Водород применение для гидрогенизации

В результате все возрастающего, включения в переработку нефтей с высоким содержанием серы и одновременным повышением требований к качеству масел широкое развитие получили гидрогенизационные процессы, основанные на использовании водорода. Применение гидрогенизации — воздействие водорода при повышенных температурах и давлении в присутствии катализаторов (А1-Со-Мо-катализаторы) — дает возможность преобразовать такие нежелательные в маслах компоненты, как высокомолекулярные вещества, содержащие серу, азот и кислород, в газообразные продукты, которые легко удалить. [c.225]

Кроме того, установлено, что применение повышенных давлений водорода для гидрогенизации ускоряет процесс превращения угля и увеличивает выход жидких продуктов. [c.22]

Практическое использование водорода началось с небольших количеств, потреблявшихся главным образом для воздухоплавания, освещения, гидрогенизации жиров и пайки свинца. В 20-х годах текущего столетия промышленное производство водорода резко возросло во всех странах мира, что было обусловлено разработкой и широким внедрением в практику процесса синтеза аммиака из водорода и азота. Этот процесс получил огромное развитие в связи с непрерывным увеличением производства и потребления минеральных удобрений. Большие количества водорода потребовались для производства метилового спирта, а с 50-х годов и для синтеза карбамида. В меньших количествах водород находит разнообразное применение во многих других отраслях народного хозяйства. Значительно увеличилось использование водорода для гидрогенизации жиров, гидрирования угля, тяжелых масел, при синтезе спиртов, жирных кислот, получении углеводородов, перекиси водорода, синильной и соляной кислот и других продуктов, а также для сварки, резки и обработки металлов, в производстве электрических ламп и аккумуляторов. [c.7]

Известны многочисленные методы структурно-группового анализа нефтепродуктов, но ввиду сложности состава исследуемых объектов все имеют ограниченное применение. Наиболее общим является классический метод, основанный на определении элементного состава и молекулярного веса образца до и после исчерпывающей гидрогенизации [7]. Прирост содержания водорода после гидрогенизации рассматривается как результат гидрирования ароматических колец. Разность между содержанием водорода в парафиновом углеводороде и гидрированном образце равного молекулярного веса относится к замыканию цепей в нафтеновые кольца. Далее с учетом шестичленной шта-конденсации колец из результатов гидрирования и молекулярного веса вычисляется число нафтеновых и ароматических колец. Этот метод трудоемкий и поэтому широкого применения не нашел. Но на его базе разработаны более простые корреляционные методы, связанные с измерением физических констант исследуемого образца. [c.16]

Применение гидрогенизации — воздействия водорода нри повышенных температурах и давлении в присутствии катализаторов — дает возможность такие нежелательные в маслах компоненты, как высокомолекулярные вещества, содержащие серу, азот и кислород, химически преобразовывать в газообразные продукты, которые легко удалить. [c.76]

Жидкие продукты гидрогенизации подвергаются фракционировке в фракционирующей колонне. Остаток или недогон, отбираемый с низу фракционирующей колонны, применяется для рециркуляции. С этой целью он засасывается насосом и направляется в теплообменные аппараты, где смешивается с исходным сырьем и водородом. Применение рециркуляции дает возможность значительно повысить выход жидких продуктов гидрогенизации, с доведением в некоторых случаях до 105% от исходного сырья. [c.721]

В опубликованном ранее исследовании [11] было показано, что повышение давления водорода при гидрогенизации каменного угля невысокой степени углефикации (С — 77,8%) вьпие 1000 ат привело к значительному ускорению и углублению гидрогенизации. Можно было ожидать, что применение давлений и температур, существенно превышающих использованные ранее другими исследователями fi —10], окажет положительное влияние при гидрогенизации антрацитов и каменных углей с высоким содержанием углерода. [c.53]

Олефины, направляемые на химическую переработку, за немногими исключениями (например, хлорирование пропилена в хлористый аллил для дальнейшего синтеза глицерина или полимеризация этилена для производства полиэтилена и др.), могут содержать значительные количества парафиновых компонентов. При химической переработке парафиновых углеводородов, наоборот, присутствия олефинов не допускается. Поэтому при применении крекинг-1 азов в качестве исходного сырья олефины необходимо предварительно или насытить путем каталитической гидрогенизации (к тому же крекинг-газы одновременно содержат заметные количества водорода), или отделить от парафинов при помощи химических процессов. После этого парафиновые углеводороды могут быть использованы для химической переработки. [c.16]

