образовании ДиТМЗ изомеров - 7,8%.

Задачей изобретения является разработка способа изомеризации бензиновой фракции, содержащей углеводороды C₇-C₈, с сокращенными капитальными и эксплуатационными затратами, на катализаторе, увеличивающем скорость протекания реакции образования высокооктановых ДиТМЗ изомеров с низкой крекирующей активностью. Это позволит получать изомеризат с высоким октановым числом.

Для решения этой задачи предложен способ изомеризации легких бензиновых фракций, содержащих C₇-C₈ парафиновые углеводороды, путем выделения из широких бензиновых фракций C₇-C₈ фракции таким образом, чтобы содержание углеводородов С₅-С₆ было 0,1-15 мас.%, а С₈ углеводородов 0,1-20 мас.%, контактирования ее в водородной среде при повышенных температуре и давлении в двух реакторах с катализатором, содержащим гидрирующе-дегидрирующий компонент на оксидном носителе, представляющем собой композицию оксидов металлов:

aAl₂O₃·bZrO₂·cWO₃·dTiO₂·eMnO₂, где массовые доли оксидов равны:

а=0,04-0,30; b=0,60-0,90; с=0,05-0,15; d=0,001-0,10; e=0,001-0,01, и подачи квенча водорода во второй реактор с температурой 40-60°С из расчета мольного отношения водород:сырье - (0,1-1,0):1. Полученный продукт фракционируют и рециркулируют н-парафины, монометилзамещенные парафины и метилциклогексан в газосырьевую смесь. Катализатор в качестве гидрирующе-дегидрирующего компонента содержит 0,2-0,7 мас.% платины, и/или палладия, и/или иридия. Процесс осуществляют при температуре 160-250°С, давлении 1,0-4,0 МПа, мольном отношении водород:сырье 0,5-4 и объемной скорости подачи сырья 1-5 ч^-1.

Отличительные признаки изобретения:

- выделение фракции углеводородов C₇-C₈, содержащей 0,1-15 мас.% углеводородов С₅-С₆ и 0,1-20 мас.% углеводородов С₈;

- состав катализатора;

- количество подаваемого квенча.

В процессе протекают реакции гидрирования ароматических углеводородов, разрыва нафтеновых колец, крекинга и изомеризации нормальных и монометилзамещенных углеводородов. Все эти реакции проходят с выделением тепла, что требует охлаждения среды во втором реакторе. Предложенный способ позволяет ускорить образование диметилзамещенных изомеров, снизить крекирование углеводородов и увеличить октановое число изомеризата.

Ароматические углеводороды, содержащиеся в сырье, полностью гидрируются на катализаторе, предложенном в способе, нафтеновые углеводороды на 24-29% разрывают свое кольцо и превращаются в изомеры алканов, оставшиеся компоненты концентрата нафтеновых углеводородов имеют довольно высокие октановые числа по исследовательскому методу:

1,1-диметилциклопентан	92,3
Цис-1,3-диметилциклопентан	79,2
Транс-1,3-диметилциклопентан	80,6
Транс-1,2-диметилциклопентан	80,6
Этилциклопентан	87,2
2,2-диметилгексан	72,5
Изо-октан	100,0
2,3,3-триметилпентан	102,9
2,3,4-триметилпентан	101,3
2-метилэтилпентан	87,3
1-метил-1,2-диэтилциклопропан	102,6
1,1,2-триметил-2-этилциклопропан	102,6
1,1,3-триметилциклопентан	102,6

и вполне могут входить в состав бензинов высоких марок в небольших количествах.

Способ осуществляют следующим образом.

Широкую бензиновую фракцию, выкипающую в пределах н.к. - 180°С, разделяют на двух фракционирующих колоннах К-1 и К-2. В колонне К-1 происходит разделение бензиновой фракции на легкую фракцию н.к. - 105°С и тяжелую фракцию 105-180°С, которую отправляют на риформинг. Основные параметры работы колонны К-1 выдерживают следующим образом:

- температуру низа колонны поддерживают в пределах 160-175°С и давление 0,18-0,2 МПа;

- температуру верха колонны поддерживают в пределах 110-118°С и давление 0,14-0,16 МПа;

- флегмовое число - в пределах 1,5-2,5.

