Главная -> Словарь

Стабильных компонентов

В 60 —70-е годы в результате непрерывного совершенствования технологии и катализаторов , оптимизации параметров и ужесточения режима появились и внедрялись высокопроизводительные и более эффективные процессы платформинга различных поколений со стационарным слоем катализатора.

Поскольку успешное развитие процессов гидрообессеривания остаточного сырья во многом определяется достижениями в области активных и стабильных катализаторов, то сведения о рецептуре производства катализаторов практически отсутствуют. Известны рекламные описания процессов, разработанных отдельными фирмами, включающие характеристику сырья, результаты использования определенных катализаторов. Так, фирма Golf со времени пуска первой промышленной установки гидрообессеривания мазута HDS в 1970 г. разаработала несколько модификаций процесса на базе усовершенствования катализаторов . По сообщению фирмы, благодаря разработке таких катализаторов, как усовершенствованный тип Ш, достигнуты успехи в гидрообессеривании при пониженном давлении.

Г. К. Вересковым подробно рассмотрено влияние двух структурных факторов — индекса граней и размера кристаллов — на каталитические свойства металлов. Предполагается, что причиной небольших различий в удельной каталитической активности различных граней металлических катализаторов является реконструкция поверхности металла. Отмечается, что различия в каталитических свойствах различных граней сложно применить на практике из-за трудности приготовления стабильных катализаторов с преимущественным развитием определенных граней, обладающих более высокой свободной энергией поверхности, чем у наиболее устойчивых структур. Однако возможна искусственная стабилизация каталитически активных граней путем введения добавок. Отмечается также, что основной причиной изменения удельной каталитической активности нанесенных металлических катализаторов с размером кристаллов меньше 3 нм является, по-виднмому, .взаимодействие частиц металла с носителем.

регенерации, в то время как на исходном сырье за то же время подвергся трехкратной водородной регенерации. Учитывая осложнение процесса гидрирования дополнительными ступенями, необходимыми при работе на сырье с повышенным содержанием серы и смолистых веществ, мы начали работы по изысканию более стабильных катализаторов на базе никеля, легко восстанавливающих свою активность при регенерации воздухом при высокой температуре.

Оба варианта, как гомогенный, так и гетерогенный, нуждаются в совершенствовании. На наш взгляд, недостатки гомогенного варианта в какой-то мере могут быть устранены путём подбора более активных и стабильных катализаторов. Гетерогенный вариант может быть усовершенствован путём подбора более эффективного носителя взамен углей.

О создании более стабильных катализаторов было сообщено в докладах на VII и VIII Мировых нефтяных конгрессах 52 60' 70, а также в публикациях 71 72. Утверждается 72, что создан катализатор, настолько устойчивый к отложению металлов и кокса, что даже после 2 месяцев работы он еще сохранял 80% начальной активности, тогда как активность обычного катализатора в этих условиях терялась практически полностью.

Развитие и успехи гидрокрекинга тесно связаны с созданием новых, более эффективных катализаторов 52. 60 и работы в этом направлении несомненно будут продолжаться. Создание еще более устойчивых к отравлению и стабильных катализаторов не только понизит капитальные вложения, но и позволит расширить диапазон гидрокрекируемого сырья до сырых нефтей и остатков.

Созданию высокоселективных, активных и стабильных катализаторов крекинга способствует также оптимизация состава и поровой структуры матрицы. В качестве матрицы чаще всего используют аморфный алюмосиликат с диаметром пор 500А , так называемых мезопор. При этом большие молекулы асфальтенов, смол и фракций, выкипающих выше 500 "С, подвергаются в крупных порах матрицы на опротонных центрах легкому крекингу с получением продуктов с молекулами меньших размеров без образования заметных количеств газа и кокса. Соотношение свойств матрицы и цеолита должно быть таким, чтобы на матрице подвергались крекингу фракции, кипящие выше 500 °С с образованием фракций тяжелого газойля, а на цеолите - фракции, кипящие в пределах 300-500 °С с образованием бензина. Схематически это.можно изобразить следующим образом:

Анализ работающих и планируемых производств этилбензола указывает на то, что в настоящее время исследование и разработка -новых технологических процессов ведется в двух направлениях: совершенствование процессов с использованием хлорида алюминия и создание новых технологических схем с использованием высокоактивных, селективных и стабильных катализаторов.

Результаты гидроочистки вакуумных газойлей можно улучшить путем применения более активных и стабильных катализаторов, предназначенных для переработки тяжелых дистиллятов. В частности, алюмоникельмолибденовый катализатор оказался более активным, чем промышленный кобальтмолибденовый катализатор . Преимущества нового катализатора наиболее сильно проявляются при переработке тяжелых нефтяных дистиллятов.

