Главная -> Словарь

Использовании катализаторов

Разбавление сырья паром препятствует быстрому коксообразоианию. До недавнего времени подача сырья прекращалась примерно после часа работы для регенерации катализатора пропариванием, хотя вполне допустимы и более длительные периоды работы, особенно в случае большого разбавления сырья паром. В последнее время применение различных катализаторов типа Шелл «105» и «205» дало возможность значительно сократить периоды регенерации. Рабочий период может длиться одну неделю при использовании катализатора «105» и больше при использовании катализатора «205» . Недавно на двух установках был применен катализатор, разработанный фирмой «Доу Кемикл Ко», но применение его требует регенерации паром и воздухом через каждый час работы -Более подробно все эти катализаторы рассмотрены ниже.

Фтористый водород. Подобно серной кислоте безводный фтористый водород является прекрасным катализатором алкилирования изопарафи-новых углеводородов пропиленом и более высокомолекулярными олефи-нами . И в этом случае разбавление водой и взаимодействие с сильно непредельными углеводородами, приводящее к образованию осадка, снижают активность катализатора. При использовании катализатора, содержащего 1% воды, в процессе алкилирования изобутана пропиленом при температуре 25° выход алкилата составлял 214% вес. ; при проведении же этого процесса с катализатором, содержащим 10% воды, образовывался изопропилфторид и практически не получалось алкилата. При алкилировании н-бутилена в присутствии катализаторов, содержащих 1,0% и 10% воды, был получен алкилат с выходами 199 и 192% соответственно, в присутствии же катализатора, содержавшего 26% воды, получался еяго/ьбутилфторид и небольшое количество алкилата.

Следует упомянуть о другом технологическом процессе, который, как сообщают, был позднее использован фирмой Копперс . В этом процессе применяется кислотный алюмосиликатный катализатор при условиях реакции, аналогичных режиму, применявшемуся при использовании катализатора UOP; сравнимыми получаются и выходы при одинаковом соотношении олефинов: ароматический углеводород. Быть может, наиболее интересными особенностями этого катализатора являются его стабильность и легкость регенерации при помощи регулируемого сжигания. Поэтому процесс желателен для реакции деалкилиро-вания тяжелых алкилатов, чтобы образующийся бензол возвращался в систему алкилирования.

Сырье конвертируют при температуре 450— 500° С в присутствии катализатора, расположенного в виде слоя высотой 3,5 м, содержащего 8% никеля. При использовании катализатора, содержащего 32% никеля, эффективность процесса возрастает

Имеющиеся в настоящее время катализаторы высокоэффективны и длительно сохраняют высокую активность. При длительном использовании катализатора направление реакции и ее продукты не изменяются.

При использовании катализатора «платина на окиси алюминия» небольшие количества воды замедляют гидрокрекинг и .ускоряют дегидроциклизацию, но не оказывают влияния на дегидрирование; аммиак ингибирует как гидрокрекинг, так и дегидроциклизацию. Мышьяк и свинец отравляют катализатор. Влияние воды можно устранить, добавляя к сырью минимальные количества хлористых алкилов. Предварительная очистка сырья описывается в работах .

Приемлемая каталитическая очистка газов окисления должна быть основана на использовании катализатора, работоспособного при температурах до 250 °С .

В последние годы в НПО «Леннефтехим» был разработан новый платиноэрионитный катализатор СГ-ЗП, сочетающий в себе свойства традиционных катализаторов риформинга на основе оксида алюминия и катализаторов селективного гидрокрекинга нормальных парафиновых углеводородов. При использовании этого катализатора октановое число бензина повышается не только за счет образования ароматических углеводородов, но и благодаря селективному гидрокрекингу парафиновых углеводородов нормального строения, отличающихся наиболее низкой детонационной стойкостью. Учитывая это, можно было ожидать при использовании катализатора СГ-ЗП получение бензина с высоким октановым числом при пониженном содержании ароматических углеводородов.

Изучение влияния соотношения компонентов катализатора на процесс окисления показало, что наибольший выход коллоидной высокодисперсной серы достигает при использовании катализатора с содержанием оксида хрома - 16... 18, оксида магния - 4,5...5,5, оксида ванадия - 3,5...4,2 % масс. Проведение процесса с катализатором содержащим оксид хрома менее 16%, при постоянном содержании оксидов магния и ванадия, приводит к снижению выхода коллоидной серы, по-видимому, вследствии недоокисления части сероводорода. При содержании оксида хрома более 18% наблюдается снижение выхода серы, что объясняется переокислением сероводорода. Изменение соотношения оксидов магния и ванадия приводят к аналогичным результатам .

Интересно, что при обследовании второй очериди ОГПЗ, степень конверсии определяли по содержанию SO2 в дымовых газах после печи дожига. В середине цикла была зафиксирована общая конверсия 99% при использовании катализатора А2/5 в реакторах установки Сульфрен и 99,8% - при использовании катализатора CR.

