Главная -> Словарь

Гидрирования органических

бензолов, 1-метил-4-пропил- и 1-метил-4-изопропилбензолов. Важнейшим выводом явилось доказательство того, что скорость гидрирования определяется не структурой заместителя, а числом заместителей. Например, гидрирование о-ксилола, тетралина и 1-ме-тил-2-пропилбензола протекает с примерно одинаковыми скоростями. Полученные данные, а также данные других исследователей * 29 30 приведены в табл. 7.

В случае нафталина оба кольца одинаковы и первоочередность гидрирования одного из них наблюдается только при наличии заместителей . Если заместителями являются функциональные группы , более сильно влияющие на адсорбируемость, то при гидрировании на никелевом катализаторе направление гидрирования определяется характером среды: в щелочной среде гидрируется замещенное кольцо с образованием 1,2,3,4-тетрагидропроизводных, в кислой или нейтральной — незамещенное кольцо с образованием. 5,6,7,8-тетрагидропроизводных 1. Нафтойные кислоты гидрируются с образованием в первую очередь 5,6,7,8-тетрагидропроизводных.

Активность никелевых катализаторов в отношении реакции гидрирования определяется величиной поверхности металлического никеля, и поэтому выявление закономерностей формирования поверхности металла, позволяющих получить катализаторы с максимально развитой поверхностью, представляет большой интерес.

Третий поток циркулирующего газа проходит в первый горячий сепаратор, предупреждая тем самым шламоосаждение. В реакторном блоке жидкой фазы решающее значение имеют условия контакта сырья, водорода и катализатора. Большую роль играет молекулярный вес сырья, так как растворимость водорода в тяжелых нефтепродуктах значительно меньше, чем в легких, а скорость реакции гидрирования определяется концентрацией водорода в том слое сырья, который находится в непосредственном контакте с катализатором. В реактор жидкой фазы поступает снизу вверх смесь сырья, суспензии катализатора и водорода; последний барботи-рует жидкость, заполняющую реактор, способствуя равномерному распределению катализаторнои взвеси в реакционном объеме и улучшая условия диффузии водорода к поверхности катализатора.

Суммарная скорость реакции в условиях смешанного процесса отчетливо зависит от стадии массопередачи; диффузия и размер зерен катализатора больше влияют на достигаемую степень превращения, чем при парофазных реакциях. Для систем, в которых суммарная скорость гидрирования определяется диффузией через пленку, степень превращения за один проход возрастает пропорционально объемной скорости исходного углеводорода . Если же суммарная скорость определяется диффузией в поры, то при прочих одинаковых условиях степень превращения возрастает с уменьшением размера зерен .

При смешаннофазных реакциях гидрирования диффузия и размер зерна катализатора оказывают более значительное влияние на достигаемую степень превращения, чем при парофазных реакциях. Для систем, в которых суммарная скорость гидрирования определяется диффузией через пленку, степень превращения за один проход возрастает пропорционально объемной скорости исходного углеводорода ; если же суммарная скорость определяется диффузией в поры, то при прочих одинаковых условиях степень превращения возрастает с уменьшением размера зерна.

Рабочая температура процессов структурной изомеризации и селективного гидрирования определяется содержанием дивинила и расходом водорода на последнюю реакцию.

Показателями качественного проведения процесса предварительного гидрирования является содержание в гидрогенизате не более 0,1% фенолов и 3 мг/л азотистых веществ . Глубина гидрирования определяется анилиновой точкой, которая после отгонки бензина от гидрогенизата не должна быть ниже -; она прямо пропорциональна количеству применяемого катализатора . При слишком больших количествах катализатора скорость реакции зависит также от интенсивности перемешивания реакционной смеси. При малой интенсивности перемешивания или больших количествах катализатора скорость гидрирования определяется не кинетикой самой реакции, а в большей степени диффузионными процессами.

бензолов, 1-метил-4-пропил- и 1-метил-4-изопропилбензолов. Важнейшим выводом явилось доказательство того, что скорость гидрирования определяется не структурой заместителя, а числом заместителей. Например, гидрирование о-ксилола, тетралина и 1-ме-тил-2-пропилбензола протекает с примерно одинаковыми .скоростями. Полученные данные, а также данные других исследователей *• 29' 30 приведены в табл. 7.

