Каталитическое гидрирование сернистых соединений

Каталитическая очистка газов основана на каталитических реакциях, в результате которых находящиеся в газе вредные примеси превращаются в другие соединения. Таким образом, в отличие от рассмотренных приемов каталитические методы заключаются не в извлечении токсичных примесей из газового потока, а в превращении их в соединения, присутствие которых допустимо в атмосфере, или в соединения, сравнительно легко удаляемые из газа. При этом требуются дополнительные стадии очистки— абсорбция жидкостями или твердыми адсорбентами. Для очистки газов применяется почти исключительно гетерогенный катализ на твердых катализаторах (см. ч. I, гл. VII). Наиболее распространен способ каталитического окисления токсичных органических примесей и оксида углерода при низких температурах, т. е. без подогрева очищаемого газа (кли воздуха). Каталитическая очистка от вредных оксидов и сернистых соединений производится также их гидрированием так, методом избирательного катализа гидрируют СО до СН4 и Н2О, оксиды азота — до N2 и Н2О и др. [c.237]

Наиболее логично классифицировать каталитические процессы газоочистки по типу протекающих реакций окисление, гидрирование, гидролиз и т. д. Одпако четко провести такую классификацию не всегда возможно, так как при отдельных процессах протекают одновременно различные реакции и в ряде случаев весьма трудно установить, какая именно реакция преобладает. Поэтому обычно процессы различают или по виду удаляемых примесей, или по характеру химической реакции. Именно этот не всегда последовательный принцип и принят нри дальнейшем изложении материала. Важнейшие применяемые в промышленности процессы каталитической очистки газа охватывают а) превращение органических сернистых соединений, содержащихся в топливных, нефтезаводских и синтез-газах, в сероводород или кислородные соединения серы б) удаление окиси углерода из синтез-газа или инертных газов путем превращения в двуокись углерода или метан в) превращение ацетилена, содержащегося в олефиновых газовых потоках, в этилен методом избирательного гидрирования наконец, г) окисление и восстановление многочисленных нежелательных органических и неорганических соединений, содержащихся в отходящих газах промышленности. Процессы, предназначенные для каталитического окисления сернистых соединений (как сероводорода, так и органических), подробно рассмотрены в главе восьмо , так как эти процессы тесно связаны с сухой очисткой окисью железа и поэтому в большей мере относятся к сухим окислительным, процессам очистки от серы. [c.325]

Наиболее распространенной в азотной промышленности в СССР и за рубежом является двухступенчатая очистка с предварительным гидрированием органических сернистых соединений. Однако включение стадии каталитического гидрирования сернистых соединений приводит к усложнению аппаратурного оформления и удорожанию процесса очистки. [c.137]

Каталитическое гидрирование сернистых соединений, не сопровождающееся обессериванием [c.113]

Было подробно изучено влияние основных параметров процесса на гидроочистку смеси в соотношении 1 1 фракций 200—350° С прямогонной и дистиллята каталитического крекинга. Исходное сырье содержало 1,3 вес. % серы, 33 объемн. % сульфируемых углеводородов, имело йодное число 12 и цетановое число 45. Процесс проводили на алюмокобальтмолибденовом катализаторе. Основные результаты исследования показаны на рис. 47—51 [57]. По мере увеличения температуры процесса гидроочистки при общем давлении 40 ат и подаче водородсодержащего газа (с содержанием водорода 65 объемн. %) 500 м /м степень гидрирования сернистых соединений и непредельных углеводородов возрастает, достигая максимальной величины при температуре около 420° С (рис. 47). При дальнейшем повышении температуры глубина гидрирования сернистых соединений снижается незначительно, а непредельных углеводородов — довольно резко. [c.205]

Рис. 47. Влияние температуры на глубину гидрирования сернистых соединений и непредельных углеводородов при гидроочистке смеси дистиллятов прямой перегонки и каталитического крекинга пунктирные линии — непредельные углеводороды сплошные линии - сернистые

