зін-өзі тексеруге арналған сұрақтар

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 16Следующая ⇒

Өзін-өзі тексеруге арналған сұрақтар

1. Гидроформинг, платформинг, рениформинг процестерінде қандай

Катализаторлар қолданылады?

2. Риформинг катализаторларының бифункционалдығын қалай түсінесіз?

3. Риформинг катализаторларына қандай талаптар қойылады?

Дәріс 8

Тақырып: Каталитикалық гидрогенизациялық процестер.

Гидротазалау және гидрокрекинг катализаторлары

Гидрогенизациялық процестердің мақсаты мұнай өңдеу гидрогенизациялық процестері сутегі ортасында, жоғарғы температура мен қысымда, бифункционалды катализаторлар қатысында жүргізіліп, бір мезгілде көмірсутектердің үзілу, изомерлену және сутектену реакцияларын катализдейді.

Гидрогенизациялық процестер мұнай өңдеу өндірістерінде кеңінен қолданылады. Бұл өңдеуге түсетін күкіртті мұнайлар көлемінің көбеюімен және өндірілетін мұнай өнімдеріне қойылатын талаптардың жоғарлауымен байланысты қазіргі уақытта жиі қолданылады.

Гидрогенизациялық процестер гидрокрекинг және гидротазалауға бөлінеді.

Гидрокрекинг молекула массасы төмен өнімдер алу мақсатымен мұнай шикізаттарын деструктивті өңдеу болып табылады. Гидрокрекинг үшін шикізат ретінде ауыр мұнай дистиляттары (каталитикалық крекинг және тіке айдау газойлдары) мазут және гудрон қолданылады. Шикізат түріне байланысты гидрокрекинг жұмыс тәртібімен ажыратылатын бір немесе екі сатыда жүргізіледі. Гидрокрекинг процесі автокөлік бензиндері, реактивті және дизел отындары өндірістері үшін қолданылады.

Гиротазалау процестері мұнай өнімдерінен күкірт, азот, оттек және кейбір металдар қосылыстарынан тазалау үшін қолданылады, бұл кезде сонымен бірге қанықпаған көмірсутектерді сутектендіру жүреді. Ыдырау өнімдері сутегімен қанығып күкіртті сутек, су, аммиак және қаныққан немесе ароматты көмірсутектер түзеді. Барлық отын түрлері, тіке айдалған және шығу тегі екіншілік: бензин, керосин, реактивті және дизел отындары гидротазалауға түседі. Гидротазалауды жағармайларды және парафиндерді тазалау үшін де қолданылады.

Гидротазалау және гидрокрекинг катализаторлары. Гидрогенизациялық процестер катализаторларының бірнеше міндеттері: сутектендіруші, үзуші (крекинглеуші) және изомерлеуші өзгерістерін орындайды. Гидрлеуші міндеттерін никел, кобальт, платина және палладий сияқты металдар, сондай-ақ молибден мен вольфрамның тотықтары немесе сульфидтері қамтамасыз етеді.

Крекинглеуші міндеттерін тасымалдағыш – алюминий оксиді, алюмосиликаттар, магнийсиликаттар немесе активтелген саз атқарады. Негізінде тасымалдағыштар изомерлеуші міндетін де атқарады. Крекинглеуші компоненттерінің активтілігін арттыру үшін катализаторларды фтормен немесе хлормен өңдейді. Галогендердің қосылуы катализатордың изомерлеуші қасиетін күшейтеді. Сутектендіруді күшейту үшін катализатор құрамындағы гидрлеуге қабілетті металдар құрамын көбейтеді немесе промоторлар – сирек жер металдарын қосады.

Гидрогенизациялау процестерінің катализаторлары қолданылатын мақсаты бойынша мұнай дистилляттарын гидротазалау катализаторлары және мұнай шикізаттарын гидрокрекинглеу катализаторлары болып бөлінеді.

Гидротазалау катализаторлары. Гидротазалау кезінде негізінен күкіртті, азотты және оттекті қосылыстар, сондай-ақ ішінара үзілу бөлшектерін сутектендіру жүреді. Сондықтан гидротазалау катализаторында гидрлеу функциясы басым болуы және өте төмен дәрежеде бөлшектеу функциясы болуы тиіс, соңғысы күкіртті, азотты және оттекті органикалық қосылыстарды бұзу үшін қажет. Мұнай өнімдерін гидротазалау үшін алюмокобальтмолибденді және алюмоникелмолибденді катализаторлар жиі қолданылады.

Алюминий оксидіндегі кобальтмолибденді катализатор гидротазалау өндірісінде кеңінен қолданылады. Практикада бұл катализаторды алюмокобальтмолибденді катализатор деп атайды. Ол C-S байланысын үзу реакциясында жоғарғы белсенділік көрсетеді және жоғарғы термиялық тұрақтылық көрсетіп, ұзақ уақыт жұмыс істейді. Ол сонымен бірге C-N және С-О байланыстарын үзу және қанықпаған көмірсутектерді қанықтыру реакцияларында әжептәуір белсенділік көрсетеді. Сонымен бірге ол С-С байланыстарының үзілуі сияқты керексіз реакцияларға белсенділігі төмен, сондықтан бұл катализаторларда көмірсутектер деструкциясының дәрежесі өте төмен. Алюмокобальтмолибденді катализаторлардың кәдімгі гидротазалау жағдайында полимеризация немесе конденсация реакцияларна белсенділігі төмен. Бұндай типті катализаторлардың үлкен артықшылығы олар потенциалды катализатор уларына іс жүзінде сезімтал емес.

