Главная -> Словарь

Гидрирующего катализатора

лизатору являются высокая устойчивость к действию различных ядов и дешевизна, так как относительно быстрая дезактивация катализатора содержащимися в сырье металлами, видимо, неустранима. Катализатор должен обладать также достаточно высокой гидрирующей способностью.

тающим и селективно действующим катализаторам, обладающим умеренной гидрирующей способностью и высокой изомеризующей и расщепляющей активностью. Новые высокоактивные катализаторы используют при жидкофазной, смешанной жидко-парофазной и чисто парофазной формах процесса. Эти катализаторы применяют в виде плавающих в жидком сырье суспендированных порошков или в виде крупных гранул .

В первый период развития гидрогенизационных процессов в качестве катализаторов применялись специальным образом приготовленные металлы VIII группы периодической системы элементов: никель, кобальт, железо, платина, палладий или их окислы . Катализаторы этого типа характеризуются весьма высокой гидрирующей способностью и могут использоваться на носителях и без них. В литературе подробно освещены способы приготовления и применения никеля Ренея , платиновой и палладиевой черни, окиси платины , никеля на кизельгуре или на окиси алюминия , платины и палладия на активированном угле .

При переработке сернистого сырья в среде водорода гидрирующие компоненты катализатора переходят из окисной формы в сульфидную и частично могут восстанавливаться. В сульфидной форме они обладают даже несколько более высокой обессеривающей и гидрирующей способностью . Специальной предварительной обработки катализатора с целью перевода .его в сульфидную форму обычно не требуется .

Для процессов гидроочистки чаще всего применяют алюмоко-бальтмолибденовый или алюмоникельмолибденовый катализаторы, обладающие в основном гидрирующей способностью и незначительной крекирующей активностью.

В процессе гидрирования сернистого сырья гидрирующие компоненты катализаторов переходят из оксидной формы в сульфидную и частично могут восстанавливаться. В сульфидной форме они обладают даже несколько более высокой обессеривающей и гидрирующей способностью. Наивысшей активностью обладают дисульфид молибдена и смешанный сульфид никеля . АНМ катализатор требует предварительного осернения, а для АКМ катализатора это требование не обязательно.

2. Впервые для гидрирования олефинов бензина термического крекинга использован метод ионного гидрирования с применением систем: изооктан — п- толуолсульфокислота/ А1С1з, изооктан - НС1 / А1С13, изооктан - H2SO4/ A1C13. Конверсия олефинов при этом достигает 77-95 %. Показано, что наибольшей гидрирующей способностью обладает изопропиловый спирт при соотношении ВТК: ИПС: ТСК: А1С13 равном 1 : 0.5 : 0.5 : 0.1 и температуре 20 °С.

В присутствии последнего присоединяется значительно меньше водорода и получаемый гидрогенизат имеет большую плотность. Повидимому, сернистый никель при гидрогенизации генераторной смолы обладает гидрирующей способностью только в отношении части веществ, входящих в состав смолы.

А. П. Баллод и К. В. Топчиева в своем исследовании показывают, что реакции крекинга и диспропорционирования водорода в углеводородах связаны с возникновением химического соединения алюмокремневой кислоты определенного состава. / Поэтому приготовленный катализатор на алюмосиликатной / глине с соотношением WS2 : глина = 1:9 обладает более низ-I кой гидрирующей способностью.

ства: позволяют увеличить суммарный выход целевых продуктов и одновременно продуктов неразветвленного строения; процесс протекает при более низком давлении; обладают повышенной гидрирующей способностью. Доля реакции гидрирования на модифицированных катализаторах составляет от 5 до 16 %, при этом не образуются ацетали, что объясняется более слабыми кислыми свойствами этих катализаторов по сравнению с немодифицированными. Наблюдается значительное снижение скорости гидрофор-милирования: для системы карбонилы кобальта + трибутилфосфин скорость примерно в 175—250 раз ниже, чем на немодифицированном катализаторе. Поэтому, несмотря на повышение температуры процесса со 110—140 до 180—200 "С, скорость будет в 5—6 раз ниже, чем на немодифицированном катализаторе.

Каталитические свойства Н-морденита подобны СаХ; так, при 450'"С .конверсия к-декана в присутствпп Нчморденита происходила на 36%, а на алюмосиликатном катализаторе — на 19%. Соотношение изосоединений к нормальным выше в случае алюьмосиликатного катаЛМзатора, но Н-морденит отличается большей гидрирующей способностью, чем алюмосиликат, выражающейся более высокой величиной отношения парафин; олефаш в продуктах крекинга. Здесь же следует отметить высокую каталитическую активность синтетического морденита при низких температурах; так,

В присутствии водорода и гидрирующего катализатора реакция приведет к образованию циклогоксана и гексанов. Таким образом, в зависимости от режима и катализатора, метилциклопентан можно превратить •как в гоксапы с разветвленной цепью, так и в бензол. Всю систему можно рассматривать как находящуюся в динамическом равновесии с различным отношением бензола к гексанам в конечном продукте.