Удаление серы из дистиллятного сырья представляло собой неизмеримо более легкую задачу, чем получение искусственного жидкого топлива из угля или смол. Естественно, что она могла быть решена применением простых и дешевых установок среднего давления в одну ступень и использовапием более дешевых и легко регенерируемых, хотя и менее активных катализаторов. Сначала гидроочистке подвергались более легкие дистилляты, затем все более тяжелые, включая газойли и смазочные масла. Было заманчиво при гидроочистке тяжелого сырья осуществить и его деструкцию. Так, с конца пятидесятых годов в опытных масштабах, а с начала шестидесятых — в промышленных масштабах стали развиваться процессы гидрокрекинга, имевшие целью повысить выход наиболее цев(ных нефтепродуктов — бензина и дизельного топлива, а также улучшить качество сырья для каталитического крекинга. Процессы гидрокрекинга не были возвратом к многоступенчатой технологии деструктивной гидрогенизации смол и углей, хотя и носили в себе основные черты последней. Видимо, поэтому к ним и применили новый термин — гидрокрекинг. В процессах деструктивной гидрогенизации разделение их на ступени и применение высоких давлений было вынужденной мерой, так как катализаторы были дороги, не регенерировались и были слишком чувствительны к ядам. В современных процессах гидрокрекинга применяются новые, более активные катализаторы, многие из которых могут регенерироваться. Процессы осуществляются максимум в две ступени и при меньшем давлении водорода. Многие из вновь разработанных катализаторов обладают [c.11]

Гидрогенизационные процессы облагораживания сырья. Гидроочистка нашла широкое применение во многих процессах, в том числе и для облагораживания бензиновых фракций перед их каталитическим риформингом (см. главу 2). По мере увеличения ресурсов водорода с установок каталитического риформинга в нефтеперерабатывающей промышленности начали развиваться процессы гидрогенизации. К их числу относится и гидроочистка сырья для каталитического крекинга. [c.33]

Применение цеолитсодержащих катализаторов на базе цеолитов типа V, гидрообессеривание сырья (с расходом 82 нм водорода на 1 м сырья) и гидрогенизация циркулирующего газойля мо- [c.109]

Каталитическая гидрогенизация. Увеличение степени конверсии угля, улучшение состава получаемых жидких продуктов и снижение давления процесса гидрогенизации возможно при применении катализаторов. Последние способствуют передаче водорода от растворителя к углю и активируют молекулярный водород, переводя его в атомарную форму. [c.78]

При гидрогенизации эфира жирной кислоты наблюдается отчетливая тенденция к преимущественному гидрированию одной из двойных связей этому способствует применение селективных никелевых катализаторов. Если активный катализатор применяется в виде суспензии в реакторе с перемешиванием, то селективной гидрогенизации благоприятствуют очень низкие концентрации водорода на поверхности катализатора, т.е. низкие давления водорода, малые скорости перемешивания и высокая температура /24/. И наоборот, неселективный процесс легче протекает при низкой температуре, высоком давлении и хорошем перемешивании. Влияние параметров процессов на ход реакции ясно видно на следующих примерах. [c.210]

Рассмотренный процесс двухстадийной гидрогенизации имеет сравнительно низкие экономические показатели в результате высокой затраты энергии (применение высоких давлений), большого расхода водорода, недостаточного использования побочных продуктов и отходов и др. При разработке новых методов получения искусственного моторного топлива из низкосортных углей их гидрированием ставится задача уменьшения расхода водорода, применения циклической технологической системы с максимальной утилизацией всех компонентов исходного сырья, использованием высоко- [c.54]

