Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Характеристика отечественных катализаторов гидроочистки дистиллятных фракций




 

Показатель АКМ АНМ AHMC ГО-ЗО-70 ГКД-202 ГК-35 ГО-117 ГЯ68ш
Насыпная плотность, кг/м3                
Удельная поверхность, м2             - -
Содержание, % масс.                
СоО,> 4,0       0,4      
NiO,>   4,0 4,0 4,0-5,0 5,0 7,0-8,5 7,0 3,5
Мо03,> 12,0 12,0 12,0 17,0-19 13,0 18,0-19 21,0 14,5
Fe20„< 0,16 0,16 0,16 0,25 - - 0,16 -
N8,0,,< 0,08 0,08 0,08 0,1 0,4 алюмо- 0,4 0,08 -
Носитель А1А А1.0, АЛА А1Д силикат + цеолит цеолит А1А алюмо­силикат
Диаметр гранул, мм 4-5 4-5 4-6 4-5 1,5-2,2 3,5 4,0 3-5
Индекс прочности, кг/мм 1,1 1,1 U 2.2 1,8 1,8 1,9
Относительная актив-                
ность по обессериванию,       -     - -
усл.ед., >                
Межрегенерационный период, мес.         22-24 11-20    
Общий срок службы, мес         48-60     36-48
Очищаемая фракция т опливны е бензи­новая дизе; 1ьная вакуу газе мный >йль

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


Сырье. Сырьем процессов гидрооблагораживания являются бен­зиновые, керосиновые и дизельные фракции, вакуумный газойль и смазочные масла, содержащие серу, азот и непредельные углеводоро­ды. Содержание гетероатомных углеводородов в сырье колеблется весьма значительно в зависимости от фракционного и химического состава дистиллятов. По мере утяжеления сырья увеличивается не только общее содержание, но и доля наиболее термостабильных в от­ношении гидрогенолиза гетероорганических соединений (табл. 10.14). В то же время требования к содержанию гетеропримесей в гид-рогенизатах снижаются по мере утяжеления сырья. Так, допусти­мое содержание серы в гидроочищенном бензине - сырье устано­вок каталити-

Таблица 10.14

Содержание серы, азота, металлов и коксуемость во фракциях товарной смеси западно-сибирских нефтей

 

 

 

 

Фракция Предел температур кипения, "С Содержание в сырье, % масс. Ксксуаюсп* %масс.
сера азот металлы 1/млн
Бензиновая Керосиновая Дизельная Вакуумная Вакуумная 85-180 140-240 180-350 350-500 350-540 0,05 0,1 1,3 1,6 4,8 Следы 0,003 0,01 0,11 0,14 0,3 0,8 03 0,8

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

 

Показатель Бензин (керосин) Дизельное топливо Вакуумный газойль Нефтяные остатки
Температура, °С 300-400 340-400 380-410 380-410
Давление, МПа Объемная скорость подачи сырья, ч-1 Циркуляция водородсодержащего газа, м33 1,5-2,0 5,0-10,0 2,5-4,0 3,5-5,0 4,0-5,0 1,0-2,0 7,0-15,0 0,5-1,0 До 1000
Остаточное содержание серы, % 0,0001 0,1-0,2 0.1-0,5 0,3-0,5
Степень обессеривания, %   92-97 85-95 70-75
Ресурс службы катализатора, т сырья/кг   150-200 50-80 -
Срок службы катализатора, годы 5-8 4-6 2-4 1-2
Число регенераций 2-3 2-4 2-3 1-2

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 «
■е. го ■2

I






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных