Главная -> Словарь

Металлическом катализаторе

Коррозионно-механическая стойкость и долговечность работы любого металлического оборудования в основном определяются изменениями, происходящими в тонкой структуре металла при его изготовлении и эксплуатации под воздействием механических напряжений, как правило, сопровождающихся одновременным воздействием окружающей коррозионно-активной среды. Величина и характер этих изменений существенно влияют на физико-механические и электрохимические свойства металлов, вызывая значительные отклонения параметров его исходного состояния. Это может привести к материально-техническим потерям из-за преждевременного выхода из строя металлического оборудования и необходимости его замены еще до выработки нормативного срока службы. Особенно интенсивно изменения субструктуры металла происходят при действии переменных нагрузок, причем эти изменения отличаются сложной кинетикой протекания , включающей в себя чередование стадий деформационного упрочнения и разупрочнения. Этот факт при общепринятой оценке усталостной долговечности не учитывается, и на макроуровне все материалы однозначно делятся на циклически упрочняющиеся, циклически стабильные и разупрочняю-щиеся. Поэтому при определении усталостной долговечности материалов различного оборудования необходим тщательный учет состояния их тонкой структуры в течение всего времени эксплуатации при заданных параметрах нагружения. Это возможно выполнить, так как существующие физические и электрохимические методы исследований инструментально позволяют оценить локальные явления при усталости и коррозионной усталости. Между тем существующие нормы и методы расчета на прочность и долговечность оборудования, работающего в сложных, периодически изменяющихся, зачастую осложненных действием коррозионной среды условиях

25. Гареев А.Г.. Абдуллин И.Г., Насырова Г.И. Долговечность металлического оборудования в условиях общей механохимиче-ской коррозии // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. Уфа, 1995. С. 94-95. .

Оухой хлористый водород вызывает незначительную коррозию стали лишь ори вывших температурах, а в низкотемпературных вонах аппаратов, гдо возможна конденсация паров воды, образующаяся соляная кислоте резко усиливает скорость коррозии металлического оборудования.

В последние годы, в связи с возрастающей потребностью нефтегазодобывающих предприятий в качественных и доступных по своей стоимости средствах защиты металлического оборудования от коррозионного разрушения, возникают предпосылки к активному поиску сырья, пригодного для создания на его основе не дорогих, но вместе с тем высокоэффективных ингибиторов коррозии. Диапазон органических соединений, используемых для этой цели, весьма широк. Особого внимания, с нашей точки зрения, заслуживают соединения, содержащие ацетальный фрагмент, соединения аминного типа , кетосульфиды, синтетические жирные кислоты, а также комплексы на основе триазолов, содержащие соли переходных металлов. Эффективность всех этих соединений во многом предопределяется склонностью к адсорбции на металле и способностью к формированию на поверхности защитных пленок с высокими барьерными свойствами. Кроме того, многие из этих соединений являются дешевыми и не находящими квалифицированного использования продуктами производств химической и нефтеперерабатывающей промышленности. В частности, при производстве многих катализаторов, используемых в нефтехимических процессах, от 3 до 5 % целевого продукта составляют материалы, которые содержат соли переходных металлов. Отработанные катализаторы не подлежат регенерации, поэтому одним из возможных путей их утилизации является применение в качестве недорогого сырья для производства ингибиторов.

продуктов нефтехимии и нефтехимических производств. В качестве сырья использовались различные ацетали, кетосульфиды общей структуры RjCORjSRj, кубовые остатки синтетических жирных кислот, а также комплексы 1,2,4-бистриазолилметана с солями переходных металлов. В результате проведенных исследований был разработан и испытан в промышленных масштабах ряд реагентов серии «Реакор» для защиты от кислотной и сероводородной коррозии оборудования и систем поддержания пластового давления конкретных нефтегазодобывающих месторождений. Характерной особенностью нйвых ингибиторов является их высокая защитная способность в жестких условиях эксплуатации металлического оборудования, реагенты эффективно препятствуют развитию сероводородного растрескивания и коррозионной усталости металла.