Изложенные авторами материалы, посвященные гид-рогенизационным процессам, обработаны с теоретических позиций современной органической химии, химической технологии, прикладной макрокинетики и химической термодинамики. В предлагаемой монографии рассмотрены химическая термодинамика и превращение углеводородов при гидрогенизационной переработке нефтяного сырья. Описаны катализаторы и способы их производства, получение водорода, технологические основы ведения гидрогенизационных процессов и, наконец, наиболее важные их варианты гидроочистка, гидрокрекинг, гидродеалкилирование, гидрирование и гидроизомеризация. Специальная глава посвящена перспективам дальнейшего промышленного применения гидрогенизации в нефтепереработке. [c.5]

В книге описано применение водорода в гидрогенизаци-онных процессах переработки нефти и нефтехимии и требования к его качеству. Приведены технологические схемы, данные по термодинамике, динетике, режимным условиям, катализаторам и аппаратурному оформлению отдельных стадий производства водорода. Изложены особенности эксплуатации установок для производства водорода, а также основные технико-экономические показатели производства. [c.2]

Широкое применение в современной нефтеперерабатывающей промышленности реакций каталитического превращения углеводородов побудило нас рассмотреть вкратце относящиеся сюда реакции, несмотря на то, что основной темой настоящей работы является гомогенный, пекаталитическиЁ крекинг. Вовсе не рассмотрен крекинг в присутствии водорода (деструктивная гидрогенизация) как совершенно самостоятельная большая тема. [c.6]

При гидрогенизации применяется избыток водорода. Выходы бензина, а также другие результаты гидрогенизации в большой степени зависят не только от давления, но также и от относительного количества водорода. Если молярное отношение водорода к перерабатываемому сырью около 30, что соответствует 25% водорода от веса сырья, то дальнейшее увеличение заметно не отражается на выходе бензина и свойствах продуктов гидрогенизации. На практике количество водорода, используемого в процессе, составляет до 1000 на т перерабатьшаемого сырья или до 10% от веса сырья. Вследствие применения в процессе избытка водорода газы гидрогенизации содержат высокий процент неиспользованного водорода. По этой причине газы отделяются от жидкого синтетического продукта и после удаления образовавшегося сероводорода возвращаются в реакционную камеру. Если необходимо, газы могут обрабатываться растворителями или нефтяными продуктами для удаления более растворимых газообразных углеводородов, смешанных с водородом. [c.222]

Кинг [41] приводит (табл. 193> влияние давления на гидрогенизацию-угля Биамшоу (Йоркшир). Количество водорода, примененного при гидрогенизации угля,, около 1400 на 1 да перерабатываемого угля. Этот водород [c.610]

Фиг. 5 показывает значительное возрастание съема жидких продуктов с единицы объема реактора и, как следствие, с гидрогенизационного блока в целом при г работе с повыщецнымн объемными скоростями. Получаемый по этой схеме избыток тяжелого масла может быть более эффективно переработан над стационарными катализаторами при меньшем газообразовании и больших выходах полезных продуктов. Примерный режим и материальный баланс такого варианта жидкофазной гидрогенизации даны Б табл. 11. Сравнение балансов табл. 10 и 11 показывает преимущество селективной переработки тяжелого масла. Ее применение должно повысить степень полезного использования аппаратуры высокого давления и, кроме того, позволит несколько увеличить выход целевых продуктов гидрогенизации благодаря снижению газообразования. Несмотря на последнее обстоятельство, расход водорода при гидрогенизации почти не изменится, так как потери его с растворением в гидрогеиизате по этой схеме не только не уменьшаются, а даже несколько увеличиваются. [c.155]

Теперь с подющью этого рисунка можно вывести долю углерода, содержащуюся в кольцевой структуре, на основании среднего числа колец в молекуле Ко, как об этом было сказано на стр. 247. Долю углерода, содержап1уюся в кольцевых структурах (нафтеновых и ароматических), % Скол> в исходной масляной фракции можно просто определить с помощью рис. 59 на основании молекулярного веса М и процентного содержания водорода после гидрогенизации Н. Следует иметь в виду, что при применении этого графика предполагается, что молекулы с числом колец больше единицы присутствуют только к том случае, если среднее число колец превышает единицу. [c.254]

