Главная -> Словарь

Процессах жидкофазного

Особый интерес представляет сравнение углеводородных составов исходного сырья, бензина термического риформинга и бензина «платформинга», представленных на рис. 3. Как видно из графика, в исходном сырье с интервалом кипения 60—200° С нафтеновые углеводороды распределяются почти равномерно в области 20—100% смеси. Ароматические углеводороды распределяются также довольно равномерно в области 40—100%. Для бензина термического риформинга характерно образование олефинов и циклоолефинов. Вместе с этим происходит некоторая потеря нафтеновых и увеличение содержания ароматических углеводородов. В действительности, исходя из состава сырья, трудно допустить новообразование ароматических углеводородов. Увеличение концентрации последних в продукте объясняется разрушением неароматических компонентов. Концентрация парафиновых углеводородов в низкокипящих фракциях и ароматических в высококипящих фракциях обусловливается тем фактом, что в процессах изомеризации и гидрокрекинга парафиновых углеводородов средняя температура кипения их понижается, тогда как в процессе пре-

В промышленных процессах изомеризации л-пентана и к-гексана на катализаторах Pt - А1203 - F, Pt - А1203 - Cl, Pt - НМ - А12О3 найден баланс между реакциями изомеризации, гидрокрекинга и диспропорционирования, который позволяет осуществить процесс с высокой селективностью; в случае изомеризации гептанов не достигнуто удовлетворительных результатов.

ОТЕЧЕСТВЕННЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ В ПРОЦЕССАХ ИЗОМЕРИЗАЦИИ

В процессах изомеризации н-бутана применялись галогениды металлов, главным образом хлорид алюминия, промотированный хлороводо-родом; процессы осуществлялись при 50-150 °С в газовой и жидких фазах. Большой расход катализатора, малая селективность процессов и сильная коррозия оборудования привели к тому, что уже в 50-х гг. эти процессы имели ограниченное применение .

катализатора гексана, а также образованием жидкой фазы переменного состава в порах катализатора при температурах и давлениях процессов низкотемпературной изомеризации. Влияние гексанов на изомеризацию н-пентана связывалось с особенностями капиллярной конденсации углеводородного сырья на катализаторах различной пористой структуры . В целом пентан-гексановые фракции с ограниченным содержанием гексанов и нафтенов С6 могут легче перерабатываться в процессах изомеризации с получением „за проход" продуктов с большим октановым числом — до 84 . Переработка фракций типа н. к. — 70 °С позволяет увеличить октановое число гексанов, не претерпевающих существенных превращений в процессе каталитического ри-форминга. Полученные данные позволили установить пределы ограничений содержания исследованных примесей в сырье и водороде и разработать способы защиты катализаторов от отравления. При высокотемпературной изомеризации на катализаторе Pt — А1203 — F предъявляемые требования по чистоте сырья и водорода позволяют ограничиться удалением воды из сырья с помощью азеотроп-ной осушки и из циркулирующего водородсодержащего газа путем адсорбции на молекулярных ситах.

6l.Barbier I., Marecot P., Martin V. et al. - In: Studies in Surf. Sci. and Catal. V. 6. Catalyst Deactivation: Proc. of Internal, Symp. Antwerpen, 1980. Amsterdam: Elsevier Sci. Publ. Congr., 1980, p. 53-62. 62. Коган С. Б., Подклетнова Н. М., Илясова А.Си др. - ЖПХ, 1983, № 8, с. 1832-1836. 63. Мороз А. М., Коган С. Б., Бурсиан Н. Р. - ЖПХ, 1983, №9, с. 2114-2119. 64. Бурсиан Н. Р., Коган С. Б., Грувер В. Ш. и др. - В кн.: Платиновые промотиро-ванные катализаторы в процессах изомеризации и дегидрирования парафиновых углеводородов. Сер. Нефтехимия и сланцепереработка. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1981, с. 28-40. 65. Bond G. С., Burch R. - In: Catalysis. V. 6. Royal Soc. of Chemistry. Burlington House, London , 1983, p. 27-60. 66. Бурсиан Н. P.

2.9. Характеристика показателей и данные об активности 75 отечественных катализаторов в процессах изомеризации парафиновых углеводородов

Изомеризации олефинов посвящено огромное число работ, вероятно, большее, чем какой-либо другой реакции. Это объясняется тем, что изомеризация является эффективной модельной реакцией для изучения механизма теплового, фото- и радиационнохимиче-ского воздействия на вещество. Она активируется огромным числом гомогенных и гетерогенных катализаторов, поэтому на ее примере удобно изучать механизм катализа и кинетические закономерности химических процессов. Наконец, эта реакция оказывается целевой или сопутствующей во многих технических процессах: изомеризации олефинов и парафинов, окислении олефинов, их полимеризации и др. В таких процессах, как сорбционное выделение олефинов, каталитический крекинг, гидроформилирование, алкилирование, сульфирование и др., она существенно влияет на выход и свойства продуктов, и возникает необходимость как ее подавления, так и активирования.