В случае нафталина оба кольца одинаковы и первоочередность гидрирования одного из них наблюдается только при наличии заместителей . Если заместителями являются функциональные группы , более сильно влияющие на адсорбируемость, то при гидрировании на никелевом катализаторе направление гидрирования определяется характером среды: в щелочной среде гидрируется замещенное кольцо с образованием 1,2,3,4-тетрагидропроизводных, в кислой или нейтральной — незамещенное кольцо с образованием 5,6,7,8-тетрагидропроизводных х. Нафтойные кислоты гидрируются с образованием в первую очередь 5,6,7,8-тетрагидропроизводных.

Технологические параметры гидроочистки в каждом конкретном случае определяются соответственно качеством перерабатываемого сырья, требованиями к качеству получаемой продукции и типом используемого катализатора, которые указаны в задании на проектирование. В качестве примера в табл. 2.1 приведены технологические параметры гидроочистки некоторых нефтяных фракций на алюмокобальтмолибденовом катализаторе. В указанных условиях гидроочистки термодинамическое равновесие всех реакций гидрирования органических соединений серы и непредельных углеводородов практически нацело смещено вправо, и глубина гидрогенолиза определяется кинетическими факторами. Тепловые эффекты этих реакций приведены в табл. 2.2.

Таблица 2.2. Тепловой эффект реакции гидрирования органических соединений серы*

В книге впервые в литературе обобщены результаты многочисленных исследований химии и механизма основных гидрогенизационных процессов, играющих важную роль в нефтепереработке и нефтехимии. Даны основные закономерности гидрирования органических соединений, рассмотрены механизм, кинетика и катализаторы процессов деструктивной гидрогенизации, гидрокрекинга, гидроочистки и деметп-лирования.

Катализаторы гидрирования общего назначения. Катализатор «ми-кель на кизельгуре» . Используется для гидрирования органических соединений различных классов, для очистки газов и паров от примесей непредельных соединений и др.

Никель-хромовый катализатор . Используется для гидрирования органических соединений различных классов , для очистки газов и паров от примесей кислорода, окиси углерода, серы. Выпускаются два сорта этого, катализатора, отличающиеся активностью.

Катализатор алюмо-цинк-хромовый . Используется для гидрирования органических кислородсодержащих соединений до спиртов.

Вначале при гидрировании ароматических углеводородов использовали металлические катализаторы: никель, кобальт, медь, платину и палладий, полученные восстановлением соответствующих окислов водородом . В настоящее время среди катализаторов гидрирования органических соединений, в частности ароматических углеводородов, наиболее известны никель Ренея , окись платины Адамса, никель, кобальт и

Для получения компонента автобензина фракцию смолы, выкипающую до 180 °С, подвергают селективной гидроочистке с целью гидрирования диеновых углеводородов, склонных к осмолению. При этом стремятся не затрагивать олефиновые углеводороды, так как их гидрирование приведет к снижению октанового числа бензина. Гидрирование проводят в легких условиях при 2—3 МПа и 170 °С в жидкой фазе на никелевом катализаторе или 150 °С на палладиевом катализаторе при объемной скорости подачи сырья до 5 ч"1. При таких низких температурах гидрирования органических сернистых соединений, содержащихся в бензине, не происходит и сероводород не образуется. Водород, применяемый для процесса, не должен содержать сернистых соединений. Содержание же окиси углерода не должно превышать 5 млн."1, так как окись углерода может образовывать в этих условиях карбо-нил никеля.

Каталитические процессы гидрирования органических сернистых соединений, гидрирования непредельных углеводородов, поглощения сернистых соединений, конверсии окиси углерода и метанированиа проводят в вертикальных стальных реакторах, загруженных слоем, катализатора. Для ввода и вывода газа или парогазовой смеси реакторы имеют штуцеры, а также устройства, обеспечивающие равномерное распределение газа по слою катализатора, лазы, позволяющие-загружать и выгружать катализатор, и штуцеры для термопар-Корпус реактора снаружи покрыт тепловой изоляцией.

Технологические параметры гидроочистки в каждом конкретном случае определяются соответственно качеством перерабатываемого сырья, требованиями к качеству получаемой продукции и типом используемого катализатора, которые указаны в задании на проектирование. В качестве примера в табл. 2.1 приведены технологические параметры гидроочистки некоторых нефтяных фракций на алюмокобальтмолибденовом катализаторе. В указанных условиях гидроочистки термодинамическое равновесие всех реакций гидрирования органических соединений серы и непредельных углеводородов практически нацело смещено вправо, и глубина гидрогенолиза определяется кинетическими факторами. Тепловые эффекты этих реакций приведены в табл. 2.2.

Таблица 2.2. Тепловой эффект реакции гидрирования органических соединений серы*