Значение слова изомеризация

превращение молекулы химического соединения в изомерную. При изомеризации может происходить изменение взаимного расположения атомов, места кратных связей или положения заместителей. Изомеризация углеводородов происходит, напр., при крекинге нефти.

превращение какого-либо химического соединения в его изомер . При И. могут изменяться углеродный скелет молекулы, характер функциональных групп и их положение, может происходить сужение или расширение цикла и т. д. Так, насыщенные углеводороды нормального строения при действии хлористого алюминия (AlCl3) превращаются в углеводороды изостроения (например, бутан ≈ в изобутан):

СН3СН2СН2СН3 ╝ (CH3)2CH ≈ CH3

Эти превращения происходят при переработке нефти (процессы ≈ крекинг, пиролиз, риформинг) и приводят, в частности, к получению бензинов с высоким октановым числом . Циклогексаноноксим под действием кислот изомеризуется в капролактам ≈ исходный продукт для получения синтетического волокна капрон (см. Полиамидные волокна ):

Эта И. ≈ частный случай бекмановской перегруппировки. Среди других практически важных процессов И. ≈ превращение окиси этилена в ацетальдегид, изомеризация о- и м-ксилолов в n-кcилол, окислением которого получают терефталевую кислоту , превращение гидразобензола в бензидин и др. Понятие изомеризации включает также взаимные превращения геометрических изомеров, например малеиновой (I) и фумаровой (II) кислот:

и многочисленные случаи рацемизации оптически деятельных веществ (см. Стереохимия ).

Б. Л. Дяткин.

Изомеризация — превращение химического соединения в изомер . Процесс изомеризации направлен на получение высоко октановых компонентов товарного бензина из низко октановых фракций нефти путём структурного изменения углеродного скелета. Источником детонации в двигателях внутреннего сгорания является образование свободных радикалов по цепному механизму. Нормальные неразветвленные алканы при горении образуют наиболее активные первичные радикалы, чем вторичные или третичные радикалы при горении разветвленных алканов с изостроением. Поэтому чем разветвленнее молекула, тем выше её детонационная стойкость, октановое число .

Таблица октановых чисел некоторых алканов.

Алкан

октановое число И.М.

нормальный пентан

61,8

изо пентан

93

нормальный гексан

24,8

2,2-диметилбутан

91,8

На сегодняшний день изомеризация возможна только легких алканов бутана , пентана и гексана . Это фракция нефти с пределами выкипания 28-70°С называется легкая нафта, петролейный эфир , газовый бензин. Проводятся серьёзные исследования возможности изомеризации более тяжелых алканов . В нефтеперерабатывающей промышленности реализовано две технологические схем изомеризации алканов: 1. Однопроходная 2. С рециклом.

Однопроходная изомеризация позволяет повысить октановое число И.М. фракции с 70 до 83 пунктов. Смесь углеводородов до и после однопроходной изомеризации.

КОМПОНЕНТЫ И ИОЧ СМЕСИ

СЫРЬЁ

ПРОДУКТ

изопентан

10,3

26,9

нормальный пентан

24,8

8,4

изогексан

23,2

47,8

нормальный гексан

25,6

5,7

циклические у/в

5,6

11,2

бензол

10,5

0

""Октановое число И.М.

69

83

""

Изомеризация с рециклом позволяет повысит октановое число фракции с 70 до 92 пунктов, за счет выделения из смеси низкооктановых компонентов и возвращение их на рециркуляцию. Возможные схемы организации процесса: 1. Схема с рециклом малоразветвленных гексанов. 2. Схема с деизопентанизацией сырья и рециклом малоразветвленных гексанов. 3. Схема с рециклом н-пентана и малоразветвленных гексанов.

Условия процесса: Давление - 2-3 МПа; Температура в реакторе - 380-410°С; Кратность циркуляции ВСГ - >500 нм³/м³; В настоящее время разработано три типа промышленных процессов изомеризации :

― высокотемпературная изомеризация (360-440 °С) на алюмоплатиновых фторированных катализаторах; ― среднетемпературная изомеризация (250-300 °С) на цеолитных катализаторах; ― низкотемпературная изомеризация на оксиде алюминия, промотированном хлором (120-180 °С) и на сульфатированных оксидах металлов (120-180 °С). Наиболее перспективными, по мнению многих авторов, являются сульфатированные оксидные катализаторы. Изготовители катализаторов изомеризации – компании UOP , Axens , Shell , Akzo NobeI , Sud-Chemie , Нефтехим . Основными разработчиками на Российском рынке хлорированных катализаторов являются фирмы UOP ( США ) c технологией Penex, Axens ( Франция ); цеолитных катализаторов - немецкая фирма Sud-Chemie , оксидных сульфатированных катализаторов - UOP с технологией Par-Isom и российская фирма НПП Нефтехим с технологией Изомалк-2 .