Легкую фракцию (н.к. - 105°С) колонны К-1 фракционируют с выделением фракций н.к. - 70°С и 70-105°С в колонне К-2, которая работает при следующих параметрах:

- температура низа колонны - 110-115°С, давление - 0,14-0,15 МПа;

- температура верха колонны - 70-80°С, давление - 0,1-0,11 МПа;

- флегмовое число - в пределах 2,0-3,0.

Фракция 70-105°С, получаемая с низа колонны К-2, является C₇-C₈ фракцией, содержащей 0,1-15 мас.% углеводородов С₅-С₆ и 0,1-20 мас.% углеводородов С₈. Эту фракцию нагревают до температуры реакции, смешивают с водородом в мольном соотношении водород:сырье 0,5-4 и подают в первый реактор с объемной скоростью подачи сырья 1-5 ч^-1.

Изомеризацию осуществляют при температуре 160-250°С и давлении 1,0-4,0 МПа в двух последовательно соединенных реакторах, заполненных катализатором, содержащим 0,2-0,7 мас.% платины, и/или палладия, и/или иридия, которые нанесены на композицию оксидов металлов:

aAl₂O₃·bZrO₂·cWO₃·dTiO₂·eMnO₂, где массовые доли оксидов равны:

а=0,04-0,30; b=0,60-0,90; с=0,05-0,15; d=0,001-0,10; е=0,001-0,01.

Катализатор получают путем перемешивания гидроксидов алюминия, циркония, титана, марганца и ортовольфрамовой кислоты гидрат, взятых в количествах, соответствующих заявленным массовым долям этих компонентов, в месильной машине в течение 2-4 часов. Затем смесь подают на экструзию, полученные экструдаты сушат при температуре 110-150°С в течение 24 часов и прокаливают в токе сухого воздуха при температуре 700-900°С в течение 3-5 часов.

Носитель пропитывают водными растворами платинохлористоводородной и/или иридиевохлористоводородной кислот и/или палладия двухлористого и соляной кислоты с последующими сушкой и прокаливанием. Платину, иридий и палладий наносят по влагоемкости с выдержкой при постоянном помешивании в течение 1 часа при комнатной температуре, затем поднимают температуру до 80°С и выдерживают еще 1 час. Платину, палладий и иридий можно наносить на носитель раздельно с промежуточной сушкой при 150°С в течение 8 часов.

Полученный катализатор сушат при температуре 150°С в течение 8 часов и прокаливают в токе сухого воздуха при температуре 500-550°С в течение 4-6 часов.

Катализатор загружают в два реактора емкостью по 6 литров каждый, сушат при температуре 300°С в токе азота до отсутствия влаги на выходе из второго реактора, восстанавливают в токе водорода 4 часа при температуре 100°С, затем поднимают температуру до реакционной и подают сырье в первый реактор.

Газопродуктовую смесь из первого реактора охлаждают теплообменом до температуры реакции и подают во второй реактор, куда для поддержания заданной температуры поступает квенч водорода с температурой 40-60°С. Количество квенча рассчитывают из мольного отношения водород:сырье - (0,1-1,0):1. Газопродуктовая смесь из второго реактора поступает в сепаратор для отделения водорода, затем в стабилизационную колонну К-3 для отделения углеводородных газов. Колонна К-3 работает при соблюдении следующих параметров:

- температура низа колонны - 190-195°С, давление - 1,5-1,6 МПа;

- температура верха колонны - 60-65°С, давление - 1,4-1,5 МПа;

- флегмовое число - в пределах 2,0-3,0.

Кубовый продукт стабилизационной колонны К-3 поступает в колонну К-4 для отделения углеводородов С₅-С₆ от продуктов реакции. Режим работы колонны К-4:

- температура низа колонны - 150-155°С, давление - 0,45-0,50 МПа;

- температура верха колонны 95-100°С, давление - 0,30-0,35 МПа;

- флегмовое число - в пределах 3,0-4,0.

Кубовый продукт колонны К-4 подают в колонну К-5 со 100 тарелками для разделения на легкую, среднюю и тяжелую фракции. Легкая фракция представляет собой ДиТМЗ высокооктановые изомеры C₇, средняя - н-парафиновые, монометилзамещенные парафиновые углеводороды и метилциклогексан, тяжелая - концентрат нафтеновых углеводородов. Среднюю фракцию рециркулируют в смеситель сырья с водородом при температуре 125-130°С. Режим работы колонны К-5:

- температура низа колонны - 145-150°С, давление - 0,3-0,35 МПа;

- температура верха колонны - 105-110°С, давление - 0,15-0,20 МПа;

- флегмовое число - в пределах 9,0-11,0.

