Главная -> Словарь

Используемых растворителей

и использовании концепций среднего диаметра молекул сырья и среднего диаметра пор катализатора не позволяют их считать достаточно строгими относительно физико-химических принципов, положенных в основу механизма протекающих реакций. Тем не менее они вполне применимы для обработки результатов испытания различных образцов катализатора в стандартных условиях и на .базе упрощенного математического анализа проводить отбор наиболее эффективных образцов. Естественно, для обеспечения возможности проведения математической обработки необходимо определять все физико-химические показатели сырья и катализатора, включенные в представленные выше зависимости. Также необходимо располагать результатами экспериментов, проводимых для оценки параметров уравнений формальной кинетики. В частности, кажущаяся константа скорости реакции в уравнении , и может быть определена из уравнения или и использована в дальнейшем для определения неизвестных параметров уравнений диффузионной кинетики. К числу таких параметров, определение которых представляется сложным, могут быть отнесены Л,- и Д» . В целом комплексное использование методов формальной и диффузионной кинетики для обработки результатов экспериментов по исследованию процессов каталитического гидрооблагораживания нефтяных остатков позволяет получить более надежные результаты как для разработки технологии, так и для подбора эффективных катализаторов. В зарубежной литературе последних лет появились ряд публикаций, посвященных вопросам поиска оптимальной поровой структуры катализаторов для процессов каталитического гидрооблагораживания нефтяных остатков с применением математических методов, основанных на принципах диффузионной кинетики . Наиболее интересные результаты получены на базе развиваемых в последнее время представлений о протекании основных реакций в режиме конфигурационной диффузии. Учитывая большое влияние на эффективность используемых катализаторов накопления в порах отложений кокса и металлов, необратимо снижающих активность катализаторов, наибольшее внимание уделяется анализу закономерностей изменения физико-химических свойств гранул катализатора в процессе длительной эксплуатации. В качестве примера рассмотрим результаты анализа влияния размера пор катализаторов на скорость деметаллизации нефтяных остатков . Авторы предложили следующую зависимость для определения скорости деметаллизации с учетом физических свойств катализатора и времени его работы: „

Известны работы , в которых изучалось распределение углерода по грануле закоксованного катализатора. Так , было показано, что в зоне накопления металлов содержание углерода минимальное. По данным углерод равномерно распределяется по зерну катализатора. По данным при гидрогениза-ционной переработке остатков кокс отлагается преимущественно в зоне наружного слоя гранулы катализатора. Такие несогласующиеся результаты могут быть объяснены различием свойств используемых катализаторов и перерабатываемого сырья, длительностью проведенного эксперимента.

Все промышленные катализаторы крекинга содержат окиси кремния и алюминия. Были приготовлены . Еще на первой стадии развития крекинг-процессов было найдено, что эффективность различных катализаторов может меняться в широких пределах. Были разработаны стандартные методы для эмпирического определения активности катализаторов. Такие методы не только дали возможность контролировать производство катализаторов, но также помогли разработке новых более совершенных катализаторов. Эти методы основаны на определении активности катализатора в стандартных условиях, приближающихся к условиям работы промышленных установок.

/ Процессы изомеризации парафиновых углеводородов можно разделить в зависимости от используемых катализаторов: осуществляемые на хлориде алюминия, на алюмоплатиновых катализаторах, промотиро-ванных фтором и хлором, на металлцеолитсодержащих катализаторах, на фторидах металлов V и VI групп периодической системы.

Требования к каталитическим процессам в значительной степени определяются составом и характеристиками углеводородного сырья , а также активностью и селективностью используемых катализаторов. Режимы современных установок каталитического крекинга отличаются высокими температурами процесса и скоростями подачи сырья, повышенными давлениями в реакторном блоке.

Использование современных аналитических методов и последующая количественная интерпретация результатов с учетом как условий протекания реакции, так и физических и химических характеристик используемых катализаторов и реагентов

и находится в соответствии с дегидратирующей способностью используемых катализаторов D2SO4 и BF3-D2O. Установленная симбатность между разными положениями полиметиленовых фрагментов углеводородов II и III может быть объяснена равновесием между катионом IV и олефинами V—VI. Высокое содержание дейтерия в метильнои группе индана, различия в распределении этого изотопа между идентичными углеродными атомами I и II указывают на важную роль в этом распределении соответствующих промежуточных соединений.

Эффективность данных процессов определяется в первую очередь активностью, селективностью и стабильностью используемых катализаторов. В процессе эксплуатации наблюдается ухудшение этих характеристик. Для современных каталитических процессов нефтепереработки и нефтехимии наиболее распространенная причина ухудшения показателей-отложение кокса на поверхности катализатора .

Таким образом, появление стадии окислительной регенерации значительно усложняет технологические схемы и аппаратурное оформление процессов. Она существенно влияет на их экономику, а для каталитического крекинга даже определяет рентабельность и конкурентоспособность различных вариантов этого процесса. История создания и развития таких важных каталитических процессов нефтепереработки и нефтехимии, как крекинг, риформинг, дегидрирование, гидрокрекинг и гидроочистка неразрывно связана с решением проблем окислительной регенерации используемых катализаторов. Естественно, чтб "эта стадия привлекает к себе пристальное внимание исследователей уже не одно десятилетие. Результаты ранних исследований закономерностей окисления кокса обобщены в работе , опубликованной 20 лет назад. С тех пор в научной литературе накоплены, новые сведения по теории и практике окислительной регенерации катализаторов и назрела необходимость систематизировать и обобщить имеющийся материал, рассмотреть в тесной взаимосвязи характеристики кокса, образующегося на катализаторах, механизм и кинетику его окисления^ изменение свойств катализаторов при регенерации, основы промышленной технологии и аппаратурного оформления процесса.

