Главная -> Словарь

Разложение комплекса

Кислотная декобальтизация заключается в обработке продуктов карбонилирования водными растворами минеральных или низкомолекулярных органических кислот в присутствии окислителей . В этом случае происходит разложение карбонилов кобальта с образованием кобальтовых солей соответствующих кислот. Соли минеральных кислот отделяются от органических продуктов, превращаются в соли органических кислот и в виде раствора в жидком сырье или органическом растворителе вводятся в реактор карбонилирования.

Декобалътизация. Продукт, содержащий карбонилы кобальта, подается в верхнюю часть аппаратов 4. Туда же направляется ' и водород, необходимый для декобальтизации. Разложение карбонилов кобальта происходит при температуре 180° С. Необходимая температура создается за счет подогрева сырья и водорода паром под давлением 18 am.

Сырой альдегидный продукт направляется на декобальтизацию, осуществляемую химическим способом в герметичных реакторах, оборудованных мешалкой с электромагнитным приводом. В реак-торе декобальтизации происходит разложение карбонилов кобальта с помощью слабой серной кислоты и перекиси водорода при температуре 40 — 70° С

В декобальтизере происходит разложение карбонилов кобальта и выпадение металлического кобальта в виде тонкодисперсного порошка. Суспензия порошка кобальта в альдегидном продукте поступает в электромагнитный укрупнитель, где мелкие частицы кобальта собираются в крупные хлопья, благодаря чему значительно увеличивается скорость отстаивания кобальта. В отстойнике частицы кобальта отделяются от сырого альдегидного продукта, который поступает на охлаждение и гидрирование.

в сепараторе 3 отделяются от непрореагировавшего синтез-газа и направляются на декобальтизацию. Синтез-газ после сепаратора возвращается снова в процесс Разложение карбонилов кобальта осуществляется при 150—170 °С в присутствии водорода в декатализере 4, заполненном пемзой. При этом металлический кобальт осаждается на насадке. При накоплении кобальта в аппарате газожидкостные потоки переключаются, причем декатализер 4 начинает играть роль кобальтизера 1, и наоборот.

В процессе работы количество кобальта на насадке в первом катализере уменьшается, а во втором увеличивается. После истощения катализатора в первом катализере направление материальных потоков меняется на обратное. Карбонилы при этом получаются во втором катализере, а разложение карбонилов происходит в первом.

1Ж) СС. При концентрации катализатора 0,2 иге. % и рф - 100 ат разложение карбонилов начинается при 180 СС. Именно разложением катализатора объясняется отклонение скорости реакции от урянпения Аррениуса при температурах выше 180 "С .

В отсутствие альдегидов разложение карбонилов кобальта также возможно, но протекает очевидно по более медленной реакции

Разложение карбонилов кобальта является важным процессом при декобальтизации продуктов оксосинтеза.

Наиболее подробно изучен термический способ разложения карбонилов кобальта и менее подробно — разложение карбонилов кобальта растворами минеральных или низкомолекулярных органических кислот в присутствии окислителей. В последнем случае образуются водные растворы солей кобальта, которые могут быть использованы непосредственно в процессе оксосинтеза .

Разложение карбонилов осуществлялось следующим образом: в две последовательно соединенные поглотительные склянки, снабженные фильтром Шотта и заполненные на Vs объема 1,5 — 3%-ным раствором йода, пропускалось 150—500 л исследуемого газа со скоростью 50—60 л/ч, после чего содержимое поглотительных склянок анализировалось на содержание кобальта. В качестве растворителя для йода использовались как водный раствор йодистого калия, так и органические вещества .

После высушивания, разложение комплекса проводили дистиллированной водой в тройном объеме в делительной воронке, но выделение н-парафино-вых углеводородов не имело места. Параллельные опыты в тех же условиях дали те же результаты.

