Главная -> Словарь

Катализаторах оксидного

На бифункциональных катализаторах, обладающих дегидро — гидрирующей и кислотной активностями, изомеризация протекает по следующей схеме:

Восстановление ненасыщенных альдегидов и кетонов в спирты с сохранением С—С-связи происходит преимущественно на оксидных катализаторах, обладающих способностью к селективному восстановлению кислородсодержащих соединений. При этом нужно подбирать достаточно мягкие условия, чтобы избежать побочных процессов перераспределения водорода с образованием насыщенных спиртов:

Расход катализатора в результате его растворения в углеводо-родах, гидролиза и образования комплекса с ненасыщенными побочными продуктами и в этом случае довольно велик . Высокий расход катализатора, его коррозионная агрессивность и ряд технологических трудностей привели к вытеснению этого процесса изомеризацией н-парафинов на бифункциональных катализаторах, обладающих гидрирующей-детидрируюшей и кислотной активностью; процесс изомеризации с применением А1С13 теряет значение.

Гидрокрекинг — процесс переработки различных нефтяных дистиллятов под давлением водорода при умеренных температурах на бифункциональных катализаторах, обладающих кислотными и гидрирующими свойствами. Последнее позволяет получать без образования кокса продукты, во многом сходные с продуктами каталитического крекинга, но значительно менее ароматизованные, очищенные от гетероатомов и не содержащие олефиновых и диеновых углеводородов. Большая гибкость процесса и возможность получения из данного сырья различных продуктов высокого качества при наличии "больших ресурсов водорода, получаемого при каталитическом риформинге, привели к быстрому нарастанию мощностей установок гидрокрекинга.

Процесс гидрокрекинга отличается высокой гибкостью как в отношении используемого сырья — от легких бензиновых фракций до тяжелых нефтяных остатков, так и по характеру получаемых продуктов — от сжиженных газов до гидроочищенного котельного топлива и высокосортных масел. В зависимости от свойств сырья и характера получаемых продуктов процесс проводят в интервалах температур 350—450 °С и давлений 7—20 МПа. Процесс может быть реализован в одну или две стадии. В двухступенчатом процессе первая стадия является, по существу, процессом гидроочистки. Ее основное назначение — удаление соединений серы и азота, отравляющих, соответственно, гидрирующий и крекирующий компоненты катализатора . Вторая стадия — гидрокрекинг очищенного и облегченного сырья на катализаторах, обладающих крекирующей и гидрирующей функциями. Основные гидрирующие компоненты катализатора: Pd, NiS^ или NiS.t—• WSy. Основные крекирующие компоненты: кислотная форма цеолитов типа Y, аморфные алюмосиликаты или магнийсиликаты .

Поведение ароматических углеводородов в условиях гидрокрекинга при высоких парциальных давлениях водорода на катализаторах, обладающих сильными гидрирующими функциями, изучено довольно подробно .

На первой ступени достигается некоторое уменьшение молекулярной массы сырья, происходит его насыщение водородом и полностью или частично удаляются сера, кислород и азот в виде сероводорода, воды и аммиака. Лучшими катализаторами первой ступени являются осерненные окислы вольфрама и никеля. Возможно также применение сероустойчивого алюмокобальтмолибденового катализатора. Во второй ступени сырье, подготовленное в первой ступени процесса, подвергается глубокому крекингу под давлением водорода на стационарных катализаторах, обладающих большим сроком службы.

Процесс гидрокрекинга нефтяных дистиллятов проводят на полифункциональных катализаторах, обладающих гидрирующе-расщепля-ющими свойствами.

Роль катализатора. Как указывалось выше, гидрокрекинг проводят на бифункциональных катализаторах, обладающих одновременно гидрирующей и крекирующей активностью. Очевидно, что здесь возможен весьма широкий выбор каталитически активных веществ, так как известно очень большое число гидрирующих и неменьшее число крекирующих катализаторов. В литературе опубликовано очень большое число статей, посвященных эксплуатационным характеристикам различных гидрокрекирующих катализаторов.