Конечные продукты процесса имеют следующие октановые числа по исследовательскому методу:

- фракция углеводородов С₅-С₆ - 80-84 пункта;

- верх колонны К-5 - 83-90 пунктов;

- низ колонны К-5 (нафтеновый концентрат) - 76-78 пунктов.

Эти продукты не содержат ароматических углеводородов, сернистых и кислородсодержащих соединений и могут быть использованы при приготовлении автомобильного бензина марок Евро-4 и Евро-5. Получение этих трех фракций раздельно делает процесс приготовления бензина более гибким.

Для подтверждения промышленной применимости ниже приведены примеры осуществления заявленной технологии изомеризации легких бензиновых фракций, содержащих парафиновые углеводороды С₇-С₈.

Испытания проводили на двух пилотных установках:

- установке двухколонной четкой ректификации и

- установке изомеризации с блоком ректификации.

В качестве сырья использовали широкую прямогонную бензиновую фракцию н.к. - 180°С. Первая установка предназначена для выделения из этой фракции в количестве, достаточном для проведения опытов на пилотной установке изомеризации, образцов фракции, содержащей углеводороды C₇-C₈. Она представляет собой две последовательно соединенные фракционирующие колонны четкой ректификации К-1 и К-2 с числом тарелок 75. Фракция н.к. - 105°С с верха первой колонны через водяной холодильник поступает во вторую колонну, где верхним продуктом отделяется фракция н.к. - 70°С. Оставшийся в кубе второй колонны продукт является сырьем для процесса изомеризации. Анализ выделенной фракции осуществляли методом газожидкостной хроматографии на потоке, используя капиллярную колонку с жидкой фазой OV-101.

Для каждого опыта нарабатывали 120 л фракции.

При приготовлении катализатора использовали гидроксиды циркония, алюминия, титана и марганца, которые получали в лабораторных условиях осаждением из соответствующих солей, промывкой и фильтрованием под вакуумом, а при внесении в носитель вольфрама использовали ортовольфрамовую кислоту гидрат. Для осушки воздуха, подаваемого на прокаливание носителя и катализатора, использовали цеолит NaX.

Процесс изомеризации выделенной фракции осуществляли на пилотной установке с двумя последовательно соединенными реакторами емкостью 10 л каждый, сепаратором и тремя фракционирующими колоннами. Водород смешивали с сырьем в мольном соотношении (0,5-4,0):1 и с температурой 160-250°С под давлением 1,0-4,0 МПа подавали в первый реактор с объемной скоростью 1-5 ч^-1. Газопродуктовую смесь из первого реактора теплообменом охлаждали до температуры 160-250°С и подавали во второй реактор. Тепературу реакции во втором реакторе поддерживали на заданном уровне подачей квенча водорода с температурой 40-60°С из расчета мольного отношения квенча к сырью - (0,1-1,0):1. Полученная газосырьевая смесь после сепаратора, в котором был отделен водородсодержащий газ, поступала в колонну К-3 для отделения продуктов крекинга (углеводородных газов), а затем в колонну К-4 для отделения фракции изомеров С₅-С₆. Продукт низа колонны К-4 поступал в колонну К-5, где отделяли изомеры С₇-С₈ от нормальных парафиновых углеводородов, монометилзамещенных изомеров и метилциклогексана, которые рециркулировали в сырье, и нафтенового концентрата.

Покомпонентный анализ стабильного изомеризата проводили газохроматографическим методом с помощью хроматографа с капиллярной колонкой, заполненной жидкой фазой OV-101. Хроматограф установлен на потоке стабильного изомеризата после колонны К-3.

На каждом образце сырья установка работала 24 часа. Результаты опытов оценивали по следующим показателям:

- степень крекирования, представляющая собой выход углеводородных газов С₁-С₄;

- степень превращения нафтеновых углеводородов, которую определяли по формуле:

Q=(S₁-S₂)·100/S₁,

где: S₁ - количество нафтеновых углеводородов в исходном сырье:

S₂ - количество нафтеновых углеводородов в стабильном изомеризате;

- активность, которую определяли по формуле:

A=(C₁-C₂)·100/(100-C₂),

где: C₁ - количество ДиТМЗ в стабильном изомеризате после реакции;

С₂ - количество ДиТМЗ в исходном сырье;

- октановое число высокооктановых фракций изомеризата, которое рассчитывали по методу аддитивности.

