Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Технологические основы процесса олигомеризации пропилена

Основными факторами, влияющими на процесс олигомеризации пропилена, являют­ся: давление, температура, объемная скорость подачи сырья, влажность и состав сырья, катализатор.

Давление. Для процесса полимеризации оптимальной является область от 5 до 8 МПа (от 50 до 80 кгс/см²). Повышение давления способствует возрастанию плотности газовой фазы, уве­личению количества углеводородов, находящихся в жидкой фазе. Жидкие углеводороды оказывают моющее действие на катализатор, удаляя с его поверхности смолы.

Температура. Олигомеризация пропилена протекает в области температур 150÷230°С. Для концен­трированного пропилена оптимальным является предел 150÷190°С. Свежий катализатор, имеющий максимальную активность, эксплуатируют при низких температурах. Пуск реакто­ра производится при температуре не менее 145°С. При понижении активности катализатора в процессе работы температуру для нор­мального выхода целевых продуктов постепенно повышают, хотя это ускоряет дегидратацию катализатора и сокращает его срок службы.

Объемная скорость подачи сырья. Степень превращения сырья обратно пропорциональна объемной скорости подачи сырья. Чем выше объемная скорость подачи сырья, тем меньше степень его превращения в конечный продукт. Чем больше время контакта, тем выше степень превращения сырья. Од­нако на малых объемных скоростях работать не выгодно, т.к. это влечет за собой снижение производительности установки и осмоление катализатора.

Олигомеризация концентрированного пропилена производится при объемной скоро­сти 1,5-5 час^-1. С увеличением объемной скорости уменьшается конверсия пропилена и при этом ускоряется дегидратация катализатора.

Рекомендуемая объемная скорость 1,5 час^-1 и рассчитывается из формулы:

,

где V _{проп .} - объем подаваемого пропилена за один час; V _кат-ра - объем загруженного катализатора

Состав сырья. Примеси олефинов С₂, С₄, С₅ в сырье приводят к повышению выхода побочных про­дуктов. Возвращение в рецикл гексенов позволяет подавить их накопление в процессе олигомеризации, достигнув равновесия в их образовании.

Добавление в процесс олигомеризации фракции С₇-C₈ в количестве 10÷50 % масс. в расчете на рецикловую фракцию димеров пропилена позволяет увеличить выход тетрамеров пропилена и уменьшить содержание парафинов в олигомеризате.

Присутствие щелочи в сырье резко ухудшает активность катализатора, забивая его и нейтрализуя фосфорную кислоту.

Влажность сырья. Наличие воды в сырье в сочетании с температурой и давлением является необходи­мым условием поддержания оптимального состава фосфорных кислот (концентрации) в по­рах катализатора. От этого зависит активность, стабильность работы и механическая проч­ность катализатора.

Для катализатора С-84-5-01 с повышением температуры на выходе из катализатора от 150 до 195°С при давлении 5-6 МПа (50-60 кгс/см²) содержание воды в сырье должно увели­чиваться от 20 до 500 ррм (об.). Избыток воды приводит к ускорению гидратации катализа­тора и сокращает срок его службы. Под общим содержанием воды понимается суммарная концентрация воды в пропиленовой шихте емкости поз. Е-1 с учетом принудительной пода­чи воды непосредственно в реактор. Отклонение суммарного содержания воды поступающей с сырьем после подогревателя поз. Т-3 в реактор, допускается в интерва­ле + 10%.

Катализатор. Катализатором процесса олигомеризации пропилена в тримеры пропилена, является силико-фосфорный катализатор марки С-84-5-01. Этот катализатор отвечает среднему составу SiO₂·P₂O₅·2H₂O. Основной недостаток этого катализатора в том, что под действием воды силикофосфорная кислота гидролизируется и катализатор теряет активность. Присутствие щелочи в сырье резко ухудшает активность катализатора, забивая его и нейтрализуя фосфорную кислоту.

Тримеры пропилена получаются путем олигомеризации пропилена при температуре 145÷195°С и давлении 4,8÷5,2 МПа (48÷52 кгс/см2) в присутствии катализатора С84-5-01. Свежий катализатор, имеющий максимальную активность, эксплуатируют при низких температурах. Пуск реакто­ра производится при температуре не менее °С 145.

Поскольку реакция олигомеризации пропилена сопровождается выделением тепла (104-125 кДж/моль олигомера), то конструкция аппарата и скорость подачи сырья определяются необходимостью обеспечения надежного и эффективного теплосъема, поэтому реакция олигомеризации осуществляется в «изотермических» кожухотрубчатых аппаратах с загрузкой катализатора в трубки и отводом тепла через их стенки хладагентом, кипящем в межтрубном пространстве.

Показатели процесса:

Конверсия пропилена за проход 40%; Селективность 68%.