Главная -> Словарь

Структуре производства

Сходное понижение каталитической активности при увеличении дисперсности металла на поверхности нанесенного катализатора Ru/SiCb наблюдалось для реакций гидрогенолиза и дегидрирования циклогексана. Резкое понижение каталитической активности рутения в случае реакции гидрогенолиза объясняли особенно большой чувствительностью этой реакции к структуре поверхности катализатора, а также отрицательным влиянием высокой дисперсности металла на образование поверхностных комплексов, ответственных за эту реакцию. Кроме того, высказывается мнение, что очень высокая степень дисперсности металла, осажденного на носителе, может оказаться неблагоприятной для обоих типов реакций, особенно для гидрогенолиза, из-за диффузионного торможения исходными углеводородами , а также продуктами их превращений.

Микрофотографии, полученные с трансмиссионного микроскопа, показывают резкое различие в структуре поверхности коксов различного назначения. Для рядового кокса характерна плотная упаковка частиц со слабо выраженной пористостью. Упаковка частик, кокса КНПС более рыхлая, поверхность пронизана хаотически расположенными порами, в основном, сферической формы. Поры игольчатого кокса удлиненные, имеют определенную ориентацию. Сами частицы сильно деформированы и имеют поры не сквозного харак-. тера. При большом увеличении видны дефекты на границах срастания кристаллитов, дислокации.

Важная информация о химической структуре поверхности графита была получена при изучении адсорбционного взаимодействия с ней различных по своему характеру веществ. При этом было отмечено147, что реакционноспособными являются лишь призматические грани графита, так как все связи в плоскости базиса насыщены. Сорбция водорода на атомарно чистой поверхности графита при 300 К полностью необратима и количество водорода, адсорбированного на призматических гранях,почти в 13 раз меньше соответствующей величины для кислорода. Хемосорбция кислорода на образце графита после его выдерживания в атмосфере водорода и десорбции мало отличается от адсорбции кислорода на атомарно чистой поверхности. Количество адсорбированных атомов водорода и кислорода совпадает с числом атомов углерода, образующих призматические грани графита.

М. Бодуар и Ч. Тейлор предложили разделить реакции, катализируемые металлами, на структурно-чувствительные и структурно-нечувствительные. Структурно-чувствительные реакции , к которым относятся гидрогенолиз С-С-свя-зи, окисление, изомеризация, определяются как реакции, скорость которых чувствительна к деталям поверхности металла и может зависеть от размера кристаллита. Так, скелетная изомеризация к-бутана на платине сильно ускоряется при уменьшении размера частиц катализатора, при наличии ступеней и выступов на поверхности катализатора. Структурно-нечувствительные реакции , к которым относятся реакции гидрирования - дегидрирования олефинов, гидрирования ароматических углеводородов, нечувствительны к размерам кристаллитов и структуре поверхности. Накопленные экспериментальные данные показывают, что реакции с участием углеводородной связи в углеводородах структурно нечувствительны. Это проявляется как в независимости скорости таких реакций от размера частиц нанесенных катализаторов, так и в близости величин удельной скорости в расчете на один атом поверхности, достигаемой на дисперсионных катализаторах и на гранях монокристалла.

В последнее десятилетие заметна значительная активность в изучении вопросов чувствительности реакций к структуре катализаторов. Первоначально интерес концентрировался на изучении влияния размера кристаллитов , но некоторые работы были специально посвящены структуре поверхности и ее возможным перегруппировкам при изменениях в атмосфере опыта или под действием предварительной обработки .

Метод УФЭС был использован также для исследования электронной структуры поверхностей металлов и сплавов. Например, Хельмс и др. изучали электронную структуру поверхности, состав и энергию связи СО для Си—Ni-сплавов. Отдельные пики в электронной структуре поверхности были приписаны Ni и Си; Это находится в противоречии с тем, что должно ожидаться по модели жестких полое. Было найдено, что энергия связи СО на сплаве изменяется квазинепрерывным образом в зависимости от состава поверхности сплава, который изменяется от чистого никеля до чистой меди . Был сделан вывод, что энергия связи определяется локальной конфигурацией адсорбционного места. Это находится в противоречии с моделью, основанной на средней электронной структуре поверхности.

Необходимо заметить, что при сопоставлении активности катализаторов различного химического состава очень трудно исключить влияние механических различий в структуре поверхности частиц катализатора. Поэтому приведенные данные об относительной активности различных катализаторов являются приближенными. Анализ продуктов реакции изомеризации проводился методом инфракрасной спектроскопии, а также по кривой температур кристаллизации бинарных смесей . Данные анализов, полученные двумя этими методами, имеют хорошую сходимость. Опыты по каталитической цыс-транс-изомериза-ции диэфира проводились в стеклянной колбе, снабженной мешал-

Реакции обмена связанной воды. Давно известно, что связанная вода в прокаленных окиси кремния, окиси алюминия и алюмосиликате легко вступает в реакцию обмена с дейтерием нри обработке твердых веществ тяжелой водой. После первых работ Хонсфорда ряд исследователей изучал реакцию обмена между дейтерием и водородом углеводородов на катализаторах . На основании этих исследований были получены некоторые данные о структуре поверхности катализаторов. Эти исследования позволяли глубже проникнуть в природу взаимодействия между поверхностью катализатора и молекулами углеводородов. Реакции обмена представляют собой типичные карбоний-ионные реакции и именно в следующих отношениях:

За последние два года появилось несколько статей о структуре поверхности окиси кремния и о применении ее для реакций гидратации. Используя в качестве индикатора флюоресценцию родамина,

Успехи в координационной химии, достигнутые за последние годы, внесли значительный вклад в науку о катализе. Особое внимание уделялось соединениям переходных металлов и недостаточно исследовались соединения кремния, алюминия и т.д., в основном из-за отсутствия у них способности к поглощению видимого света. Однако некоторое развитие получили представления о структуре гидратов окисей металлов . Данные этого обзора относительно образования мостиковой связи атомов металлов посредством оксо- и окси-групп позволяют судить о структуре поверхности катализаторов дегидратации.