Вторым после Слохтерена крупным газовым месторождением Западной Европы является Лак. Оно расположено во Франции в предгорьях Пиренеев, недалеко от г. По. Газ на 'этом месторождении находится в трещиноватых известняках и доломитах юрского и мело-ъого возраста, залегающих на глубинах от 3300 до 4300 м. Месторождение Лак газоконденсатное, с высоким давлением газа . Газосодержащие породы имеют мощность 500 м. Запасы газа оцениваются в 250 млрд. м3. Газ месторождения Лак содержит около 70% метана и до 15—17% сероводорода. Транспортировать газ с таким содержанием сероводорода нельзя, так как это вызовет быструю коррозию и разрушение трубопроводов и различного металлического оборудования. Приходится проводить тщательную очистку газа от сероводорода. В результате действия очистительных установок на месторождении Лак получают ежегодно около 1,3 млн. т серы.

Намечаемое'Основными направлениями заметное сниаенне материалоёмкости всех видов оборудлвания может быть существенно сдержано в связи с тем, что надёжность и эффективность производственных фондов во многом определяются уровнем их антикоррозионной защищённости. При недосваточно эффективной системе защиты коррозия резко сникает долговечность и надёжность работы металлического оборудования, а его отказы влекут за собой большие нерациональные затраты труда, энергии и других ресурсов. Помимо огромных потерь металла, которые относятся к прямым убыткам от коррозии, часто возникают аварийные ситуации, нарушающие новмэльную эксплуатации оборудования. Причём последние, вызывающие косвенные убытки от коррозии, обычно имеют значительно более тякёяые последствия, связанные с нарушением жизнедеятельности людей и экологического равновесия.

Следует также особо подчеркнуть то, что при реальном снижении материалоёмкости металлического оборудования уровень ряд-

Заветное влияние на сероводородную корроьию металлического оборудования могут оказать ;„икроорганизш и продукты их жизнедеятельности. Микроорганизмы могут оказывать различное воздействие на коррозионные процессы, влияя на протекание анидных и катодных процессов, разрушая защитные сокрытия и изменяя активность грунтов.

Наряду с кислородом и сероводородом одним из основных кор-розионних агентов в средах нефте - газоиромислов является двуокись углерода. Механизм действия углекислого газа на коррозию металлического оборудования зависит от множество внешних и внутренних факторов , достаточно сложении до конца не изучен.

Покрытия должны удовлетворять следующим основным требованиям: обеспечивать сплошность, т. е. вся поверхность металлического оборудования должна быть изолирована от окружающей коррозионной среды; иметь хорошую адгезию к металлу сооружения;

Существует международная практика, когда ряд технологического оборудования и даже целые производства закупаются по импорту. Так, например, ряд нефтеперерабатывающих предприятий Китая эксплуатирует оборудование как своего производства, так и изготовленное в России , США, Германии и других странах. Однако через некоторое время неизбежно наступает необходимость проведения текущего или планового ремонта, включая капитальный или устранения аварийных отказов. В этом случае появляются проблемы замены оборудования или его части на отечественное или импортное в зависимости от конъюнктуры рынка и существующей международной обстановки. Исходя из этого, одним из путей, направленных на сохранение и повышение коррозионной стойкости, а следовательно, и ресурса металлического оборудования при его коррозионностойком исполнении является целенаправленный выбор конструкционных материалов, возможность их взаимозамены при проектировании и ремонте оборудования и сооружений.

В соответствии с^осуждаемой ассоциативной схемой, процесс С5-дегидроциклизации алканов не зависит от концентрации активного металла в металлическом катализаторе на носителе. Поэтому эта схема может служить основой для истолкования с единой точки зрения экспериментальных результатов, полученных как при высоком, так и при низком содержании металла в катализаторе, хотя каждый из этих случаев имеет свои особенности. Так, в присутствии /C молекула углеводорода плоско адсорбирована пятью углеродными атомами в междоузлиях решетки платины , в случае же /Al2O3 адсорбция алкана может проходить другим способом, в частности по дублетной схеме. Предлагаемый механизм с участием адсорбированного на катализаторе водорода в непосредственном акте Сб-дегидроциклизации хорошо согласуется с данными, приведенными в работах .

Большое значение для химмотологии имеет окислительный катализ, поскольку он заметно влияет на изменение эксплуатационных свойств практически всех горюче-смазочных материалов. В окислительном катализе поверхностные активные центры выполняют несколько функций. Одна из них — обеспечение кислородного обмена, т. е. адсорбции газообразного кислорода, перевода его в активную форму и последующего удаления в качестве составной части продуктов реакции. При адсорбции на металлическом катализаторе кислород может вос-

Научные основы процесса каталитического риформинга углеводородов были заложены в начале XX в. В 19П г. Зелинский показал, что на платиновом и палладиевом катализаторах можно без побочных реакций проводить дегидрирование шестичленных циклоалканов в арены. В том же гэду Ипатьев осуществил эту реакцию на окисном металлическом катализаторе. В 1936 г. одновременно в трех лабораториях Советского Союза была открыта реакция дегидроциклизации алканэв в арены: Молдавский и Ка-мушер осуществили эту реакцию при 450—470°С на окиси хрома; Каржев с сотрудниками —при 500—550°С на медно-хромовом катализаторе; Казанский и Платэ — с применением платины на активном угле при 304—ЗЮ°С.

