Главная -> Словарь

Разработаны катализаторы

В настоящее время в ОАО «СвНИИНП» на основе описанных в докладе математических моделей разработаны алгоритмы оперативной оценки качества сырья, поступающего на вход атмосферного блока, а также состояния разделения в атмосферной колонне .

Разработаны алгоритмы программ теплового расчета печей прокаливания и дожига.

Не менее важно практическое значение однопараметрического обобщенного закона соответственных состояний. Уравнение , если оно будет получено, можно использовать как уравнение состояния любого вещества из класса нормальных. Для использования достаточно знать три фундаментальные характеристики вещества: КК) Тк, А. В свою очередь, эти параметры можно определить, опираясь на иную, более доступную информацию о свойствах. В /1, 34, 38, 39/ разработаны алгоритмы расчета, основанные на любом из двух простейших наборов данных:

На основе I или II можно определить: критические характеристики 7"«, Ик i Рк; критерий подобия А ; кривую давления паров Pi плотность сосуществующих жидкости уэж и пара ?п ; плотности жидкости и пара на спинодали j)? , j)^ ; теплоту испарения г ; поверхностное натяжение; коэффициент расширения; изотермическую и адиабатическую сжимаемость; внутреннее давление; РУТ -зависимости в области плотной жидкости, включая метаете бильную область, в области плотного пара, в закритической области; избыточные калорические свойства , отношение теплоемкостей, термодинамический параметр Грюнайзена, вязкость пара, теплопроводность жидкости. Фактически разработаны алгоритмы расчета всех термических свойств, избыточных калорических и части переносных.

Для облегчения построения моделей были разработаны алгоритмы и программы, с помощью которых значительная часть процедуры построения модели осуществляется с применением ЭВМ •

Для решения этих задач были разработаны алгоритмы управления,

Разработаны алгоритмы пуска, останова и аварийной ситуации, по

Решением этого уравнения с учетом специфических условий, полученных в результате математического анализа динамики совмещений углов показано , что принципиальная множественность числа возможных вариантов совмещений элементов перфораций модулятора сводится к четырем схемам. Это схемы: с неподвижным импульсом , с осциллирующим импульсом , с противонаправленным импульсом и со спутным импульсом . В результате использования выводов созданной теории разработаны алгоритмы конструкторского расчета схем совмещений - определение соотношения числа перфораций в роторе и статоре модулятора в зависимости от заданной конфигурации совмещений и поверочного расчета, т.е. определение конфигурации совмещений в зависимости от соотношения числа элементов перфорации в модуляторе и возможность однозначного определения частотных параметров генерируемого АГВ поля.

В настоящее время в БашНИИНП разработаны алгоритмы и программы расчета змеевиков печей, колонн, коксовых камер, трансферта и шле-мовых трубопроводов.

В БашНИИНП разработаны алгоритмы и программы расчета простых и сложных ректификационных колонн, разделяющих нефтяные смеси в присутствии перегретого водяного пара и без него С 1,2 3, которые успешно используются многими научно-исследовательскими и проектными организациями отрасли для выбора оптимальных схем и режима разделения в проектируемых колоннах и анализа работы промышленных ректификационных колонн.

Энергетические затраты на перекачку нефтепродуктов составляют от 10% для установок АВТ до 15% для установок каталитического риформинга и гидроочистки. С целью снижения этих затрат разработаны алгоритмы и программы для расчета и оптимизации на ЭВМ важнейших параметров транспортных трубопроводов . Так, программа BPDJM позволяет определить оптимальные диаметры трубопроводов и параметры нагнетательных машин с учетом капитальных затрат на трубы, арматуру, теплоизоляцию, опоры, нагнетательные машины, расходов на электроэнергию, амортизацию и текущий ремонт. Программа BPJZ3M дает возможность выбрать материал теплоизоляции, рассчитать ее толщину, объем и поверхность, выбрать размеры обогревающих спутников для трубопроводов с высокозастывающими или высоковязкими продуктами и определить расход теплоносителя через них.

Для процесса Residfining компанией Exxon разработаны катализаторы RT-2 и его последующая модификация RT-3, характеризующиеся высокой гидрообессеривающей активностью и устойчивостью к отравлению металлами при сравнительно низком давлении процесса . Это катализаторы однородной структуры с малыми размерами пор, которая препятствует проникновению крупных молекул остаточного сырья к активным центрам внутри пор. В качестве сырья используют мазуты с содержанием металлов 0,01%. Позже был разработан катализатор RT-621, характеризующийся широкопористой структурой, проницаемой для высокомолекулярного остаточного сырья с плотностью 1,055 кг/м3, коксуемость 25,9%, содержание металлов более 0,02%.

Наиболее важным этапом создания процесса является разработка катализаторов, которые должны отвечать как общим требованиям, предъявляемым катализаторам - высокая активность, стабильность, механическая прочность и термическая устойчивость и т.д., так и обладать специфическими свойствами, а именно, селективно превращать сероводород в элементную серу без образования сернистого ангидрида и других побочных продуктов; быть инертным по отношению к углеводородам и не отравляться ими. Рядом зарубежных фирм, а также отечественными специалистами разработаны катализаторы, прошедшие опытные и промышленные испытания. К ним относятся оксидные катализаторы на основе дешевого и доступного сырья, технология изготовления их простая и не требует дорогостоящего оборудования. Высокая активность и стабильность катализатора позволяет вести процесс при времени контакта в 4-5 раз меньше, чем по традиционной технологии Клауса, обеспечивая за счет этого резкое уменьшение металлоемкости и габаритов установок.