Имеется много примеров избирательной гидрогенизации углеподо-родов, некоторые из них нашли нромышлеииое применение. Сущность избирательной гидрогенизации заключается в возможности более быстрого присоединения водорода к одной из ненасыщенных связей, чем к другой, хотя обе они способны к присоединению водорода. Эти ненасыщенные связи могут находиться в одной и той же молекуле и в различных молекулах углеводородной смеси. Избирательная гидрогенизация позволяет превращать диеновые углеводороды в углеводороды олефи-повые [c.238]

Избирательная гидрогенизация ацетилена была использована в промышленности в двух направлениях. Во-первых, для превращения ацетилена, содержащегося в некоторых определенных крекинг-газах, в этилен. Этот процесс удобен тем, что газы содержат водород в количестве, достаточном для гидрогеиизации ацетилена. Во-вторых, для превращения более или менее чистого ацетилена в этилен. Последнее применение представляет особый интерес для стран, имеющих недостаточное количество природного газа. В Германии во время второй мировой войны ацетилен превращался в этилен в больших масштабах с выходом этилена около 90%, катализатором служил палладий на силикагеле. В течение 8 месяцев температура катализатора в процессе постеиенно повышалась от 200 до 300 , а затем катализатор регенерировался без выгрузки из реактора (на месте) смесью пара и воздуха при 600°. Катализатор выдерживает три регенерации [112]. [c.240]

В качестве катализаторов менее активных сульфидов и окислов металлов шереходной группы (МоЗа, У32, N13 и т. д.), которые обычно применяются, требуются более высокие рабочие температуры для достишендя удовлетворительных скоростей реакции. Применение высоких давлений водорода, необходимых для гидрогенизации ароматических углеводородов, сопряжено с высокими капитальными затратами на оборудование, что тормозит внедрение процесса в этом направлении. [c.277]

В процессах обессеривания лигроинов и газойлей при давлении 18— 30 ат и температуре 260—427° [4, 13] в качестве катализатора широкое применение нашел молибдат кобальта на активированной окиси алюминия. При этих условиях происходит гидрогенизация олефиновых углеводородов, но практически не идет гидрогенизация присутствующих в сырье ароматических углеводородов. Добавление солей щелочных металлов к этому катализатору подавляет гидрогенизацию олефиновых углеводородов, ие тормозя, однако, гидрогенизации сернистых соединений 5]. При более высокой температуре или при более низком давлении становится заметной реакция дегидрогенизации присутствующих в лигроине нафтенов до ароматических углеводородов и водорода (как в гидроформинге). При регулировании рабочих условий процесса можно обеспечить образование небольшого избытка водорода сверх того количества его, которое необходимо для обеспечения гидрогенизации олефинов и обессеривания [2] процесс становится независимым от внешнего поступления водорода. При этих условиях управление тепловым режимом реактора осуществляется легче, так как теплота, выделяющаяся при экзотермической реакции гидрогенизации олефинов и сернистых соединений, почти компенсируется теплотой, поглощаемой при эндотермической реакции дегидрогенизации. Однако при таких, более жестких условиях работы скорость гидрогеиизации олефинов [5] может снижаться, приближаясь к равновесию олефин — парафин, и появляется тенденция к отложению угля на катализаторе. Необходимость чередования процесса с регенерацией путем продувки воздухом для удаления с катализатора углеродистого осадка ограничивает процесс, сокращая продолжительность рабочих периодов по сравнению с процессом типичной обычной гидрогенизации. [c.279]

Каталитическая гидрогенизация ароматически х соединений. Применение изотопов водорода для исследования гидрогенизации и обмена. Гидродесульфурирование жидких нефтяных фракций. [c.417]

Поэтому водород применяют в металлургии для воеетановле-ния некоторых цветных металлов из нх оксидов. Главное применение водород находит в химической промышленности для синтеза хлороводорода (см. 121), для синтеза аммиака (см. 138), идущего в свою очередь на производство азотной киелоты и азотных удобрений, для получения метилового спирта (см. 169) и других органических соединений. Он используется для гидрогенизации жиров (стр, 490), угля и нефти. При гидрогенизации [c.346]