В условиях риформинга на металлическом катализаторе происходит также

л-Электроны оказывают стабилизирующее действие, и перегруппировки алкилароматических карбкатионов происходят с меньшей скоростью, чем алифатических. Алкиларены, содержащие в боковой цепи 3 и более атомов углерода, деалкили-руются на кислотных центрах по схеме, аналогичной каталитическому крекингу, с последующим гидрированием выделяющегося алкена на металле. В отличие от каталитического крекинга, в условиях риформинга на металлическом катализаторе происходит также деалкилирование метилзамещенных аренов. В результате образуются метан и бензол.

В условиях риформинга на металлическом катализаторе происходит также деал-килирование метилзамещенных аренов. В результате образуются метан и бензол.

Анализ технологических и экономических показателей процессов димеризации пропилена и содимеризации этилена с пропиленом на трегерном щелочно-металлическом катализаторе «Na на К^СОз», который включал расчеты на ЭВМ. режимов работы реакторов по созданной математической модели и технико-экономическую оценку процессов , показал, что эти процессы могут быть эффективно осуществлены по аналогичным технологическим схемам. Этот вывод позволил разработать процесс совместного получения 4-метилпентена-1 и пен-тена-1 с последующей четкой ректификацией продуктов реакции. Блок-схема процесса совместного производства четырех мономеров: 4-метилпентена-1, пентена-1, гексена-1 и 3-метилбутиле-на-1 представлена на рис. 2.15. Минимальные приведенные затраты в таком процессе достигаются в том случае, когда основная масса побочных продуктов перерабатывается в другие ценные мономеры или полупродукты . Для этого в состав комбинированного производства и был введен процесс получения З-метилбутилена-1 содиспропорциони-рованием 4-метилпентена-2 с этиленом . Такое сочетание процессов позволяет использовать побочные продукты: 4-метил-пентен-2, образующийся в качестве побочного продукта в про-

?ирокув прякогонную бензиновую фракцию после предварительной.' гвдроочистки подвергали риформкрованию да платановом пли поли- • металлическом катализаторе с получением риформата, содержащего, 60-65? ароматических углеводородов и обладающего октановым числом 93-95 пунктов по исследовательскому методу, из которого ректификацией выделяли среднюю фракцию, выкипающую в пределах 85-140°С с содержанием 65-70^ ароматических углеводородов, в том чксле 28-32? толуола, из выделенной фракции получают толуол и ксилолы методом экстракции или азеотропяой ректификации. При необходимости возмездно выделение более узкой толуолсодержащей фракции 95-126°С, содержание толуола в которой достигает 55-60S. 3 результате разделения раформата широкой бензиновой фракцкя ка установки экстракции лли азеотропной ректификации поступает сырье с концентрацией ароматических углеводородов большей, чем при реформинге узких бензиновых фракций, соответственно снижается затраты на выделение и количество низкоокта-нових рафянатов. Оставшаяся часть рнформата после разделения обладает октановшл числом ?о-95 пунктов- при содержании ароматических углеводородов 52-55$. Такое сн::^йние содержания ароаатических углеводородов бее уиень-векяя октанового числа ср;^:;:иел:но с исходным реформатом объяс-

Фирма "Dow Plastics" получила новый сополимер стирола и этилена на металлическом катализаторе "в массе" на полупромышленной установке в Техасе, а в Канаде строится промышленная установка мощностью 23 тыс. т/год . В зависимости от требуемой структуры и свойств сополимера содержание в нем стирола составляет 15—77 % .

системе двигателя. Суммарное количество нерастворимых продуктов, отложившихся при окислении топлива в стеклянном сосуде и на металлическом катализаторе , характеризует потенциальную возможность образования таких отложений в двигателе. Окисление, согласно этим методам, проводят при 100—110° С, что в основном соответствует температуре топлива в реактивных самолетах с дозвуковыми скоростями .