В настоящее время фирмами «Филтрол» и «Дэвисон» разработаны катализаторы ККФ, позволяющие на 2—4 пункта повысить октановые числа бензинов. Фирмой «Амоко ойл» созданы специальные добавки для связывания оксидов серы в регенераторе, которые входят в состав цеолитсо-держащих катализаторов и не влияют на их активность и селективность. Образующиеся на катализаторах серосодержащие соединения при попадании в реактор, разлагаются с образованием HjS и исходных добавок. Поскольку количество образующегося H2S весьма незначительно , для его удаления можно использовать имеющуюся этаноламинную очистку. Указанный способ позволяет уменьшить выбросы оксидов серы на 80—90%.

На базе использования пропиточной технологии нанесения активных металлов на носители разработаны катализаторы, способные работать при низких температурах с высокой объемной скоростью. Цеолитсодержащие катализаторы марок А, Б, В, Г эксплуатируются два года без регенерации в процессе гидроочистки дизельных фракций при 3,5 МПа, 7 ч-1, Т =• 335-350 "С; содержание серы во фракции дизельного топлива снижается с 0,98 до 0,12% .

Фирмой Exxon разработаны катализаторы серии КХ-130. Предполагают, что катализаторы в качестве промотора содержат иридий и какой-то третий компонент.

В течение последних 15 лет в СССР были разработаны в опытно-промышленном масштабе процессы получения малеинового ангидрида окислением фурфурола, бутиленовой фракции, полученной после первой стадии дегидрирования бутана, а также пипериленовой фракции, являющейся побочным продуктом процесса производства изопрена дегидрированием изопентана. Разработаны катализаторы, предназначенные для работы в неподвижном слое. Катализатор окисления фурфурола, состоящий из окислов ванадия, молибдена, фосфора, никеля и натрия, нанесенных на непористый носитель, позволяет довести выход малеинового ангидрида на стадии контактирования до 60%. Катализатор окисления бутиленовой и пипериленовой фракций, состоящий из модифицированной ванадий-фосфорной массы, нанесенной на шариковый силикагель, при 450 °С обеспечивает выход по малеиновому ангидриду 54—50% и производительность более 100 кг /.

Наиболее интенсивно промышленный процесс гидрокрекинга развивался в предвоенные и военные годы в Германии. В 1927— 1942 гг. были разработаны катализаторы гидрогенизации для гидрирования в паровой фазе продуктов переработки углей, смол и нефти. Катализатор № 5058 — сернистый вольфрам обладает высокой гидрирующей активностью; № 6434 — сернистый вольфрам на активированной природной глине характеризуется повышенными расщепляющими свойствами; № 8376 — сернистый ни-кельвольфрамовый на окиси алюминия отличается высокими гидрирующими функциями и малой расщепляющей активностью; другой сернистый никельвольфрамо-вый катализатор — №3076 — имеет весьма высокую гидрирующую активность при переработке сырья с большим содержанием ароматических углеводородов. Сульфидные катализаторы стабильны длительное время при давлении 250—300 at, после снижения активности их заменяют.

Процесс платформинг. Первая промышленная установка каталитического риформинга на платиновом катализаторе фирмы Universal Oil Products под названием платформинг была введена в эксплуатацию в США в октябре 1949 г. . В начале развития процесса платформинг использовали промотированные фтором алюмоплатиновые катализаторы R-4—R-7; в их присутствии протекали главным образом реакции дегидрирования нафтеновых и изомеризации парафиновых углеводородов. В последующие годы были разработаны катализаторы R-8—R-12, обладавшие также и дегидроциклизующей активностью. При использовании этих катализаторов проводился нерегенеративный процесс риформинга, т. е. в реакторах установки не предусматривалась окислительная регенерация катализатора .

В дальнейшем во ВНИИнефтехим были разработаны катализаторы, содержащие благородные металлы VIII группы. Особенно активными и стабильными оказались алюмородиевый катализатор и алюмохромро-диевые катализаторы .

Наиболее важным этапом создания процесса является разработка катализаторов, которые должны отвечать как общим требованиям, предъявляемым катализаторам - высокая активность, стабильность, механическая прочность и термическая устойчивость и т.д., так и обладать специфическими свойствами, а именно, селективно превращать сероводород в элементную серу без образования сернистого ангидрида и других побочных продуктов; быть инертным по отношению к углеводородам и не отравляться ими. Рядом зарубежных фирм, а также отечественными специалистами разработаны катализаторы, прошедшие опытные и промышленные испытания. К ним относятся оксидные катализаторы на основе дешевого и доступного сырья, технология изготовления их простая и не требует дорогостоящего оборудования. Высокая активность и стабильность катализатора позволяет вести процесс при времени контакта в 4-5 раз меньше, чем по традиционной технологии Клауса, обеспечивая за счет этого резкое уменьшение металлоемкости и габаритов установок.

Компанией Haldor Topsoe были разработаны катализаторы для синтеза ДМЭ, отличающиеся высокой селективностью, температурной устойчивостью, а также продолжительным сроком службы. Основываясь на лабораторных экспериментах, компания построила в Копенгагене пилотную установку производительностью 50 кг/час сырого ДМЭ. На пилотной установке катализатор проработал более 5 лет и показал лучшие результаты по стабильности, чем у промышленного катализатора синтеза метанола.