Пример №1

Прямогонная бензиновая фракция, выкипающая в пределах н.к. - 180°С, поступает на 37 тарелку колонны К-1 с 75 рабочими тарелками с температурой 130°С под давлением 0,15 МПа и со скоростью 20 л/час. Режим работы колонны: температура низа колонны - 168°С, давление - 0,19 МПа; температура верха - 115°С, давление верха - 0,15 МПа; флегмовое число - 2,0.

Верхний продукт колонны К-1 (фракция н.к. - 105°С) поступает на 40 тарелку колонны К-2, режим работы которой: температура низа - 112°С, давление 0,15 МПа; температура верха - 75°С, давление верха - 0,1 МПа; флегмовое число - 2,5. Кубовый продукт колонны К-2 представляет собой фракцию 70-105°С следующего состава, мас.%:

Изопентан	0,31
Н-пентан	0,82
2,2-диметилбутан	0,02
2,3-диметилбутан	0,01
2-метилпентан	0,14
3-метилпентан	0,19
Н-гексан	1,95
Метилциклопентан	1,09
Циклогексан	2,26
Бензол	0,25
2,2,3-триметилбутан	0,05
2,2-диметилпентан	0,13
2,3-диметилпентан	3,19
2,4-диметилпентан	0,37
3,3-диметилпентан	0,18
2-метилгексан	10,18
3-метилгексан	13,05
Этилпентан	1,01
Н-гептан	30,60
1,1-диметилциклопентан	0,77
Цис-1,3-диметилциклопентан	2,09
Транс-1,3-диметилциклопентан	1,99
Транс-1,2-диметилциклопентан	3,77
Метилциклогексан	11,33
Этилциклопентан	0,61
Н-октан	2,38
2-метилгептан	1,78
3-метилгептан	2,04
4-метилгептан	0,59
3-этилгексан	0,98
2,2-диметилгексан	0,11
2,5-диметилгексан	0,16
1-метил-1,2-диэтилциклопропан	0,71
1,1,2-триметил-2-этилциклопропан	0,58
1,1,3-триметилциклопентан	0,98
Толуол	3,24

Катализатор для изомеризации этой фракции готовили путем перемешивания в течение 3 часов формовочной пасты из 175,95 г гидроксида алюминия, 865,5 г гидроксида циркония, 129,6 г ортовольфрамовой кислоты гидрат, 12,4 г гидроксида титана и 5,1 г гидроксида марганца с добавлением для пептизации 180 мл 1,6%-ной плавиковой кислоты. Формовочную массу экструдировали с использованием фильеры с диаметром 2,8-3,0 мм и сушили при температуре 130°С в течение 24 часов. Высушенные экструдаты прокаливали в токе сухого воздуха в течение 4 часов при температуре 800°С.

На полученный носитель по влагоемкости было нанесено 0,3 мас.% платины из раствора платинохлористоводородной кислоты с добавлением 20 мл концентрированной соляной кислоты. Пропитку вели 1 ч при комнатной температуре и 1 ч при 80°С. Катализатор сушили в течение 8 часов при 150°С и прокаливали в течение 5 часов в токе сухого воздуха при температуре 520°С.

Этим катализатором заполняли реакторы и после сушки в токе азота и восстановления в токе водорода при температуре 100°С в течение 4 ч подавали сырье с объемной скоростью 2,5 ч^-1 в смеси с водородом под давлением 2,5 МПа при мольном соотношении водород:сырье, равном 2. Газопродуктовая смесь из первого реактора проходит через теплообменник с сырьем в качестве хладоагента и поступает во второй реактор, где при тех же условиях проходит процесс изомеризации. Для поддержания температуры во втором реакторе в середину температурной зоны реактора вводят квенч водорода с температурой 50°С из расчета мольного соотношения водород:сырье, равного 0,5:1.

