Главная -> Словарь

Природные материалы

1. Природные катализаторы в естественном виде или активированные кислотой специальные глины в виде цилиндриков размерами 3—4 мм. Такие катализаторы широко применяются при крекинге тяжелого сырья для получения автомобильных бензинов с высоким октановым числом .

Катализаторы должны обладать механической прочностью, устойчивостью к резким изменениям температуры, к действию двуокиси углерода, воздуха, азотистых соединений и водяного пара. Необходима также достаточная устойчивость к действию сернистых соединений; синтетические катализаторы и некоторые особые глины, по-видимому, лучше в этом отношении, чем обычные необработанные природные катализаторы. Известно, что в присут-

Поступающие в продажу синтетические катализаторы имеют аморфную структуру и содержат больше двуокиси кремния, чем в соответствии с приведенной выше формулой. Они обычно состоят из 10—15% А120з и 90—85% SiOa. Природные катализаторы, такие как монтмориллонит, ненабухающий бентонит и гая-лоизит, представляют собой алюмосиликаты с точно установленной кристаллической структурой и с приблизительным составом А1203 • 4Si02 • ХН20. Некоторые более новые катализаторы содержат до 25 % окиси алюминия и, по литературным данным, лучше сохраняют активность в процессе работы.

Температура регенерации катализатора при неосторожном регулировании этого процесса может быстро достигнуть 1000 °С, но и при соблюдении осторожности нередко повышается до 600—700 °С в тех зонах камеры, где особенно затруднен отвод тепла. Если бы катализаторы не были достаточно термоустойчивы, то регенерация оказалась бы невозможной либо потребовала бы значительного времени для полного удаления всех углистых веществ с поверхности катализатора. Природные катализаторы — различные глины и другие алюмосиликатные минералы, предварителыго не обработанные кислотами с целью удаления щелочей, быстро и безвозвратно теряют свою активность после первой же высокотемпературной регенерации.

Многими исследователями установлено. отравляющее действие водяного пара на синтетические и природные катализаторы в условиях высоких температур. Так, прокалка синтетического катализатора в атмосфере водяного пара при температуре 760^ С в течение 10 часов снижает активность катализатора с 48 до 27 единиц.

Природные катализаторы....... 9

ПРИРОДНЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ

ные взяты из работ ). До 500 °С удельная поверхность катализаторов сохраняется постоянной. Дальнейшее повышение температуры приводит к прогрессивному уменьшению поверхности; при 800—1000 °С она становится равной нулю. Наименьшей термостойкостью обладают магнийсиликатные и природные катализаторы, а наибольшей — синтетические алюмосиликаты. Разная термостойкость алюмосиликатов, несмотря на их близкий химический

В результате крекинга углеводородного сырья поверхность катализатора покрывается слоем смолисто-коксовых отложений. Для восстановления активности катализатора с его поверхности выжигают эти отложения посредством контакта горячего катализатора с потоком воздуха. Чем выше температура регенерации, тем быстрее протекает этот процесс; однако чрезмерно высокие температуры вызывают спекание вещества катализатора — тем самым нарушается его пористость и, следовательно, изменяется активная поверхность. Поэтому важно, чтобы катализатор был термически устойчив при нормальных температурах регенерации . Исследование степени падения активности катализаторов в результате их прокалки показало, что синтетические катализаторы выдерживают очень высокие температуры и активность начинает падать только после 850—?00° С ; природные катализаторы менее термически стойкие***. Различие в поведении при прокалке синтетических и природных катализаторов можно объяснить их структурой: выше было отмечено, что природные глины имеют кристаллическую

Хотя изучение продуктов термокаталитического превращения часто показывает значительное совпадение со свойствами и составом нефтяных фракций, тем не менее термокаталитическому фактору нельзя приписывать роль единственного. Самопроизвольное превращение компонентов нефти, протекающее в течение миллионов лет, может быть следствием диспропорционирования свободной энергии в сторону создания более устойчивых систем и в этом случае природные катализаторы только облегчают процесс, не создавая при этом ничего принципиально нового. В связи с этим было бы конечно интересно выяснить, на каком этапе истории

При каталитическом крекинге с микросферическими катализаторами •общие закономерности процесса полностью сохраняются. Некоторую специфику вносят природные катализаторы, хотя эти особенности больше связаны с пониженным уровнем их активности.

