Aromaty
Węglowodory aromatyczne zajmują po olefinach drugie, co do
ważności miejsce jako surowiec w syntezach organicznych.
1
 2
 3
HDA  hydrodealkilowanie węglowodorów alkiloaromatycznych
TDP  dysproporcjonowanie węglowodorów alkiloaromatycznych
4
 5
Typowy skład w %-wag
Składnik Benzyna Reformat Benzol
pirolityczna
Benzen 40 3 65
toluen 20 13 18
ksyleny 4 18 6
Etylonenzen 3 5 2
aromaty C9 3 16 7
Razem aromaty 70 55 98
Nafteny wysoki niski wysoki
Olefiny wysoki wysoki wysoki
Parafiny niski wysoki niski
Zawartość siarki do 1000 ppm <1 ppm do 1 ppm
6
Inne z
ródła węglowodorów aromatycznych:
üð procesy izomeryzacji
ksylenów,
üð hydrodealkilowanie,
üð dysproporcjonowanie
toluenu (produkcja benzenu
i ksylenów).
7
Przeróbka ciekłych produktów pirolizy
Frakcja C5+ - 200oC)
1.Jednostopniowa selektywna hydrorafinacja (uwodornienie) Å‚atwo
polimeryzujących dienów oraz nienasyconych węglowodorów
alkiloaromatycznych (np. styrenu) w fazie ciekłej prowadzona w
celu otrzymania stabilnego składnika benzyn silnikowych.
2. Dodatkowa hydrorafinacja hydrorafinatu w celu usunięcia
związków siarki, azotu i olefin w celu otrzymania poszczególnych
węglowodorów aromatycznych; węglowodory aromatyczne wydziela
siÄ™ z otrzymanego produktu metodÄ… ekstrakcyjnÄ….
3.Wydzielanie z hydrorafinatu frakcji BTK i poddawanie jej procesowi
Pyrotol, umożliwiającemu zwiększenie wydajności benzenu.
8
Frakcja wrzÄ…ca w temperaturze >200oC
Zawiera 15-30% wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych
(naftalenu, metylonaftalenów, fenentrenu, antracenu).
Można z niej wydzielać naftalen, zawracać ją do wsadu pirolizy lub
przeznaczać do przeróbki na sadzę techniczną lub koks naftowy.
Do wydzielenia węglowodorów aromatycznych z kondensowanymi
cyklami wykorzystuje się głównie metody krystalizacji.
9
Benzyna popirolityczna zawiera zwykle kilkanaście procent styrenu.
Może być on wydzielany z frakcji 130-160oC tej benzyny (np.
metodami destylacji ekstrakcyjnej).
10
Pierwszy stopień rafinacji (wstępne oczyszczanie)
·ð katalizatory palladowe lub niklowe,
·ð temperatura poniżej 300oC;
·ð usuwa siÄ™ wÄ™glowodory dienowe oraz winyloaromatyczne,
zamieniając je w węglowodory nasycone.
11
Drugi stopień rafinacji
·ð katalizatory Å›redniotemperaturowe, np. glinowo-kobaltowo-
molibdenowe albo glinowo-niklowo-molibdenowe,
·ð ciÅ›nienie 5-7 MPa, temperatura 330-440oC;
·ð zapewnia caÅ‚kowite usuniÄ™cie zwiÄ…zków nienasyconych;
Obowiązuje zasada takiego doboru parametrów, aby straty związków
aromatycznych spowodowane ich uwodornieniem nie przekroczyły 1%.
Duża ok. 85% zawartość wodoru w strumieniu podawanym na
katalizator.
12
Proces Pyrotol (firmy Hodury)
Frakcję aromatyczną z benzyny pirolitycznej przerabia się bezpośrednio
na benzen, z pominięciem hydrorafinacji i ekstrakcji węglowodorów
aromatycznych. Produktem jest 99,9% benzen, otrzymywany z
wydajnością 98% w przeliczeniu na wyjściową frakcję aromatyczną C6-
C8 zawierajÄ…cÄ… ok. 20% toluenu, 50% benzenu.
Obejmuje reakcje uwodornienia dienów i olefin (pierwszy reaktor) oraz
hydrokrakowanie, hydroodsiarczanie i hydrodealkilowanie
alkilobenzenów (drugi reaktor).
13
Schemat instalacji Pyrotol
1  kolumna rektyfikacyjna, 2  wyparka, 3  reaktor hydrorafinacji wstępnej, 4  piec rurowy, 5  reaktor
Pyrotol, 6  separator, 7  kolumna stabilizacyjna, 8  węzeł adsorpcyjnej rafinacji ziemiami
odbarwiającymi, 9  kolumna rektyfikacyjna, 10  sprężarka obiegowego gazu wodorowego
14
Hydrodealkilowanie węglowodorów alkiloaromatycznych
CH3
+ CH4
+ H2
CH3
+ CH4
+ H2
Reakcje egzotermiczne, charakteryzujące się dużymi wartościami
stałych równowagi.
15
Warianty dealkilowania:
üð termiczny - 700-750oC
üð katalityczny - 600-650oC.
üð Reakcja hydrodealkilowania wÄ™glowodorów metyloaro-
matycznych przebiega efektywnie w temperaturze powyżej 550oC.
üð Hydrodealkilowanie toluenu w obecnoÅ›ci katalizatorów
uwodarniających jest reakcją bardzo selektywną, gdyż zawarte w
surowcu inne węglowodory ulegają krakowaniu do
węglowodorów gazowych C1-C2, co wpływa korzystnie na
czystość uzyskanego benzenu.