Было найдено 26, что изменения концентраций бензола, цикло-гексана и метилциклопентана в процессе гидрогенизации приближенно описываются уравнениями первого порядка. В работе 28 при использовании катализатора WS2 порядок по бензолу составлял 0,45, а по водороду — около 1,5, а в случае MoS2 порядок по бензолу был близок к нулевому, а по водороду — близок к первому. При изучении кинетики гидрирования бензола .в присутствии MoS2 в проточной установке найдено 29, что наиболее совпадающие результаты дает уравнение первого порядка по бензолу и нулевого по водороду, если мольное отношение водорода к бензолу не меньше трех.

Адаме с сотрудниками изучали кинетику окисления пропилена на катализаторах молибдата висмута. Они нашли, что по отношению к пропилену реакция будет первого порядка и не зависит от кислорода и других продуктов. Энергия активации составляет при 350—500 °С около 20 икал/моль. Молекулярный водород не влияет на образование акролеина и не окисляется. Наилучшая селективность в отношении образования акролеина достигается при использовании катализаторов молибдата висмута при 490—520 °С. Побочными продуктами))) будут угольная кислота, формальдегид и ацетальдегид.

Значительно лучшие результаты гидрокрекинга достигаются при использовании катализаторов с высокой кислотной и оптимальной гидрирующей активностями, достоинства которых применительно к промышленным видам сырья заключаются в следующем.

Гудроны считаются неподходящим видом сырья для каталитического крекинга даже при использовании катализаторов низкой активности. Мазуты, содержащие умеренное количество асфальтово-смолистых веществ, являются сырьем установок гудрезид .

Рассмотренная классификация катализаторов конверсии углеводородного сырья по условиям их применения использована нами зхесь для систематизации и обработки сведе! ил об использовании катализаторов такого типа. Сгруппированная таким образом информация о катализаторах представлена в табл. 11—32. Источником этой информации послужили рефераты РЖХимия за 20 лет.

Каталитическим дегидрированием этилбензола в больших масштабах получают стирол. Условия образования бутадиена из н-бутана или w-бутенов применимы также и для получения стирола. В термическом дегидрировании при температурах свыше 600° С выход стирола колеблется от 50 до 55%, но при использовании катализаторов уже при более низких температурах превращение почти полностью заканчивается . В присутствии инертного рзабавителя наблюдается более высокий выход стирола и значительно меньший крекинг углеводородов . Так как катализатор стареет, температура реакции постепенно увеличивается с 600 до 660° С. При превращении за проход около 35—40% общий выход стирола составляет около 90% . Подобным же образом можно дегидрировать и другие алкилбензолы. Так, например, изопропилбензол дает а-метилстирол , однако при жестких условиях дегидрирования получается от 15 до 30% стирола .

7. Изучено влияние углеводородного и фракционного составов перерабатываемых бензиновых фракций на качество катализатов, получаемых при использовании катализаторов риформинга типа АП-64 и КР-110 и нового платиноэрионитного катализатора СГ-ЗП. Установлено, что для получения катализата, по фракционному составу близкого товарному авиабензину ?-91/115, целесообразно перерабатывать фракцию,

Очевидно, что при использовании катализаторов деарома-тизации с умеренной гидрообессеривающей активностью получить «экологически чистое» дизельное топливо в одну стадию нельзя. Поэтому была использована комбинация из двух катализаторов. Следует отметить возможность применения на первой стадии катализаторов гидрообессеривания, хорошо зарекомендовавших себя в промышленных условиях. Принятая последовательность операций в предлагаемом двухстадийном процессе позволяет поддерживать оптимальные условия как на стадии гидрообессеривания, так и на стадии деароматиза-ции.

При использовании катализаторов XZ-25 и XZ-30 образуется меньше водорода, чем на обычном катализаторе. Это обусловлено, по-видимому, меньшим влиянием на них металлов. Имеется опыт регенерации цеолитного катализатора при 638—660 °С без заметного отравления. Влияния хлоридов на действие металлов не наблюдалось . В более поздней работе отмечается, что наличие ионов хлора в сырье каталитического крекинга способствует 'протеканию термического крекинга.

Следует заметить, что при использовании катализаторов с меньшей активностью, чем у никеля на кизельгуре, дозировку их

2. Для реакций с меньшим экзотермическим эффектом, особенно при использовании катализаторов, работающих удовлетворительно в широком интервале температур, применяются реакторы колонного типа с несколькими слоями катализатора и встроенными теплообменниками между слоями катализатора.

Промышленная реализация процессов кислотно-каталитического алкилирования основана на использовании катализаторов HaSO4, HF и комплексов А1С13. В последние годы фирмой Exon Corp. подготовлен к промышленному внедрению способ алкилирования с использованием FSO3H.