Главная -> Словарь

Избирательности растворителя

В процессе работы установки каталитического крекинга катализатор, находящийся в системе, теряет активность, и избирательность его ухудшается — происходит старение катализатора. Существуют два вида старения катализатора: нормальное старение с постепенным снижением активности катализатора, но без существенного изменения его избирательности, и ненормальное, сопровождающееся резким ухудшением избирательности катализатора.

Если в катализаторе содержатся соли серной кислоты, то в условиях каталитического крекинга может образоваться сероводород за счет восстановления их водородом, что, как показывалось выше, приведет к падению избирательности катализатора.

Поддержание достаточно высокой активности катализатора на установках каталитического крекинга имеет первостепенное значение. В отдельных случаях в целях поддержания активности катализатора на требуемом уровне часть «равновесного» катализатора периодически выводят из системы и заменяют свежим. Надо всегда помнить, что при недостаточной активности катализатора снижается глубина превращения. Глубину превращения сырья можно увеличить повышением температуры и давления, усилением циркуляции катализатора и уменьшением объемной скорости . Однако при недостаточной активности и избирательности катализатора регулировка режима только путем изменения этих факторов процесса может привести к снижению производительности и ухудшению экономических показателей работы установки.

Избирательность катализатора. Общепринятого-метода оценки избирательного действия катализаторов крекинга нет. Часто пользуются следующим отношением для характеристик» избирательности катализатора:

Критериями избирательности катализатора служат также фак-торь^вкоксообразования и газообразования . Фактор коксо-юбраЖвания численно равен отношению выхода кокса, получаю-* щегДр при крекинге стандартного сырья в слое испытываемого образца катализатора, к выходу кокса при крекинге того же сырья и с той же глубиной его превращения в слое эталонного катализатора. Тождественно этому фактор газообразования численно равен отношению соответствующих выходов крекинг-газов.

С утяжелением мазута выход бензина понижается, а выход «окса существенно возрастает. Установки гудрезид проектируются так, чтобы не допустить снижения избирательности катализатора, которое может быть вызвано накоплением на нем тяжелых металлов , содержащихся в тяжелых остаточных видах сырья. Кроме того, предусматривается возможность переработки на таких установках не только мазутов, но и соляровых дистиллятов.

Данные табл. 24 показывают, что при использовании промотора Rex-121 увеличивается выход алкилата на 5.5% и уменьшается расход изобутана и кислоты соответственно на 8,3 и 14,2%. При использовании промотора изменяется цвет отработанной кислоты: вместо черной она становится темно-красной. Это свидетельствует о большей избирательности катализатора — меньшей интенсивности побочных реакций, приводящих к образованию высокомолекулярных продуктов, растворенных в кислоте. Повышение избирательности реакции подтверждается и составом получающегося алкилата .

Следует отметить, что присутствие в катализаторах окислов железа , натрия , кальция нежелательно, так как приводит к ухудшению стабильности и избирательности катализатора. Порошкообразный алюмосиликатный катализатор характеризуется насыпным весом, структурой, механической прочностью, каталитической активностью, тер-мо- и пяроустойчивостыо, регенерируемсстью.

В описанной выше конструкции реактора при сравнительно небольшой глубине контактного слоя необходимо обеспечить быстрое и тщательное смешение бутилена и пара, чтобы избежать образования зон с повышенной концентрацией бутиленов, что могло бы нежелательно отразиться на избирательности катализатора. Для смешения пара с бутиленом непосредственно надкатализаторным слоем применяют смесители инжекцион-ного типа, запроектированные так, чтобы обеспечить минимальное завихрение газа в реакторе. Поскольку реакция дегидрирования проводится при температурах, при которых скорость пиролиза углеводородов С4 довольно заметна, необходимо по возможности снизить продолжительность действия на бутилен высокой температуры до контактирования.

Снижение давления процесса требует изменения качества катализаторов. Именно в этом направлении в настоящее время и идет их усовершенствование. Повышается чистота исходных продуктов, уточняется рецептура, вводятся новшества на различных стадиях приготовления катализаторов, наряду с платиной используются и другие драгоценные и редкие металлы. Разработаны новые биметаллические катализаторы на основе платины и рения , обладающие исключительной способностью вести процесс риформинга при пониженном давлении и увеличивать выход водорода и ароматических углеводородов, без снижения активности и избирательности катализатора риформинг ближневосточного прямогонного бензина, содержащего 36% циклических компонентов, давал в среднем за 7 месяцев непрерывного пробега 95-октановый продукт; срок службы катализатора достиг 15,1 ма/кг. После 7 месяцев потребовалось сравнительно небольшое повышение температуры сырья на входе в реактор . Выход риформинг-бензина и образование газа оставались почти постоянными, что свидетельствует о высокой и устойчивой активности и избирательности катализатора. Обычно снижение выхода, вызываемое падением дегидрирующей активности катализатора, сопровождается значительным сдвигом газообразования . Следовательно, относительное газообразование может служить-весьма чувствительным показателем изменения избирательности катализатора.