Для получения высококачественных бензинов с октановым числом по исследовательскому методу 93—98 рифор-минг-бензин компаундируют с разветвленными алканами, которые получаются в процессах изомеризации, алкилирования и полимеризации. Значение процессов получения алканов разветвленной структуры как компонентов товарного бемзина возрастает в связи с жесткими нормами на содержание тетраэтилсвинца.

В этом разделе мы рассмотрим вопросы термодинамики, химизма и механизма превращений углеводородов в ряде процессов термической и термокаталитической переработки нефти, а именно в процессах пиролиза, термического крекинга, каталитического крекинга, гидрокрекинга и риформинга, а также в процессах изомеризации, алкилирования и ступенчатой полимеризации углеводородов,

На современных установках п-ксилол выделяют по следующей принципиальной схеме: 1) осушка сырья; 2) кристаллизация на I ступени; 3) отделение маточного раствора от кристаллов I ступени п их плавление; 4) кристаллизация на II ступени расплава кристаллов I ступени; 5) отделение маточного раствора от кристаллов II ступени и их плавление. Расплав кристаллов II ступени выводят с установки в качестве товарного продукта. На установках большой производительности исходным сырьем служат ароматические углеводороды С8, полученные в процессах изомеризации .

Таким образом, приведенный нами анализ поведения НДС в процессах жидкофазного термолиза с позиций классической и фрактальной физики, физ-химии и синергетики показал неизбежность возникновения высокоэнергетических критических состояний, наиболее вероятная релаксация которых должна протекать по механизму реструктуризации нефтяной системы, то есть возникновения фазового перехода второго рода. Было выявлено, что при фазовых переходах второго рода реализуется аномальная чувствительность нефтяной системы к внешним воздействиям, и этот факт необходимо учитывать в процессах их переработки. Далее мы попытаемся описать методы изучения НДС в критических состояниях и перспективные способы воздействия на НДС в этих точках с целью управления их свойствами.

3. Модель расчета местоположения критических точек в НДС в процессах жидкофазного термолиза

Описанные выше инструментальные методы пригодны лишь на этапе изучения процессов структурирования в НДС. Для использования знаний о точках структурных фазовых переходов в промышленности необходимо иметь метод экспресс-определения этих точек на технологической схеме для любого процесса и изменения их положения при смене технологического режима или изменении состава сырья. Для этого нами была создана модель иерархического структурирования НДС в процессах жидкофазного термолиза с использованием фрактальных механизмов агрегирования. Эта модель реализована в виде компьютерной программы. С ее помощью можно осуществить автоматизированный процесс, в котором анализаторы технологических параметров процесса и качества сырья задают исходные данные для модели и расчет, произведенный в реальном режиме времени, при помощи обратных связей позволяет соответствующим образом изменять ход процесса. Ниже мы приведем разработанные нами основные механизмы этой модели.

процессах жидкофазного термолиза 15

Типы реакционных устройств. Реакционная масса в процессах жидкофазного гидрирования является, как правило, трехфазной . Реакция протекает на поверхности катализатора, причем ее скорость при прочих равных условиях зависит от концентрации водорода в жидкости, скорости его растворения в реакционной массе и

Реакционная масса в процессах жидкофазного гидрирования является многофазной системой:

Таким образом, приведенный нами анализ поведения НДС в процессах жидкофазного термолиза с позиций классической и фрактальной физики, физ-химии и синергетики показал неизбежность возникновения высокоэнергетических критических состояний, наиболее вероятная релаксация которых должна протекать по механизму реструктуризации нефтяной системы, то есть возникновения фазового перехода второго рода. Было выявлено, что при фазовых переходах второго рода реализуется аномальная чувствительность нефтяной системы к внешним воздействиям, и этот факт необходимо учитывать в процессах их переработки. Далее мы попытаемся описать методы изучения НДС в критических состояниях и перспективные способы воздействия на НДС в этих точках с целью управления их свойствами.

3. Модель расчета местоположения критических точек в НДС в процессах жидкофазного термолиза

Описанные выше инструментальные методы пригодны лишь на этапе изучения процессов структурирования в НДС. Для использования знаний о точках структурных фазовых переходов в промышленности необходимо иметь метод экспресс-определения этих точек на технологической схеме для любого процесса и изменения их положения при смене технологического режима или изменении состава сырья. Для этого нами была создана модель иерархического структурирования НДС в процессах жидкофазного термолиза с использованием фрактальных механизмов агрегирования. Эта модель реализована в виде компьютерной программы. С ее помощью можно осуществить автоматизированный процесс, в котором анализаторы технологических параметров процесса и качества сырья задают исходные данные для модели и расчет, произведенный в реальном режиме времени, при помощи обратных связей позволяет соответствующим образом изменять ход процесса. Ниже мы приведем разработанные нами основные механизмы этой модели.

процессах жидкофазного термолиза 15

Механизм активации углеводородов и зарождения радикалов в процессах жидкофазного окисления до настоящего времени полностью не выяснен. В большинстве случаев участие катализатора в реакции зарождения цепей сводится к преимущественной активации кислорода за счет включения его в координационную сферу металла, и только в некоторых специальных случаях предполагается возможность активации углеводорода .