Приведенные выше результаты были получены при конверсии над никелевым катализатором, нанесенным на кизельгур, но обладающим, по-видимому, достаточными кислотными свойствами, чтобы прокотировать реакции с участием иона карбония. Совершенно иная картина наблюдается в случае применения гидрирующего катализатора на кислотном носителе. Имеются данные по конверсии смеси 66% 2,2,3-триметил-пентана и 34% 2,3,4-триметилпентана над катализаторами: никелевым на кизельгуре, алюмосиликатным никелевым и алюмосиликатным . Опыты проводились при давлениях of 211 до 281 ати, с объемной скоростью от 1,5 до 2 и отношении водорода к углеводороду 4:5. При конверсии над никелевым катализатором на кизельгуре при температуре 300° С выход углеводородов С7 составил 33%,-основную роль в процессе играет реакция деметилирования. Над алюмосиликатпым никелевым катализатором при температуре 325° С образуется продукт, содержащий 31% углеводородов фракции С3 —С5, основным компонентом которой является изобутап на фракцию. Реакция деметилирования играет при этом незначительную роль. При использовании алюмосиликатного катализатора при 365° С реакции гидрокрекинга или деметилирования не наблюдались.

В нефтеперерабатывающей промышленности применяют несколько видов катализаторов для гидроочистки и гидрирования. Ниже приведены методы определения активности алюмокобальтмолибденового катализатора гидрообессеривания нефтепродуктов и гидрирующего катализатора «никель на кизельгуре».

Прямой метод структурно-группового анализа дает точные результаты при содержании в образце масла до 2% серы, 0,5% азота и 0,5% кислорода; присутствие других элементов допускается только в виде следов. Для этого метода требуются большие затраты труда и времени, применение сложной аппаратуры и наличие гидрирующего катализатора, не чувствительного к отравлению серой и не осложняющего процесс гидрогенизации реакцией крекинга.

Однако для осуществления ряда превращений часто требуется более высокая температура, неблагоприятная для гидрирования ароматических углеводородов; необходимая глубина гидрирования в таких случаях обеспечивается применением более высокого давления водорода и активного гидрирующего катализатора. При одной и той же температуре реакции глубина гидрирования уменьшается по мере увеличения молекулярной массы ароматических угл эта сложность возрастает при переходе от менее вязких фракций к более вязким.

зации парафиновых углеводородов, эта реакция протекает через промежуточные стадии дегидрирования до олефина, изомеризации олефина и гидрирования изоолефина в соответствующий изо-парафин. Поэтому в условиях, способствующих гидроизомеризации, возможны превращения олефинов в последовательности изомеризация — гидрирование. Специфическими побочными реакциями олефиновых углеводородов являются реакции циклизации и поликонденсации. Продукт первой из этих реакций — нафтеновые углеводороды; поликонденсация олефинов ведет к образованию легко коксующихся полимерных продуктов и потому нежелательна. В условиях невысоких температур процесса, повышенного давления водорода и активного гидрирующего катализатора реакцию поликонденсации олефиновых углеводородов удается свести к минимуму.

Однако для осуществления ряда превращений часто требуется более высокая температура, неблагоприятная для гидрирования ароматических углеводородов; необходимая глубина гидрирования в таких случаях обеспечивается применением более высокого давления водорода и активного гидрирующего катализатора. При одной и той же температуре реакции глубина гидрирования уменьшается по мере увеличения -молекулярной массы ароматических углеводородов, поэтому глубокое гидрирование ароматических углеводородов масляных фракций осуществить довольно сложно; эта сложность возрастает при переходе от менее вязких фракций к более вязким.

зации парафиновых углеводородов, эта реакция протекает через промежуточные стадии дегидрирования до олефина, изомеризации олефина и гидрирования изоолефина в соответствующий изо-парафин. Поэтому в условиях, способствующих гидроизомеризации, возможны превращения олефинов в последовательности изомеризация — гидрирование. Специфическими побочными реакциями олефиновых углеводородов являются реакции циклизации и поликонденсации. Продукт первой из этих реакций — нафтеновые углеводороды; поликонденсация олефинов ведет к образованию легко коксующихся полимерных продуктов и потому нежелательна. В условиях невысоких температур процесса, повышенного давления водорода и активного гидрирующего катализатора реакцию поликонденсации олефиновых углеводородов удается свести к минимуму.

Механизм реакции аминирования спирта в присутствий гидрирующего катализатора заключается в дегидрировании спирта до альдегида, превращении последнего в альдегид-аммиак и восстановлении его до амина:

Результаты гидрокрекинга нормальных непредельных углеводородов были очень близки к данным, полученным при гидрокрекинге соответствующих нормальных парафиновых углеводородов . Продукты гидрокрекинга представляли собой насыщенные углеводороды, так как скорость присоединения водорода по месту двойной связи весьма велика. Образования ароматических углеводородов при гидрокрекинге непредельных и парафиновых углеводородов в исследованиях и не наблюдалось. Это связано с подавлением реакции конденсации и циклизации, обусловленным повышенным давлением водорода и присутствием гидрирующего катализатора.

представляющие собой поглотительную массу с добавкой гидрирующего агента и предназначенные для гидрогенолиза сернистых соединений и одновременно поглощения сероводорода. Срок службы гидрирующего катализатора сокращается и определяется временем насыщения поглотительной массы. Кроме того, на бифункциональных катализаторах гидрирование непредельных углеводородов не идет с достаточной полнотой. Они могут найти применение для очистки сырья, в котором отсутствуют .непредельные углеводороды, а содержание сернистых соединений не превышает 15—20 мг/м3.