Различие в расходных показателях процессов объясняется, с одной стороны, технологией производств и их отлаженностью, а с другой, свойствами используемых катализаторов. В настоящее время в промышленности используются катализаторы, обеспечивающие выход малеинового ангидрида 68 — 72% в расчете на пропущенный бензол, но уже имеются катализаторы, позволяющие увеличить выход ангидрида до 75 — 78% . Это ванадий-молибденовые катализаторы, модифицированные фосфором, титаиом, бором и серебром .

Расход водорода на гидроочистку тяжелых нефтепродуктов зависит от состава исходного сырья, содержания в нем серы, содержания серы в гидрогенизате, а также от схемы установки гидроочистки и качества используемых катализаторов. Можно принять расход водорода на гидроочистку вакуумного газойля до содержания серы в гидрогенизате 0,2—0,3% от 0,6 до 0,9?/о . Расход водорода

кристаллизации, применению и типу используемых растворителей, способу отделения выкристаллизовавшегося парафина от депарафинированного раствора и другим технологическим признакам. Классификацию этих процессов удобно провести по типу применяемых растворителей, разделив их на следующие группы: депарафинизация непосредственной кристаллизацией без растворителей, депарафинизация в углеводородных растворителях-разбавителях или в избирательных полярных растворителях. j/ Наиболее простыми и дешевыми являются процессы депарафинизации непосредственной кристаллизацией без применения растворителей. В этих процессах исходный продукт охлаждается в кристаллизационных устройствах до нужной температуры и выкристаллизовавшийся парафин из охлажденного продукта удаляется фильтрацией на фильтрпрессах под повышенными давлениями. В результате фильтрации получаются два продукта: фильтрат, являющийся депарафинированным продуктом, и гач, представляющий собой концентрат парафина с содержанием парафина примерно 60—80%. Гач направляется далее на обез-масливание для изготовления технического парафина-сырца, а из него после очистки получают товарный технический парафин.

На заводах по добыче бензола широко распространено длительное повторное использование абсорбентов; это связано с желанием избежать неприятного процесса повышения плотности используемых растворителей . Изменение плотности обусловлено загрязнением масла соединениями серы и смолами, которые несет в себе газ, и реакциями этих веществ друг с другом и с абсорбентом, особенно если последний представляет производное каменноугольной смолы.

Выходы битумов А, полученных при экстрагировании болгарских углей, составляют 5,0 — 11,4% в зависимости от используемых растворителей. Эти битумы содержат довольно мало восков и очень много смол , поэтому они не находят широкого использования в промышленности .

Количество выделяемых битумов из торфов колеблется от 5 до 19 мас.% в зависимости от их вида, используемых растворителей и условий выделения. Максимальное количество битумов характерно для верховых торфов. Связано это с повышенным содержанием в исходном растительном материале смол и восков.

Поскольку растворители, составляющие подвижную фазу, летучи и в системе детектирования жидкостного хроматографа с датчиком по теплопроводности не могут дать пиков, необходимых для расчета, перед подачей подвижной фазы в колонку вводится раствор какого-либо высококипящего нефтепродукта в подвижной фазе. Благодаря этому на хроматограмме фиксируются высококипящие компоненты нефтепродукта, время проявления которых равно времени удерживания используемых растворителей .

Количество выделяемых битумов из торфов колеблется от 5 до 19 мас.%. в зависимости от их вида, используемых растворителей и условий выделения. Максимальное количество битумов характерно для верховых торфов. Связано это с повышенным содержанием в исходном растительном материале смол и восков,

Во второй главе приведены краткие характеристики используемых растворителей и реагентов, применяемые для них методы очистки. Описана методика исследования экстракционных равновесий и используемые приемы обработки экспериментальных данных.

Как следует из результатов исследований, большое влияние на скорость реакции переаминирования оказывает природа используемых растворителей.

Поскольку растворители, составляющие подвижную фазу, летучи и в системе детектирования жидкостного хроматографа с датчиком по теплопроводности не могут дать пиков, необходимых для расчета, перед подачей подвижной фазы в колонку вводится раствор какого-либо высококипящего нефтепродукта в подвижной фазе. Благодаря этому на хроматограмме фиксируются высококипящие компоненты нефтепродукта, время проявления которых равно времени удерживания используемых растворителей .

Экстракция. При обработке углей растворителями извлекаются битумы, количество и состав которых зависят от химической природы как используемых растворителей, так и обрабатываемых углей. Применение растворителей, кипящих при температуре не выше 100°С, позволяет извлекать компоненты угольного вещества без изменения состава их и твердых остатков, что имеет большое значение для изучения химической структуры угля. Битумы представляют собой смеси смол, вос-ков и жиров, которые по составу подразделяются на группы А, В и С. Выделение смесей зависит от условий экстракции и химического состава растворителя. Так, при экстракции бензолом или спиртобензольной смесью выделяются битумы груп-

Большое практическое значение имеют установленные зако-Бомерности несовместимости продуктов ожижения и используемых растворителей, а также рекомендации по выбору оптимального состава растворителей в зависимости от элементного и структурного составов углей различной степени метаморфизма. Необходимость улучшения технико-экономических показателей процессов гидрогенизации потребовала дальнейшего изучения механизма реакции диспропорционирования водорода между донорными компонентами пастообразователя и углем. Неоценимую информацию при решении этой проблемы дали исследования с модельными соединениями.