Главная -> Словарь

Селективный растворитель

Следующей важной особенностью катализа является специ — фичность действия катализатора. Нельзя рассматривать каталитическую активность как универсальное свойство катализатора. Многие катализаторы проявляют каталитическую активность в отношении одной или узкой группы реакций. Для каждой реакции целесообразно использовать свой наиболее активный и селективный катализатор.

Поскольку новый селективный катализатор не чувствителен к воде, отпадает необходимость конденсации воды после реактора гидрирования, которая типична почти для всех вариантов процесса Клауса. Газ из реактора гидрирования охлаждается до оптимальной температуры на входе в реактор селективного окисления. Отпадает также необхо-

Соотношение между реакциями крекинга и изомеризации высококипящих парафиновых углеводородов" в значительной мере зависит от типа применяемого катализатора. Применяя катализатор с высокой изомеризующей способностью, можно, как показано выше, получать преимущественно продукты изомеризации при подчиненном образовании продуктов расщепления. Такой подход лежит в основе процесса гадроизомеризации различного парафин-содержащего сырья . Кроме того, используя селективный катализатор, избирательно расщепляющий нормальные и малоразветвленные парафиновые углеводороды, можно удалять такие компоненты сырья в виде легких фракций при практическом отсутствии реакции изомеризации. На этом основан процесс каталитической депарафинизации нефтяного сырья . Наряду с реакциями изомеризации и крекинга возможно дегидрирование части парафинов с последующей циклизацией образующихся непредельных углеводородов . Часть полученных таким образом нафтеновых углеводородов может, в свою очередь, подвергаться дегидрированию с образованием ароматических углеводородов. Указанные продукты реакций дегидроциклизации и дегидрирования обнаружены в тяжелой фракции гидроизомеризата технического парафина .

Соотношение между реакциями крекинга и изомеризации высококипящих парафиновых углеводородов в значительной мере зависит от типа применяемого катализатора. Применяя катализатор с высокой изомеризующей способностью, можно, как показано выше, получать преимущественно продукты изомеризации при подчиненном образовании продуктов расщепления. Такой подход лежит в основе процесса гидроизомеризации различного парафин-содержащего сырья . Кроме того, используя селективный катализатор, избирательно расщепляющий нормальные и малоразветвленные парафиновые углеводороды, можно удалять такие компоненты сырья ,в виде легких фракций при практическом отсутствии реакции изомеризации. На этом основан процесс каталитической депарафинизации нефтяного сырья . Наряду с реакциями изомеризации и крекинга возможно дегидрирование части парафинов с последующей циклизацией образующихся непредельных углеводородов . Часть полученных таким образом нафтеновых углеводородов может, в свою очередь, подвергаться дегидрированию с образованием ароматических углеводородов. Указанные продукты реакций дегидроциклизации и дегидрирования обнаружены в тяжелой фракции гидроизомеризата технического парафина .

Если осуществлять полное сжигание СО в плотном слое катализатора, можно поднять температуру катализатора до 675-760 °С. При такой температуре почти полностью удаляется кокс и за счет этого получается более активный и селективный катализатор. Кроме того, более горячий катализатор может циркулировать с меньшей скоростью, а это приводит к уменьшению коксообразования и росту выхода легких продуктов. Отсюда ясно, какой большой эффект дает введение в катализатор промоторов, которые, не ухудшая активности, селективности или стабильности катализаторов крекинга, способствуют полному окислению монооксида углерода.

Фосфорная кислота — наиболее активный и селективный катализатор прямой гидратации олефинов. Кремнийсодержащие соединения, .используемые в качестве носителей, образуют с фосфорной кислотой сложные системы, в которых кислота в значительной части химически связана с веществами, входящими в состав носителя.

В ФИНе разработан селективный катализатор на основе полиалкилалюминия и производных переходных металлов высшей валентности. Катализатор растворен в сырье. Состав получаемого по методу ФИН циклопентена:

Каталитический метод гидродеалкилирования толуола мо)кет конкурировать с термическим процессом, если подобрать достаточно активный и селективный катализатор, который позволил бы проводить процесс при значительно более низкой температуре, чем в случае термического гидродеалкилирования. Кроме того, катализатор должен быть стабильным и после окислительной реакции полностью восстанавливать свою активность.

Поскольку новый селективный катализатор не чувствителен к воде, отпадает необходимость конденсации воды после реактора гидрирования, которая типична почти для всех вариантов процесса Клауса. Газ из реактора гидрирования охлаждается до оптимальной температуры на входе в реактор селективного окисления. Отпадает также необхо-

Позднее был разработан более активный и более селективный катализатор АП-64 с повышенным содержанием платины ; в качестве промотора применяют хлор. Применение катализатора АП-64, сопровождавшееся повышенным давлением в системе, сделало процесс риформинга практически непрерывным: при режиме средней жесткости продол-

Волокнистое углеродное вещество, полученное из газообразного углеводородного сырья на поверхности никельсодержащего катализатора в области температур 450-550°С, может быть использовано как эффективный углеродный наполнитель полимерных материалов, активный и селективный катализатор гидрирования олефиновых и диеновых углеводородов в смеси с ароматическими, в медицине, электронике, а также в качестве сырья для синтеза алмаза и т.п.