Каталитический риформинг на алюмоплатиновом катализаторе проводится при температуре 480—520° С и давлении 20—40 ат. Этот способ переработки, где катализатором является платина, называют также платформингом. Процесс ведут в присутствии циркулирующего газа, содержащего много водорода (75—90%). Этот газ, образующийся при риформинге, способствует протекающим реакциям образования высокооктанового бензина и обеспечивает гидрирование сернистых соединений. Сера при этом переходит в сероводород, который непрерывно удаляется из циркулирующей смеси газов и паров. Удаление серы в виде сероводорода необходимо не [c.280]

За рубежом разработан процесс Каталитической дистилляции , обеспечивающий практически полное гидрирование сернистых соединений и не затрагивающий основную массу углеводородов, что позволяет сохранить октановое число бензина на постоянном уровне [337]. [c.345]

На рис. 2 показана зависимость от температуры степени гидрирования сернистых соединений и непредельных углеводородов при гидроочистке смеси дистиллятов прямой перегонки и каталитического крекинга. Кривые показывают, что при повышении температуры степень гидрирования сернистых соединений и непредельных углеводородов возрастает, достигая максимума при 420° С. При дальнейшем повышении температуры до 460° С степень гидрирования снижается для сернистых соединений незначительно, для непредельных углеводородов довольно резко. Снижение степени гидрирования непредельных углеводородов при температуре выше 420° С связано с реакциями деструктивной гидрогенизации (гидрокрекинга), происходящими при этих условиях. При гидрокрекинге выход жидкого продукта [c.18]

Хемосорбционно-каталитическая очистка осуществляется при повышенной температуре. Для гидрирования сернистых соединений в газ подается водород. Очищенный газ выводится из установки при температуре 300—380 °С и содержит 5—12% водорода. Токсичных стоков и выбросов нет. [c.212]

Применяется также окись платины (по Адамсу). Подвергающиеся каталитическому гидрированию органические соединения надо очищать от сернистых примесей, отравляющих катализатор. [c.86]

Состав сернистых соединений, остающихся в нафте после грубой очистки, весьма разнообразен в их число могут входить сероуглерод, бензотиофены и другие циклические соединения серы, дисульфиды, меркаптаны. В связи с этим наиболее рациональным методом практически полного удаления сернистых соединений является их каталитическое гидрирование. Метод очистки основан на каталитическом взаимодействии сернистых соединений с водородом, специально дозируемым в реактор в количестве 75—140 м /кг углеводородов. Процесс проводится в паровой фазе, углеводороды предварительно испаряются в специальных испарителях. [c.266]

В первый момент подачи сырья в реактор температура ката лизатора повышается (иногда при этом несколько снижается давление), что свидетельствует о начале реакции гидрирования сернистых соединений. С увеличением подачи сырья включают регулятор расхода сырья. Для установления давления в системе при установившейся производительности установки иногда приходится уменьшить отдув циркулирующего водородсодержащего газа. Если этого окажется недостаточно, увеличивают подачу свежего водородсодержащего газа с установок каталитического риформинга или с водородной установки. Одновременно для снижения температуры катализатора в реакторах в них подается холодный водородсодержащий газ. Указанными средствами температура и давление в реакторах, а также производительность установки приводятся в соответствие с заданным режимом. Далее во всех аппаратах показатели режима доводят до величин, предусмотренных технологическим регламентом установки. [c.287]

Уменьшение общего количества колец в гидрогенизатах, полученных при каталитическом гидрировании высокомолекулярных конденсированных бициклоароматических соединений нефти, объясняется главным образом реакцией гидрогенизола сернистых гетероциклических соединений, сопутствующих этой фракции, и, возможно, отчасти гидрогенолизом пентаметиленовых колец. Полициклические конденсированные системы, образованные шестичленными карбоциклическими кольцами, в этих условиях могут лишь насыщаться водородом в результате гидрирования ароматических ядер, не изменяя своего углеродного скелета. При гидрировании высокомолекулярных конденсированных бициклоароматических соединений из радченковской нефти [5, 6] в присутствии N1 Ренея к моменту полного удаления из них серы 54% всех ароматических ядер сполна насыщаются водородом, переходя в циклопарафиновые структуры, а 33% конденсированных ароматических ядер гидрируются частично, переходя в углеводороды ряда бензола, в которых бензольное кольцо соединено в конденсированной циклической структуре с несколькими полиметиленовыми кольцами. [c.229]

