Главная -> Словарь

Поверхностные соединения

вследствие интенсивного образования «тумана» и для раздельной конденсации нефтяных и водяных паров. В качестве первой ступени конденсации наиболее часто используют тарелки циркуляционного орошения в верху колонны, реже — конденсатор острого орошения; в качестве второй ступени применяют конденсаторы смещения и поверхностные конденсаторы. Вакуумный насос эвакуирует несконденсированные пары и инертные газы после конденсаторов.

/ — ВЦО; // — поверхностные конденсаторы-холодильники; /// — конденсаторы смешения; IV — эжекторы с конденсаторами:

В схеме по рис. 111-35, в предусматривается минимальное смешение нефтепродуктов с водой, и поэтому она в настоящее время широко внедряется в промышленности. Однако поверхностные конденсаторы имеют большую разность температур охлаждающей воды и водяного конденсата, нежели конденсаторы смешения. В связи с этим для достижения одинакового абсолютного давления в системе с конденсаторами поверхностного типа требуется охлаждающая вода с более низкой температурой или больший ее расход. В вакуумсоздающих системах с поверхностными конденсаторами в качестве хладоагента вместо воды может быть использована сырая нефть; при температуре нефти 6—7°С обеспечиваются достаточно высокие коэффициенты теплопередачи—47 Вт/ — и низкое остаточное давление в верху колонны — 53—67 гПа . В схеме по рис. 111-35,г с острым орошениеив- верху колонны наблюдаются большие потери легких фракций дизельного топлива из-за интенсивного образования тонкой эмульсии в виде масляного «тумана», поэтому она применяется редко.

Поверхностные конденсаторы вакуумсоздающих систем должны создавать сопротивление парогазовому потоку не более 2,33—4 гПа, иметь высокий коэффициент теплопередачи и обеспечивать сепарацию жидкости и удаление несконденсированных газов.

ной перегонки не имеет предварительного испарителя ; тем самым из схемы исключены первая ректификационная колонна, печь для горячей струи, конденсационная аппаратура, насосы и др. В вакуумсоздающем узле установлены поверхностные конденсаторы, позволяющие значительно сократить объем загрязненной нефтепродуктами воды и уменьшить потери. Установка оснащена новейшим высокоэффективным оборудованием: электроде-гидраторами 2ЭГ-160, клапанными тарелками в колоннах атмосферной части, вакуумной части, в блоках абсорбции — стабилизации и вторичной перегонки бензина, конденсаторами и холодильниками воздушного охлаждения, электроразделителями в узле выщелачивания ЭРГ-50, печами с вертикально-факельными горелками и др.

На Гурьевском НПЗ осуществлена реконструкция установки ЭЛОУ — АВТ с целью увеличения ее мощности. Двухпоточ-ная схема теплообмена заменяется трехпоточной, дополнительно устанавливается 19 кожухотрубных теплообменников, часть водяных холодильников заменяется аппаратами воздушного охлаждения, изменяется поточность на тарелках первой ректификационной колонны и стабилизаторов, вакуумная колонна дооборудуется дополнительным конденсатором смешения и отпарнои колонной, добавляются поверхностные конденсаторы, увеличивается диаметр некоторых трубопроводов, дополнительно устанавливаются печи, 14 насосов и др. Установка включает блоки ЭЛОУ, двухколонную атмосферную перегонку нефти, стабилизацию фракции н. к. — 120 °С, вакуумную перегонку мазута, вторичную перегонку фракции н. к. — 180 °С с получением бензина и уайт-спирита, щелочную очистку фракций н. к.— 180 и 180—250 °С . На установке перерабатывается ман-гышлакская нефть с получением газа фракций н. к.—85, 85—180 и 180—250 °С, мазута— фракции 350—500 °С и гудрона — фрак-дии 500°С.