В то время как остальные титр о парафины являются хорошими растворителями для ароматических и парафиновых углеводородов, нитрометан практически растворяет только ароматические вещества, так что он может применяться как селективный растворитель для отделения ароматических веществ из углеводородных смесей .

временем контакта в противоточной системе с последующим разделением реакционной смеси путем центрифугирования серная кислота ведет себя только как селективный растворитель сернистых соединений.1 Благодаря низкой температуре в зоне реакции полимеризация и сульфирование олефинов, а также побочные реак-

На рис. V-3 и V-4 приводятся два вида системы углеводород — растворитель. Рис. V-3 показывает изменения системы , в которой ни один из углеводородных компонентов не смешивается полностью при данной температуре; это типично для многих систем, содержащих нафтены, алканы и селективный растворитель . Область, в которой сосуществуют обе фазы, ограничена линиями ab и cd; эти линии дают соответственно составы, при которых фаза растворителя и углеводородная фаза разделены. Составы, при которых фазы находятся в. равновесии, соединяются связующими линиями eb, е'Ъ' и е"Ъ".2 Самым простым методом построения связующих линий, является анализ сопряженных фаз всей концентрационной области. Разработаны различные методики определения, которые облегчают анализ .

Поскольку селективный растворитель удаляет наиболее тяжелые ароматические углеводороды, можно заключить, что остающиеся углеводороды, дающие большие выходы лучших сульфокислот, или совсем не имеют ароматических колец, или же их доля по отношению к нафтеновым кольцам и парафиновым цепям невелика. Поэтому кажется вполне вероятным, что в промышленности отдается предпочтение нафтеновым сульфокислотам.

Поскольку селективный растворитель удаляет наиболее тяжелые ароматические углеводороды, можно заключить, что остающиеся углеводороды, дающие большие выходы лучших сульфокислот, или совсем не имеют ароматических колец, или же их доля по отношению к нафтеновым кольцам и парафиновым цепям невелика. Поэтому кажется вполне вероятным, что в промышленности отдается предпочтение нафтеновым сульфокислотам.

Селективный растворитель отгоняется из экстракта в отдельной отпарной колонне и после конденсации возвращается в процесс.

В силу своей меньшей растворяющей способности фурфурол как селективный растворитель требует более высококачественного сырья, чем фенол, т. е. сырья, содержащего меньше полициклических ароматических углеводородов и- смолистых соединений. В последние годы выявилась тенденция к снижению добычи неф-тей с высоким потенциальным содержанием масел, что привело к ухудшению качества сырья, поступающего на маслоблоки. Поэтому все шире внедряется процесс селективной очистки УУ-метил-пирролидоном-2, имеющим по сравнению с фурфуролом более высокую растворяющую способность. Его применяют для очистки тех же масляных фракций, что фенол и фурфурол. От фенола этот растворитель отличается значительно меньшей токсичностью.

мы масляная фракция — селективный растворитель ^ я ^ lv"flume'IH

Экстрактивная кристаллизация применяется для депарафини-зации масляных фракций. Удаление нормальных алканов, имеющих сравнительно высокую температуру кристаллизации, необходимо для обеспечения хорошей текучести масел и для устранения возможности выпадения твердого парафина. Растворитель для этого процесса должен быть достаточно селективным, т. е. должен иметь низкую растворяющую способность по отношению к алка-нам и высокую — к остальным компонентам масляной фракции. В качестве растворителей применяю? смеси кетонов с аренами, например толуолом, добавление которого повышает растворимость масляных компонентов и выход очищенного масла. На некоторых установках за рубежом используют менее селективный растворитель — жидкий пропан; в этом случае для повышения селективности процесс проводят при более низких температурах. В последние годы получила применение смесь пропилена с ацетоном, обеспечивающая большую селективность и в связи с этим более низкую температуру застывания масел.

Однако для систем, не являющихся идеальными при повышенных температуре и давлении, а также для систем, состоящих из компонентов, существенно различающихся по своим физико-химическим свойствам, например углеводороды одного и того же гомологического ряда, но сильно различающиеся по температурам кипения или компоненты, относящиеся к различным классам соединений, например углеводороды и селективный растворитель , константа фазового равновесия, вычисленная таким методом, не характеризует действительного распределения компонентов между жидкой и паровой фазами.

Экстрактивная кристаллизация применяется для депарафини-зации масляных фракций . Растворитель выполняет несколько функций: экстрагирует низкоплавкие компоненты смеси, обеспечивает существование жидкой фазы при температуре ниже температуры кристаллизации, снижает вязкость маточного раствора, что позволяет полнее удалить жидкую фазу. Растворитель должен быть достаточно селективным, т. е. должен иметь низкую растворяющую способность по отношению к алканам и высокую — к остальным компонентам масляной фракции. В качестве растворителей наиболее широко применяют смеси кетонов с аренами, например толуолом, добавление которого повышает растворимость масляных компонентов и выход очищенного масла. На ряде зарубежных установок используется менее селективный растворитель — жидкий пропан, в этом случае для повышения селективности" процесс депарафинизации приходится проводить при более низкой температуре. Более высокую селективность обеспечивает смесь пропилена с ацетоном .