Газопродуктовая смесь из второго реактора через сепаратор, где отделяется водородсодержащий газ, поступает в стабилизационную колонну К-3 для отделения образовавшихся углеводородных газов. Режим работы колонны К-3: температура низа - 193°С, давление - 1,55 МПа; температура верха - 62°С, давление верха - 1,45 МПа; флегмовое число - 2,5.

Куб колонны К-3 поступает на 37 тарелку колонны К-4, имеющей 75 тарелок. Верх колонны К-4 - это высокооктановый компонент, содержащий углеводороды С₅-С₆. Режим работы колонны К-4: температура низа - 153°С, давление - 0,47 МПа; температура верха - 97°С, давление верха - 0,33 МПа; флегмовое число - 3,5.

Нижний поток колонны К-4 поступает на 70 тарелку колонны К-5, имеющей 100 тарелок. С верха колонны отбирается высокооктановый компонент ДиТМЗ, с 35 тарелки отводится боковой погон, представляющий собой нормальные, монометилзамещенные парафиновые углеводороды и метилциклогексан, которые рециркулируют в сырье с температурой 127°С, а нижний поток представляет собой концентрат нафтеновых углеводородов. Режим работы колонны К-5: температура низа - 147°С, давление - 0,33 МПа; температура верха - 107°С, давление верха - 0,18 МПа; флегмовое число - 10,0.

Компонентный состав стабильного изомеризата, мас.%:

Углеводороды C1-C4	3,60
Изо-пентан	0,82
Н-пентан	0,31
2,2-диметилбутан	1,91
2,3-диметилбутан	0,76
2-метилпентан	0,87
3-метилпентан	0,65
Н-гексан	0,67
Метилциклопентан	0,80
Циклогексан	1,85
Бензол	0,00
2,2,3-триметилбутан	2,36
2,2-диметилпентан	8,48
2,3-диметилпентан	4,93
2,4-диметилпентан	2,85
3,3-диметилпентан	5,85
2-метилгексан	10,56
3-метилгексан	12,86
Этилпентан	0,87
Н-гептан	15,99
1,1-диметилциклопентан	0,57
Цис-1,3-диметилциклопентан	1,54
Транс-1,3-диметилциклопентан	1,47
Транс-1,2-диметилциклопентан	2,78
Метилциклогексан	10,96
Этилциклопентан	0,45
Н-октан	1,14
2-метилгептан	0,11
3-метилгептан	0,41
4-метилгептан	0,02
3-этилгексан	0,05
2,2-диметилгексан	0,13
2,5-диметилгексан	0,20
Изооктан	1,48
2,3,3-триметилпентан	0,21
2,3,4-триметилпентан	0,10
2-метилэтилпентан	0,28
1-метил-1,2-диэтилциклопропан	0,27
1,1,2-триметил-2-этилциклопропан	0,29
1,1,3-триметилциклопентан	0,55

Результаты разделения широкой бензиновой фракции на первой установке приведены в таблице №1, состав катализатора - в таблице №2, а условия проведения процесса изомеризации и результаты опыта - в таблице №3.

Пример №2

Способ осуществляют по примеру №1 с той разницей, что в колонне К-1 поддерживают следующий режим: температура низа колонны - 160°С, давление - 0,20 МПа; температура верха - 118°С, давление верха - 0,14 МПа; флегмовое число - 1,5, а в колонне К-2 - температура низа колонны - 110°С, давление - 0,15 МПа; температура верха - 80°С, давление верха - 0,1 МПа; флегмовое число - 2,0.

Получаемое сырье для установки изомеризации имеет следующий состав, мас.%:

Н-гексан	0,10
2,2,3-триметилбутан	0,05
2,2-диметилпентан	0,12
2,3-диметилпентан	3,02
2,4-диметилпентан	0,35
3,3-диметилпентан	0,17
2-метилгексан	9,65
3-метилгексан	12,38
Этилпентан	0,96
Н-гептан	29,10
1,1-диметилциклопентан	0,73
Цис-1,3-диметилциклопентан	1,98
Транс-1,3-диметилциклопентан	1,89
Транс-1,2-диметилциклопентан	3,58
Метилциклогексан	10,74
Этилциклопентан	0,58
Н-октан	4,22
2-метилгептан	3,51
3-метилгептан	4,02
4-метилгептан	1,06
3-этилгексан	2,66
2,2-диметилгексан	0,23
2,5-диметилгексан	0,35
1-метил-1,2-диэтилциклопропан	1,52
1,1,2-триметил-2-этилциклопропан	1,11
1,1,3-триметилциклопентан	1,32
Толуол	4,60

