ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Катализаторы из "Основные процессы и аппараты нефтегазопереработки" Испарители для предварительного разделения сырой нефти представляют собой пустотелые цилиндрические вертикальные аппараты, в которых происходит процесс однократного частичного испарения нефти за счет тепла, поступающего с ее потоком. Эти испарители работают при температуре 180 — 250 °С и давлении 0,3 — 0,5 МПа. [c.65] Испарители для подвода тепла в низ ректификационных колонн — это кожухотрубчатые аппараты. Получили распространение два типа таких аппаратов горизонтальные с паровым пространством и вертикальные. Первый из них состоит из горизонтального цилиндрического корпуса (рис. 24) и размещенных в нем одного — трех горизонтальных пучков из труб. Пучок может быть выполнен с плавающей головкой или из и-образных труб. Теплоносителем служит водяной пар или горячая нефтяная фракция. Испаряющаяся жидкость поступает снизу, ее уровень в аппарате поддерживается вертикальной перегородкой с таким расчетом, чтобы паровое пространство составило не менее 1/3 диаметра корпуса аппарата и жидкость имела достаточное зеркало для выделения образующихся паров. Неис-парившаяся жидкость переливается через перегородку и откачивается насосом по уровню. Испаритель установлен на двух опорах и снабжен люком и необходимыми пггуцерами. Диаметр стандартных аппаратов достигает 2800 мм, длина труб — 6000 мм. [c.65] Другой тип испарителя — это вертикальные кожухотрубчатые аппараты с неподвижными трубными решетками и температурным компенсатором на корпусе (рис. 25). Испаряющаяся среда поступает снизу в трубное пространство и выходит сверху в парожидкостном состоянии. Ее подача осуществляется насосом или за счет термосифонного эффекта. Теплоноситель в жидком, газообразном или парообразном состоянии поступает сверху в межтрубное пространство и выводится снизу. Диаметр стандартных аппаратов достигает 2200 мм, длина труб — 6000 мм. [c.65] Катализаторы (англ. са1аИ5ег5) — вещества, повышающие скорость химических реакций посредством их многократного промежуточного химического взаимодействия с участниками реакций и не входящие в состав конечных продуктов. В результате при протекании реакций катализатор не расходуется, но изменяет скорость или возбуждает химическую реакцию. [c.68] В термо каталитических процессах — каталитическом крекинге, риформинге, гидрогенизационных процессах используют твердые катализаторы, при алкили-ровании изобутана олефинами — жидкие катализаторы (серная кислота или фтористый водород). [c.68] Катализаторы должны обладать рядом свойств иметь высокие каталитическую активность и селективность (избирательность), термостойкость, достаточные механическую прочность и износостойкость, устойчивость к отравлению возможными каталитическими ядами, приемлемые срок службы и стоимость, возможность регенерироваться. [c.68] Каталитическая активность характеризует изменение скорости данной реакции при введении в реакционную систему катализатора, она определяется выходом целевых продуктов на единицу количества сырья. Ее выражают количеством полученного продукта (или прореагировавшего вещества) в единицу времени на единицу объема катализатора. [c.68] Селективность (избирательность) — способность катализатора избирательно ускорять целевую реакцию и давать максимальный выход целевого продукта оценивается отношением скорости целевой реакции к общей скорости превращения необходимых веществ. [c.68] Термостойкость катализаторов — их способность сохранять активность при повышении температуры. При каталитическом крекинге, риформинге, гидроочистке и других процессах катализатор восстанавливают путем выжига кокса с его поверхности. В регенераторе катализатор нагревается до температуры, превышающей температуру режима реакции в реакторе. При несоблюдении режима регенерации катализатор может терять активность и оплавляться. [c.69] Износостойкость обеспечивается прочностью и малой плотностью зерен, сфероидальностью, рельефом их поверхности. [c.69] Каталитические яды частично или полностью подавляют активность катализаторов. Механизм действия каталитических ядов сводится к хемосорбции их молекул на активных центрах катализатора или химическому взаимодействию другого типа. Действие их, как правило, весьма специфично. Яды, отравляющие одни катализаторы, инертны по отношению к другим. [c.69] Катализаторы — сложные вещества, аморфные или кристаллические, имеющие пористую структуру. Важными параметрами катализаторов служат форма и размер частиц, плотность, удельная поверхность пор, их форма и размер, определяющие доступность для реагентов. [c.69] Работа катализатора предполагает следующие стадии 1) поступление сырья к внешней поверхности катализатора (внешняя диффузия) 2) диффузия (внутренняя) молекул сырья в поры катализатора 3) хемосорбция молекул сырья на активных центрах катализатора 4) химические реакции на катализаторе 5) десорбция продуктов реакции и непрореагировавшего сырья с поверхности 6) диффузия их из пор и удаление. [c.69] При высоких температурах скорость химической реакции обычно высока и процесс протекает в диффузионной области. При небольших температурах в соответствии с кинетикой скорость химической реакции уменьшается и процессы протекают в кинетической области. При умеренных температурах процесс происходит в переходной области. [c.70] Катализаторы подвергают промотированию — вводят промотор (активатор) в состав катализатора или подмешивают его к катализаторной массе. Промотор — это добавка в небольших количествах вещества, которое само по себе может быть каталитически неактивным в отношении данной реакции, но сильно повышает активность и селективность катализатора или улучшает какие-либо его свойства. Например, промотирование катализаторов каталитического крекинга позволяет осуществлять при регенерации, во-первых, окисление оксида углерода в диоксид, во-вторых, улавливание оксидов серы из дымовых газов регенерации и последующее их восстановление в сероводород в зоне крекинга и вывод сероводорода на этапе разделения продуктов реакции. [c.70] Технология и техника производства катализаторов включают почти все процессы и аппараты химической технологии. Катализаторы могут быть получены 1) из растворов исходных контактных масс методом осаждения с последующей сушкой и прокалкой 2) методом пропитки и нанесения активных компонентов на твердые пористые носители 3) механическим смешением компонентов и последующим гранулированием — при мокром способе смешивают суспензию с раствором исходных веществ с последующими отжимом, экструзией или прессованием, при сухом способе измельчают (см. измельчение) исходные вещества с последующими увлажнением, формовкой экструзией или прессованием, термообработкой 4) плавлением, спеканием исходных компонентов. [c.70] Цеолитсодержащий катализатор представляет собой аморфную алюмосиликатную матрицу с равномерно распределенными по объему кристаллами цеолита (массовая доля 3 — 20 %). Цеолиты придают катализатору повышенные активность, селективность и стабильность. [c.71] Цеолит представляет собой алюмосиликат с трехмерной кристаллической структурой. В катализаторах используют цеолиты типа X и У с мольным соотношением SO2 AI2O3, составляющим 2,3 —3,0 и 3,1—6,0 и радиусом пор 8—13 и 8 — 9 A соответственно. Объем внутренних пор превышает 50 % объема частиц. Цеолиты содержат катионы щелочных металлов и редкоземельных элементов (церия и др.). Это значительно повышает их термическую стабильность. [c.71] Вернуться к основной статье