Главная -> Словарь

Исследованные катализаторы

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: „

Четвертый раздел приложения написан совместно с Е. Я. Лапи-гой, оказавшим большую помощь автору при обсуждении и получении отдельных результатов работы в процессе подготовки книги к изданию, за что автор выражает ему глубокую благодарность. Автор весьма признателен также В. М. Ентову, В. А. Каминскому, Э. Г. Синайскому, Н. М. Байкову, Л. И. Голомштоку, Г. А. Ха-луше и многим другим, с которыми он начинал работу по исследованию процессов подготовки нефтей и дискуссии с которыми оказали существенное влияние на формирование его взглядов в этой области.

К и р п и ч е в М. В., Теория подобия, Изд. АН СССР, 1953. Г у х м а н А. А., Введение в теорию подобия, Изд. «Высшая школа», 1963. Г у х м а н А. А., Применение теории подобия к исследованию процессов

В литературе имеется много данных по исследованию процессов сернокислотной очистки, по химической природе и свойствам продуктов сульфирования, удаляемых из нефтепродуктов 110-12))).

В последнее время ряд работ по исследованию процессов каталитического крекинга нефтепродуктов в присутствии алюмосиликатов привел некоторых авторов к выводу о возможности образования углеводородов нефти из «первичной» нефти путем контактирования последней с природными алюмосиликатами в условиях невысоких температур при повышенных давлениях. Так, Ф р о с т

давность с дорожными материалами, количественной оценке которой посвящена одна из статей сборника. Представленные статьи включают совершенно новый материал по разработке физико-химических методов исследования нефтепродуктов, по исследованию процессов ректификации, сырья коксования,битумов, мезофазных превращений и пр. Данные каждой работы могут быть использованы при проведении различных исследований.

В четвертой главе исследуются вопросы организации и поддержания оптимальных режимов в СКС с газооборотом. Разрабатываются алгоритмы управления замкнутой системой. Поскольку оптимальное функционирование замкнутой системы во многом зависит от организации процессов на стадии выделения триоксида серы , первая часть главы посвящена исследованию процессов выделения SO3 из контактного газа.

давность с дорожными материалами, количественной оценке которой посвящена одна из статей сборника. Представленные статьи включают совершенно новый материал по разработке физико-химических методов исследования нефтепродуктов, по исследованию процессов ректификации, сырья коксования,битумов, мезофазннх превращений и пр. Данные каждой работы мохуг быть использованы при проведении различных исследований.

История вопроса. Многочисленные экспериментальные данные по исследованию процессов алкилирования бензола и его гомологов олефинами, галоидными алкилами, спиртами и другими алкилирующими агентами свидетельствуют о последовательном замещении атомов водорода в бензольном ядре алкильны-ми группами. Анализируя механизм сернокислотного алкилирования, авторы работы приходят к выводу о независимом и параллельном образовании мо-но- и диалкилбензолов, хотя последовательность образования алкилбензолов в реакциях алкилирования убедительно была показана еще Якобсеном и несколько позднее Аншютцем на пр-имере синтеза по-лиметилбензолов.

Изложены обоснования уоловий, при которых вода, растворенная в топливе, выделяется в жидкую фазу. Приведены результаты экспериментов по исследованию процессов выделеняя раотворенной воды из топлива в жидкую фазу.

В связи с поставленной задачей, первые три главы представленной работы посвящены исследованию процессов разделения 'нефтяных фракций и искусственных углеводородных смесей. Были использованы реакции комплексообразования с тиомочевиной и мочевиной, молекулярные сита с размером каналов 5—

Для опытов применяли 2-метилпентен-1 со степенью чистоты не менее 90%, содержащий в качестве примесей гексены . При расчетах это учитывалось. Ниже перечислены исследованные катализаторы:

В работе на примере гидрирования циклопропана исследована удельная каталитическая активность ряда нанесенных и ненанесенных металлических катализаторов и определена активная поверхность металла. В качестве катализаторов использовали Ni, Co, Mo, Rh, Pt и Pd, нанесенные на А12О3, кизельгур и активированный уголь, а также Pt- и Pd-черни. Активность и поверхность катализаторов определяли методом импульсного отравления поверхностных активных центров оксидом углерода. Установлено, что наиболее активными и селективными являются Ni-катализаторы, восстановленные при 360 °С. Показано, что в присутствии Ni, Co, Мо и Rh проходит как гидрогенолиз циклопропана, так и его гидрокрекинг; на Pt и Pd крекинг не протекает. По общей активности исследованные катализаторы располагаются в ряд: Rh Ni Pd Pt Mo Co, по активности в реакции гидрокрекинга получен иной ряд: Ni Со Mo Rh Pt, Pd. Эти результаты показывают, что примененный метод с использованием гидрогенолиза циклопропана в качестве модельной реакции дает возможность быстро и достаточно точно определять удельную активность металлсодержащих катализаторов и поверхность металла. Полученные результаты хорошо согласуются с данными, найденными классическими методами.