Таким образом, подбором структурно и энергетически активных компонентов и оптимальной технологией приготовления можно целенаправленно вести процесс приготовления активных и стабильных катализаторов из благородных металлов.

Загрязнение масел происходит из-за попадания примесей из атмосферы, при заполнении плохо зачищенных емкостей, перекачке масел по загрязненным трубопроводам, из-за образования нерастворимых продуктов окисления мало стабильных компонентов масел. Механические примеси включают пыль и песок, имеющие более высокую твердость, чем металлы, и вызывающие увеличение износа трущихся деталей.

ваемого теперь в стандарте на каждый вид топлива. Основные изменения свойств при хранении связаны с окислением наименее стабильных компонентов топлив — их химической стабильностью. Топлива, полученные прямой перегонкой нефти или каталитическими процессами в присутствии водорода, мало о/кисляются при обычных температурах хранения. В присутствии непредельных углеводородов, особенно диеновых и некоторых циклических, стабильность топлив резко уменьшается. Такие углеводороды не только легко окисляются сами, но и инициируют окисление других компонентов с образованием кислот и тяжелых смолистых веществ, ухудшающих эксплуатационные свойства топлив.

Кислородные соединения, которые можно получить из среднедистиллятных нефтяных фракций, следует разделить на три группы: 1) образующиеся в процессе автоокисления наименее стабильных компонентов нефтяных фракций; 2) переходящие в среднедистиллятную фракцию из сырья; 3) получающиеся окислением парафиновых углеводородов нормального строения среднедистиллятных фракций; такое окисление необходимо для получения дизельных топлив с достаточно низкой температурой застывания.

Бензины, получаемые из химически стабильных компонентов свежей выработки, не нуждаются в дополнительной стабилизации: показатели их химической стабильности обычно имеют 3-4-кратный запас качества по сравнению с действующими нормами.

Наиболее эффективным способом стабилизации бензинов каталитического и термического крекинга является добавление присадок, способных в малых концентрациях тормозить окислительные процессы в условиях хранения, транспортировки и применения топлива. Присадки такого типа иногда добавляются для предотвращения разложения ТЭС и в этилированные бензины, полученные на базе химически стабильных компонентов .

Большинство технических средств для нефтепродуктов изготовляются из стали марки СтЗ. Чистая поверхность этой стали оказывает меньшее влияние на изменение качества нефтепродуктов, чем окисленная. Особенно велико влияние низших гидратированных окислов железа. В их присутствии процессы окислительной деструкции наименее стабильных компонентов нефтепродуктов протекают наиболее интенсивно.

Превращения смеси углеводородов. Цепные реакции, протекающие в системе, всегда взаимосвязаны. Скорость инициирования радикально-цепного превращения смеси определяют реакции распада на радикалы наименее стабильных компонентов, таких как алкены или алкиларены, содержащие ослабленные Р-СВЯЗИ С—С. Инициирование является самой энергоемкой стадией цепного процесса. Дальнейшие превращения радикалов происходят обычно с очень небольшими энергиями активации. Вследствие увеличения скорости инициирования термический распад смеси углеводородов во многих случаях протекает с большей скоростью, чем распад индивидуальных соединений. Отдельные углеводороды, распадающиеся в чистом виде по ие-цепному пути из-за малой скорости инициирования, в смеси могут превращаться по цепному механизму. Таким образом, тер-

ния 800, 900, 1025, 1110 °С по замерам наверху загрузки шихты. По этим данным можно проследить снижение содержания в смоле менее термостабильных компонентов, например, алкнгрованных углеводородов, фенолов, и повышение выхода пека.

В общем виде как в камере коксования, так и при переработке смолы, находящейся в паровой фазе и жидкой соответственно, имеют место реакции конденсации, термическая деструкция недостаточно стабильных компонентов смолы, что в конечном итоге приводит к накоплению в смоле более высококонденсированных соединений, а значит, и к изменению физико-химических свойств.

Конденсированные ароматические соединения являются основными компонентами высокотемпературной смолы, которая, как и многие продукты переработки, в ряде технологических процессов подвергается тепловому воздействию. Под влиянием высоких температур происходит крекинг менее стабильных компонентов по наименее устойчивым химическим связям, энергия разрыва которых относительно невелика. При этом одновременно происходят параллельно-последовательные реакции синтеза и распада, дегидрирования и гидрирования, перераспределения и рекомбинации радикалов и другие, сопровождающиеся выделением газов и при определенных условиях' появлением твердой фазы.

Скорость инициирования радикально-цепного превращения смеси определяют реакции распада на радикалы наименее стабильных компонентов, таких, как алке-ны или алкиларены, содержащие ослабленные Р-СВЯЗИ С—С.