Главная -> Словарь

Стационарных концентраций

Установлено, что одной из причин дезактивирования стационарных катализаторов при гидрогенизации чешских буроугольных смол является содержание в смолах мышьяка. Мышьяк удаляется обработкой сырья паровой фазы отработанным катализатором

Применение стационарных катализаторов позволяет снизить температуру процесса и уменьшить расход водорода. Однако при этом снижается выход химических продуктов, так как именно в жидкофаз-ном процессе в присутствии малоактивных плавающих катализаторов реакции восстановления кислород- и азотсодержащих функциональных групп протекают с умеренной скоростью, сравнимой со скоростью расщепления сырья с образованием ценных легких продуктов. Очевидно, что выбор между более или менее активными катализаторами должен решаться в каждом отдельном случае в зависимости от целей процесса и характера сырья. Применительно к технологическим целям, изложенным выше, подбор катализаторов

Повышение универсальности процессов гидрокрекинга и вовлечение в их сырьевую базу тяжелых дистиллятов, остатков и сырой нефти определили необходимость подбора усовершенствованных стационарных катализаторов гидрокрекинга * с целью получения малосернистого котельного топлива, а также разработки специальных технологических схем, позволяющих непрерывно регенерировать катализатор. Это так называемые системы с трехфазным псевдоожи-женным слоем, разрабатываемые в США и СССР 328- 329- 363- 377, и деструктивная гидрогенизация в циркулирующем потоке катализатора **, создаваемая в СССР. В этих процессах тяжелое сырье образует жидкую фазу со взвешенным катализатором, в которую подается сжатый водород. Катализатор либо непрерывно отбирается для регенерации, а в систему добавляется регенерированный и свежий через специальное устройство , либо непрерывно циркулирует между реактором и регенератором . Эти процессы, как видно из табл. 4, также прошли большой путь, видоизменяясь и приспосабливаясь к все менее благоприятному сырью ***. Как и в процессах со стационарным слоем, решающим направлением было усовершенствование катализаторов. Так, например, разработка специального микросферического катализатора для процесса Н-011звз 412 позволила значительно упростить процесс, увеличить глубину превращения сырья, снизить капитальные затраты.

Стационарные катализаторы на основе сульфидов или окисей переходных металлов гораздо более активны, чем плавающие железные катализаторы. Поэтому важнейшей тенденцией технологических исследований последних десятилетий была замена плавающих катализаторов более активными стационарными катализаторами. Естественно, -что параллельно развивалось исследование самих катали-заторвв и их усовершенствование. В этих направлениях можно отметить две основные линии — стремление максимально повысить стойкость стационарных катализаторов к ядам, чтобы обеспечить длительный срок их работы, и разработка регенерируемых катализаторов^ И в том и в другом направлении достигнуты большие успехи.

Стационарные катализаторы, особенно обладающие большой пористостью, могут создавать внутридиффузионное торможение процесса гидрогенолиза из-за значительного размера гранул. Это приведет к снижению выхода глицерина как промежуточного продукта и повышению выхода пропиленгликоля . Скелетные стационарные катализаторы, из которых при активации выщелачивают лишь 10—15% алюминия , более пригодны для гидрогенолиза углеводов, так как центральная часть гранул при активации, очевидно, не затрагивается, и внутридиффузионное торможение процесса менее значительно . Учитывая большую стабильность медных скелетных стационарных катализаторов, их применение может стать целесообразным при условии использования реакторов интенсивного перемешивания и повышения выхода глицерина на них до 35—40% с соответствующим снижением концентрации высших полиолов в гидрогенизате.

для использования в этом процессе стационарных катализаторов-.

В настоящее время большинство зарубежных фирм производят акрилони-трил по способу фирмы Sohio с применением псевдоожиженного слоя катализатора . Всего построено более 35 установок для получения акрилонитрила по способу Sohio общей мощностью свыше 1,5 млн. т/год. Западноевропейские фирмы — Bayer , SNAM , Distillers , Ugine — разработали собственную технологию получения акрилонитрила окислительным аммоноли-зом пропилена в присутствии новых модификаций стационарных катализаторов.

