Главная -> Словарь

Превращения углеводородов

Давление оказы — внет отрицательное влияние на равновесие основной реакции конверсии метана и поэтому требуется бо — лее высокая температура для достижения одинаковой степени превращения углеводородного сырья. Тем

В табл. VI1-1 приведены теплоты основных процессов превращения углеводородного сырья для различных индивидуальных углеводородов.

Гидрокрекинг в том значении термина, в котором он применяется в данном докладе, представляет собой каталитический процесс превращения углеводородного сырья в низкокипящие продукты с расходованием водорода из внешних источников. Таким образом, гидрокрекинг представляет собой сочетание гидрирования с каталитическим крекингом. Исторически гидрокрекинг начал применяться раньше обычнога каталитического крекинга- Примеры применения процесса гидрокрекинга в начальной период описаны в многочисленных литературных источниках -

При этом процессе перегретый водяной пар смешивают с углеводородным сырьем, нагревают до 565°С, смешивают в диффузоре с нагретым до 510°С кислородом или обогащенным кислородом воздухом, и смесь подают в верх каталитического реактора. Кислород вступает в экзотермическую реакцию с углеводородом в незаполненной зоне над слоем катализатора. Здесь же протекают эндотермические реакции углеводородов с водяным паром и двуокисью углерода, ограничивающие подъем температуры в результате экзотермической реакции. Затем реакционную смесь пропускают через слой никелевого катализатора, в котором эндотермические реакции протекают почти до равновесия, что позволяет достигнуть достаточно полного превращения углеводородного сырья в окись и двуокись углерода и водород. Получаемые газы, выходящие из каталитического реактора при температуре около 950°С, охлаждаются примерно до 350°С и направляются через второй реактор, содержащий окисный железохромовый катализатор, для превращения окиси углерода взаимодействием с водяным паром в двуокись углерода и водород.

Патентные права на производство ацетилена в электрическом разряде - недавно приобретены фирмой «Стандарт оф Нью-Джерси». Однако сообщений о намечаемом его использовании до сего времени еще не опубликовано. При этом процессе используется электрический разряд с меньшей плотностью тока, чем в дуге. Для этого в соответствующих углеводородных парах поддерживается электрический разряд переменного •тока постоянной силы. Одним из электродов является колесо турбогазо-.дувки, которая подает газ через V-образное пространство между торцом вращающегося ротора и неподвижным электродом . Охлаждение осуществляется более холодными газами, •окружающими зону электрического разряда. Удельный расход энергии зависит от требуемой степени превращения углеводородного сырья, и при содержании ацетилена в газах процесса 10—14% составляет 11—12,8 квт-ч на 1 кг ацетилена —при производстве из метана, 7,8—8,8 квт-ч/кг —при производстве из этана и 7,5—7,8 квт-ч/кг — при переработке более высокомолекулярных углеводородов, включая и жидкие. При работе на жидком •сырье содержание ацетилена в газах процесса достигает 25—30%. Этот 'процесс полностью проверен в масштабе полузаводской установки как на •метане, так и на жидком углеводородном сырье. Отходящий газ, остающийся после выделения ацетилена из продуктов реакции, позволяет получать достаточное количество электроэнергии, необходимой для электрического разряда.

Процессам термокрекинга с применением регенеративных печей типа печи Вульфа присущи некоторые преимущества. Поскольку при таких процессах газы сгорания не смешиваются с конвертированным газом, не происходит разбавления крекинг-газа продуктами сгорания. Поэтому не требуется сооружения кислородных установок, так как в качестве окислителя можно применять воздух. В период нагрева печи можно использовать топливные газы, более дешевые чем технологическое углеводородное сырье. Фактически на опытной установке, работающей по процессу Вульфа, в качестве топливного газа используется остаточный газ, получаемый после удаления ацетилена из конвертированного потока. Степень превращения углеводородного сырья в ацетилен может достигать 50%, а концентрация

Давление оказывает отрицательное влияние на равновесие основной реакции конверсии метана и поэтому требуется более высокая температура для достижения одинаковой степени превращения углеводородного сырья. Тем не менее предпочитают проводить процесс под повышенным давлением, поскольку полученный водород используется затем в гидрогенизационных процессах, проводимых

Для повышения глубины превращения углеводородного сырья на первой ступени гидрокрекинга катализатор в реакторе располагается слоями. В верхней части реактора располагают катализатор предварительной очистки сырья от серы и азота. Фирма Shell разработала новый катализатор первой ступени гидрокрекинга Z-713, который в сочетании с катализатором С-425 обеспечивает повышение его стабильности. Для обеспечения высокой избирательности катализатора второй ступени гидрокрекинга по отношению к средним дистиллятам и высокой активности при крекинге тяжелых фракций та же фирма разработала комбинированный катализатор Z-603. Испытания его в схеме с рециркуляцией остатка показали, что он обладает лучшей стабильностью и активностью по сравнению с полностью цеолитным или полностью аморфным катализаторами.

