Главная -> Словарь

Образование углеводородов

3.56. Теляшев Э. Г., Журкйн О. П., Везиров Р. Р., Ларионов С. Л., Имашев У. Б. Образование углеродных отложений на железо-хромкалиевом катализаторе при каталитической переработке тяжелого углеводородного сырья. — Уфа, 1990.— 21 с.— Деп. в ЦНИИТЭнефтехим 16.07.90, № 53нх-90.

3.56. Тсляшев Э Г., Журкмн О П., Везиров Р. Р., Ларионов С. Л., Имашев У. Б. Образование углеродных отложений на железо-хромкалиево.м , катализаторе при каталитической переработке тяжелого углеводородного сырья. — Уфа, 1990.— 21 с.— Деп. в ЦНИИТЭнефтехим 16.07.90, № 53нх-90,

В качестве катализаторов использовали окислы и соли никеля, кобальта, железа и других металлов, широко применяемых для катализа, на которых неоднократно отмечалось интенсивное образование углеродных отложений в интервале температур 300...500 °С цри их применении в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Поэтому исследования закономерностей образования на их поверхности углеродных отложений имеет не только научный, но и практический интерес.

При термокаталитической переработке выс^иомолекуляр-ного нефтяного сырья одним из важных аспектов является образование углеродных отложений на катализаторе, обусловленное высокой коксуемостью тяжелых нефтяных фракци1". Количество и характер образующихся углеродных отложений во многом опре-дзляют технологическое офиргАление процессов, способ регенерации катализатора и экономическую эффективность. В большинстве процессов ТКП ВМНС используется окислительная ретенераичя катализатора, позволяющая удалять углеродные отложения в виде газообразных продуктов сгорания. Особенростыо железоокио-ных катализаторов твляется геротекание окислительно-восстановительных реакций с участием катализатора, как при регенрпа-хши, так и Е течение самого ^роцесса, что показано в ранее проведенных исследованияхfl))) . В связи о этим были проведены дополнитвлгънне исследования отложений на природном железооки-сноы катализаторе, образующихся при переработке остаточного и дастиллятного нефтянг?о сырья ) прл различных тем-пературах и времени проведения пробега. ХарактерЕ':тиьа природного железоокисного катализатора в п„леЕЭдном и гранулиро* ванном состоянии приьедена в табл. 2.

В дуге замечено77 образование углеродных "усов", длиной до 3 см и диаметром до 10 мкм. По сложившимся к настоящему времени взглядам, ус представляет собой свиток из нескольких концентрически скрученных в виде спирали углеродных слоев, ориентированных перпендикулярно подложке, т.е. параллельно направлению роста вискера. Примечательно, что сначала растет тонкий, диаметром до 20 нм, "лидер", который затем утолщается.

• рост углеродного волокна через прямое образование углеродных слоев при разложении адсорбированных углеводородов на поверхности

Так в работах84'87'109 по изучению влияния природы сырья было установлено, что образование углеродных отложений на катализаторах зависит от содержания в сырье непредельных и полициклических ароматических углеводородов, смол, асфальтенов и более тяжелых компонентов нефти. Ароматические углеводороды дают значительно больший выход углеродного вещества, чем нафтеновые и парафиновые углеводороды соответствующей молекулярной массы. Бензол и моноалкилбензолы являются исключением из-за прочности бензольного кольца.

В работах 9'"° при изучении углеродообразования на никеле и железе из метана, этана, этилена, пропана, пропилена, дивинила и ацетона в области температур 350-1030 "С установлено, что образование углеродных волокон не зависит от вида сырья.

Таким образом, обнаружено явление принципиально различных свойств и функций граней кристалла никеля в процессе образования углерода, когда одни грани каталитически инициируют образование углеродных атомов, а другие определяют формирование их в графитовую структуру.

1) рост углеродного волокна через прямое образование углеродных слоев при разложении адсорбированных углеводородов на поверхности катализатора ;

В работах (((69, 174, 179J при изучении углеродообразовання на никеле и железе из метана, этана, этилена, пропана, пропилена, дивинила и ацетона в области температур 350-1030°С установлено, что образование углеродных волокон не зависит от вида сырья.