В СССР разработан непрерывный способ гидрирования нитрилов синтетических жирных кислот С10—С1в и С17—С20 с применением стационарных катализаторов — кобальта на окиси алюминия или скелетного никеля, промотирован-ного титаном. Процесс осуществляется при температуре 90—120 °С, давлении 0,5—1 МПа, объемной скорости подачи нитрилов 0,2—0,3 ч"1 и- в присутствии аммиака, который подается в зону реакции для подавления побочных реакций образования вторичных аминов.

В качестве сырья для гидрокрекинга в присутствии стационарных катализаторов используют различные виды нефтяных фракций: от лигроинов до тяжелых газойлей и даже мазутов и деасфальтизатов. В США наиболее распространенным сырьем являются средние фракции прямой перегонки и дистиллятов каталитического крекинга и коксования; в качестве целевого продукта гидрокрекинга чаще всего получают бензин.

Удешевить гидрогенизационные процессы можно, снизив расход водорода; это достигается в первую очередь применением селективнодействующих высокоактивных стационарных катализаторов , стойких к отравлению и стабильных в .работе, но требующих при переработке тяжелого сырья его предварительного обес-соливания и обессмоливания . Разработка и применение таких катализаторов позволили уменьшить расход водорода в основном за счет сведения к минимуму метанообразования . Кроме того, использование этих катализаторов дает возможность несколько

В большинстве промышленных процессов перерабатываются кислоты Ся—С1В природного происхождения, поступающие в виде триглицеридов или эфиров низших спиртов. Гидрогенизация чаще всего ведется на суспендированном медь-хромовом катализаторе, хотя за последние годы расширилось применение-стационарных катализаторов, а также синтетического сырья.

В настоящее время разработано и применяется множество методов составления кинетических моделей гетерогенных катали — тических реакций, среди которых наибольшей популярностью пользуются следующие: 1) метод, основанный на законе действующих поверхностей, и 2) метод стационарных концентраций.

Метод стационарных концентраций. Этот метод впервые был предложен Боденштейном и в дальнейшем развит Семеновым Н.Н. В литературе по химической кинетике он известен как метод стационарных концентраций Боденштейна — Семенова.

М. Боденштейном был предложен метод приближенного определения скорости цепного процесса, получивший название метода стационарных концентраций. Если в цепном процессе достаточно быстро устанавливается такое состояние, когда скорости образования и гибели промежуточного продукта равны, то его концентрацию можно считать постоянной :

Н. Н. Семенов расширил возможности метода стационарных концентраций ;. Он предложил в случае наличия в цепном процессе медленной стадии применить условия стационарных концентраций к остальным быстрым реакциям. В разветвленном цепном процессе такой медленной стадией обычно является реакция разветвления цепей. Метод стационарных концентраций может быть использован для приближенного расчета скорости окисления углеводородов.

По-видимому, наиболее разумно при определении вида w использовать метод стационарных концентраций на основе представлений о механизме окисления и предположить, что, поскольку продуктами окисления являются СО и С02, возможна частичная диссоциация кислорода на атомы . Если принять это положение, цепь элементарных актов окисления можно представить в виде:

Методом стационарных концентраций получаем

Очень трудной задачей является отвод тепла, выделяющегося при абсорбции. Как уже раньше упоминалось, на каждой тарелке выделяется различное количество тепла, в зависимости от скорости поглощения этилена, которая изменяется по высоте колонны. Эта скорость в свою очередь зависит от стационарных концентраций этилсерной кислоты, диэтилсульфата и свободной серной кислоты, которые со временем устанавливаются на каждой тарелке при непрерывной работе колонны.

стиц основано на методе стационарных концентраций. Вследствие

В настоящее время разработано и применяется множество методов составления кинетических моделей гетерогенных каталитических реакций, среди которых наибольшей популярностью пользуются следующие: 1) метод, основанный на законе действующих поверхностей; 2) метод стационарных концентраций.

Метод стационарных концентраций. Этот метод впервые был предложен М.Боденштейном и в дальнейшем развит Н.Н.Семено-

вым. В литературе по химической кинетике он известен как метод стационарных концентраций Боденштейна - Семенова.