Аналогичные зависимости по гидрированию сернистых соединений получены и при гидроочистке дистиллятов газойля каталитического крекинга и коксования гудрона в тех же условиях. Результаты опытов приведены соответственно на рис. 7 и 8. [c.63]

Для очистки от сероокиси углерода, сероводорода и окиси углерода эти примеси каталитическими процессами превращают в соединения, менее вредные или легче удаляемые из газового потока. В качестве катализатора для гидрирования сернистых соединений в сероводород на промышленных установках применяют сульфид никеля [13], сульфат магния и окись цинка [22, 25], тиомолибдаты металлов [12] и окислы металлов [44]. Окись углерода превращают в двуокись, пропуская газ через один или несколько конверторов, в которых окись углерода, взаимодействуя на стационарном катализаторе с водяным паром, образует двуокись углерода и водород [5]. Образующуюся двуокись углерода удаляют из газового потока одним из рассмотренных выше процессов. Иногда небольшие количества окиси и двуокиси углерода удаляют превращением в метан реакцией гидрирования. Ацетиленовые углеводороды удаляют из алкенсодержащих газовых потоков процессом избирательного гидрирования [35, 68]. [c.99]

Сопоставление кривых рис. 6, 7 я 8 показывает, что скорость гидрирования сернистых соединений дистиллята каталитического крекинга меньше скорости гидрирования сернистых соединений смеси дистиллятов и продукта коксования. [c.63]

В промышленности нашли применение методы каталитического гидрирования, основанные на взаимодействии сернистых соединений с водородом (гидрирование) или с водяным паром (гидролиз). В результате этих процессов все присутствующие [c.15]

К восстановительным способам очистки газа от сернистых соединений относят каталитическое гидрирование и гидролиз. Эти методы используют в тех случаях, когда в газе присутствуют различные сернистые соединения, которые невозможно полностью удалить более простыми и дешевыми способами, например абсорбцией или адсорбцией. В некоторых случаях эти методы наиболее эффективны для очистки как технологических, так и природных газов. [c.71]

Каталитическое гидрирование под давлением водорода сернистых соединений было подробно исследовано Молдавским [2]. Он показал, что в условиях гидрирования при температуре 230°С и давлении 30 ат в присутствии катализатора (сернистого молибдена) глубина превращения меркаптанов различного строения неодинакова. Сульфиды, за исключением дибензилсульфида, разрушаются с большим трудом, чем меркаптаны. Ди-этилсульфид более устойчив, чем этилмеркаптан, и менее устойчив, чем диэтилсульфид. Устойчивость сернистых соединений увеличивается в следующем порядке меркаптан < дисульфид < сульфид < тиофен. С увеличением молекулярного веса сернистых соединений скорость гидрогенизационного обессеривания уменьшается. Этим, по-видимому, объясняется возможность применения более мягкого режима гидрирования при обессеривании бензиновых и лигроиновых дистиллятов, чем при очистке более тяжелых дистиллятов. [c.35]

Вещества, содержащие серу, в той или иной степени вредны в большинстве процессов переработки ароматических углеводородов прежде всего как каталитические яды. Наиболее чувствителен к содержанию сернистых соединений в сырье процесс гидрирования - ароматических углеводородов на никель-хромовых катализаторах. Так, при содержании в бензоле 0,0002% тиофена скорость гидрирования снижается на 50%, а при содержании сернистых соединений 0,0005—0,003% катализатор полностью дезактивируется [1], что объясняется образованием неактивного сульфида никеля. Очень чувствительны к сернистым соединениям и другие никельсодержащие катализаторы [2, 3]. Содержание серы в бензоле, идущем на гидрирование, в большинстве случаев не должно превышать 0,0001%. Чувствительны к отравлению сернистыми соединениями и платиновые катализаторы гидрирования. В то же время сернистые соединения не снижают скорость гидрирования в присутствии сульфидных катализаторов. [c.117]

Каталитическая обработка бензольных углеводородов водородом при повыщенных давлениях и температурах приводит к гидрированию олефинов и диолефинов и гидрогенолизу сернистых соединений [c.310]