üð Szybkość reakcji hydrodealkilowania metylonaftalenów jest
około dwa razy większa w porównaniu z toluenem, przy czym
hydrodealkilowaniu Å‚atwiej ulegajÄ… podstawniki alkilowe w
pozycji Ä….
16
üð Ze wzglÄ™du na wiÄ™kszÄ… podatność wÄ™glowodorów
skondensowanych na uwodornienie pierścienia proces
hydrodealkilowania prowadzi się pod niższym ciśnieniem wodoru.
üð Pod wiÄ™kszym (od 7 MPa) ciÅ›nieniem wodoru znaczna część
surowca ulega reakcjom uwodornienia i hydrokrakowania
zmniejszając wydajność naftalenu.
CH3
CH3 CH3
CH3
+ H2
- 2 H2
CH3
17
 Katalityczne hydrodealkilowanie toluenu
üð katalizator Al-Co-Mo (siarczki molibdenu i kobaltu na Al2O3
jako nośnik). Można zwiększyć jego selektywne działanie przez
dodanie NaOH lub pary wodnej do strefy reakcji.
üð wzrost temperatury powoduje wzrost wydajnoÅ›ci benzenu;
üð wzrost ciÅ›nienia do ok. 8 MPa sprawia, że roÅ›nie selektywność
procesu i wydajność benzenu. Pod ciśnieniem większym niż 10
MPa zaczynają przebiegać niepożądane reakcje uwodornienia
benzenu.
üð wydajność benzenu w tych procesach wynosi ok. 97%.
Spośród przemysłowych procesów katalitycznego hydrodealkilowania
toluenu najbardziej rozpowszechnione sÄ… procesy Hydeal i Detal.
18
Termiczne hydrodealkilowanie toluenu
Prowadzi się w temperaturze 700-750oC, p=4-5 MPa. Pozwala osiągać
98% selektywność przereagowania toluenu.
Benzen uzyskiwany w obydwu procesach ma tak samo dobrą jakość.
19
Izomeryzacja węglowodorów alkiloaromatycznych C8
CH3
CH3 CH3
CH3
CH3
CH3
Temperatura - 25-75oC Temperatura - 400-500oC
60% wag. m-ksylenu 52% wag. m-ksylenu
ok. 24% p-ksylenu ok. 23% p-ksylenu
ok. 16% o-ksylenu ok. 25% o-ksylenu
20
Warunki procesu izomeryzacji:
üð temperatura - 250-500oC,
üð ciÅ›nienie wodoru - ok. 2 MPa.
üð katalizatory typu kwaÅ›nego (AlCl3, glinokrzemiany, zwÅ‚aszcza
zeolity) lub platynę osadzoną na nośniku.
Przemysłowe instalacje izomeryzacji frakcji C8 obejmują blok
reaktorowy izomeryzacji oraz węzły wydzielania o-ksylenu
(rektyfikacjÄ™) i p-ksylenu (niskotemperaturowa krystalizacja frakcyjna
lub metody adsorpcji na sitach molekularnych).
21
CH3 CH3
CH3 CH3
CH3
+
+
+ H+ H
H
+
CH3
CH3 CH3
CH3
CH3
H H
CH2
CH3
CH3
H
CH2 H
CH3 H
H
H2
H
CH3
CH3
H H
H H
22
Dysproporcjonowanie i transalkilowanie węglowodorów
alkiloaromatycznych
CH3
CH3
2
+
CH3
CH3 CH3
CH3
+ 2
CH3
CH3
CH3
23
Warunki dysporcjonowania
faza ciekła, temperatura 80oC; katalizatory kwaśne o
właściwościach protonodonorowych w dużych ilościach (AlCl3-HCl,
AlBr3-HBr); wady metody - kosztowność katalizatorów i trudności
eksploatacyjne
w fazie gazowej na katalizatorach zeolitowych, w temperaturze
400-600oC, p=2-5 MPa.
24
Mechanizm
R R
R R
CH2 CH2
CH2 CH2
+
+
+ H+
+
R  rodnik alkilowy lub wodór
R R
R
CH2 CH2
CH2 +
H H
C
+
+ H+
+ R
sð+ð sð+ð
CH2R
CH2
R
25
Wydzielanie węglowodorów aromatycznych C6-C8 z reformatów i
innych frakcji naftowych
Za pomocą selektywnej ekstrakcji rozpuszczalnikami, w których
rozpuszczalność węglowodorów aromatycznych jest znacznie większa
od rozpuszczalności węglowodorów parafinowych i naftenowych.
üð Temperatura reakcji 140-150oC.
üð Najczęściej stosuje siÄ™ poliglikole.
üð Inne rozpuszczalniki: sulfolan lub mieszaniny NMP z DEG.
26


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
węglowodory aromatyczne
Aromatyczne sznycle z kurczaka
wyk org aromat nazewnictwo
Kurczak aromatyczny Dziadka część II
Heterocykliczne ZwiÄ…zki Aromatyczne
22 Heterocykliczne zwiÄ…zki aromatyczne
AROMATYCZNE KWASY DIKARBOKSYLOWE
Aromatyczny kurczak
Aromaty
słoma Trymbulak Atelier smaku 14 głębia aromatu
PachnÄ…ca apteka tajemnice aromaterapii

więcej podobnych podstron