Главная -> Словарь

Приготовления комплекса

Для приготовления катализаторов А1303 пропитывают водным раствором Cr03, Cr3, 2Cr20, или 2Cr04 . Особенно активны совместно осажденные катализаторы Сг203 — А1203 .

В основе промышленных способов получения ароматических углеводородов и высокооктановых бензинов лежат реакции С5- и Се-дегидроциклизации алканов. Широко дискутируемым в настоящее время является^ вопрос о путях превращения алканов в бензол и его гомологи. В настоящее время он перерос «академические» рамки и важен как для химиков-технологов, так и для специалистов в области приготовления катализаторов. Важное значение приобрел в последние несколько лет вопрос об участии водорода в реакциях дегидроциклиза-ции .

Исследована активность различным образом приготовленных образцов катализатора Pt/Al2O3 в реакции гидрогенолиза этана. Различная степень дисперсности платины в катализаторах достигалась изменением содержания металла , варьированием температуры прокаливания катализатора ) на воздухе перед восстановлением , а также изменением температуры восстановления катализаторов водородом в интервале температур 360—700 °С . Полученные кинетические данные свидетельствуют об идентичном механизме реакции на всех катализаторах с размером кристаллитов Pt в пределах 2,3—14,7 нм. Показано, что гидрогенолиз этана является «структурно-чувствительной» реакцией. В сериях А и Б с ростом размеров кристаллитов Pt увеличивалась удельная скорость реакции. В то же время в серии В наибольшую активность проявляли катализаторы с более дисперсным распределением металла. Обнаружено, что удельные активности двух катализаторов, полученных разными способами, но имеющих близкие размеры кристаллитов Pt , отличаются примерно в 10 раз. Таким образом показано, что размер кристаллитов является не единственным параметром, определяющим каталитическую активность металлсодержащего катализатора. Высказано предположение , что реакция гидрогенолиза протекает на определенных центрах по одному и тому же механизму, однако концентрация этих центров на поверхности может изменяться в зависимости от размеров кристаллитов и от условий приготовления катализаторов.

Крекинг-процесс предъявляет строгие требования к свойствам катализатора. Катализатор должен обеспечить не только требуемые выходы продуктов, но также и удовлетворительное качество их. Он должен противостоять действию высокой температуры при регенерации, а также обладать достаточной устойчивостью к истиранию как в процессе крекинга, так и при регенерации. Катализатор, кроме того, должен обладать определенным сочетанием химических и физических свойств. Эти требования ограничивают выбор материала, который может быть использован в качестве катализатора крекинга. Из большого числа исследованных катализаторов лишь немногие имеют требуемые свойства и, кроме того, недороги в производстве. С точки зрения сырья, используемого для приготовления катализаторов, последние делятся на два класса: естественные и синтетические. В качестве естественных катализаторов могут быть использованы природные бентонитовые глины типа монтмориллонита и другие природные алюмосиликаты, такие как каолин и галлуазит. Синтетические катализаторы могут быть приготовлены из окиси кремния в комбинации с окисями алюминия, циркония или магния. Химия производства катализаторов обоих типов очень сложна и здесь обсуждаться не будет. Большинство катализаторов каталитического крекинга различаются по их активности и стабильности и при сравнимой активности обеспечивают лишь незначительные различия в распределении и качестве продуктов крекинга. В табл. 11 приводится сравнение действия катализаторов синтетического алюмосиликатного шарикового, двух типов природных глинистых и синтетического катализатора из окисей магния и кремния.

2.8. ТЕХНОЛОГИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРОВ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ИЗОМЕРИЗАЦИИ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ

В качестве носителей для приготовления катализаторов используются у- и Tj-оксиды алюминия, получаемые из соответствующих гидрокси-дов - бемита и байерита.

- ЖПХ, 1983, № 9, с. 1975-1977. 75. Meatman R. W. - Ind. Eng. Chem., 1959, v. 51, p. 913. 76.Маслянский Г. Н. - Докт. дисс. Л., 1961. 233 с. П.Дзисько В. А. Основы методов приготовления катализаторов. Новосибирск: Наука, 1983. 261 с. Пя.Мас-лянский Г. Я, Шапиро Р. Н. Каталитический риформинг бензинов. Л.: Химия, 1985. 224 с. 78. Битепаж Ю. А., Молдавский Б. Л. А. с. 296587 , 1948; БИ, 1971, № 9. 79. Томас Ч. Промышленные каталитические процессы и эффективные катализаторы. М.: Мир, 1973. 385с. 80. Kouwenhoven Н. А. - Adv. Chem. Ser., 1971, v. 121, p. 529.

111. Hydrocarbon Processing, 1978, v. 57, № 9, p. 166, 170. 112. Gussor S., Spen-ceD, C., Withe E. A. - Oil and Gas J., 1980, v. 78, №49, p. 96-101.113. Битепаж Ю. А., Бурсиан Н. 'Р., Боруцкий П. Н. и др. - В кн.: Тезисы докл. Всес. совещания „Научные основы приготовления катализаторов". Новосибирск, 1983, с. 222-223. 114. Hvdrocarbw Processing. 1980, v. 59, № 9. p. 169-172. HS.MydappucЖ. Р., Пит-ман М. Дж. - Нефть, газ и нефтехимия за рубежом, 1980, № 10, с.113-117. 116. Во-ur G., Sckwoerer С. P.. Asselin G. F. - Oil and Gas J., 1970, v. 60, № 43, p. 57-61. 117. Нефть, газ и нефтехимия за рубежом, 1982, № 9, с. 119-121. 118. Там же, с. 56-97. H9.Burbidge В. W., Roufles J. R. К. - Hydrocarbon Processing, 1966, v. 48, № 8, p. 168-170.120. CartwrightC. W., Stock R. G. - Oil and Gas J., 1978, v. 76,№38, p. 141-145.