При депарафинизации твердым карбамидом разложение комплекса ведут обычно в отсутствии воды при нагреве. Нагрев проводят в среде растворителя, не растворяющего карбамид, но хорошо растворяющего входящие в комплекс застывающие углеводороды. Такими растворителями могут служить бензиновые фракции, бензол и др. Для разложения комплексов, полученных при депарафинизации дизельных топлив, массу нагревают

1 — емкость сырья; 2 — емкость изопропилового спирта; з —• емкость бензина; 4 — поточный смеситель; 5 — нагреватель или охладитель; 6 — реакторы комплексообраао-вания; 7 — бункер-дозатор сухого карбамида; 8 — вакуумные фильтры для отделения комплекса; 9 — приемник депарафинированного раствора; ю — реакторы разрушения комплекса; 11 — нагреватель бензина; 12 — холодильник; 13 — вакуумный фильтр для отделения регенерированного карбамида; 14 — приемник застывающего компонента. Линии: I — сырье; II — изопропиловый спирт; III — бензин на смешение с сырьем; IV — бензин на промывку лепешки на фильтрах; V — бензин на разложение комплекса; VI — смесь сырья с растворителями; VII — свежий карбамид; VIII — регенерированный карбамид; IX—смесь депарафинируемого раствора с комплексом и избытком карбамида; .Y — депарафинированный раствор; XI — отфильтрованный комплекс с избытком карбамида; XII — разложенный комплекс с бензином; XIII — раствор застывающего компонента; XIV — регенерированный изопропиловый спирт; XV — регенерированный бензин; XVI •— раствор застывающего компонента на регенерацию растворителей; XVII — раствор депарафинированного продукта на регенерацию растворителей.

воды; 17 — конденсатор-холодильник для метилового спирта. Линии: I — сырье; II — метиловый спирт; III — смесь депарафинизируемого продукта с комплексом и избытком карбамида на фильтрующие центрифуги I ступени; IV — добавка свежего карбамида; V — раствор депарафинированного продукта; VI — комплекс с избытком карбамида; VII — уловленный комплекс и карбамид; VIII — раствор депарафинированного продукта на циркуляцию; IX — разложенный комплекс с бензином; X — регенерированный карбамид; XI — раствор застывающего компонента; XII— раствор застывающего компонента на циркуляцию; XIII — уловленный карбамид; XIV — бензин на промывку осадка в центрифугах; XV — бензин на разложение комплекса; XVI — водная вытяжка метилового спирта; XVII — регенерированный метиловый спирт; XVIII — регенерированный бензин; XIX — растворы на регенерацию;

Влияние условий термообработки в окислительной и восстановительной средах . Дисперсность металлов в цеолитах зависит от условий термообработки. Установлено, что необходимым условием получения высокоактивного катализатора изомеризации парафиновых углеводородов и металлцеолитных катализаторов, содержащих металл в высокодисперсном состоянии, является разложение аммиачного комплекса платины или палладия в среде воздуха или азота при 350-500 °С с последующим восстановлением осушенным водородом при 250—400 °С. При непосредственной обработке катализатора водородом разложение комплекса приводит к образованию неустойчивого гидрида Pt2H2 и, соответственно, при его разложении — к агломерации платины. Термообработка в невосстановительной среде способствует сохранению платины в ионносвязанном состоянии: в этом случае при восстановлении водородом получается высокодисперсная платина.

В соответствии с существующими предложениями процесс окисления кокса протекает через ряд стадий. Первая стадия - хемосорбция кислорода с образованием устойчивого поверхностного углерод-кислородного комплекса. Вторая стадия - разложение комплекса с образованием окиси и двуокиси углерода. Этот процесс может протекать с большой скоростью, при этом необходимо учитывать неравномерность горения кокса во времени. В первый момент времени температура катализатора резко возрастает вследствие быстрого окисления находящихся на поверхности кокса активных веществ, богатых водородом. Подскок температуры может достигать при этом 70-80°С. Перегревы отдельных зон гранулы катализатора зависят от характера распределения кокса по объёму частицы. При невысоком содержании кокса переферия гранулы закоксована гораздо сильнее ядра. При увеличении содержания кокса эта разница быстро уменьшается. Кроме такого, диффузного по своей природе, распределения кокса, имеет место и зональное его распределение - на металле и на носителе катализатора.