Рис. 1.1. Изменение структуры ТЭБ в бывшем СТЭВЛЯеТ более 60 % ЭКВ. В СССР: /— дрова, торф, сланцы и мускульная сила структуре производства

Нефтепереработка Канады по структуре производства нефтепродуктов, насыщенности вторичными процессами и другими показателями характеризуется большим сходством с США.

ЛИБО на НПЗ Западной Европы в пользу дизельного топлива, поскольку в этих странах осуществляется интенсивная дизелиза — ция автомобильного транспорта. В структуре производства нефтепродуктов на НПЗ двух стран — Японии и Италии — первое место занимает котельное топливо . На НПЗ остальных развитых стран Западной Европы его производство довольно незначительное . Выпуск котельного топлива в среднем в мире составляет 25 %.

Данные по структуре производства парафина за 1958—1960 гг. приведены в табл. 37.

Обеспечение потребности страны в топливе и энергии — одна из важнейших проблем дальнейшего развития народного хозяйства. Доля нефти и природного газа в общем объеме производства энергетических ресурсов по состоянию на 1980 г. составляла 70%. Оценка изменений в объемах и структуре производства энергетических ресурсов в СССР показывает, что добыча нефти и газового конденсата стабилизируется или незначительно возрастет, а их доля в общем производстве энергетических ресурсов сократится. В таких условиях важнейшей задачей развития нефтеперерабатывающей промышленности становится углубление переработки как основной фактор повышения эффективности использования нефти в народном хозяйстве. При увеличении глубины переработки нефти, как показывают расчеты, в 1,2— 1,4 раза против современного уровня расход нефти может быть уменьшен на 20—35%. Решение подобной задачи возможно путем разработки гибких технологических схем глубокой переработки нефти на основе широкого применения термокаталитических процессов, а также путем оптимизации* качества моторных топлив с целью расширения их ресурсов за счет увеличения доли отбора от нефти при прямой перегонке. Установки подготовки и первичной переработки нефти — головные на нефтеперерабатывающих предприятиях и эффективность их работы во многом определяет технико-экономические показатели завода в целом.

Диспропорция между приростом добычи нефти и увеличивающейся потребностью в моторных топливах, а также перспективы развития и практика эксплуатации судовых дизельных установок у нас в стране и за рубежом, привели к изменениям в структуре производства нефтяных топлив за последние десятилетия. В их составе стали широко использоваться продукты крекинга, коксования и других вторичных процессов, отличающиеся от продуктов прямой перегонки нефти по своему углеводородному составу большим содержанием непредельных и ароматических углеводородов в дистиллят-ных фракциях и асфальтенов и смол - в остаточных, а по физико-химическим свойствам - более высокой плотностью, вязкостью, коксуемостью и температурой застывания, содержанием серы и ванадия, меньшим цетановым числом .

величина соотношения производства бензина и дизельного топлива на НПЗ. В исследовании, выполненном компанией «Амоко», показано, например, что в условиях США оптимальная доля дизельного топлива в структуре производства моторных топлив составляет примерно 30%.

Из развитых промышленных стран наиболее крупные мощности имеют НПЗ в Западной Европе , а также в Японии. НПЗ развитых стран Западной Европы и Японии характеризуются меньшей, чем у США, глубиной переработки нефти: этот показатель наименьший у Японии и Италии и средний для НПЗ у Франции, Англии и ФРГ. Низкая глубина переработки нефти в Японии и Италии обусловлена отсутствием у них собственных ресурсов угля и природного газа. Выход моторных топлив низок на НПЗ Японии и Италии и достаточно высок на НПЗ ФРГ, Франции и Англии. Наиболее высокий показатель после США и Канады по отбору бензина - на НПЗ Англии . Этот показатель на НПЗ остальных стран составляет 12-22%. Соотношение бензин:дизельное топливо на НПЗ Западной Европы в пользу дизельного топлива, поскольку в этих странах осуществляется интенсивная дизелизация автомобильного транспорта. В структуре производства нефтепродуктов на НПЗ двух стран - Японии и Италии -первое место занимает котельное топливо . На НПЗ остальных развитых стран Западной Европы его производство довольно незначительное . По насыщенности НПЗ вторичными процессами западноевропейские страны и Япония существенно уступают США . Доля углубляющих нефтепереработку процессов в США в 1985 г. составила 60,8%. Для увеличения выхода моторных топлив в Западной Европе реализуется программа широкого наращивания мощностей процессов глубокой переработки нефти, прежде всего установок каталитическогр крекинга, висбрекинга, гидрокрекинга и коксования. Поскольку в США действующих мощностей каталитичес-

Диспропорция между приростом добычи нефти и увеличивающейся потребностью в моторных топливах, а также перспективы развития и практика эксплуатации судовых дизельных установок у нас в стране и за рубежом привели к изменениям в структуре производства нефтяных топлив за последние десятилетия. В их составе стали широко использоваться продукты каталитического, термического и гидрокрекинга, коксования и других вторичных

Быстрый рост объема производства важнейших нефтехимических продуктов в период 1960—1975 гг. сопровождался значительными изменениями в структуре сырьевой базы и производства отдельных продуктов. К числу основных тенденций этого периода следует отнести снижение доли коксохимического и пищевого сырья в структуре производства многих химических продуктов.

В структуре производства масляного альдегида — сырья для процесса конденсации — ведущее место в этих странах занимает метод оксосинтеза.