Для оценки избирательной способности растворителей в настоящее время также нет единой методики. Об избирательности растворителя можно судить по разности таких показателей, как плотность, индекс вязкости, коэффициент преломления или анилиновая точка.

Для характеристики избирательности растворителя для этого же процесса можно пользоваться уравнением А.З. Биккулова:

Ориентация соединяющих линий играет важную роль при определении избирательности растворителя, как показано на рис. 6 для системы, в которой растворителем является триэтиленгликоль, а углеводородными компонентами, подлежащими разделению, толуол и w-гептан. При добавлении растворителя к смеси этих двух компонентов состава М получается система состава X. После встряхивания эта система разделяется на слой экстракта состава Т и слой рафината состава L, где Т и L — концы соединяющей линии TL. Если отделить эти слои друг от друга и выделить из них растворитель путем отгонки или отмывки, то их состав определится прямыми пунктирными линиями ATE и ALR, проведенными непосредственно из вершины А, соответствующей чистому растворителю. Такие линии называются изологическими, т. е. линиями равного отношения, потому что отношение концентраций двух компонентов остается вдоль этих линий постоянным при введении или удалении третьего компонента.

Растворители, применяемые во всех этих экстракционных процессах, представляют собой неуглеводородные продукты. Промышленное применение получили фурфурол, фенол, Д, /З'-дихлорэтилсвый эфир , нитробензол, сернистый ангидрид и диэтиленгликоль. Иногда для повышения содержания ароматических соединений в экстракте эти растворители могут использоваться в сочетании с легкими нефтяными фракциями. В некоторых случаях для увеличения избирательности растворителя или для регулирования его растворяющей способности в нем растворяются небольшие количества воды.

Так как рафинат и экстракт, полученные при очистке хлорексом, наиболее резко различаются по свойствам, особенно по значению индекса вязкости, то и избирательность этого растворителя более высокая. Для характеристики избирательности растворителя можно пользоваться следующим уравнением :

Избирательность растворителя изменяется при введении в молекулу второй функциональной группы, причем, если эта группа образует -водородную связь, то избирательность снижается. Если вторая функциональная группа не способна к образованию водородной связи, то снижается избирательная способность только тех растворителей, у которых она была очень высокой. На избирательность растворителя влияет также структура радикала при одинаковой функциональной группе, причем избирательность снижается в такой .последовательности: тиофеновое кольцобензоль-ное кольцофурановое кольцоалифатический радикал. При введении алкильного радикала в молекулу полярного растворителя его избирательность может как повышаться, так и понижаться, в зависимости от того, что будет превалировать — рост дисперсионного взаимодействия, снижающего избирательность, или уменьшение теплового движения молекул. Поэтому растворитель обладает высокой избирательностью только при определенном соотношении углеводородного радикала и функциональной группы, которые обусловливают его дисперсионные и полярные свойства. Нарушение этого соотношения приводит к снижению избирательности растворителя.

Так как рафинат и экстракт, полученные при очистке хлорексом, наиболее резко различаются по свойствам, особенно по значению индекса вязкости, то и избирательность этого растворителя более высокая. Для характеристики избирательности растворителя можно пользоваться следующим уравнением :

Избирательность растворителя изменяется при введении в молекулу второй функциональной группы, причем, если эта группа образует водородную связь, то избирательность снижается. Если вторая функциональная группа не способна к образованию водородной связи, то снижается избирательная способность только тех растворителей, у которых она была очень высокой. На избирательность растворителя влияет также структура радикала при одинаковой функциональной группе, причем избирательность снижается в такой последовательности: тиофеновое кольцо ^-бензольное кольцофурановое кольцоалифатический радикал. При введении алкильного радикала в молекулу полярного растворителя его избирательность может как повышаться, так и понижаться, в зависимости от того, что будет превалировать — рост дисперсионного взаимодействия, снижающего избирательность, или уменьшение теплового движения молекул. Поэтому растворитель обладает высокой избирательностью только при определенном соотношении углеводородного радикала и функциональной группы, которые обусловливают его дисперсионные и полярные свойства. Нарушение этого соотношения приводит к снижению избирательности растворителя.

творителя, тем более четко разделяются 'компоненты. Более избирательный растворитель имеет большую величину коэффициента распределения К- Увеличение растворяющей способности позволяет растворить больше извлекаемых компонентов, т. е. снизить расход растворителя. Повышение растворяющей способности обычно связано с уменьшением избирательности растворителя.

Для повышения взаимной растворимости растворителя и исходной смеси, понижения температуры растворения и избирательности растворителя в систему добавляют компонент, хорошо растворяющийся как в растворителе, так и в исходной смеси. Например, такую роль играет бензол при очистке масел жидким сернистым ангидридом.

Для повышения взаимной растворимости компонентов, понижения температуры растворения и избирательности растворителя в систему добавляют компонент, хорошо растворяющийся как в растворителе, так и в исходной смеси. Такова роль бензола при очистке масел жидким сернистым ангидридом.