Главная -> Словарь

Гидрогенизации нафталина

Таким образом, сырьем для получения низкомолекулярных парафиновых углеводородов являются природные газы, отходящие газы нефтеперерабатывающих установок, газообразные продукты гидрогенизации каменного или бурого угля. Значительные количества твердого парафина можно получать из нефти или бурого угля. Нефть может служить исходным сырьем также и для получения углеводородов среднего молекулярного веса, содержащих 6—20 углеродных атомов в молекуле. Парафиновые углеводороды нормального строения такого молекулярного веса можно выделив в виде продуктов присоединения при обработке соответствующих фракций мочевиной.

Другой метод испытания стабильности основывается на нагреве хлористого алкила в пробирке без добавок или в виде раствора в ксилоле при 100°. В пробирке подвешивают полоску индикаторной бумаги, смоченной красителем конго. Полоска индикаторной бумажки с течением времени начинает синеть снизу вверх. В зависимости от стабильности хлорированного парафина изменение окраски происходит быстро или в течение нескольких дней, а при весьма стабильных продуктах вообще не наблюдается. Наибольшую стабильность обнаруживает хлорированный когазин П. Нефтяные фракции и фракции продуктов гидрогенизации каменного угля или смол полукоксования бурых углей, наоборот, образуют при хлорировании весьма нестабильные продукты.

Влияние температуры на селективность процесса гидрогенизации каменного угля при рабочем давлении водорода 20 МПа показано в табл. 8.1.

Влияние температуры на селективность процесса гидрогенизации каменного угля при рабочем давлении водорода 20 МПа показано в табл. 8.1.

При деструктивной гидрогенизации каменного угля с замкнутым балансом, т. е. когда образующееся тяжелое масло целиком возвращается на повторную жидкофазную гидрогенизацию в качестве пастообразователя, выход широкой фракции, выкипающей до 325—350° С, составляет 60—70 вес.%, считая на органическую массу угля.

2.4.1. Гидрирование — дегидрирование. Биметаллические катализаторы для таких реакций впервые были применены в двух областях: для переработки или очистки малосернистых жидких продуктов гидрогенизации каменного угля до чистых топлив и для реакций синтеза и.з оксида углерода и водорода. В процессах очистки основной интерес представляли гидрокрекинг, ри-форминг нафты и скелетная изомеризация. Каждый процесс требовал тщательного баланса между активностью гидрирования и кислотностью носителя, чтобы свести к минимуму образование газа и углерода и тем самым максимально увеличить выход жидких продуктов.

2.4.2. Гидрогенолиз. Поскольку при использовании биметаллических катализаторов гидрогенолиз связей углерод — углерод может проходить со сведением к минимуму образования газа и углерода, то такие катализаторы, по-видимому, найдут применение как в процессе облагораживающей переработки жидких продуктов гидрогенизации каменного угля, так и в синтезе различных продуктов из оксида углерода и водорода. Для этого процесса гидрогенолиза уменьшенная активность биметаллических никелевых, рутениевых или кобальтовых катализаторов может привести к уменьшению выхода метана, увеличению выхода жидких продуктов и понижению образования углерода.

Улучшение термической стабильности носителей и повышение сопротивления спеканию высокодисперсных катализаторов имеет важное значение в технологии, связанной с переработкой угля: от метанирования и синтеза Фишера — Тропша до очистки от сернистых соединений. На практике, спекание катализатора во время реакции создает весьма большие сложности при проведении процесса. С другой стороны, спекание носителя при регенерации, особенно в присутствии пара, сильно осложняет эксплуатацию катализаторов, используемых в процессах сероочистки и переработки жидких продуктов гидрогенизации каменного угля.

В течение последних двадцати лет широко изучалась кислотность оксидов: степень кислотности, число кислотных центров, тип кислотности и распределение кислотных центров. Метод измерений является стандартным и воспроизводимым. Он достаточно подробно описан в ряде обзорных статей , и поэтому не будет обсуждаться в данной главе. Поскольку поверхностная кислотность является важным аспектом идентификации катализаторов переработки угля, особенно для процессов ожижения и переработки жидких продуктов гидрогенизации каменного угля , то эти вопросы будут рассмотрены в третьей части книги.

