ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Каталитическое гидродеалкилирование из "Новейшие достижения нефтехимии и нефтепереработки том 9-10" Осуществление в промышленном масштабе как термических, так и каталитических, процессов позволяет сделать вывод, что при соответствующих условиях могут быть I е ттабель-ны оба варианта, хотя принципиально они и неравноценны. [c.194] Однако чрезвычайно большая затрата времени и средств и постоянная неуверенность, что разработанный катализатор будет иметь большой срок службы при жестком режиме, являются весьма серьезными факторами, которые могут сдерживать строительство одиночной установки. Большие затраты на разработку процессов и катализаторов, вероятно, объясняют ограниченность опубликованных подробных сведений о каталитических процессах. Большая часть подробных сообщений по этим вопросам основывается на работах промышленных лабораторий, проводившихся до промышленного внедрения гидродеалкилирования. Они были опубликованы в то время, когда ресурсы или стоимость водорода и ароматического сырья, а также значительно меньшие потребности рынка в продуктах процесса ставили под сомнение необходимость промышленного внедрения процессов гидродеалкилирования. Поэтому эти данные не всегда соответствуют результатам, которые могут быть достигнуты на современных промышленных установках каталитического гидродеалкилирования с применением новейших катализаторов. [c.194] Сторонники каталитического гидродеалкилирования утверждают [5,, 14, 15, 38, 45—47], что при одинаковой степени превращения за один про-ход в присутствии катализаторов достигается некоторое повышение избирательности по сравнению с термическими процессами, хотя в обоих слу- чаях она сравнительно высока. [c.195] Попытки осуществить каталитический процесс при температуре ниже примерно 500 °С обычно не давали приемлемых результатов. Чтобы предотвратить образование отложений на катализаторе в этих условиях, необходимо поддерживать повышенное давление водорода. При низких температурах и высоких давлениях термодинамическое равновесие гидрирования ароматического кольца сдвигается в сторону деароматизации, что создает серьезные трудности при подборе катализатора. Для достижения требуемой степени гидродеалкилирования ароматических углеводородов катализатор должен обладать высокой гидрокрекирующей активностью и поэтому приходится мириться с неизбежно сопутствующей активностью его в реакциях гидрокрекинга нафтенов, не сопровождающейся, однако, каталитической активностью в реакции гидрирования ароматического кольца. [c.195] Влияние давления водорода на гидродеалкилирование толуола при 430—510 °С изучали [35, 36], применяя катализатор, состоящий из 10%, никеля на А12О3. При 25 ат, мольном соотношении водород толуол 5 1 и 460 °С жидкий продукт содержал более 7% нафтенов, а метана образовывалось приблизительно 8 моль на 1 моль деметилированного толуола. При 10 и 5 ат нафтеновые углеводороды в жидком продукте отсутствовали, а метана образовывалось соответственно 2,6 и 0,8 моль на 1 моль превращенного толуола. Мольный выход метана выше 1,0 указывает на гидрирование ароматического кольца и последующий гидрокрекинг или на непосредственную атаку ароматического кольца. Содержание компонентов тяжелее толуола в этих опытах составляло 2%, а отложения кокса на катализаторе — 0,2% на введенный толуол. В опытах при 5 ат мольный выход бензола при степени превращения 40—60% оказался 85% на превращенный толуол. Таким образом, полученные данные в известной степени противоречивы Эти исследования, еще одним недостатком которых был очень небольшой срок службы катализатора, приводятся здесь лишь в качестве иллюстрации того, что побочные реакции, отмечавшиеся в начале главы как возможный источник неполадок и трудностей, при неудачном выборе катализатора п условий процесса иногда достигают совершенно недопустимой интенсивности. [c.195] Изучалось [38] гидродеалкилирование толуола и каталитического ри-форминг-бензина (для производства соответственно бензола и нафталина) однако никаких сведений о катализаторе нет. Уравнение скорости каталитической реакции показывает, что она имеет первый порядок по толуолу и водороду термическая же реакция имеет порядок по водороду, равный 0,5. Соответствующие энергии активации равны 56 и 45 ккал/моль. Для поддержания активности катализатора в течение 2000 ч давление водорода должно быть не ниже 29 am-, при давлении Ъ ат температуру, необходимую для сохранения данной степени превращения (после 2000 ч работы), приходится повысить с 580 до 620 °С. Бициклических ароматических углеводородов в опытах с толуолом, согласно полученным данным, образовалось 0,4 мол. (i, а общая избирательность превращения толуола в бензол достигала 97 мол. %. [c.196] Опубликованные данные о выходах и степенях превращения [5] не содержат подробных сведений о применявшемся катализаторе или условиях процесса. [c.196] В ряде статей [45, 46] рассматривается кинетика гидродеалкилирования толуола и метилнафталина в присутствии катализатора (состав не указан). Для интерпретации полученных результатов в этом случае использовалась кинетическая модель термического гидродеалкилирования [37] порядок реакции принимался равным 1 по исходному алкиларома-тическому углеводороду и 0,5 по водороду. Энергия активации для свежего катализатора оказалась равной 35,4 ккал/моль значения предэкспо-ненциальпых ко эффициентов неизвестны. Хотя в этих работах приводятся данные о степенях превращения и условиях процесса, вычислить значение предэкспоненциальных коэффициентов оказалось невозможным, так как указана только величина общего давления, без уточнения парциальных давлений водорода и толуола. Реакцию проводили при 600—650 С и общем давлении 35—80 ат. Избирательность ири степенях превращения толуола в бензол 70—95% была 96 мол. о одновременно образовалось около 1 вес. () тяжелого продукта, главным образом дифенила. Аналогичные результаты были получены для а- и -метилнафталинов энергия активации также совпадала с вычисленной для толуола. [c.196] Вернуться к основной статье