Избирательное каталитическое гидрирование особенно широко применяется для доказательства строения сераорганических соединений ряда бензтиофена и дибензтиофена. Наиболее часто используют для этих целей скелетный никелевый катализатор (A i Ренея) при низких температурах (50—150° С) [106 1. В этих условиях удается практически полностью осуществить разрыв связей С—S с последующим связыванием никелем серы, выделяющейся в виде сероводорода. В большей или меньшей степени идет при этом и насыщение водородом двойных связей в ароматических кольцах, но сравнительно мало затрагиваются простые связи С—С. Следовательно, нрп избирательном каталитическом гидрировании сернистых соединений происходит отщепление атома серы при сохраненип углеродного скелета исходных молекул, т. е. осуществляется переход от сераорганических соединений к соответствующим углеводородам. Установление строения полученных в этих условиях углеводородов является поэтому прямым ответом на вопрос о химической природе содержащихся в нефти сернистых соединений. Чем ниже температура гидрирования и продолжительность процесса, тем меньше задеваются двойные связи в бензольных кольцах. [c.417]

В последнее время для более полного удаления из топлива сернистых соединений применяют каталитическую гидроочистку. Этот процесс проводится в среде водорода под давлениСхМ 10—70 ат и температуре 390—420° С в присутствии алюмо-кобальт-молибдено-вого катализатора. В этих условиях происходит гидрирование сернистых соединений с образованием сероводорода, а также кислород-и азотсодержащих соединений. Гидроочистка является наиболее перспективным методом глубокой очистки авиационных топлив. [c.10]

Стабильность соединений типа тиофена равным образом проявляется и в трудности их гидрирования. Практически полная очистка легких дистиллятов от сернистых соединений при помощи гидрирования достигается при мягких условиях процесса. Условия гидрирования сернистых соединений, содержащихся в тяжелых газойлях, должны быть значительно жестче, чем для превращения более легких меркаптанов, сульфидов и дисульфидов [20]. Тем не менее тяжелые ароматические сернистые соединения вступают в реакции гидрирования [см. уравнения (8)—(10)], Образующиеся в результате таких реакций углеводороды значительно более летучи, чем исходные сернистые соединения. Например, этилбензол кипит при 136° С, в то время как бензотио-фен, из которого этилбензол образуется в результате гидрирования,, кипит при 22ГС, Из стехнометрических соотношений для этой реакции очевидно, что выход высокооктанового углеводорода в результате гидрирования этилбензотиофена должен более чем в четыре раза превышать вес удаленной серы. Таким образом, гидрирование высокосернистого сырья должно приводить к значительному общему увеличению выхода бензина и возрастанию его октанового числа. При переработке высокосернистого сырья может оказаться целесообразным выделить образующиеся легкие компоненты из гидрированного газойля перед направлением его на установку каталитического крекинга. [c.204]

Прн обычном способе гетерогенного каталитического гидрирования яльдегида иосле гидроформилирования, когда катализатором служит металлический кобальт, введенный как таковой или образовавшийся при разложении карбонила кобальта, сернистые соединения почти полностью подавляют реакцию. Поэтому исходные олефины путно подвергать сероочистке. Гидроформилированию, которое является гомогенно-каталитической реакцией, сернистые соединения не мешают. [c.532]

При сульфохлорировании неочищенных нефтяных потнов протекает заметное хлорирование в углеродной цепи. Но и после очистки нефтяных погонов, например гидрированием под высоким давлением, продукты сульфохлорирования могут быть использованы только для немногих специальных целей, так как по составу о и очень неоднородны и содержат значительное количество хлора в углеродной цепи. Хотя при каталитическом гидрировании над сульф-идными катализаторами (которое для нефти необходимо проводить при более высоких температурах и с меиьшей производительностью катализатора, чем для когЭ зина) азотистые соединения разлагаются с образованием аммиака, а сернистые соедииения с образованием сероводорода и наиболее вредные вещества, вызывающие обрыв цепной реакции, таким образом удаляются, тем не менее реакция сульфохлорирования протекает более вяло, чем для когазина, очищенного гидрированием. [c.397]

Проведение каталитической сероочистки в присутствии водорода и над гидрирующими катализаторами (сульфиды кобальта или молибдена на алюминии) обеспечивает интенсивную конверсию сернистых соединений всех классов в сероводород. Конверсия некоторых циклических сернистых соединений сопровождается разрывом кольца и гидрированием освобождающихся нри этом связей. Так, из тиофена получаются и-бутан и изобутап, а из метилтиофена — -пентан и изопентан [198]. Пиридины и хи-полины превращаются в алкилароматику, пирролы — в алканы, фенолы — в аролштику, а алкилгидроперекиси — в алканы [199]. [c.250]