Өндірісте алюмокобальтмолибденді катализаторлардың көп мөлшері кобальт оксиді және молибден үш оксиді құрамы бойынша, кобальт және молибден атомдарының қатынасы, екі металдың қосынды құрамы, меншікті беті және басқа көрсеткіштері бойынша ажыратылады. Олар геометриялық формалары бойынша ерекшеленеді, катализатор таблетка немесе шарик түрінде қолданылып, реакторға бір немесе бірнеме қабатта салынады.

Алюмокобальтмолибденді катализаторлардың артықшылығы олардың гидрокүкіртсіздендіру белсенділігінің жоғарылығы және механикалық беріктігі.

Соңғы жылдары басқа катализаторлар - Алюмокобальтмолибденді катализаторлар кең қолдау тапты. Алюмоникельмолибденді катализаторлар орташа дистилляттарды тазалау кезіндегі белсенділігі шамамен алюмокобальтмолибденді катализаторлар белсенділігімен бірдей, бірақ каталитикалық крекинг шикізаттарын тазалау үшін азотты қосылыстар және полициклді ароматты көмірсутектерді гидрлеудің дәрежесі үлкен болғандықтан басымдылық беріледі. Алюмоникельмолибденді катализаторлар салыстырмалы түрде арзан болып табылады.

Гидрокрекинг катализаторлары. Гидрокрекинг кезінде сутектендіру және үзілу функцияларының үйлесімі бойынша тең болуы тиіс. Бұл кезде гидроизомеризация және деалкилдеу реакцияларының маңызы зор. Үзілу функцияларының маңызы, процеске қолданылатын мейлінше ауыр шикізаттарды қолдану кезінде үлкен мәнге ие болады. Процесс тәртібі, сондай-ақ мақсаты, яғни гидрокрекинг нәтижесінде сапасы қандай өнім алу қажеттілігі үлкен рөл атқарады.

Қазіргі гидрокрекинг катализаторлары өздерінің құрамы бойынша ажыратылады, бірақ олардың барлығының құрамында крекинглеуші компонент (мысалы, алюмосиликат) және гидрлеуші компонент (платина, палладий, вольфрам немесе никел оксидтері) болады. Крекинглеуші компоненттердің белсенділігін галлоидты қосылыстармен өңдеп, ал гидрлеуші белсенділігін – сульфид формасына ауыстыру немесе металл промоторлар қосумен жоғарлатуға болады. Қандай жағдайда да екі функциялы катализаторлар алынады. Сонымен бірге гидрокрекинг катализаторлары изомеризация реакцияларына мүмкіндік жасайды. Изомерция катализаторларының крекинглеуші функциясымен тығыз байланысты, мысалы, алюмосиликаттар тек қана крекингті ғана емес, изомеризацияны да катализдейді.

Гидрокрекинг катализаторларының ерекшелігі, олар күкіртті және азотты қосылыстар қатысында гидрлеуші, крекинглеуші және изомерлеуші белсенділігі болуға тиісті.

Гидрокрекинг катализаторларының үйлесімді қасиеттерін, процесс қандай мақсат үшін арналған және онда қандай шикізат өңделуіне байланысты катализаторды дайындау кезінде таңдалады.

Гидрокрекинг негізінде бір немесе екі сатыда жүргізіледі. Бірінші саты үшін немесе бір сатылы гидрокрекинг катализаторлары құрамында никел (немесе кобальт) және вольфрам ( немесе молибден) тотықтары, сондай-ақ кремний және алюминий тотықтарының кристалды формалары болады. Кейде реакцияларды тездету үшін оларға галлоидтар енгізеді. Олардың кәдімгі жағдайда кездесетін уларға жоғарғы тұрақтылығы болуы тиіс, оларды тазартылмаған шикізаттармен жұмыс істеу кезінде қолданады. Тазартылған шикізатты ( күкірт 100*10^-4% көп емес, азот 1*10^-4% көп емес) өңдеу кезінде гидрокрекингтің екінші сатысы үшін катализаторлар құрамында молибден (немесе вольфрам) болмауы, бірақ никелдің орнына бағалы металдар (палладий немесе платина) болуы мүмкін

Өзін-өзі тексеруге арналған сұрақтар

1. Гидрогенизациялық процестердің мақсаты, олардың жүру жағдайлары қандай?

2. Гидротазалау процестерінде қандай катализаторлар қолданылады?

3. Гидрокрекинг процестерінде қандай катализатор қолданылады?

⇐ Предыдущая 4 5 6 7 8910 11 12 13 Следующая ⇒