ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Характеристика отечественных катализаторов гидроочистки дистиллятных фракций
Катализатор ГКД-202 отличается от ГК-35 меньшим содержанием гидрирующих металлов (18 % масс.); изготавливается с использованием в качестве носителя алюмосиликата с добавкой цеолита; обладает наилучшими показателями по механической прочности, межрегенерацион-ному пробегу и сроку службы катализатора; по активности в реакциях обессеривания находится на уровне катализаторов АКМ и АНМ. Этот катализатор является базовым для процессов гидроочистки реактивных и дизельных фракций - сырья процессов цеолитной депарафинизации. Несмотря на проведенные во многих странах мира многолетние исследования с применением комплекса разнообразных физико-химических методов до сих пор не установлено, какие именно структуры и фазовый состав катализаторов гидрогенизационных процессов соответствуют каталитически активному их состоянию. Кобальт (никель) и молибден (вольфрам) образуют между собой сложные объемные и поверхностные соединения типа молибдатов (вольфраматов) кобальта (никеля), которые при сульфировании формируют каталитически активные структуры сульфидного типа CoxMoSy (NixMoSy, CoxWSy, NixWSy). Возможно также образование на поверхности носителя А1203 каталитически неактивных шпинель-ных фаз типа алюминатов кобальта (никеля) и молибдата (вольфра- мата) алюминия. Наиболее вероятной структурой в сульфидированных А КМ катализаторах, ответственной за бифункциональные их каталитические свойства, считается фаза CoMoS2. По аналогии с механизмами реакций, осуществляемых в процессах каталитического риформинга на платине (см. § 10.2.2) и паровой конверсии углеводородов (§ 9.1), можно предположить, что реакции гидрогенолиза гетероатомных углеводородов на АКМ и АНМ катализаторах протекают также многостадийно через хемосорбцию ре-актантов на активных центрах как кобальта (никеля), так и молибдена. При этом на кобальте (никеле) осуществляются активация Н2 и спилловер атомарного активного водорода, а на молибдене протекают сульфирование (осернение), азотирование и окисление с образованием поверхностных соединений Mo(S), Mo(N) и Мо(О), которые под действием активированного водорода подвергаются десуль-фированию (обессериванию), деазотированию и восстановлению: 1) Z' + Н2 —> Z'(H)+Z' —» 2Z'(H) —> 2Z42H; 2) Z+RSH —-> Z(RSH) —» Z(S)+RH; 3) Z+RNH —» Z(RNH) —»• Z(N)+RH; 4) Z+ROH —» Z(ROH) —> Z(0)+RH; 5)Z(S)+2H—»Z+H2S;
6) Z(N)+3H — > Z+NH3; 7) Z(0)+2H —> Z+H20, где Z' и Z - соответственно активные центры кобальта (никеля) и молибдена. При установившемся режиме в процессе достигается стационарное состояние по поверхностным концентрациям os, oN и о0 в зависимости от прочности связей С -S, С -N и С -О, активности катализатора и параметров гидрогенолиза. При этом активные центры кобальта (никеля) при избытке водорода полностью заняты активированным водородом (отсюда серостойкость катализаторов и кажущийся нулевой порядок суммарной реакции по водороду). Возможны также иные маршруты элементарных реакций гидрогенолиза, в том числе через мультиплетную хемосорбцию реактан-тов, что энергетически более выгодно. 10.4.4. Основы управления гидрогенизационными процессами
Таблица 10.14 Содержание серы, азота, металлов и коксуемость во фракциях товарной смеси западно-сибирских нефтей
ческого рифор-минга - составляет 1 млн"1, в реактивном и дизельном топли-вах оно не должно превышать со-ответственно 0,05 и 0,2 %, а в вакуумном дистилляте - 0,3 %. Это несколько нивелирует ре- Таблица 10.15 Усредненные показатели работы современных промышленных установок гидрооблагораживания различных видов сырья
жимные параметры облагораживания сырья различного фракционного состава (табл. 10.15). Расход водорода на гидроочистку и гидрообессеривание также зависит от содержания гетеропримесей в сырье и его происхождения. Температура, объемная скорость сырья и давление оказывают влияние на скорость и глубину гидрогенолиза гетеропримесей в газофазных процессах гидроочистки топливных фракций в полном соответствии с химической кинетикой. Как видно из рис. 10.11,а, б, требуемая применительно к дизельным топливам глубина обессеривания 90-93 % достигается при объемной скорости 4 ч~', давлении 4 МПа и температурах 350 -380 °С. При температурах свыше 420° С из-за более быстрого ускорения реакций гидрокрекинга возрастает выход газов и легких углеводородов, увеличиваются коксообразование и расход водорода. Для каждого вида сырья и катализатора существует свой оптимальный интервал режимных параметров (см. табл. 10.15). Сырье, выкипающее выше 350 °С, находится при гидрообессе-ривании в основном в жидкой фазе, и повышение давления увеличивает скорость реакций более значительно, ускоряя транспортирование водорода через пленку жидкости к поверхности катализатора. Из-за удорожания оборудования увеличение давления ограничивают в пределах до 7-8 МПа.
I Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|