Главная -> Словарь

Активного катализатора

2.2.1. Сущность активного эксперимента при исследовании статики объекта

Процесс активного эксперимента можно разделить на три этапа: I) подготовку и планирование эксперимента; 2) проведение эксперимента; 3) обработку результатов

В результате активного эксперимента получают таблицу соответствий между различными сочетаниями значений переменных Xj, Xg и значениями функции У .

2.2.1. Сущность активного эксперимента при исследовании статики объекта............................... 21

Эффективность уравнений регрессии значительно повышается, если их получают на основе заранее спланированного эксперимента. В этом случае удаетбя, используя уравнения регрессии и сочетая математическое и физическое моделирование, определять наиболее выгодные условия, осуществления процесса в созданной установке.

На основании обработки данных, полученных методами активного эксперимента на полупромышленной установке была предложена упрощенная модель, связывающая выход бензина с температурой и уровнем кипящего слоя в реакторе . Модель имеет вид:

Путем изучения кинетических закономерностей составляют математические модели отдельных стадий и в целом процессов производства и облагораживания нефтяного углерода, которые затем можно использовать для расчетно-теоретиче-ской оптимизации параметров при проектировании и управлении процессами. Различают статистические модели, составляемые на основе обобщения опыта работы промышленных установок или с помощью метода активного эксперимента, и математические модели, которые основаны на кинетических закономерностях процесса. Алгоритмы управления процессами производства и облагораживания нефтяного углерода базируются на их математической модели и включают дополнительно ряд эмпирических зависимостей, полученных статистической обработкой показателей работы промышленных установок.

Модель реактора установки каталитического крекинга с об" щим кипящим слоем изучали путем статистической обработки данных активного эксперимента, выполненного на пилотной и опытно-промышленной установках.

При обработке экспериментальных данных, полученных путем активного эксперимента на пилотной и опытной промышленной установках, первоначально зависимость выхода бензина в области R описывалась следующим полиномом второй степени:

Рассмотрим некоторые известные подходы к учету погрешностей измерений при статистической обработке экспериментальных данных. Различают следующие две схемы , описывающие влияние погрешностей измерений . Схема / описывает влияние ошибок первого типа . Ей соответствуют следующие уравнения:

Сделана попытка применения активного эксперимента для получения уравнения статики по каналу бтп "откачка Ш вакуумного погона" ., *

воды будут столь малы, что не представят уже технического интереса. С другой стороны, температура при соответствующем давлении не должна быть слишком низкой, так как для реакции безусловно необходим водяной пар. При низкой температуре и относительно низком давлении процесс можно вести только с применением достаточно активного катализатора. Первые практические результаты по прямой гидратации этилена были получены в США фирмой Шелл Кемикал Корпорейшн . Способ этой фирмы состоит в том , что этилен и водяной пар в молярном отношении 0,6 : 1 при 300° и 70 am давления пропускают над катализатором, •состоящим из фосфорной кислоты, нанесенной на диатомовую землю. На 1 м3 катализатора в час может быть пропущено 1800 м3 газа . Этилен должен быть 97%-ной чистоты. Превращение этилена за один проход составляет около 4,5%, что вынуждает ра-

При применении в лифт — ре — акторе более активного катализатора МЦ —5 достигается дальнейшее повышение выхода бензина, по сравнению с Цеокаром —2, на 13 % масс., бутиленов и пропилена соответственно на 1,4 и 1,5 % масс.

с водородом, так как в этом случае исключается образование кокса на катализаторе. Обработка может осуществляться при температурах 250-350 °С как при атмосферном, так и при повышенном давлениях. Эффективным агентом считается также сероуглерод в смеси с водородом, хотя и обеспечивает получение менее активного катализатора из-за частичного блокирования активных центров углеродом.

Локальное повышение температуры способствует увеличению коксообразования . Использование свежего и более активного катализатора усугубляет это явление. Частично тепло может быть отведено за счет испарения более легкой части сырья. Асфалыены и наиболее высокомолекулярные смолы обладают высокой теплотой адсорбции и менее подвижны. В связи с этим съем тепла адсорбции затруднен и создаются условия большего увеличения коксообразования.

Было найдено . что давление водорода имеет большое значение. Сравнительные опыты при 100° показали, что минимальное эффективное давление находится в пределах 9—14 am. При давлениях ниже минимального преимущественно получаются бутаны, тогда как выше этого давления наблюдалась тенденция к торможению реакции изомеризации. Минимальное требуемое давление выше при более высоких температурах или при использовании более активного катализатора.

Циклокаучуки образуются при высоких температурах и в опытах гидрогенизации наряду с гидрокаучуками, несмотря на быстрое протекание реакции благодаря действию активного катализатора. Циклокау-чук более насыщен1 и поглощает меньше водорода.

В присутствии менее активного катализатора индан гидрогенизуется в гексагидроиндан при 275°, Но при 325° он подвергается расщеплению с образованием 50% толуола, 33% к-пропил-бензола, 3% бензола и небольших количеств н-пропил- и метил циклогек-санов . В присутствии никеля на кизельгуре при температуре 325° получается газообразный катализат, состоящий главным образом из метана и этана.

стоимости нефти. По этой причине проводилось изучение гидрогенизации при низких давлениях. При гидрогенизации в присутствии активного катализатора сульфидного типа и давлении 53 am и 370° удаляется устойчивая сера и некоторые конденсированные ароматические углеводороды превращаются в однокольчатые ароматические соединения . Результаты каталитического крекинга при сравнимых условиях показывают, что частично гидрированный газойль каталитического крекинга по реакционной способности приближается к свежему сырью, имеет лучшее отношение выход кокса : степень превращения и дает бензин с содержанием серы, удовлетворяющим требованиям.

активность и содержание хлора в катализаторе имели максимум, отвечающий температуре прокаливания 500 °С . Прокаливание при более низких температурах приводило к избытку гидроксильных групп на поверхности оксида алюминия, что в свою очередь сопровождалось при хлорировании образованием большого количества хлороводорода и синтезом малоактивного катализатора, содержащего мало хлора. При более высоких температурах прокаливания снижение изомеризующей активности связано с уменьшением удельной поверхности оксида алюминия. Гидрирующая активность практически не зависела от условий термообработки.

Количеству и концентрация четыреххлористого углерода. Для получения активного катализатора при хлорировании через него должно, быть пропущено определенное количество хлорагента, которое зависит от условий предварительной термообработки и для четыреххлористого углерода изменяется в пределах от 20 до 50% к массе катализатора. Увеличение количества СС14 сверх 50% приводило к некоторому снижению изомеризующей активности, при этом одновременно увеличивалось количество непрореагировавшего четыреххлористого углерода, подлежащего улавливанию из отходящих газов хлорирования. Количество газа-носителя и концентрация четыреххлористого углерода в нем может изменяться соответственно в пределах от 100 до 500 объемов на объем катализатора и от 0,1 до 0,7 г/л без существенного изменения активности катализатора.

Наши исследования с известным приближением показали, что для образования около 30 % бензина из газойля при температуре 420—450 °С и оптимальном расходе активного катализатора время контакта должно составлять минимум 15—20 мин . В условиях парофазного крекинга при температурах 400— 420 °С и объемной скорости подачи сырья 0,2 ч^1 максимальное время контакта 4—5 мин.