Изомеризацию этого сырья проводили на катализаторе, состав которого приведен в таблице №2. В процессе получения носителя катализатора для смешения брали 459 г гидроксида алюминия, 692,4 г гидроксида циркония, 105,84 г ортовольфрамовой кислоты гидрат, 0,12 г гидроксида титана и 0,1 г гидроксида марганца. Перемешивание экструзионной смеси проводили в течение 4 часов, экструдаты сушили при 110°С и прокаливали 5 часов при температуре 700°С. После нанесения активного металлического компонента катализатор по окончании сушки прокаливали в течение 6 часов при температуре 500°С. Условия проведения опыта приведены в таблице №3.

Условия работы фракционирующих колонн:

- колонна К-3: температура низа колонны - 190°С, давление - 1,6 МПа; температура верха - 65°С, давление верха - 1,4 МПа; флегмовое число - 2,0;

- колонна К-4: температура низа колонны - 150°С, давление - 0,50 МПа; температура верха - 100°С, давление верха - 0,30 МПа; флегмовое число - 3,0;

- колонна К-5: температура низа колонны - 145°С, давление - 0,35 МПа; температура верха - 110°С, давление верха - 0,15 МПа; флегмовое число - 9,0.

Компонентный состав стабильного изомеризата, мас.%:

Углеводороды C1-C4	4,20
Изо-пентан	0,00
Н-пентан	0,00
2,2-диметилбутан	0,42
2,3-диметилбутан	0,08
2-метилпентан	0,02
3-метилпентан	0,01
Н-гексан	0,11
Метилциклопентан	0,00
Циклогексан	0,00
Бензол	0,00
2,2,3-триметилбутан	2,91
2,2-диметилпентан	10,28
2,3-диметилпентан	6,86
2,4-диметилпентан	3,88
3,3-диметилпентан	6,28
2-метилгексан	9,74
3-метилгексан	12,12
Этилпентан	0,85
Н-гептан	16,86
1,1-диметилциклопентан	0,55
Цис-1,3-диметилциклопентан	1,48
Транс-1,3-диметилциклопентан	1,41
Транс-1,2-диметилциклопентан	2,67
Метилциклогексан	11,46
Этилциклопентан	0,43
Н-октан	2,14
2-метилгептан	0,14
3-метилгептан	0,69
4-метилгептан	0,05
3-этилгексан	0,10
2,2-диметилгексан	0,17
2,5-диметилгексан	0,18
Изооктан	1,70
2,3,3-триметилпентан	0,38
2,3,4-триметилпентан	0,10
2-метилэтилпентан	0,31
1-метил-1,2-диэтилциклопропан	0,31
1,1,2-триметил-2-этилциклопропан	0,35
1,1,3-триметилциклопентан	0,73

Результаты опыта приведены в таблице №3.

Пример №3

Способ осуществляют по примеру №1 с той разницей, что выделение фракции углеводородов, содержащих парафиновые углеводороды C₇ и C₈, проводят на первой пилотной установке в условиях, приведенных в таблице №1.

Полученное сырье для установки изомеризации имеет следующий состав, мас.%:

Изо-пентан	0,66
Н-пентан	1,75
2,2-диметилбутан	0,04
2,3-диметилбутан	0,02
2-метилпентан	0,30
3-метилпентан	0,40
Н-гексан	4,16
Метилциклопентан	2,32
Циклогексан	4,82
Бензол	0,53
2,2,3-триметилбутан	0,05
2,2-диметилпентан	0,13
2,3-диметилпентан	3,32
2,4-диметилпентан	0,38
3,3-диметилпентан	0,19
2-метилгексан	10,61
3-метилгексан	13,61
Этилпентан	1,06
Н-гептан	32,00
1,1-диметилциклопентан	0,80
Цис-1,3-диметилциклопентан	2,18
Транс-1,3-диметилциклопентан	2,08
Транс-1,2-диметилциклопентан	3,94
Метилциклогексан	11,81
Этилциклопентан	0,64
Толуол	2,10
Углеводороды С8+	0,10

Изомеризацию этого сырья проводили на катализаторе, состав которого приведен в таблице №2. В процессе получения носителя катализатора брали 61,2 г гидроксида алюминия, 1038,6 г гидроксида циркония, 62,64 г ортовольфрамовой кислоты гидрат, 0,12 г гидроксида титана и 0,1 г гидроксида марганца. Перемешивание экструзионной смеси проводили в течение 2 часов, экструдаты сушили при 150°С и прокаливали 3 часа при температуре 900°С. После нанесения активных металлических компонентов катализатор по окончании сушки прокаливали в течение 4 часов при температуре 550°С. Условия проведения опыта приведены в таблице №3.