В работе приведены сведения о некоторых установках карбамидной депарафинизации, эксплуатируемых на нефтеперерабатывающих заводах. Так, в США эксплуатируется с 1950 г. установка, которая считается первой промышленной установкой карбамидной депарафинизации. Она предназначена для снижения температур помутнения и застывания медицинских светлых масел. На этой установке используется кристаллический карбамид, разложение комплекса происходит при 110°С в масле. После формирования комплекс отделяется на роторном вакуумном фильтре. При удалении 3—4% нормальных парафиновых углеводородов температура застывания масла понижается с —4 до —18°С, а температура помутнения — с 4 примерно до —13 °С. Процесс Ckristex внедрен на установке полузаводского типа мощностью 10 М3/сут для производства нормальных парафинов из керосиновых и газойлевых фракций. В этом процессе комп-

В работе приведены сведения о некоторых установках карбамидной депарафинизации, эксплуатируемых на нефтеперерабатывающих заводах. Так, в США эксплуатируется с 1950 г. установка, которая считается первой промышленной установкой карбамидной депарафинизации. Она предназначена для снижения температур помутнения и застывания медицинских 'светлых масел. На этой установке используется кристаллический карбамид, разложение комплекса происходит при 110°С в масле. После формирования комплекс отделяется на роторном вакуумном фильтре. При удалении 3—4% нормальных парафиновых углеводородов температура застывания масла понижается с —4 до —18°С, а температура помутнения — с 4 примерно до —13°С. Процесс Ckristex внедрен на установке полузаводского типа мощностью 10 м3/'сут для производства нормальных парафинов из керосиновых и тазойлевых фракций. В этом процессе комп-

Во избежание медленного катализа твердым хлористым алю-миниеь. этот активный каталитический комплекс целесообразно готовить предварительно и потом подавать на реакцию. Кроме НС1 его образованию способствуют небольшие добавки воды или соответствующего хлорпроизводного, роль которых состоит в генерации НС1. Более приемлемо использовать НС1 или RC1, так как вода дезактивирует часть катализатора, разлагая его. По этой же причине необходимо хорошо осушать реагенты и следить, чтобы в реакционную смесь не попадала вода, способная вызвать бурное разложение комплекса. Другими катализаторпыми ядами являются многие сернистые соединения и аммиак, в меньшей степени — диены и ацетилен. Следовательно, жидкая реакционная масса при алкилировании с хлористым алюминием состоит из двух фаз: каталитического комплекса и углеводородного слоя.

Практически процесс выделения органических веществ путем комплексообразования с карбамидом включает следующие стадии: образование кристаллического комплекса путем смешения продукта с карбамидом; выделение комплекса; промывка комплекса; разложение комплекса путем нагрева или добавления воды и выделение парафина; регенерация растворителя и карбамида.

Температура. Одно из достоинств процесса депарафи-низации нефтепродуктов с карбамидом - возможность осуществления его при невысоких температурах . Повышение температуры приводит к увеличению взаимной растворимости реагирующих продуктов, понижению вязкости их смеси, 'улучшению условий контакта . Однако вследствие увеличения константы равновесия процесса происходит разложение комплекса и уменьшается отбор н-алканов от потенциала. Выбор температуры комплексообразования зависит от требуемой глубины депарафинизации, пределов выкипания сырья и состояния карбамида . Депарафинизацию низкокипящей фракции нужно осуществлять при более низкой температуре. Депарафинизацию нефтяных фракций водным или спиртовым раствором карбамида вначале ведут при повышенной температуре -от 35 до 40°С, а затем ее постепенно снижают до 29°С. Пониженная температура необходима для полдержания раствора карбамида в насыщенном состоянии в период всего процесса комплексообразования. При использовании кристаллического карбамида максимально активная концентрация карбамида равна единице. Поэтому весь процесс ведут при постоянной температуре.