2.8. Технология приготовления катализаторов низкотемпера- * 74 турной изомеризации в промышленности

Рассмотренная в первой главе классификация позволила разместить и проанализировать большую информацию о способах приготовления катализаторов конверсии углеводородов . Определенный интерес представляет систематизация имеющейся информации об условиях применения катализаторов указанного процесса. Полезность ее определяется необходимостью усовершенствования информационного поиска, осуществляемого с целью оптимизации условий эксплуатации катализаторов данного типа*. Для этого нужна классификация катализаторов по условиям их применения. Она необходима также как основа для образования расширен-

В связи с этим в настоящей работе рассмотрена возможность создания классификации и номенклатуры катализаторов. В частности, предложено классифицировать катализаторы по способам их приготовления. Предложено также обозначать катализаторы с помощью формул, в которых отражается качественный и количественный состав и основные особенности приготовления катализаторов. Формулу катализатора предложено записывать по определенным правилам, практическое значение которых состоит в том, что они исключают возникающую при этом неопределенность, приводящую к произвольным решениям.

Таблица 5.21. Данные ГЖХ анализа продуктов превращения системы этилбензол — изопропилбензол — А1Вг3 при различных условиях приготовления комплекса Мольное соотношение 2:2:1

В качестве сырья для приготовления комплекса применяют чистый безводный хлористый алюминий и различные фракции алкилбензолов, получаемые при алкилировании бензола полимерами пропилена.

По данным ВНИИ НП целесообразно использование AlCh в виде жидкого «комплексного» соединения , легко поддающегося перекачке и хранению, что дает большие технологические преимущества этому способу, особенно при непрерывном процессе алкилирования. Однако использование комплекса связано с несколько повышенным расходом хлористого алюминия. Условия приготовления комплекса: соотношение А1С1з и алкилбензолов 1,0 : 1,3 ; температура 60 — 70°; продолжительность перемешивания реакционной смеси 1,5 часа при подаче активатора — газообразного HG1 . Выход комплекса ~225 — 245% на взятый А1С1з.

аппарата приготовления комплекса 10. Гото-

fl процессе приготовления комплекса ВРз-НзРО4 наиболее эффективным оказалось применение 88%-н-ой ортафосфориой кислоты , поскольку повышение содержания воды приводило к дополнительному образованию некоторого количества комплекса BJViH^O, ухудшающего каталитические свойства катализатора. Катализатор ВРз-Н3РО4 имеет плотность 1,84 — 1,90 г/см3, разлагается при температуре выше 150°С. Расход его при алкилировании равен 10 — 16% к исходному сырью.

Катализаторный комплекс готовится в отдельном аппарате с мешалкой. С целью получения комплекса максимальной активности и улучшения санитарно-гигиенических условий труда целесообразно осуществлять приготовление катализаторного комплекса в непрерывном режиме. В качестве исходного сырья для приготовления комплекса используются А1С13, осушенный: бензол и алкилбензольная фракция .

Изучение влияния температуры и времени контакта на процесс приготовления комплекса в периодическом режиме показало, что равновесие в составе комплекса при температуре 20°С достигается в течение 45 мин, а при температуре 60 °С—10 мин.

/ — емкость; 2 — мешалка для приготовления комплекса; 3 — реактор-мешалка; 4—6 — смесители; 7—9, И, 13 — отстойники; 10, 12, 14, 15 — колонны;

Рис. V. 1. Схема установки алкилирования бензола этиленом: /—емкость для приготовления комплекса; 5—реактор; 3—обратный холодильник; 4—скруббер для промывки отходящего газа диэтилбензолом; 5—скруббер для водной проиывки; 5—отстойник комплекса; 7, 9—колонны водной промывки алкилата; 8—колонна щелочной промывки; J0—нагреватель; //, 14. 15—колонны; 12—конденсатор-холодильник; /Л—кипятильник; 16—вакуум-приемник; 17—холодильник полиалкилбензолов. /—этилен; //—бензол; ///—конденсированный бензол; /V—циркулирующий комплекс; I'—отходящие газы; V/—вода; V//—циркулирующий бензол; V///—этилбензол; /X—диэтилбеизол; X—диэтилбензол на образование комплекса; X/—полиалкилбензолы.

1 — аппарат для приготовления комплекса; 2 — насос для подачи бензола, полиалкилбензолов и комплекса; 3 — емкость для шихты ; 4 — реакционная колонна; S, 8 — холодильники; 6,9 — отстойники комплекса; 7 — колонна для абсорбции бензола и полиалкилбензолов; ю, 14 — отстойники; и — колонна для разложения комплекса; 12 — колонна для! нейтрализации; 13— промывная колонна для отмывки от щелочи; 15— установка для высокотемпературного деалкилирования