Переработка тяжелых нефтяных топлив в ЗПГ может осуществляться самыми разнообразными методами. Одним из них, например, может быть рассмотренный достаточно подробно в предыдущей главе метод гидрогенизации сырой нефти или даже тяжелого остаточного топлива в установке ГПЖС, при котором получаются газы, по сле дальнейшей незначительной обработки вполне соответствующие требованиям, предъявляемым к заменителям природного газа. Для проведения этого процесса в первую очередь требуется водород, для производства которого в свою очередь необходима промежуточная стадия с применением кислорода. В итоге получается весьма непростая цепочка технологических процессов, требующих тщательного согласования и увязки в единый исключительно сложный технологический комплекс, который не может быть осуществлен с малыми затратами. [c.138]

Были подвергнуты гидрогенизации с целью деаромати-эации жидкие парафинн, полученные методом карбамидной депарафинизации и содержащие 96-97 (масс.) н-ажанов, 1-3% (масс.) ароматических соединений и 0,003-0,03 Ь (масс.) серы. Парафины гидрировали на пилотной установке при 200-375 0 и давлении 5,0-20,0 МПа в присутствии 96-97 водорода с применением промышленных сульфидных катализаторов [c.240]

Катализаторы гидрокрекинга и гидроочистки. Процесс гидроочистки применяется для улучшения качества нефтяных дистиллятов путем их обработки водородом в присутствии катализатора. При этом они освобождаются от соединений серы, азота и кислорода, происходит гидрогенизация олефинов. диолефиновых и ароматических углеводородов. Гидроочистке подвергаются бензин, лигроин, топливо для реактивных двигателей, керосин, мазут, дизельное топливо, смазочные масла, сланцевые масла, угольные смолы, продукты, полученные из горючих сланцев и т. д. [46]. Используются алюмо-кобальт-молибденовый, алюмо-никель-молнбденовый или алюмо-никель-вольфрамовый катализаторы. Перед применением в процессе катализаторы обычно насыщают серой. Процесс гидроочистки проводят при температуре 300—400 °С, давлении 3—4 МПа, объемной скорости подачи сырья 1—5 ч"- и циркуляции водорода до 10 моль на 1 моль углеводорода. Во избежание повышенного коксоотложения на катализаторе сырье, поступающее на гидроочистку, необходимо предохранять от окисления. Катализаторы очень устойчивы к отравлению. Потерявший активность катализатор содержит сульфиды металлов и углистые отложения. Регенерацию проводят при температуре 300—400 °С паровоздушной смесью с начальной концентрацией кислорода 0,5—1% (об.). [c.405]

Проведенные технологические исследования на полузаводских и опытно-промышленных установках [3, 108] показали, что наиболее приемлемыми агентами смешения для теплового регулирования во всех заводских модификациях гидрогенизационных процессов является водородсодержащий газ, а в некоторых случаях и жидкие сырьевые смеси, не получившие, однако, широкого применения. Водородсодержащий газ, циркулирующий в гидрогениза ционных установках, используют не только для отвода тепловыделений процесса. Главным образом он служит для поддержания высоких парциальных давлений водорода в зоне реакций, необходимых для успешного проведения процесса гидрогенизации. [c.177]

Деструктивная гидрогенизация — пасыщеиие исходного сырья водородом с коренным изменением структуры молекулы. Сырьем являются различные угли, нефтяные остатки и дистилляты. Процесс осуществляется с целью получения светлых нефтепродуктов при температуре 450—500° и давлении 300—700 ати с применением различных катализаторов. [c.582]

В конце 20-х годов в Германии, не обладавшей нефтяными ресурсами, стали внедрять промышленный процесс деструктивной гидрогенизации твердых горючих ископаемых — бурого и каменного угля и сколы полукокссвания этих углей. Процесс широко использовался в Германии во время второй мироной войны, несмотря на его дороговизну, обусловленную большим расходом водорода и чрезвычайно высоким давлением в аппаратуре (2С0 —7С0 от). В послевоенные годы деструктивная гидрогенизация практически не нашла применения вследствие низких технико-экономических показателей процесса применительно к твердсму сырью и тяжелым нефтяным остаткам. [c.18]

С 1959 г. на нефтегерсргбатыЕгкщих заводах появилась новая модификация деструктивной гидрогенизации — гидрокрекинг. Этот процесс, отличЕкшийся применением значительно меньших давлений (30—2С0 ат) и умеренным расходом водорода, позволит достаточно экономично получать из тяжелого низкокачественного нефтяного сырья дистилляты дизельных и реактивных топлив. [c.18]