Кларк , сопоставляя наиболее характерные параметры термического и каталитического крекинга, указывает, что в последнем процессе применяются не только синтетические, но и природные активированные глины. Фос-тер под естественными катализаторами для каталитического крекинга подразумевает глины, бокситы, глинозем, силикаты и другие природные материалы, подвергнутые физической и химической обработке с целью их очистки и улучшения каталитических свойств, но при условии сохранения природного состава. Петеркин с соавторами , описывая каталитический рифор-минг Гудри, в качестве катализатора называет высокоактивный гидросиликат алюминия.

Обзор патентов за 1939—1941 гг. позволяет сделать вывод, что для различных форм парофазного каталитического крекинга используются в основном три группы алюмосиликатных катализаторов, а именно: различные природные материалы типа отбеливающих глин, активированные тем или иным

способом; искусственно приготовленные с различным соотношением А1203 и Si02; активированные природные материалы или синтетические алюмосиликаты с добавками циркония, тория, бора, марганца и т. д. как промоторов.

1. Нефтехимические продукты заменяют природные материалы: а) в качестве сырья и б) в качестве товарных продуктов, где синтетические материалы могут обладать значительно лучшими качествами , или в случаях, когда синтетические материалы по качеству не лучше, но дают некоторые экономические преимущества .

Природные материалы и сорбенты на их

Все рассмотренные природные материалы и сорбенты на

Первая ступень крекинга мазута должна характеризоваться минимальным газо- и коксообразованием и максимальным выходом фракций, кипящих выше 350° С, с наименьшим содержанием ароматических углеводородов в них. Отсюда следует, что для легкого каталитического крекинга мазута необходимо применение малоактивного катализатора, в качестве которого могут быть применены природные материалы, обладающие низким индексом каталитической активности, а также отработанный синтетический алюмосиликатный катализатор после использования его в других каталитических процессах.

Непосредственный каталитический крекинг нефти является весьма целесообразным для ряда районов страны, в том числе для тех, где имеются значительные ресурсы дешевого топлива .

щать массовое дешевое сырье — газ, нефть, уголь в самые разнообразные промышленные изделия, в том числе и в такие, которых нет в природе или которые превосходят природные материалы по своим свойствам. К числу подобных материалов относятся разнообразные полимеры.

Альтернативой гомогенным катализаторам крекинга являются гетерогенные. Первыми материалами такого типа, использованными в качестве катализаторов, были природные глины. К сожалению, несмотря на их активность, эти катализаторы быстро деак-тивировались, и только разработанный Худри способ непрерывной регенерации путем выжигания отлагающегося кокса позволил создать промышленную технологию. Впоследствии значительные усилия были направлены на совершенствование катализаторов . Вскоре было обнаружено, что искусственные глины, такие, как аморфные синтетические комбинации оксидов кремния, алюминия, магния, циркония и т.п., также обладают активными каталитическими свойствами. Хотя синтетические силикаты более дороги, чем природные материалы, они имеют повышенную активность и позволяют получать продукты лучшего качества. Среди всех возможных силикатов наиболее интересными оказались алюмосиликаты. Оксид кремния сам не обладает активностью или кислотностью, однако в смеси с небольшими количествами оксида алюминия возрастает кислотность и активность материала как крекирующего катализатора .

1. Нефтехимические продукты заменяют природные материалы: а) в качестве сырья и б) в качестве товарных продуктов, где синтетические материалы могут обладать значительно лучшими качествами , или в случаях, когда синтетические материалы по качеству не лучше, но дают некоторые экономические преимущества .