Условия работы фракционирующих колонн:

- колонна К-3: температура низа колонны - 195°С, давление - 1,5 МПа; температура верха - 60°С, давление верха - 1,5 МПа; флегмовое число - 3,0;

- колонна К-4: температура низа колонны - 155°С, давление - 0,45 МПа; температура верха - 95°С, давление верха - 0,35 МПа; флегмовое число - 4,0;

- колонна К-5: температура низа колонны - 150°С, давление - 0,30 МПа; температура верха - 105°С, давление верха - 0,20 МПа; флегмовое число - 11,0.

Компонентный состав стабильного изомеризата, мас.%:

Углеводороды C1-C4	4,00
Изо-пентан	1,58
Н-пентан	0,52
2,2-диметилбутан	2,71
2,3-диметилбутан	0,95
2-метилпентан	1,08
3-метилпентан	1,23
Н-гексан	0,94
Метилциклопентан	1,73
Циклогексан	4,28
Бензол	0,00
2,2,3-триметилбутан	2,42
2,2-диметилпентан	7,35
2,3-диметилпентан	4,90
2,4-диметилпентан	2,91
3,3-диметилпентан	6,00
2-метилгексан	9,67
3-метилгексан	11,98
Этилпентан	0,82
Н-гептан	16,35
1,1-диметилциклопентан	0,60
Цис-1,3-диметилциклопентан	1,63
Транс-1,3-диметилциклопентан	1,55
Транс-1,2-диметилциклопентан	2,94
Метилциклогексан	10,38
Этилциклопентан	0,48

Результаты опыта приведены в таблице №3.

Пример №4

Способ осуществляют по примеру №1 с той разницей, что для приготовления катализатора, состав которого приведен в таблице №2, при получении носителя брали 336,6 г гидроксида алюминия, 692,4 г гидроксида циркония, 162 г ортовольфрамовой кислоты гидрат, 24,8 г гидроксида титана и 10,2 г гидроксида марганца.

Условия разделения широкой бензиновой фракции приведены в таблице №1, а условия проведения процесса изомеризации и результаты опыта приведены в таблице №3.

Пример №5

Способ осуществляют по примеру №1 с той разницей, что для приготовления катализатора, состав которого приведен в таблице №2, при получении носителя брали 283,05 г гидроксида алюминия, 865,5 г гидроксида циркония, 54 г ортовольфрамовой кислоты гидрат, 12,4 г гидроксида титана и 5,1 г гидроксида марганца.

Условия разделения широкой бензиновой фракции приведены в таблице №1, а условия проведения процесса изомеризации и результаты опыта приведены в таблице №3.

Пример №6 (сравнительный)

Способ осуществляют по примеру №1 с той разницей, что для приготовления катализатора, состав которого приведен в таблице №2, при получении носителя брали 42,84 г гидроксида алюминия, 1061,68 г гидроксида циркония, 54 г ортовольфрамовой кислоты гидрат, 0,12 г гидроксида титана и 0,1 г гидроксида марганца.

Условия разделения широкой бензиновой фракции приведены в таблице №1, а условия проведения процесса изомеризации и результаты опыта приведены в таблице №3.

Пример №7 (сравнительный)

Способ осуществляют по примеру №1 с той разницей, что для приготовления катализатора, состав которого приведен в таблице №2, при получении носителя брали 512,55 г гидроксида алюминия, 634,7 г гидроксида циркония, 108 г ортовольфрамовой кислоты гидрат, 12,4 г гидроксида титана и 5,1 г гидроксида марганца.

Условия разделения широкой бензиновой фракции приведены в таблице №1, а условия проведения процесса изомеризации и результаты опыта приведены в таблице №3.