Углубление понимания реакций, происходящих на поверхности раздела жидкость — твердое тело во время адсорбции, должно привести к разработке методов приготовления высокодисперсных никеля, кобальта, железа, меди, серебра, золота и рутения. Такие улучшенные методы дадут существенный импульс в изготовлении полиметаллических кластеров. Данная работа может быть применена для синтеза на основе оксида углерода и водорода и процессов общей очистки и переработки жидких продуктов гидрогенизации каменного угля. Метод закрепления металлоорганических комплексов может найти применение в двух областях: синтезы на основе оксида углерода и водорода и, возможно, каталитическая конверсия оксида углерода. Эта надежда базируется на предположении, что будут синтезированы ме-таллоорганические комплексы, активные в реакции оксида углерода с водородом, и что такие комплексы будут стойкими к сернистым соединениям.

5.4.5. Стабилизированные нанесенные металлы. Хотя металлы, по-видимому, непригодны для непосредственного применения в качестве катализаторов прямого ожижения угля из-за их сульфидирования, ожидается, что в стабилизированной форме они могут иметь важное значение в реакциях синтеза на основе оксида углерода и водорода и как полиметаллические системы — для обеспечения заданного распределения продуктов реакции и увеличения устойчивости катализатора к действию серы. В этой области и в процессах переработки и очистки жидких продуктов гидрогенизации каменного угля могут быть очень полезны новые методы стабилизации: использование биметаллических и триметаллических ' систем. Предполагается, что методы стабилизации посредством взаимодействий металл — носитель, разработанные для катализаторов очистки выхлопных газов автомобилей , будут важны для приготовления катализаторов, термически стабильных и стойких к сернистым соединениям .

Из приведенных данных видно, что при гидрогенизации нафталина и тетралина в присутствии активных гидрирующих катализаторов WS2 и WS2 + NiS на А1203 производных бензола образуется мало, интенсивно гидрируется бензольное кольцо, быстро идет изомеризация и количество углеводородов рядов бицикл о ок-тана и бицикло при более жестких условиях из нафталина образовалось до 50% производных бензола, кипящих до 140° С. Гидрогенизация была проведена с молибденовым катализатором. Как видно из этих исследований, процесс деструктивной гидрогенизации нафталина проходит в две стадии, в первой стадии происходит частичная гидрогенизация нафталина до тетралина

Смит, Ралл и Грандон изучали активность различных катализаторов гидрогенизации нафталина при низкой температуре и низком давлении. Самыми активными катализаторами были платина, никель и кобальт. Медь, железо, кадмий и молибден совсем не были активны при изучавшихся условиях. Активность катализатора зависит, главным Образом, от носителя. Например, неосажденный никель значительно менее активен, чем никель, нанесенный на гранулированный древесный уголь или на гранулированую пемзу, предварительно обработанную кислотой. В присутствии неосажденного никелевого катализатора основной реакцией является образование тетрагидронафталина, в то время как в присутствии осажденного никелевого катализатора легко образуется дигидронафталин.

Процесс гидрогенизации нафталина в присутствии катализаторов и при высокой температуре можно рассматривать следующим образом: вначале образуется тетралин, который при температуре выше 400° раскрывает тетрамети-леновое кольцо, превращаясь в н-бутилбензол, последний, отщепляя метальную и этильную группы, превращается в пропилбен-зол и этилбензол. Этилбензол при более высоких температурах превращается в толуол и бензол:

Следует указать, что обычно происходит также образование соответствующих продуктов гидрирования этих ароматических углеводородов. Образование того или иного количества продукта гидрирования при гидрогенизации нафталина является следствием условий процесса .

Процесс гидрогенизации нафталина, например, может

Из приведенных данных видно, что при гидрогенизации нафталина и тетралина в присутствии активных гидрирующих катализаторов WS2 и WS2 -f- NiS на А1203 производных бензола образуется мало, интенсивно гидрируется бензольное кольцо, быстро идет изомеризация и количество углеводородов рядов бицикло ок-тана и бицикло нонана в несколько