Главная -> Словарь

Каталитических процессах

X. И. Арешидзе впервые применил монтмориллонитовые глины Грузии и их модифицированные формы в катализе, в контактно-каталитических превращениях спиртов, олефинов, циклоолефинов и сераорганнческих соединений. Им было показано, что олефины на вышеуказанных алюмосиликатах подвергаются изомеризации как с миграцией двойной связи с периферии к центру молекулы, так и с разветвлением углеродного скелета. Подобная изомеризация олефиновых углеводородов способствует повышению их октановых чисел, что имеет определенное практическое значение для облагораживания крекинг-бензинов.

В работе М. Б. Туровой-Поляк и Ф. П. Сидельковской 18))) показано, что циклогексановые углеводороды труднее изо-меризуются треххлористым алюминием, чем гомологи цикло-лентана. М. Б. Туротза-Поляк с сотрудниками исследовали превращения моно- и дизамсщенных циклопентановых углеводородов в циклогексановые углеводороды в присутствии -безводного треххлористого алюминия. В природных условиях нельзя допускать существование безводного треххлористого алюминия, но известно, что природные алюмосиликаты при контактно-каталитических превращениях ведут себя наподобие треххлористого алюминия . Г. Н. Маслянский и Т. С. Берлин изучили изомеризацию циклогексана в ме-тилциклопентан в присутствии синтетического алюмосиликат-Жого катализатора.

Таким образом, можно констатировать, что при каталитических превращениях углеводородов со средним размером кольца происходят две независимые реакции: трансаннулярная дегидроциклизация и прямой гидроге-нолиз цикла. Направленность первой реакции определяется конформационными особенностями исходного цикло-• алкана. Образующиеся бициклические углеводороды претерпевают ряд последующих реакций, в том числе дегидрирование, гидрогенолиз, изомеризацию. С увеличе-

Перечисленные задачи химмотологии как науки не исчерпывают всего многочисленного перечня нерешенных еще вопросов теории и практики рационального применения ГСМ, они скорее отражают лишь основные научные направления, по которым химмотологи должны проводить работы в ближайшем будущем. Важное место в этих работах должны занять теоретические исследования, например установление механизма действия многочисленных присадок и их композиций в топливах, смазочных материалах и специальных жидкостях; разработка научно-теоретических основ подбора присадок, особенно их синергических смесей; установление важнейших закономерностей самоорганизующихся процессов в двигателях и механизмах при применении ГСМ ; дальнейшее развитие и углубление теории поверхностных явлений в двигателях и механизмах, в частности в условиях граничного трения, при каталитических превращениях топлив и масел в контакте с нагретыми поверхностями металлов, при протекании электрохимических процессов на границе раздела металл — нефтепродукт, а также в условиях одновременного действия всех перечисленных факторов.

Из данных табл. 5.20 следует, что кислород играет определенную роль в каталитических превращениях алкилбензолов. При наличии в изучаемой системе воздуха степень дейтерообмена между а-положениями алкильных групп увеличивается на 10—:15% по сравнению с дегазированной системой. По-видимому, образование слабых донорно-акцепторных комплексов компонентов каталитической системы с кислородом облегчает отрыв гидрид-ионов от а-положения .алкильных заместителей.

Повышение стабильности катализатора риформннга требует подавления коксоотложения не только на платине, но и на носителе, который играет важную роль в каталитических превращениях углеводородов. В этой связи следует, ближе рассмотреть данные ДТА, полученные при сжигании кокса на алюмоплатиновом катализаторе как до, так и после добавления германия и олова . Ъгласно в процессе выжига кокса на непромотированном алюмоплатиновом катализаторе, при 380 °С на один освобождающийся атом поверхностной платины удаляется около 60 атомов углерода. С другой стороны, при исследовании превращений углеводородов на монокристаллах платины установлено, что общее покрытие поверхности углеродом составляет 2—5 атомов С на один поверхностный атом платины . Близкие результаты получены в работе . Следовательно, при 380 °С на примыкающих к платине участках носителя сгорает по крайней мере в 10 раз больше кокса, чем собственно на платине. Поэтому отсутствие пика при 380 °С на кривой ДТА при добавлении к алюмоплатиновому катализатору германия или олова служит указанием на то, что не только платина, но и ближайшие к ней участки носителя не блокированы коксом.