Пример №8 (сравнительный)

Способ осуществляют по примеру №1 с той разницей, что для приготовления катализатора, состав которого приведен в таблице №2, при получении носителя брали 145,35 г гидроксида алюминия, 830,88 г гидроксида циркония, 183,6 г ортовольфрамовой кислоты гидрат, 10,8 г гидроксида титана и 5,1 г гидроксида марганца.

Условия разделения широкой бензиновой фракции приведены в таблице №1, а условия проведения процесса изомеризации и результаты опыта приведены в таблице №3.

Пример №9 (сравнительный)

Способ осуществляют по примеру №1 с той разницей, что для приготовления катализатора, состав которого приведен в таблице №2, при получении носителя брали 237,15 г гидроксида алюминия, 923,2 г гидроксида циркония, 32,4 г ортовольфрамовой кислоты гидрат, 12,4 г гидроксида титана и 5,1 г гидроксида марганца.

Условия разделения широкой бензиновой фракции приведены в таблице №1, а условия проведения процесса изомеризации и результаты опыта приведены в таблице №3.

Пример №10 (сравнительный)

Способ осуществляют по примеру №1 с той разницей, что для приготовления катализатора, состав которого приведен в таблице №2, при получении носителя брали 191,25 г гидроксида алюминия, 865,5 г гидроксида циркония, 129,6 г ортовольфрамовой кислоты гидрат и 5,1 г гидроксида марганца.

Условия разделения широкой бензиновой фракции приведены в таблице №1, а условия проведения процесса изомеризации и результаты опыта приведены в таблице №3.

Пример №11 (сравнительный)

Способ осуществляют по примеру №1 с той разницей, что для приготовления катализатора, состав которого приведен в таблице №2, при получении носителя брали 153 г гидроксида алюминия, 865,5 г гидроксида циркония, 129,6 г ортовольфрамовой кислоты гидрат, 31 г гидроксида титана и 5,1 г гидроксида марганца.

Условия разделения широкой бензиновой фракции приведены в таблице №1, а условия проведения процесса изомеризации и результаты опыта приведены в таблице №3.

Пример №12 (сравнительный)

Способ осуществляют по примеру №1 с той разницей, что для приготовления катализатора, состав которого приведен в таблице №2, при получении носителя брали 183,6 г гидроксида алюминия, 865,5 г гидроксида циркония, 129,6 г ортовольфрамовой кислоты гидрат и 12,4 г гидроксида титана.

Условия разделения широкой бензиновой фракции приведены в таблице №1, а условия проведения процесса изомеризации и результаты опыта приведены в таблице №3.

Пример №13 (сравнительный)

Способ осуществляют по примеру №1 с той разницей, что для приготовления катализатора, состав которого приведен в таблице №2, при получении носителя брали 160,65 г гидроксида алюминия, 865,5 г гидроксида циркония, 129,6 г ортовольфрамовой кислоты гидрат, 12,4 г гидроксида титана и 15,3 г гидроксида марганца.

Условия разделения широкой бензиновой фракции приведены в таблице №1, а условия проведения процесса изомеризации и результаты опыта приведены в таблице №3.

Пример №14 (сравнительный)

Способ осуществляют по примеру №1 с той разницей, что выделение фракции углеводородов, содержащих парафиновые углеводороды C₇ и С₈, проводят на первой пилотной установке в условиях, приведенных в таблице №1.

Полученное сырье для установки изомеризации имеет следующий состав, мас.%:

Изо-пентан	0,71
Н-пентан	1,88
2,2-диметилбутан	0,04
2,3-диметилбутан	0,02
2-метилпентан	0,32
3-метилпентан	0,44
Н-гексан	4,46
Метилциклопентан	2,49
Циклогексан	5,17
Бензол	0,57
2,2,3-триметилбутан	0,05
2,2-диметилпентан	0,13
2,3-диметилпентан	3,30
2,4-диметилпентан	0,38
3,3-диметилпентан	0,19
2-метилгексан	10,52
3-метилгексан	13,49
Этилпентан	1,04
Н-гептан	31,71
1,1-диметилциклопентан	0,80
Цис-1,3-диметилциклопентан	2,16
Транс-1,3-диметилциклопентан	2,05
Транс-1,2-диметилциклопентан	3,89
Метилциклогексан	11,70
Этилциклопентан	0,63
Толуол	1,80
Углеводороды C8+	0,06

С