Выше отмечалось, что при жидкофазной гидрогенизации интенсивность гидрирования ограничена скоростью диффузии водорода к углеводородкоА у слою у катализатора. Естественно, что при этом применение активных катализаторов нецелесообразно, так как такие катализаторы будут испытывать водородное голодание , а скорость и глубина процесса будут по-прежнему определяться диффузионным фактором. [c.279]

Процессы гидрогенизации при нормальном давлении не нашли применения в нефтепереработке, так как требуют очень нежных катализаторов (легко отравляемых сернистыми и другими вредными соединениями, всегда присутствующими в нефтепродуктах). При высокой температуре повышенное давление водорода не только предохраняет ароматические углеводороды от конденсации, но даже способствует разложению высококонденсированных ароматических углеводородов. Гндрогенизационные процесссы протекают в присутствии катализаторов при 250—480°С, 3—32 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,5—10 ч и циркуляции водородсодержащего газа 160—900 м /м сырья . При этом происхо- [c.204]

При жидкофазной гидрогенизации углей в температурном интервале 300—500 °С происходит разрушение сложной матрицы угля, сопровождающееся разрывом химических связей и образованием активных свободных радикалов. Последние, стабилизируясь водородом, образуют молекулы меньшего размера, чем исходные макромолекулы. Рекомбинация свободных радикалов приводит также к образованию высокомолекулярных соединений [74]. Водород, необходимый для стабилизации радикалов, частично обеспечивается за счет применения растворителей — доноров водорода. Это — соединения, которые, взаимодействуя с углем, при высоких температурах дегидрируются, выделяющийся при этом атомарный водород присоединяется к продуктам деструкции угля. Растворитель-донор водорода является также пастообразователем. Чтобы находиться в условиях гидрогенизационного процесса в жидкой фазе, он должен иметь температуру кипения выше 260°С. Хорошими водо-родно-донорными свойствами обладают конденсированные ароматические соединения, прежде всего тетралин. Более высо-кокипящие соединения этой группы (нафталин и крезол) менее активны, но при их смешении с тетралином возникает эффект синергизма смесь равных частей тетралина и крезола обладает более высокой донорной способностью, чем каждый в отдельности [70]. [c.72]

Исторически первым процессом, в котором успепшо был применен водород под большим давлением для термического разложения сырья, был процесс деструктивной гидрогенизации каменных и бурых углей, а также угольных и сланцевых смол. В дальнейшем процессы под давлением водорода стали применять для переработки нефтяного сырья. [c.264]

Под термином гидрогенизация угля обычно понимают процесс присоединения водорода к углю и маслам, полученным из угля или других источников, сопровождающийся одновременным крекингом исходного сырья. Первую успешную попытку присоединить водород к углю предпринял Бертеле [1], который перевел в жидкое М31СЛ0 60 вес. Уо угля действием водорода в момент выделения из иоднстоводородной кислоты, при 270° С. Начало промышленному применению процесса гидр( генизации угля положили работы Бергиуса по исследованию строения угля, из которых следовало, что при высоких температурах и давлении молекулярный водород взаимодействует с углем. [c.255]

В 1916 г. Бергиус построил первый экспе )иментальный завод вблизи Маннгейма однако до 1921 г. успехи были сравнительно незначительными. На этой установке угольную пасту гидрировали в горизонтальиы.х реакторах, в которых для предотвращения коррозии стальных стенок водородом при высоких давлениях и подвода необходимого тепла между внешней стенкой реактора и внутренней камерой циркулировал нагретый азот, сжатый до давления реакции. Полученные на этой установке продукты содержали бензин, дизельное и котельное топливо. Свойства этих продуктов были сходны со свойствами смолы, образовавшейся при полукоксовании того же угля. Пределы кипения свойства масла мo жнo было менять только в очень узких пределах, а полученные топлива по своим свойствам уступали продуктам переработки нефти. Присутствие в маслах, полученных гидрогенизацией угля, фенолов и азотистых оснований, являвшееся недостатком при применении их в качестве топлива. [c.255]