Как видно из обсуждаемых данных, на катализаторах, обладающих кислотностью, реакция дегидрирования наблюдается только в превращении углеводородов, в то время как в случае спиртов протекает лишь их дегидратация. Это подтверждается также данными работы , в которой показано, что на таком сильно кислотном катализаторе, каким является аморфный алюмосиликат, тетралин подвергается дегидрированию в нафталин, наряду с гидрогенолизом по связи С^-Смь и изомеризацией в 1- и 2-метилинданы.

На бифункциональных катализаторах, обладающих дегидрогид-рирующей и кислотной активностями, изомеризация протекает по следующей схеме:

Применение катализаторов, включающих оксиды металлов переменной валентности, для окислительной конверсии нефтяных остатков является весьма перспективной областью. Использование данных катализаторов характеризуется рядом особенностей и закономерностей, касающихся химизма и механизма превращений углеводородов сырья, физико-химических свойств получаемых продуктов, характера и количества коксовых отложений. В связи с этим исследование превращений ТНС на катализаторах оксидного типа в процессе ОКК представляет чисто научный интерес, а также может иметь большое практическое значение для нефтепереработки и нефтехимии.

Были рассмотрены различные механизмы окисления углеводородов на оксидах металлов, в результате чего предложена схема окисления метана на кислотных катализаторах оксидного типа .

оксиды Си и Сг. Все нанесенные катализаторы более активны. Так, содержание в газе СО2, который получен на оксидах железа, нанесенных на окись алюминия, более чем в 3 раза превышает аналогичный показатель, зафиксированный для монолитного железоокисного катализатора. Это объясняется большей активной поверхностью катализаторов в нанесенной форме и их большей эффективностью в окислительных процессах соответственно. Ранее рассмотрен стадийный механизм протекания процессов окисления углеводородов ТНС на катализаторах оксидного типа в условиях ОКК с образованием промежуточного карбоксилатного комплекса и последующего его разрушения с образованием газообразных продуктов окисления .

Одной из основных особенностей образования и окисления коксовых отложений при конверсии тяжелого нефтяного сырья па катализаторах оксидного типа и в процессе регенерации является то, что в ходе окислительной каталитической конверсии, наряду с процессом образования коксовых отложений, происходит их окисление кислородом катализатора и водяного пара, что отражается на составе коксовых отложений, закономерностях их накопления и выгорания.

Таким образом, на основе литературных и собственных экспериментальных данных, полученных в лабораторных и промышленных условиях, установлены особенности образования и окисления коксовых отложений при окислительной каталитической конверсии тяжелого нефтяного сырья. Установлено, что в процессе коксообразования на катализаторах оксидного типа при окислительной конверсии тяжелого нефтяного сырья протекают реакции окисления, дегидрирования, деалкилирования, деструкции, полимеризации и поликонденсации асфальто-смолистых веществ, причем окислительное консекутивное превращение коксовых отложений приводит.к.более глубокой химической конверсии, чем термическое превращение.

Применение катализаторов, включающих оксиды металлов переменной валентности, для окислительной конверсии нефтяных остатков является весьма перспективной областью. Использование данных катализаторов характеризуется рядом особенностей и закономерностей, касающихся химизма и механизма превращений углеводородов сырья, физико-химических свойств получаемых продуктов, характера и количества коксоных отложений. В связи с этим исследование превращений ТИС на катализаторах оксидного типа в процессе ОКК представляет чисто научный интерес, а также может иметь большое практическое значение для нефтепереработки и нефтехимии.

Были рассмотрены различные механизмы окисления углеводородов на оксидах металлов, в результате чего предложена схема окисления метана на кислотных катализаторах оксидного типа . Установлено селективное влияние железоокисных катализаторов на процесс выгорания основных элементов коксовых отложений .