Главная -> Словарь

Катализатора хлористый

8-13 нм , 6-20 нм , 8-20 нм , 15-20 нм , 17-27 нм , 12-60 нм . Фирма Gulf предлагает катализатор с высокой гидрообессеривающей и деметаллизирующей активностью; структура катализатора характеризуется наличием макропор, диаметром более 60 нм и микропор, 80% из которых имеют диаметр более 10 нм , 1,5—6,0 тыс. нм . О катализаторах с ярко выраженной би- и полидисперсной пористой структурой, активных в реакциях обессеривают и демегаллизации, сообщается в ряде других патентов .

Согласно экспериментальным данным, полученным Я. В. Мирским, Н. М. Каманиным, Л. И. Оглоблиной и др. , «... катали-затор с размером шариков до 3,0 — 3,5 мм имеет регенерируемость на 30 — 40% лучше, чем обычный катализатор с размером шариков до 5,0 мм. Так, например, катализатор с размером шариков до 3,0 мм, выделенный из катализатора циркулирующего в установке крекинга, характеризуется интенсивностями горения кокса 74, 53 и 13 г/час л при степени выжига 10, 50 и 90%, в то время как средняя проба всего циркулирующего катализатора характеризуется интенсивностями горения кокса 58, 40 и 10 г/час л при тех же степенях выжига. Время выгорания 90% кокса в первом случае составляет 22 мин., во втором 28 мин.».

Каждая марка катализатора характеризуется техническими условиями, которые включают методы испытания каталитических свойств, определения химического состава и физических свойств катализатора.

Активность катализатора характеризуется массовой долей изопента-на в катализате, полученном в указанных выше условиях при любой из трех температур ; она должна составить не менее 50%.

Селективность катализатора характеризуется массовой долей растворенных газов в изомеризате и в исходном сырье; она должна составлять не более 2,0%.

работа катализатора характеризуется высоким сроком службы и продолжительными межрегенерационными пробегами.

Активность катализатора характеризуется так называемым индексом активности, представляющим собой выход бензина , полученный на данном катализаторе в стандартных условиях лабораторного испытания. Индексы активности для цеолитсодержащих катализаторов составляют около 50; для алюмосиликатных катализаторов старого типа они обычно не превышали 32—35. Алюмосиликатные катализаторы обладают кислотными свойствами и при попадании на их поверхность щелочных металлов или азотистых оснований их активность снижается.

При температуре 420 °С жидкофазный каталитический крекинг мазутов, независимо от их происхождения, а также при любой степени активности катализатора характеризуется исключительно низким;* результатами: выход бензина не выше 7,5 %, а йодное число 60—95

Стабильность катализатора характеризуется способностью сохранять первоначальную активность и селективность во времени,. т. е. иметь достаточную продолжительность межрегенерационного цикла и общий срок службы.

Как видно из уравнений , неизотермический процесс выжига кокса на зерне катализатора характеризуется параметрами \f и Д9/. Величина vi, называемая в литературе параметром Тиле, характеризует область протекания процесса -кинетическую или диффузионную. Значения А9/ определяют максимальный разогрев зерна и зависят от величин адиабатических разогревов Аб^, и модифицированного параметра Льюиса Le = D*cp/X* . На основе анализа данных для промышленных каталитических процессов, приведенных в работе , принято: Le = 0,037.

Основное преимущество полиметаллических катализаторов риформинга — высокая стабильность, выражающаяся в том, что снижение их активности в условиях процесса происходит значительно медленнее; чем монометаллических платиновых катализаторов . По принятой методике с понижением активности катализатора повышают температуру процесса^ целью сохранения постоянства октанового числа бензина риформинга. Стабильность катализатора характеризуется скоростью подъема температуры в сутки, а изменение селективности — уменьшением выхода бензина за тот же период времени.. Из табл. 2.12 видно, что полиметаллические катализаторы типа К.Р-104, К.Р-106 и КР-108 намного превосходят монометаллический катализатор АП-64 по стабильности. При этом характерная их особенность — небольшое снижение селективности по мере уменьшения активности. Высокая стабильность полиметаллических катализаторов позволяет проводить процесс при пониженных давлениях, в результате чего возрастает как выход ароматических углеводородов, так и выход высокооктанового бензина риформинга.

Реакции, протекающие с участием комплексных соединений упомянутого выше характера, были несколько лет назад предметом подробных исследований Коха и Гильферта . Последние нашли, что катализатор изомеризации способен присоединять к ненасыщенным продуктам крекинга молекулярный водород, насыщая их таким образом. Это весьма благоприятно сказывается на стойкости самого катализатора, который в присутствии больших количеств олефинов становится неактивным. Комплекс хлористого алюминия и хлористого водорода может служить переносчиком водорода от молекулы парафина к олефину. При этом сам парафиновый углеводород становится все более ненасыщенным и, наконец, так крепко связывает хлористый алюминий, что последний становится неактивным. В присутствии водорода под давлением эта реакция тормозится или вовсе подавляется .