/ — вакуумная колонна; 2 — поверхностные конденсаторы; 3 —приемник конденсата; 4 — па-роэжекторные насосы; В — барометрические конденсаторы; 6 — емкость. /— пары и газы разложения; // — газы; /// — пар высокого давления; IV, V — вода; VI — конденсат в емкость; VII — конденсат; VIII — вода в барометрические конденсаторы.

Для создания вакуума применяют барометрический конденсатор и двух- или трехступенчатые эжекторы . Между ступенями монтируют конденсаторы для конденсации рабочего пара предыдущей ступени, а также для охлаждения отсасываемых газов. В последние годы широкое использование вместо барометрического конденсатора нашли поверхностные конденсаторы. Применение их не только способствует созданию более высокого вакуума в колонне, но и избавляет завод от огромных количеств загрязненных сточных вод, особенно при переработке сернистых и высокосернистых нефтей.

Вакуумная перегонка осуществляется в вертикальных ци-.линдрических аппаратах обычно переменного по высоте колонны диаметра. Для обеспечения четкости разделения вакуумных погонов колонна имеет ректификационные тарелки разного типа. Вакуум создается за счет конденсации водяного пара, подаваемого в колонну, в барометрических конденсаторах. Вместо барометрических конденсаторов с целью уменьшения загрязнения вод используют поверхностные конденсаторы. Дополнительный вакуум создается паровыми эжекторами.

Между ступенями монтируют конденсаторы для конденсации рабочего пара предыдущей ступени, а также для охлаждения отсасываемых газов. В зависимости от свойств отсасываемых газов и санитарных условий применяют конденсаторы смешения или поверхностные конденсаторы. Вакуум в системе лимитируется температурой воды, покидающей конденсатор. Теоретически остаточное давление равно давлению насыщенных паров воды, практически оно больше и зависит от потерь напора в трубопроводах и конденсаторах .

Мазут XVI из основной колонны 5 атмосферной секции насосом подается в вакуумную печь 15, откуда с температурой 420° С направляется в вакуумную колонну 10. В нижнюю часть лтой колонны подается перегретый водяной пар XVII. Сверху колонны водяной пар вместе с газообразными продуктами разложения поступает w поверхностные конденсаторы 11, откуда газы разложения отсасываются трехступенчатыми пароэжекторными вакуумными насосами. Остаточное давление в колонне 50 мм рт. ст. Боковым погоном вакуумной колонны служат фракции XI и XII, которые насосом через теплообменник и холодильник направляются в емкости. В трех сечениях вакуумной колонны организовано промежуточное циркуляционное орошение. Гудрон XIII снизу вакуумной колонны откачивается насосом через теплообменник 1 и холодильник в резервуары.

Кобальт и молибден образуют между собой сложные объемные и поверхностные соединения типа мо — либдатов кобальта , которые при сульфировании формируют каталитически активные структуры сульфидного типа Со MoS . Возможно также

Однако в последующих исследованиях Бэрвелла по дей-терообмену -3-метилгексана , Кемболла с сотр. по обмену алканов ' и циклоалкенов было показано, что поверхностные соединения могут иметь более сложное строение. На основании этих работ был сделан общий принципиальный вывод о возможности существования частиц, адсорбированных более, чем в двух точках. Развивая эту мысль, Руни, Го и Кемболл высказали предположение, что частицы, адсорбированные в 3, 4 и более точках, должны удерживаться на поверхности катализатора я-связями.