Последовательные превращения имеют особенно большое значение в проп.ессах гидрирования и гидрокрекинга многокольчатых органических соединений и гидрокрекинга тяжелых нефтяных дистиллятов и остатков . Однако кинетика этих сложных превращений подробно изучена только для гомогенных процессов . О каталитических превращениях имеются лишь сведения . Кинетика последних еще изучается ^. Секогопаны генетически явно связаны с гопанами и могли образоваться из последних при различных каталитических превращениях . Структура и основные направления фрагментации секогопанов под воздействием электронного удара приведены на схеме 6. Наиболее характерный фрагментный пик имеет т/е 123.

а из дибензилсульфида при выделении сероводорода образуются дибензил и толуол. Тетраллильное кольцо в этих сложных каталитических превращениях дегидрогенизуется в большей или меньшей

а из дибензилсульфида при выделении сероводорода образуются дибензил и толуол. Тетраллилыюе кольцо в этих сложных каталитических превращениях дегидрогенизуется в большей или меньшей степени с образованием нафталинового кольца. Так, например, из (3-тиотетралола над алюмосиликатным катализатором при 300° образовался тетралин, нафталин и сероводород:

17. Рудаков Г. А. и М а р ч е в с к и и А. Т. О каталитических превращениях

Источником углеводородных газов на НПЗ являются газы, выделяющиеся из нефти на установках AT, ABT и образующиеся в терчодеструктивных или каталитических процессах переработки нефтяного сырья, а также газы стабилизации нестабильных бензинов .

* Термин, применяемый применительно к термическим процессам, по аналогии с ((( в каталитических процессах.

В термических, а также каталитических процессах нефтепе — реработки одновременно и совместно протекают как ческие реакции крекинга , так и

То, что катализатор не участвует в стехиометрическом урав — нении реакций, не означает абсолютной неизменности его состава и свойств. Под влиянием реагентов, примесей, основных и побочных продуктов реакций, циркуляции и температуры катализатор всегда претерпевает физико — химические изменения. В этой связи в про — мышленных каталитических процессах предусматриваются операции замены, периодической или непрерывной регенерации катализатора.

Гетерогенные катализаторы. Под термином "гетерогенный катализатор" подразумевают обычно твердый катализатор, нашедший преимущественное применение в каталитических процессах химической технологии.

Физическая дезактивация катализатора происхо — дит под воздействием высокой температуры и при его транспортировке и циркуляции. Этот процесс сопровождается снижением удельной поверхности как носителя катализатора, так и активного ксмпонента .

Цеолиты типа А, имеющие малые размеры окон и небольшой силикатный модуль , как правило, не используются в каталитических процессах и применяются в качестве адсорбентов. В каталитических процессах, в том числе крекинга нефтяного сырья, наибольшее применение нашли цеолиты типа X и Y — оба аналоги природного фожазита. В последние годы широкое распространение получают высококремнеземные трубчатые цео — литы L с силикатным модулем более 30 .

гидэогенолиза или крекинга, а в основном сопутствующим в каталитических процессах явлением необратимого отравления катали — заторов металлоорганическими соединениями сырья.

Выходы продуктов крекинга зависят также от химического и фракционного состава сырья. Несмотря на довольно большое число опубликованных материальных балансов по каталитическому крекингу прямогонных керосино-соляровых дистиллятов в системах с циркулирующим катализатором, вопрос о влиянии химического состава сложного, многокомпонентного сырья на выходы и качества продуктов крекинга все еще не уточнен. Ясность в данный вопрос может быть, по-видимому, внесена только после более детального изучения химического состава сырья и разнообразных превращений, протекающих при. термо-каталитических процессах. Требуется также усовершенствовать методы классификации сырья. Поэтому ниже приведены только отдельные выводы по рассматриваемому вопросу.

Использование классификации и номенклатуры катализаторов может оказаться полезным при обобщении большого объема информации о разнообразных катализаторах и каталитических процессах. При этом можно систематизировать самый разнородный материал о катализаторах, представив его в виде, легко обозримом и удобном для сопоставления. На основе обработанного таким образом материала легче сделать выводы о направлениях усовершенствования катализаторов данной реакции. Так, из рассмотренного в настоящей работе материала следует, что основными направлениями совершенствования катализаторов конверсии природного газа является увеличение их термостойкости. Катализаторы конверсии гомологов метана нуждаются в первую очередь в повышении их устойчивости к зауглероживанию и разрушению под действием отложившегося углерода. У катализаторов конверсии тяжелых углеводородов нужно прежде всего уменьшить чувствительность к отравлению их серой, в большом количестве содержащейся в таком сырье.

Эти газы получают при стабилизации бензинов крекинга и в Других термических и каталитических процессах переработки нефти и ее фракций.