Высушенный н-бутан испаряют и подают в верхнюю часть реактора, где он смешивается с хлористым водородом; смесь проходит сверху вниз через слой катализатора . Газовый поток увлекает с собой часть хлористого алюминия. При последующем прохождении продуктов реакции через камеру, наполненную чистым бокситом, хлористый алюминий улавливается. Продукт затем конденсируют и в виде жидкости собирают в емкость, из которой отдувают легкие газы для поддержания в установке постоянного давления. Затем в •одной из колонн отделяют хлористый водород, поступающий обратно на установку. Смесь н-бутана и изобутана промывают раствором щелочи для удаления следов хлористого водорода и фракционируют, возвращая н-бутан в реактор. Процесс ведут при 95—150° и 9—18 ат. По соображениям, связанным с условиями равновесия изомеризации и с необходимостью подавить процессы крекинга, стремятся работать при возможно более низкой температуре, чтобы при однократном пропускании бутана через

Хлорметильная группа, вероятно, легче присоединяется к ядру ароматического углеводорода, чем любой другой радикал с одним атомом углерода. Реагентами являются водный формальдегид и'соляная кислота в присутствии мягко действующего катализатора , если вообще он необходим. В соединении с реакцией дегалоидирования хлорметилыгой группы это может быть общим методом превращения ароматического углеводорода в его гомологи с приращением одной или более метильной групп в ядре. В большинстве случаев можно ожидать образования смесей, но если исходный углеводород симметричного строения, то образуется один продукт. Например, толуол дает смесь трех ксилолов, в то время как n-ксилол дает исключительно псевдо-кумол.

Образование комплекса катализатора. Сильно -непредельные соединения, образовавшиеся в результате реакции переноса водорода, включая олефины, дают с катализатором комплексы присоединения . Хлористый алюминий превращается в красно-коричневую жидкость. При применении таких катализаторов, как серная кислота и фтористый водород, также образуются вязкие комплексы, окрашенные в цвета от красного до коричневого.

Образование сложных эфиров. Сложные алкилэфиры иногда присутствуют как примеси в продукте алкилирования. Их образование связано с реакцией второй ступени цепного механизма алкилирования. Они могут также образоваться в результате присоединения катализатора ' или активатора катализатора к олефину или к полимеру. В неблагоприятных условиях для водородного обмена с изопарафиновым углеводородом эфиры получаются как таковые.

В 1895 г. Радзевановский получил кумол, используя в качестве катализатора хлористый алюминий, а Брочет показал, что минеральные кислоты также эффективны в этой реакции . Кроме того, Ипатьев с сотрудниками в ряде патентов показал, что, применяя в качестве катализатора кислоту на носителе, они получили хорошие результаты и что кумол оказался ценным компонентом высокооктановых топлив. Однако не было причин экономического характера для внедрения этого процесса и промышленность, пока не было ясно установлено, что в авиационных топливах недостает ароматических компонентов, в частности для двигателей на британских самолетах «спитфайер». Как только эта потребность стала очевидной, было сделано все, чтобы осуществить этот процесс в промышленном масштабе. Эта потребность была предсказана на основании научных исследований и фирма Шелла уже довольно успешно изучала этот процесс.

Производство катализатора. Хлористый алюминий, необходимый для алкилировапия, можно закупить со стороны или приготовить на месте. Для крупных заводов предпочтительным является последнее — катализатор получают из дешевой алюминиевой пудры и безводной соляной кислоты . Для приготовления катализатора в форме тяжелого жидкого комплекса постоянного состава

Удаление отработанного катализатора. Использованный катализатор выводят из системы в виде водного раствора. Обычно отработанный катализатор лучше всего применять для обработки сточной воды. Часто его продают или используют как заменитель квасцов или купороса при осветлении воды. Можно его использовать, как это делается в городском хозяйстве США, для обработки полей орошения с целью извлечения фосфатов. В Японии отработанный хлористый алюминий превращают в полиалюминий-хлорид и используют для обработки воды. Существуют и другие пути его использования.

Основные факторы процесса. Главные переменные, влияющие на алкилирование и переалкилирование, следующие: концентрация катализатора , концентрация промотора , температура, время контакта, мольное соотношение этильных групп и бензольного кольца, давление.

Большую часть этилбензола, используемого для производства стирола, получают алкилированием по Фриделю—Крафтсу. Процесс основана на взаимодействии бензола с этиленом з присутствии безводного катализатора и промотора . В результате образуется смесь моно-, ди-, три- и более замещенных этилбензолов, разделяемых ректификацией.

Малая скорость окисления орто-замещенных изопропилметш бензолов делает рациональным и при алкилировании ксилоло использовать в качестве катализатора хлористый алюминий. Пр этом получают преимущественно мета-изомеры, дающие при оки