Главная -> Словарь

Происходит окисление

После заполнения каталитического слоя реактора Г жидкой серой производят переключение подачи газа на всей установке. Теперь горячий газ поступает сначала в реактор Г, при этом сера испаряется и происходит регенерация катализатора. В то же время происходит охлаждение реактора t. Продолжительность цикла а реакторе 2 составляет от 15... 20 мин. до 3...4 ч , при этом происходит охлаждение до 350—400*С.

Для проведения регенерации предусматриваются скруббер мокрой очистки К.-3, где происходит охлаждение и отмывка газов регенерации от сернистых соединений, и воздушные компрессоры ВК-1,2.

При работе со стационарным слоем катализатора только в редких случаях малоэкзотермических реакций можно использовать адиабатические аппараты с одним сплошным слоем катализатора. Чаще катализатор укладывают в специальные корзины с перфорированным дном; в пространстве между корзинами находятся охлаждающие змеевики или вводится холодный водород {рис. 148,г), аккумулирующий реакционное тепло. В этих случаях каждый слой катализатора работает в адиабатическом режиме, и реагенты, проходя через слой, разогреваются, после чего перед следующим слоем катализатора происходит охлаждение смеси. Направление потоков жидкости и водорода может в принципе быть трех вариантов: противоток жидкости с верха колонны и газа с низа; прямоток жидкости и газа снизу вверх; прямоток, наоборот, сверху вниз. Во втором случае, изображенном на рис. 148,s, реактор работает с затоплением слоя катализатора, что ведет к значительному увеличению его гидравлического сопротивления. Если сба реагента подают с верха колонны, насадка катализатора только орошается жидкостью и гидравлическое сопротивление становится небольшим.

Выходящие из котла-утилизатора 8 газы пиролиза поступают для охлаждения и промывки в пенный аппарат 15, перед входом в который они охлаждаются путем впрыска воды до 100—150 °С. В пенном аппарате газы пиролиза отмывают от сажи и кокса и охлаждают циркулирующей водой до 70 °С; при этом происходит конденсация тяжелых смол и водяного пара. На некоторых установках вместо пенного аппарата устраивают насадочные скрубберы, заполненные кольцами Рашига и также орошаемые циркулирующей водой. На пути газов пиролиза, выходящих из пенного аппарата, установлен холодильник 16, где они охлаждаются до 40 °С, и тгр'омыватель 17, орошаемый водой, имеющей температуру 10—15°С. В промывателе происходит охлаждение газов пиролиза до 20 °С, а также конденсация остатков смолы и водяного пара. Затем газы пиролиза направляются в компрессорное отделение.

Выходящие из котла-утилизатора 8 газы пиролиза поступают для охлаждения и промывки в пенный аппарат 15, перед входом в который они охлаждаются путем впрыска воды до 100—150 °С. В пенном аппарате газы пиролиза отмывают от сажи и кокса и охлаждают циркулирующей водой до 70 °С; при этом происходит конденсация тяжелых смол и водяного пара. На некоторых установках вместо пенного аппарата устраивают насадочные скрубберы, заполненные кольцами Рашига и также орошаемые циркулирующей водой. На пути газов пиролиза, выходящих из пенного аппарата, установлен холодильник 16, где они охлаждаются до 40 °С, и промыватель 17, орошаемый водой, имеющей температуру 10—15 °С. В промывателе происходит охлаждение газов пиролиза до 20 °С, а также конденсация остатков смолы и водяного пара. Затем газы пиролиза направляются в компрессорное отделение.

Тепловая изоляция. В любом аппарате, служащем для передачи тепла от одного потока к другому , происходит охлаждение одного потока от температуры tin до температуры thi и нагревание другого потока от температуры tc, „ до температуры tc. K. При этом один из потоков движется через трубчатый змеевик, а второй поток омывает этот змеевик, передавая сырью соответствующее количество тепла

Выходящие из печи газы освобождаются промывкой водой от ацетальдегида и выбрасываются из установки. Оксидат разделяется в ряде колони. Сначала от оксидата отделяют избыточный ацетальдегид, воду и этилацетат , после чего остаток в другой колонне разделяют на уксусную кислоту, уксусный ангидрид и катализатор. Последний возвращается снова в аппарат, где происходит окисление. Смесь, состоящую из ацетальдегида, этилацетата и воды, отделяют в специальной колонне от ацетальдегида, который также возвращается на окисление. Этилацетат и воду далее также разделяют и первый вновь используют как разбавитель и растворитель.

Депарафинизация нефтяных фракций проводится в водной среде с добавками питательных солей в депарафинизаторе, где при соблюдении требуемых условий культивирования происходит окисление непрерывно поступающей нефтяной фракции. Выделение депарафинизата из стойкой эмульсионной смеси с микробной массой и водой проводится при помощи добавления "комплекса", представляющего собой 10 %-ный раствор кальцинированной соды и аммиака , и отстаивания.

воздуха. Полученный таким образом азот переводят в запасной сосуд с серной кислотой. Затем краны II и /// на гребенке соединяют с петлей и азот через петлю переводят в бюретку, промывая таким образом петлю и часть гребенки. После этого на петлю надевают печь, предварительно нагретую до 260—270° С. Азот, заполняющий петлю, увеличивается в объеме, и избыток его попадает в бюретку, откуда выбрасывается в атмосферу. Эта операция требует 3—4 мин. Затем петлю отключают от прибора поворотом кранов // и III гребенки и забирают весь газ, оставшийся после поглощения СО, причем сначала небольшую порцию его, примерно 5—10 см3, расходуют для промывки гребенки. После забора и замера газа, взятого для сжигания, приступают к самой операции сжигания Н2. Поворотом кранов // и /// гребенки снова включают петлю и газ из бюретки медленно переводят через петлю в сосуд 3 с серной кислотой. При этом происходит окисление водорода с одновременным восстановлением окиси меди по реакции

Дальнейшее окисление карбонильных производных ведет к образованию кислот. Альдегиды, получаемые из первичных гидроперекисей, окисляются до кислот либо кислородом, либо гидроперекисями . Подобным же образом, но с большим трудом, происходит окисление кислородом кетонов до кислот .

В промышленных условиях активность катализатора практически любого нефтехимического гетерогенно-катали-тического процесса со временем уменьшается вследствие образования коксовых отложений на активной поверхности. Для восстановления основных характеристик закоксованные катализаторы периодически подвергают окислительной регенерации. Окислительная регенерация закоксованных катализаторов представляет собой совокупность химических реакций, протекающих при взаимодействии кислорода с коксом и приводящих к его удалению с активной поверхности катализатора в виде газообразных продуктов окисления. Физико-химические закономерности этих реакций определяются количеством и способностью кокса к окислению, составом газовой фазы, температурой и свойствами поверхности, на которой происходит окисление.

Здесь Cn — промежуточная форма взаимодействия углерода с окисленным участком поверхности катализатора., близкая к оксикарбиду металла. При низких температурах окисления лимитирующим этапом процесса выгорания углерода будет образование промежуточного соединения , а при высоких — окисление катализатора . Соответственно при низких температурах катализа-гор будет находиться в виде оксидов металлов, а при высоких — в виде фазы металла . При этом, если лимитирующей стадией является присоединение кислорода к катализатору, он существует в начальные моменты регенерации в восстановленной форме. Окисление компонентов катализатора в этом случае может протекать в основном после выжига кокса и затрагивать только поверхность катализатора. Если лимитирующей стадией является передача кислорода коксу от катализатора, то последний будет быстро окисляться. При этом окислению будут подвергаться не Только поверхностные слои, но и объем катализатора . Термогравиметрическим анализом закоксованного же-лезоокисного катализатора термокаталитической переработки мазута было подтверждено, что в первую очередь происходит окисление самого катализатора, а затем — кокса.

Скорость выгорания кокса зависит от его свойств, которые, в свою очередь, определяются качеством перерабатываемого сырья и условиями его переработки. Основная горючая составляющая кокса — углерод. Кроме того, в коксовых отложениях содержится остаточный водород, масса которого может составлять от десятых долей до нескольких процентов относительно массы кокса. Для всех случаев процесс регенерации характеризуется преимущественным выгоранием во-дородсодержащих компонентов, т. е. чем богаче кокс водородом, тем быстрее он выгорает при регенерации и тем короче фаза регенерации . Преимущественное выгорание водорода, по-видимому, связано с его неравномерным распределением в объеме коксовых частиц, которое создается в процессе их формирования . Если образование коксовых отложений протекает в среде, содержащей серу, то последняя также частично переходит в кокс. Закономерности выжига коксовых отложений сложного состава, в частности серосодержащих, изучены пока недостаточно. Результаты исследований окисления коксовых отложений на поверхности катализаторов гидроочистки показали, что сера выгорает быстрее, чем углерод , однако остается непонятным, выгорает сера, входящая в состав коксовых отложений, или происходит окисление сульфида металла катализатора .

Поскольку при регенерации железоокисных катализаторов происходит окисление не только коксовых отложений, но и железа самого катализатора, следует принимать во внимание тепловые эффекты всех протекающих реакций. Регенерация обычного катализатора крекинга, который не участвует в реакции окисления, сопровождается существенным кратковременным повышением температуры зерна катализатора, которое может достигать 220°С . При таком технологическом оформлении стадии регенерации, когда доля кислорода в кислородсодержащем газе снижается до 5% об. и обеспечивается противоточное движение катализатора и кислородсодержащего газа, перегрев зерна катализатора может быть снижен примерно на 100°С .

кающей в промышленном процессе каталитического крекинга, в первую очередь происходит окисление сернистых соединений.

•газированными по сравнению с вакуумным газойлем и образование фенола из них протекает с большим выходом. При использовании вакуумного газойля из тюменской нефти образование фенолов происходит в меньшей степени, поскольку он содержит значительно меньше ароматических углеводородов. Отмечено, что при переработке гидроочищен-ного сырья фенолов образуется меньше, чем при использовании прямогонного вакуумного газойля. При контакте кислорода регенерированного катализатора с гидрированным сырьем в первую очередь происходят реакции окислительного дегидрирования полициклических нафтеновых и нафте-ноароматических углеводородов, как наиболее легко отдающих водород, и только после этого происходит окисление алкилароматических углеводородов с образованием фенолов. Этим объясняется и сравнимая эффективность процесса крекинга при переработке негидроочищенного и гидроочи-щенного вакуумных газойлей — если в первом случае инги-бирование окисления происходит за счет сернистых соединений, то во втором — за счет окислительного дегидрирования нафтеновой части сырья.

Циркулирующая щелочь может освобождаться от меркаптанов не только отпаркой, но и продувкой воздухом. В последнем случае происходит окисление меркаптанов в дисульфиды. Последние, будучи нерастворимы в воде, всплывают в виде верхней фазы и легко декантируются. Небольшое количество дисульфидов, остающихся в щелочном растворе, извлекается путем экстракции . Реакция окисления меркаптанов, содержащихся в щелочи, катализируется дубильной кислотой, таннином, галлиевой кислотой, пирогаллолом или другими полифенолами . Эти катализаторы сами подвержены окислению, но их окисление ингибируется растворенными в щелочи меркаптанами и поэтому почти не протекает. Меркаптаны, содержащиеся в отработанной щелочи, могут также быть окислены в дисульфиды путем электролитического окисления .