Сравнение степени превращения асфальтита в присутствии различных катализаторов, а также эффективных констант скоростей реакции дает возможность исследованные катализаторы расположить в ряд FeCb ZnCb SnCl2 SnCU TiCl4 A1C13.

Цеолиты типа Y оказались более активными, чем типа X. Исследованные катализаторы по активности располагались в ряд: SmY fHY CaY ;CaX. Цеолиты NaX и NaY неактивны. Результаты

кажущаяся энергия активации состав л нет 58 кДж/моль, т.е. также укладывается в этот интервал. Такой диапазон изменения энергии активации незначителен и с учетом погрешности эксперимента можно считать, что ^каж на изученных катализаторах постоянна. Несмотря на это, как видно из рис. 1.7, исследованные катализаторы отличаются по активности в 4—6 раз. Отметим также, что постоянство энергии активации наблюдали при гидрировании этилена на металлических .катализаторах .

активности исследованные катализаторы располагаются в ряд HY CaY NaY. Отмечено, что реакция глубокого окисления исходного спирта и продуктов его превращения практически не протекает: выход СО2 незначителен.

На возможность проведения реакции окислительного дегидрирования изопеитана до изоленте нов и изопрена на катионных формах цеолита типа А обращено внимание в работах . В качестве катализатора в этой реакции были исследованы различные образцы цеолита А, содержащего ионы переходных элементов: Zr, Со, Сг, Fe, а также К- и Са-формы этого цеолита. При температуре 540° С и отношении /-CsHi2 : О2 = 1 : 1,81 исследованные катализаторы по активности в окислительном дегидрирования изопентана располагались в ряд: ZrA СоА CrA FeA СаА КА. Селективность процесса оказалась невысокой. Так, для наиболее активной Zr-формы цеолита А конверсия изопентана составила 29;4% при селективности по изопрену 5,7% и по изопентенам 19,7%. Эти показатели для К- и Са-форм цеолита составили соответственно 14; 2,25; 3,4 и 18,5; 2,41; 10,2. Хотя активность и селективность катионных форм цеолита А в окислительном дегидрировании изопентана оказались неоптимальными, сам факт проявления каталитической активности в этой реакции щелочными и щелочноземельными формами цеолита А представлял большой интерес. К сожалению, в данном процессе не были изучены каталитические свойства катионных форм цеолитов других типов.

К катализаторам основного типа относятся также оксиды редкоземельных элементов, находящие применение в качестве катализаторов самых различных реакций, в том числе и реакций окисления . Оксиды редкоземельных элементов, а также их фосфаты и соли карбоновых кислот применяют в реакциях неполного окисления метана и жидкофазного окисления циклогексанона в адипиновую кислоту . В последнем случае при температуре 100 °С конверсия циклогексанона достигает 98% при селективности образования адипиновой кислоты 84%, т.е. исследованные катализаторы являются достаточно эффективными в данном процессе.

Обработка результатов по пиролизу на кислотных катализаторах показала, что все исследованные катализаторы дают схожее распределение продуктов по температуре. В области низких температур, независимо от наличия промотирую-щего металла и разбавления сырья водяным паром, преобладают углеводороды Сз — С4, что указывает на протекание реакций по карбоний-ионному механизму. С ростом температуры происходит увеличение содержания в газе этилена и снижение концентрации пропилена , что указывает на изменение механизма распада с карбоний-ионного на радикально-цепной.

Анализ данных по качеству гидрогенизатов для исследуемых катализаторов показал, что по содержанию в гидрогенизате фракций, выкипающих до 350 и 500°С, исследованные катализаторы различаются незначительно. Анализ элементного состава гидрогенизата указывает на то, что по деазотирующей активности катализаторы в начальный период имеют близкие показа-

мента показали, что все испытанные натриевые формы катализаторов не имеют изомеризующей активности. Кальциевые формы цеолитных катализаторОгВ типа X имеют лучшую активность, чем соответствуюш,ие натриевые формы. Существенное улучшение изомеризующих свойств получается пр'и использовании катализатора на основе типа Y. Платина , нанесенная на CaY, являетсяправю'сходньгм катализаторо'М мзомеризац'ки н-ал-канов состава Cs—Се- По своей изомер'изующей активности исследованные катализаторы располагаются в следующей последовательности: мелкопористые молекулярные сита