Широкому внедрению сероочистки при помощп водорода (гидроочистки) в промышленную практику благоприятствовали доступность дешевого водорода с установок каталитического риформинга и наличие надежных, хорошо освоенных промышленностью гидрирующих катализаторов. Гидроочистку в зависимости от конкретного случая можно проводить и в очень мягких условиях, когда гидрируются только сернистые и ненасыщенные со-- единения. При таком мягком гидрировании реакции разрыва связи С—С почти пе происходят. В результате конверсии сернистых соединений и насыщения двойных связей происходит химическая стабилизация очищаемого нефтепродукта. [c.250]

Полнота удаления серы посредством каталитического гидрирования обусловливается тем, что этот метод, в отличие от рассматривавшихся выше химических способов сероочистки, затрагивает даже наиболее стойкие сернистые соединения, тиофены и тпофаны. [c.328]

Каталитические процессы гидрирования органических сернистых соединений, гидрирования непредельных углеводородов, поглощения сернистых соединений, конмрсии окиси углерода и метанирования проводят в вертикальных стальных реакторах, загруженных слоем катализатора. Для ввода и вывода газа или парогазовой смеси реакторы имеют штуцеры, а также устройства, обеспечивающие равномерное распределение газа по слою катализатора, лазы, позволяющие-загружать и выгружать катализатор, и штуцеры для термопар Корпус реактора снаружи покрыт тепловой изоляцией. [c.153]

На основании результатов, полученных при обессеривании газойля нефти Среднего Востока методом каталитического гидрирования [64], было высказано предположение, что сернистые соединения исследованного газойля на 30—40% состоят из структур, имеющих в молекуле бензтиофеновое ядро. Наличие характерической полосы для бензтиофена при 9,48 мц в инфракрасном спектре позволило разработать количественный метод определения небольших концентраций бензтиофена в присутствии нафталина при помощи инфракрасной спектроскопии [68]. Точность этого метода иллюстрируется следующим примером. В техническом образце нафталина было определено химико-аналитическим методом содержанием серы, равное 0,30%, что отвечает наличию в смеси примеси 1,26% бензтиофена методом инфракрасной спектроскопии содержание бензтиофена было найдено равным 1,30%. [c.354]

Ренея содержит разное количество адсорбированного водорода. Так, 1 г N1 Ренея, нагретого до 200° С, содержит водорода 1—2 мл, тогда как нагретого до 100° С —10—14 мл. Дегазация проводилась в вакууме (остаточное давление 3 мм рт. ст.). К1-катализатор, лишенный большей части адсорбированного им водорода, быстрее отш епляет серу пз серусодержащих органических соединений путем прямого взаимодействия с ней, чем катализирует реакцию каталитического гидрирования их молекулярным водородом по связям С—3—С. Данные, приведенные в табл. 101, показывают направление превращений сернистых соединений в таком обезводороженном N1 Ренея. [c.421]

Природный газ, сжатый в компрессоре до давления 4 МПа, проходит подогреватель 1, обогреваемый дымовыми газами конвертора метана 6, и поступает в систему очистки газа от сернистых соединений. Эта система состоит из реактора каталитического гидрирования 2 и адсорбера сероводорода 3 (см. 9.7.4). Очищенный от соединений серы природный газ поступает в сатуратор (паронасытительную башню) 4, в которой смешивается с водяным паром в отношении Н20 газ = 4 1. Образовавшаяся парогазовая смесь подогревается до 380°С в теплообменнике [c.223]

Примеры обратимого и необратимого отравлений уже приводились. Следует добавить, что современная каталитическая химия разработала отравостойкие катализаторы, инертные по отношению к сернистым соединениям, которые еще совсем недавно были бичом многих каталитических процессов. При гидрировании над MoS,, NiS, WSj, oS, дегидрировании над ZnS на пемзе и при синтезе метанола из водяного газа над Zn r-катализаторами сернистые соединения, имеющиеся в системе, не снижают активности этих катализаторов. [c.69]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология