Главная -> Словарь

Промышленном использовании

104. Алкилирование толуола метанолом на промышленном алюмосиликатном катализаторе / Ю. Н. Сидоренко, П. Н. Галич, В. С. Гутыря // Укр. хим. журн.—• № 5.— С. 491—495.

Процесс алкилирования бензола пропиленом в газовой фазе протекает с уменьшением объема реакционной смеси, поэтому повышение давления способствует возрастанию скорости процесса при прочих равных условиях, а также увеличению количества адсорбированных на поверхности твердого тела реагирующих веществ. В работах изучено влияние давления на выход моно- и диизопроч пилбензолов при алкилировании бензола пропиленом и пропан-пропиленовой фракцией. При повышении давления с 50,5 • 104 Па до 344,50 • 104 Па выход изопропилбензола увеличивается на 1,5 мае. %, в то время как объемная скорость изменяется с 2 до 3 см3/ . При объемной скорости 0,5 см3/ . выход изопропилбензола увеличивается с 13 до 26,3 мае. %, если давление повышается с 50,5 • 104 до 607,8- 104 Па. При давлении 820,7 • 104 Па выход изопропилбензола уменьшается. Содержание диизопро-пилбензолов в катализате не превышает 3,0 мае. % . Оптимальное давление процесса алкилирования бензола пропан-пропиленовой фракцией на промышленном алюмосиликатном катализаторе при температуре 350° С—101,3- 104 Па. При этом давлении выход изопропилбензола составляет 67,4 мол. % в расчете на пропилен.

В табл. 4 представлены дополнительные данные по продуктам, полученным при крекинге и-гексадекана на катализаторе окись алюминия — окись циркония — окись кремния , а также на свежем и бывшем в употреблении промышленном алюмосиликатном катализаторе. Фракции С4—С5 содержат большие количества изопарафиновых углеводородов. Интересно также отметить, что продукты крекинга, полученные над катализатором окись алюминия — окись циркония — окись кремния, аналогичны продуктам, полученным на свежем и бывшем в употреблении алюмосиликатном катали-

При изучении структурных изменений, происходящих в промышленном алюмосиликатном катализаторе в различных условиях, Адаме и Водж установили следующие факты.

каталитического риформинга — триметилбензолов — путем дис-пропорционирования метильных групп. Известен ряд работ в этом направлении, причем в качестве катализатора применялся главным образом хлористый алюминий . В настоящей работе рассматривается возможность получения дурола, а попутно и других продуктов — мезитилена и ксилолов — на промышленном алюмосиликатном катализаторе.

Для изучения процессов изомеризации и диспропорционирования триметилбензолов на промышленном алюмосиликатном катализаторе была проведена серия опытов при 300—500° С и объемных скоростях 0,1 — 1,0 ч-'.

1. На промышленном алюмосиликатном катализаторе при 350—450° С достаточно избирательно и глубоко происходит процесс диспропорционирования триметилбензолов с образованием ксилолов и тетраметилбензолов, причем выход дурола достигает 9,5—10,4 вес.% в расчете на исходное сырье.

В ооответствии с изложенным, мы проводили исследования в двух направлениях. Первое заключалось в систематическом изучении процессов разделения нефтяных фракций л искуоствен-ных смесей углеводородов с применением высокоэффективных адсорбентов молекулярных сит и реакции комплексообразования с тиомочевиной в сочетании с другими методами разделения. В нашу задачу входило, с одной стороны, разработка методов и условий выделения из фракций нефти некоторых индивидуаль-¦ных нафтенавых углеводородов, их смесей, аяканов нормального строения и ароматических углеводородов, являющихся ценным химическим сырьем, а с другой — получение углеводородных смесей, представляющих собой высококачественные компоненты топлив для моторных И реактивных двигателей. Второе направление заключалось в изучении термокаталитических превращений индивидуальных углеводородов и их смесей, выделенных из нефти на синтетических цеолитах различных форм и структуры, природных и активированных алюмосиликатах, а также на промышленном алюмосиликатном катализаторе.

в отл.ичие от .синтетических цеолитов на промышленном алюмосиликатном катализаторе более интеноивно протекает процесс ароматизации с образованием как низкомолекулярных, так и высокомолекулярных ароматических углеводородов. Кроме того, газ, образующийся на алюмосиликатном катализаторе, отличается высоким содержанием пропилена и бутиленов при очень низком содержании изобутана, выход которого на сумму углеводородов С4 составляет 8,8%.

4. На промышленном алюмосиликатном катализаторе наряду с крекингом наиболее интенсивно протекает реакция ароматизации с образованием как низкомолекулярных, так и высокомолекулярных ароматических углеводородов ряда антрацена, фенантрена и других полиц'ИКлов. По-видимому, образование ароматических углеводородов протекает по механизму секстет-ной дегидроциклополймеризации образовавшихся в первой стадии процесса олефинов. По изомеризующей способности промышленный алюмосиликат стоит значительно ниже исследованных нами синтетических деолятов.

На промышленном алюмосиликатном катализаторе наряду с крекингом наиболее интенсивно протекает реакция ароматизации, с образованием как низкомолекулярных, так и высокомолекулярных ароматических углеводородов ряда антрацена, фе-нантрена и других полициклов.

форминга на алюмоплатинорениевом и алюмоплатнногерманиевом катализаторах. Позднее стало известно о промышленном использовании алюмоплатиноиридиевого и алюмоплатинооловянного , к январю 1982 г. суммарная мощность таких установок достигла уже 81,1% . Полиметаллические катализаторы риформинга нашли также широкое применение в Советском Союзе.

,В табл. 4.3 приведены сведения о промышленном использовании процессов риформинга, разработанных зарубежными фирмами, в основном фирмами США. Данные о числе установок и их суммарной мощности относятся к началу 1980 г. и включают как действующие, "так и проектируемые установки . Удельные капиталовложения даны в ценах 1978 г. Капиталовложения и энергозатраты приведены применительно к современным установкам большой единичной мощности и в большинстве случаев не включают затраты на гидроочистку сырья. Поскольку процессы, представленные в таблице, широко используются в разных странах, можно заключить, что и за пределами США полурегенеративные процессы риформинга по числу промышленных установок намного опережают другие модификации процесса. Это объясняется не только простотой аппаратурного оформления и меньшими- капитальными затратами, но и значительным повышением эффективности полурегенеративных процессов после перевода установок на полиметаллические катализаторы.

Значение многоатомных спиртов в промышленности, медицине, производстве пищевых продуктов, в том числе для диетического питания, возрастает из года в год. Глицерин применяется для самых разнообразных целей, начиная с косметики И кончая приготовлением динамита. Высшие полиолы давно перестали быть лишь реактивами и фармацевтическими препаратами; их мировое производство достигает нескольких сотен тысяч тонн в год, однако оно пока базируется главным образом на пищевом сырье . Новый импульс в промышленном использовании многоатомных спиртов может дать открытие возможности их получения ферментацией н-парафинов с высоким выходом эритрита, арабита, маннита.

весьма характерная при промышленном использовании аппаратуры) относительная чувствительность изменяется примерно на порядок, а абсолютная на 3—4 порядка и более. Ситуация аналогична и при разработке структуро-скопов, измерителей удельной электрической проводимости и толщиномеров. Выравнивание чувствительности за счет сужения диапазона измерения приводит к большой номенклатуре приборов, это привело к тому, что серийно выпускалось более двадцати типов толщиномеров, десятки структу-роскопов и дефектоскопов. Если учесть единичные образцы, число типов приборов возрастет в десятки раз. Такой путь построения аппаратуры не обеспечивает серийность приборов и тормозит их промышленное освоение, приводит к дублированию многих узлов и не позволяет реализовать широ-

С целью повышения селективности процесса и увеличения отбора рафината предложен ряд смешанных растворителей на основе фенола, например фенол - фурфурол ; движущийся слой катализатора применяется при процессах каталитического риформинга термофор и гиперформинг . Однако при промышленном использовании этих процессов только часть тепла реакции подводится горячим катализатором, вероятно вследствие того, что соотношение катализатор : сырье,. необходимое для подведения всего количества тепла, создавало бы существенные недостатки. Остальное количество тепла подводят в виде перегретого циркулирующего газа, а при процессе гиперформинга — при помощи промежуточных подогревателей. Это несоответствие между отношением катализатор : сырье, требуемым по соображениям -теплового баланса и для поддержания заданной активности, привело к разработке некоторых вариантов процесса в псевдоожиженном слое, при которых к циркулирующему катализатору добавляется твердый теплоноситель . Твердый теплоноситель представляет собой инертный материал большей плотности и с большим размером зерна, чем катализатор; поэтому частицы его сравнительно быстро осаждаются из псевдоожиженного слоя. Благодаря этому количество твердого теплоносителя в системе сравнительно невелико, а скорость циркуляции высокая; ее регулируют независимо так, чтобы подвести в реактор все количество тепла, выделяющееся при регенерации.

При промышленном использовании радиационных процессов облучение нефтяного сырья тепловыми нейтронами может вызвать трудности, связанные с наведенной или искусственной радиоактивностью. Эта важная сторона радиационных технологических процессов будет рассмотрена дальше. Обычные формы остаточной радиации сильно осложняют последующее эффективное использование получаемых продуктов. Для достижения максимальной эффективности поступающее излучение должно в минимальной степени поглощаться стенками реактора и в максимальной — перерабатываемым сырьем. Применительно к парофазным реакциям в системах высокого давления электромагнитное излучение удовлетворяет первому из этих требований, но не удовлетворяет второму. Для излучения в виде элементарных частиц справедливо обратное положение: поглощение стенками аппаратуры настолько интенсивно, что возникает необходимость к разработке специальных конструкций. На рис. 1 представлена специальная установка, сконструированная в исследовательском центре фирмы «Эссо», для облучения газов под высоким давлением непрерывно обегающим пучком электронов, получаемым в электростатическом генераторе Ван-де-Граафа. Особенностью этой камеры является устройство непрерывно охлаждаемого окошка, оборудованного специальной решеткой, отверстия которой расположены под критическими углами для достижения максимальной проникающей способности движущегося электронного пучка.

Как и для процессов кристаллизации, до сих пор нет никаких сведений о промышленном использовании процессов выделения л-ксилола, основанных на избирательно протекающих химических реакциях. При любом из таких процессов возникают проблемы, связанные со стоимостью химикалий и растворителей, агрессивностью применяемых материалов, сложностью-контактирующих устройств и необходимостью сравнительно дорогостоящего-внутрицехового транспорта твердых веществ^ В условиях современной экономической конъюктуры такие затраты еще не оправдываются. Например, если л4-ксилол намечено использовать для производства изофталевой кислоты, т. е. продукта продажной стоимостью около 33 цент!кг, то по цене-он может быть ближе к о-ксилолу, чем к и-ксилолу, выделяемому низкотемпературной кристаллизацией. Это, однако, не исключает возможности промышленного осуществления любого из предложенных процессов выделения ж-ксилола, если их удастся дополнительно усовершенствовать.

биполярного аппарата, о промышленном использовании которой