Присутствие водорода в реакционной системе способствует уменьшению вклада вторичных реакций в суммарный пиролитический процесс превращения углеводородного сырья.

Давление оказывает отрицательное влияние на равновесие основной реакции конверсии метана и поэтому требуется более высокая температура для достижения одинаковой степени превращения углеводородного сырья. Тем не менее предпочитают проводить процесс под повышенным давлением, поскольку полученный водород используется затем в гидрогенизационных процессах, проводимых под давлением. При этом снижаются затраты на компримирование газа и, кроме того, повышается производительность установки.

При увеличении удельного расхода энергии до определенного предела можно достигнуть практически полного превращения углеводородного сырья в сажу и водород. Высокая степень превращения, а также компактность основной аппаратуры, большая производительность и возможность полной автоматизации произ-/ водства указывают на перспективность этого процесса.

Мерзоль 30 получается, когда в мепазин вводится примерно 30% двуокиси серы и хлора от того количества, которое теоретически необходимо для полного превращения углеводородов в моносулъфохлориды. Мерзоль Н соответствует 50%. Мерзоль D отвечает тому случаю, когда в мепазин введены все необходимые 100% двуокиси серы и хлора.

гача , имеют значительно больший молекулярный вес, если степень превращения углеводородов выдерживать меньше той, которая обычно применяется в промышленной практике. Благодаря высокому содержанию кристаллизирующихся соединений полученная смесь жирных кислот уже даже (внешне отличается от продукта, (Полученного обычным способом.

А. В. Фрост , основываясь на количественном соотношении циклогексада л метилциклолснтана в нефтях, определил приближенно ту температуру, при которой в природе происходит процесс преобразования нефти. С. II. Обрядчиков 12))) делает попытку определить по химическому составу нефтей и по константам равновесия отдельных реакций превращения углеводородов порядковое значение температур, при: которых происходило превращение исходного органического1 вещества в нефть.

С. Н. Обрядчиков делает попытку по химическому составу нефтей и по константам равновесия отдельных реакций превращения углеводородов определить порядковое значение температур, при которых происходило превращение исходного органического вещества в нефть.

Гидроочистка моторных топлив происходит при .температуре 310—400 °С и давлении 2,0—5,0~МПа, катализатор подбирают с учетом высокой избирательности превращения углеводородов.

В качестве наиболее типичного примера реакций, протекаю — щих по механизму общего кислотного катализа, являются каталитические превращения углеводородов нефти, имеющие место в таких важных в нефтепереработке процессах, как каталитический крекинг, изомеризация и алкилирование.

Химические превращения углеводородов крекируемого сырья, протекающие по карбений ионному цепному механизму на поверхности ЦСК, можно представить в целом в следующей последовательности.

Весь этот сложный процесс превращения углеводородов при температурах от 440 до 540° получил название крекинг-процесс. Само слово «крекинг» означает расщепление и выбрано потому, что оно подчеркивает главную особенность процесса — расщепление углеводородов. Крекинг — это прежде всего процесс массового расщепления молекул, процесс глубокого качественного изменения крекируемой смеси с образованием новых соединений, отличающихся от первоначальных по температурам кипения, удельному весу .и другим показателям.

Крекинг протекает во времени. Чтобы получить целевые продукты в требуемых количествах, сырье необходимо выдержать определенное время при выбранной температуре в присутствии катализатора. В связи с этим важно знать не только выходы продуктов крекинга, т. е. количества образующихся из сырья легких углеводородов и кокса, но и скорости превращения углеводородов разных рядов. Проведенными исследованиями установлено, что в условиях каталитического крекинга наиболее устойчивыми являются нормальные парафиновые углеводороды и ароматические углеводороды, молекулы которых не содержат боковых цепей. Углеводороды с тем же числом атомов углерода в молекуле, но других рядов — олефицы, нафтены, ароматические углеводороды с длинными боковыми цепями — менее устойчивы и крекируются легко.

Л. Г. Гурвич и С. В. Лебедев положили начало исследованиям реакций превращения углеводородов в присутствии алюмосиликатных катализаторов. В связи с широким промышленным внедрением процесса каталитического крекинга с применением алюмосиликат-ного катализатора указанные исследования за последние годы расширились.

Катализатор применяется не только для ускорения реакций превращения углеводородов и получения желательных продуктов, но также для переноса кокса из реактора в регенератор и тепла из второго в первый.