TEHNOLOGIE CHIMICA ORGANICA

TCO curs 6_2012/2013

Procedee de separare a n-alcanilor
Obtinerea si separarea cicloalcanilor

SEPARAREA PRIN CRISTALIZARE

SEPARAREA CU AJUTORUL COMBINAIILOR DE INCLUZIUNE (prin aductare)

SEPARAREA PRIN ADSORBIE

DEPARAFINAREA CATALITICA

PROCEDEE DE SEPARARE A HIDROCARBURILOR PARAFINICE

Se folosesc site moleculare cu diametrul porilor in jur de 5 (tip X sau Y in diferite forme cationice)n-alcanii au diametrul cel mai mic (4,9 )Se folosesc materii prime (fr. petroliere) cu urmatoarele cerinte: n-alcani 15-30%; max 1-2% olefine; 300-600 ppm S si 20 ppm azotProcesele pot fi realizate in faza lichida sau de vaporiEtapele procesului:

A) adsorbtia

B) purjarea hidrocarburilor neadsorbite

C) desorbtia (termica, prin scaderea presiunii partiale a n-alcanilor sau cu un agent de desorbtie mai adsorbabil sau mai putin adsorbabil decat n-alcanii ce trebuie adsorbiti)

D) regenerarea

SEPARAREA n-ALCANILOR PRIN ADSORBIE PE SITE MOLECULARE

Separarea n-alcanilor din petrol lampant prin adsorbtie in coloane cu strat fix

1 dozator, 2 - compresor, 3 coloane de uscare cu site moleculare, 4 prenclzitor, 5 coloane de adsorbie, 6 coloan distilare, 7 ventil de destindere, 8 separator de faze, 9 rcitor.

FAZELE PROCESULUI

I - adsorbia n-alcanilor din materia prim, (comprimat la 30 atm, uscat i prenclzit la 200 C). izo-Alcanii prsesc coloana, se rcesc, se destind i se separ ntr-un separator gaz-lichid.

II ndeprtarea izo-alcanilor reinui n macroporii sitelor moleculare prin spalare cu hidrogen comprimat, uscat i prenclzit.

III - desorbia n-alcanilor cu n-pentan comprimat i uscat; efluentul rezultat la vrful coloanei se destinde i apoi se distil pentru a separa n-pentanul de n-alcani.

Dup desorbie sitele moleculare rmn saturate cu n-pentan care se ndeprteaz prin scderea presiunii la 1 atm, astfel coloana de adsorbie este pregtit pentru un nou ciclu.

n timp sitele moleculare se dezactiveaz prin adsorbia mai puternic a unor componeni mai grei, fiind necesar o regenerare prin splare cu exces mare de n-pentan.

IV - regenerarea prin ardere controlat a componenilor greu adsorbii la temperaturi cuprinse ntre 450 550 C, coloana este alimentat cu un amestec de aer diluat cu azot pentru a menine i controla temperatura de ardere.

Separarea n-alcanilor prin adsorbtie pe site moleculare- Procedeul UOP MOLEX dezvoltare UOP SORBEX

1 coloana de adsorbie; 2 valva rotativa, 3 coloana de distilare extract; 4 coloana de distilare rafinat; 5 separator

Procedeu operat izoterm in faza lichida sau de vapori functie de natura materiei prime (benzina 300 0C, 10 atm vap.; lampant si motorina f. Liq. 150 200 0C, 30 atm. Desorbenti: n-C5, n-C6, nC7. Mp max 200ppm S si 20 ppm azot.

Specific se utilizeaza un singur adsorber. Mp si desorbentul se introduc simultan in coloana si tot simultan parasesc coloana rafinatul si extractul. Rafinatul: izo alcani+aromatice+ mici cant desorbent. Extractul: n-alcani+desorbent

1 adsorber; 2 desorber; 3 coloana distilare; 4 cuptor tubular; 5 schimbatoare de caldura; 6 pompa

Schema instalatiei de separare a n-alcanilor din fractiuni uleioase

procedeul Texaco Selective Finishing TSF

DEPARAFINAREA CATALITICA

Schema procedeului MLDW

1 cuptor tubular; 2 reactor de deparafinare; 3 reactor de hidrotratare; 4, 5 separatoare; 6 coloana de distilare

Procesul de deparafinare catalitica are la baz ndeprtarea selectiva a hidrocarburilor parafinice din fractiunile petroliere prin cracarea acestora si hidrogenarea produselor rezultate.

Ambele cerinte (cracare catalitic i hidrogenare) sunt satisfacute, fie de catalizatorii bifunctionali de tip Pt-mordenit, fie de catalizatori monofunctionali, folositi succesiv - site moleculare si catalizatori metalici pentru hidrogenare.

Selectivitatea procesului este asigurata de componenta de tip zeolitic, datorita faptului ca acesta permite adsorbtia pe catalizator numai a n-parafinelor si a i-parafinelor cu grad mic de ramificare. Produsele secundare care se obtin sunt: propanul, butanul, pentanul si o fractie de benzina cu CO ridicata.

Procesul a fost realizat in doua variante industriale, MLDW (Mobil Lube Oil Dewaxing) pentru deparafinarea uleiurilor distilate si a fractiunilor reziduale si varianta MDDW (Mobil Distillate Dewaxing) pentru deparafinarea fractiunilor petroliere medii, in special a motorinei. Conditii de operare 260-430 0C, 30 -60 atm.

n procedeul MLDW, cracarea selectiva se realizeaza intr-un reactor cu catalizator in strat fix, de tip ZSM5, iar hidrogenarea produselor nesaturate se face in al doilea reactor pe catalizator de hidrotratare.

Procedeul MDDW foloseste acelasi tip de catalizator ca si procedeul MLDW. Diferenta intre cele doua procedee consta in faptul ca procedeul MDDW utilizeaza un singur reactor atit pentru cracarea parafinelor cit si pentru hidrogenarea produselor nesaturate.

OBINEREA HIDROCARBURILOR NAFTENICE

Schema instalaiei de separare a ciclohexanului prin extracie cu anilin i distilare extractiv cu furfurol:

1 coloan de extracie; 2, 4 - coloan de distilare; 3 coloan de distilare extractiv; 5 filtru rotativ; 6 schimbtoare de cldur; 7 - cristalizor.

Hidrocarburile naftenice folosite cel mai adesea ca materii prime n sinteze organice sunt ciclopentanul, ciclohexanul, ciclooctanul i ciclododecanul.

Ciclopentanul se poate obine prin hidrogenarea ciclopentadienei i a ciclopentenei, rezultate la prelucrarea termic a ieiului.

Ciclohexanul se obine prin hidrogenarea benzenului, prin izomerizarea metilciclopentanului sau se poate separa din benzinele provenite din ieiuri naftenice.

Separarea ciclohexanului din benzine se realizeaz prin extracie cu anilin urmat de distilare extractiv cu furfurol.

Purificarea ciclohexanului este posibil prin rcire, cristalizare i filtrare, cnd rezult ciclohexan de puritate 98 % (impurificat cu benzen).

ndeprtarea benzenului se poate face prin extracie cu acid sulfuric (procedeu ce prezint o serie de dezavantaje printre care se pot meniona: corozivitatea ridicat a acidului sulfuric, consum ridicat de acid sulfuric i pierderi nsemnate de benzen) sau prin hidrogenare catalitic.

Ciclooctanul i ciclododecanul sunt produse de sintez i se obin prin ciclooligomerizarea butadienei 1,3, la cicloolefinele corespunztoare, urmat de hidrogenarea acestora.