В процессе участвуют не все активные центры , а лишь свободные {CZ), так как часть центров образует поверхностные соединения. Поэтому

Было установлено, что при умеренных температурах, не превышающих 427 °С, парафины подвергаются диссоциативной адсорбции, в результате чего образуются поверхностные соединения, обедненные водородом и связанные с металлом:

зование углерода, отлагающего на платине и дезактивирующего ее. Таким образом, в зависимости от температуры реакции коксовые отложения представляют собою полимерные образования с низким " содержанием водорода, 'либо, при жестком температурном режиме, графитоподобный углерод. Возможность образования углерода на катализаторе в нормальных условиях риформинга не очевидна, поскольку этот процесс осуществляют под повышенным давлением водорода . Однако работа дает общее представление о механизме закоксовывания платины и, в частности, позволяет объяснить факт преимущественного подавления коксом реакций гидрогенолиза и.дегидроциклизации парафинов. Вероятно, основная причина та, что промежуточные продукты этих реакций — поверхностные соединения, обнаруживающие большое сходство с теми по-верхностнымч углеродсодержащими соединениями, которые приводят к отложению кокса. В обоих случаях характерно наличие прочной, кратной связи некоторых атомов углерода реагирующих молекул . с атомами платины на поверхности катализатора.

Обычно сильные яды образуют прочные поверхностные соединения с катализатором. Сера образует с платиной устойчивые сульфиды : •

Если при действии серусодержащих соединений на алюмоплати-новый катализатор происходит частичное превращение платины в сульфид PIS , то это еще не означает полной дезактивации осерненной части металла. Так, поданным сульфиды платины катализируют селективное гидрирование диолефинов и циклодиенов в более стабильные углеводороды с одной двойной связью. Возможно, что ненасыщенные поверхностные соединения, ответственные за образование кокса на платине, подвергаются гидрированию на сульфиде этого металла, что может способствовать снижению коксо-образования. •

Засуживают внимания исследованя В. С. Музыкантова и др. 139))); они показали, что на поверхности •у=А12О3 после предварительной обработки 'количество газа, адсорбированного при комнатной температуре из смеси О2 и Н2, значительно превосходит сумму количеств О2 и На, адсорбированных раздельно при тех же условиях. Состав образующегося поверхностного соединения, по мнению авторов, можно представить формулой П- Активные точки возникают в результате дегидратации у=А12О3. При раздельной хемоеорбцяи доля занятых активных точек невелика из-за малой прочности связи хемосорбированных частиц с поверхностью. При одновременном присутствии в газовой фазе Н2 и О2 наряду со слабой адсорбцией этих газов на поверхности катализатора накапливаются группы -, что приводит к окислению поверхности. Таким образом, в этом случае происходят не каталитические реакции, а связывание исходных веществ в поверхностные соединения на катализаторе.

Наиболее важным фактором в образовании прочной и устойчивой связи являются процессы химической адсорбции битума на поверхности минерального материала. При этом анионы высокомолекулярных кислот или другие кислородосодер-жащие группы, имеющиеся в битуме, вступают в химическое взаимодействие с катионами тяжелых или щелочноземельных металлов на поверхности минерального материала, в результате чего образуются нерастворимые поверхностные соединения типа мыл.

Minachev KH.M., Kharlamov V.V., Garanin V.I. II Catalysis on zeolites / Ed. D. Kallo, Kh.M. Minachev. Budapest: Akad. Kiado. 1988. P. 489-514. Миначев Х.М., Антошин Г.В., Шпи-ро Е.С. //Поверхностные соединения в гетерогенном катализе. М.: Наука, 1975. С. 189-212. . Tanaka К., Okuhara Т. Ц 3. Catal. 1980. Vol. 65, N l.P. 1-8. Миначев Х.М., Харламов В.В., Мирза-бекова Н.В. Ц Изв. АН СССР. Сер. хим. 1980. № 8. С. 1731-1736. Харламов В.В., Кадениев В.И., Харатишвили Н.Г., Миначев Х.М. // Там же. 1981. № 10. С. 2398-2400. Бонд Дж.К., Уэллс П.Б. // Катализ:

В общем, поверхностные соединения разнообразных форм углеродных материалов качественно аналогичны. Количественные различия между ними обусловлены как разной долей неароматических атомов углерода, так и размером зон полисопряжения, образующих источники я--электронов. Следует учитывать также структуру места образования поверхностного соединения.