Обсуждение вопроса о происхождении нефти в монографии, посвященной химии нефтяных углеводородов, представляет интерес в связи с тем, что образование нефти является химическим процессом, включающим образование углеводородов из неуглеводородного исходного материала, а также потому, что большое число и разнообразие углеводородов нефти может быть объяснено удовлетворительно только на основе теорий органических реакций, которые развивались в последние годы.

Образование углеводородов из окиси углерода и водорода. Производство бензина и других фракций, аналогичных нефтяным, из смесей СО и Н2 представляет значительный интерес, так как эти смеси можно получать в промышленном масштабе из углей или метана. Вследствие непрерывного роста расхода моторных топлив необходимо всесторонне изучить возможность получения их из водяного газа.

Образование углеводородов из СО и Н2 при 200—400 °С и 30 — 40 am в гетерогенных каталитических системах можно представить следующими схемами:

Аскан V нагревая цикдогексан с весьма значительным количеством, а именно 200% хлористого алюминия, наблюдал образование углеводородов с температурой . кипения ниже, чем у походного углеводорода; реакция сопровождалась выделением хлористого водорода. Пиктэ и Ленинска2 изучали действие хлористого алюминия на некоторые нефтяные погоны различного происхождения. Они получили следующие результаты:

Если совпадение таких условий как распространение зон развития зостеры и расположение промышленных скоплений нефти говорит в пользу гипотезы К. П. Калицкого, то имеются и противоположные факты, а именно: остатки водорослей типа зостеры пока обнаружены лишь в относительно молодых отложениях . Отсюда эти водоросли не могут быть привлечены к объяснению происхождения всей палеозойской и части мезозойской нефти. Далее против гипотезы Калицкого говорит состав зостеры, в которой преобладающую роль играет клетчатка. Трудно себе представить образование углеводородов из клетчатки в песчаных, доступных действию воздуха отложениях. С химической точки зрения здесь могут быть сделаны те же возражения, которые выставлены против гипотезы происхождения нефти из наземных растений,

Образование углеводородов из метанола происходит посредством его дегидратации. Согласно стехиометрии при дегидратации образуется 56% воды и соответственно 44% углеводородов.

1. Процессы, обусловливающие образование углеводородов, выкипающих в пределах кипения бензина, за счет реакций распада , а также деалкилирования и распада боковых цепей ароматических углеводородов высокой молекулярной массы.

Важным критерием для оценки степени участия радикалов или ионов в реакции расщепления является состав газообразных продуктов: образование углеводородов С1; С2 характерно Для расщепления радикалов, а С3, С4 — для расщепления ионов.

Изомеризация неразветвленных цепей протекает, как правило, неглубоко, образование углеводородов с четвертичными углеродт ными атомами или с несколькими разветвлениями отстает от термодинамического равновесия и в заметной степени наблюдается только при глубоком превращении. Это легко объясняется положениями карбониево-ионной теории. Так, например, при изомеризации гексана образование 2- и 3-метилпентанов энергетически выгодно, так как в конечном счете вторичный карбонйевый ион заменяется третичным:

Получаемые продукты состоят из парафиновых и олефиновых углеводородов, большей частью линейного строения и с концевым положением двойной связи, а также из некоторого количества кислородсодержащих соединений . По фракционному составу углеводороды представляют собой смесь низших гомологов , бензина, дизельного топлива, мягкого и твердого парафина. Групповой, и фракционный состав продуктов можно заметно варьировать, изменяя температуру, давление и катализаторы. В частности, синтез можно направить на преимущественное образование углеводородов изостроения, обладающих более высоким октановым числом, линейных а-олефинов и т. д. В последнее время в патентной литературе предлагаются новые катализаторы, например цеолиты, для селективного синтеза из СО и Н2 низших олефинов и даже ароматических углеводородов, что является важной предпосылкой для предстоящего перебазирования органического синтеза на твердое ископаемое топливо.

Один из таких вопросов заключается в том, в какой фазе идет реакция. Часто принимают, что алкилирование протекает в кислотной фазе , поэтому в настоящей статье предпринята попытка показать, что процесс должен идти, по крайней мере, в двух фазах, и что реакция, протекающая на границе раздела фаз, оказывает определяющее влияние на состав алкилата и на селективность процесса, т. е. на преимущественное образование углеводородов С8 из изобутана и бутиленов. Тот факт, что реакция не всегда протекает в кислотной фазе, был отмечен недавно в работе .