Механизм и катализаторы гидрогенизационных процессов

Катализаторы гидрогенизационных процессов и механизм их действия [c.208]

МЕХАНИЗМ И КАТАЛИЗАТОРЫ ГИДРОГЕНИЗАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ [c.263]

Каковы требования к катализаторам гидрогенизационных процессов и механизм их би- и полифункционального действия [c.611]

КАТАЛИЗАТОРЫ ГИДРОГЕНИЗАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ И МЕХАНИЗМ ИХ ДЕЙСТВИЯ [c.307]

В СССР и за рубежом созданы достаточно активные промышленные катализаторы гидрогенизационных процессов нефтепереработки. Их совершенствование проводится на базе глубоких фундаментальных исследований структуры, механизма формирования фаз и их генезиса в процессе синтеза и активации, кислотно-основных свойств поверхности, природы активных центров. Полученные в настоящее время закономерности позволяют (проводить направленный синтез катализаторов с заданными свойствами для решения конкретных задач переработки того или иного сырья. Основные направления развития промышленных катализаторов на ближайшую перспективу — повышение их эффективности за счет снижения начальной температуры, процесса, увеличения межрегенерационного срока,, удлинения общего срока службы катализатора, а также снижение энергоемкости промышленных процессов. Для катализаторов гидрогенизационной переработки тяжелого и остаточного сырья большое значение будут иметь вопросы стабильности и селективности, а следовательно, вопросы механизма каталитического действия и дезактивации. Намечаемая тенденция в развитии катализаторов гидрогенизационной переработки — от универсальных катализаторов одноступенчатых процессов к системе катализаторов с выраженными функциональными свойствами. [c.194]

Процессы гидроочистки углеводородного сырья, нефтяных фракций и нефти являются в настоящее время, как показано в гл. 1, самыми распространенными гидрогенизационными процессами. Их быстрое развитие было предопределено в основном двумя факторами 1) вредным действием сернистых соединений, содержащихся в моторных топливах, в ходе эксплуатации двигателей и загрязнением атмосферы сернистым газом после сгорания этих соединений и 2) значительным удельным весом сернистых нефтей в общем балансе нефтедобычи. Вследствие этого в разработке и освоении процессов гидроочистки уже достигнуты существенные успехи и еще более благоприятные перспективы их развития можно ожидать в будущем (см. стр. 10, 12 сл.). Поскольку гидроочистке подвергаются разные виды сырья с различным не только количественным, но й качественным содержанием сернистых соединений, процессы гидроочистки многообразны (см. гл. 1-) и столь же многообразны чисто химические вопросы, которые нужно решить для понимания механизма известных и создания новых процессов гидроочистки. Основными из этих вопросов являются природа и реакционная способность сернистых соединений нефтей, а также особенности механизма и энергетики гидрогенолиза С—S-связей, поскольку необходима селективность их разрыва без затрагивания в одних случаях ординарных связе , в других случаях — ароматических или олефиновых связей и т. д. Очевидно, что вопросы химии превращений сернистых соединений было бы полезно связать со свойствами и составом применяемых катализаторов. Эти вопросы и будут рассмотрены ниже. Что касается технологии процессов гидроочистки, они весьма полно рассмотрены в обзорных работах, например [c.278]

Сложные превращения веществ в реакциях изомеризации и рас-щеп.тения во многих случаях удовлетворительно объясняются соотношением радикальных и ионных. реакций. Изменением состава и свойств катализаторов уже возможно усиливать их способность ускорять либо ионные, либо радикальные превращения. Однако стройной и законченной системы взаимосвязи состава и свойств гидрирующих катализаторов с их активностью и селективностью нет. Во многих случаях эмпирически найденные весьма активные катализаторы не изучены даже настолько, чтобы судить об их химическом и фазовом составах. Это направление исследований — изучение взаимосвязи свойств катализаторов с механизмом и кинетикой протекающих в их присутствии реакций — является ключевым для создания новых гидрогенизационных процессов, в том ч сле процессов гидроочистки нефтей и нефтяных остатков и более селективных процессов гидрокрекинга. [c.336]

КАТАЛИЗАТОРЫ И МЕХАНИЗМ ГИДРОГЕНИЗАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ [c.240]

В современной нефтеперерабатывающей промышленности наибольшую роль играют процессы с участием гетерогенных катализаторов каталитический крекинг, гидрогенизационные процессы (гидроочистка и гидрокрекинг) и каталитический реформинг. Все они имеют сложный характер, каждый состоит из ряда последовательно и параллельно протекающих реакций углеводородов различных классов, входящих в состав нефтяных фракций. Начальные способы их активации катализаторами и стадийный меха шзм их дальнейших контактных превращений могут, естественно, быть весьма различными в зависимости от природы катализатора и от характерных свойств реагирующих углеводородов. Не представляется возможным сделать сколько-нибудь полный обзор всех этих реакций, а тем более рассмотреть их механизмы. Мы разберем такие реакции, которые за последние годы изучались достаточно подробно и для которых получены достаточно убедительные и важные для теории результаты. [c.44]

Кроме того, исследованиями механизма хемосорбционной очистки бензола на никелевом катализаторе показано, что восстановленный металлический никель в процессе работы, соединяясь с серой, образует сульфиды никеля, чем и объясняется снижение активности катализатора. В то же время известно, что сульфиды никеля в определенных условиях используются как компоненты гидрогенизационных катализаторов. На основании этого нами была предпринята попытка использовать отработанный в процессе хемосорбционной очистки бензола катализатор никель на кизельгуре для предварительной гидроочистки бензола. [c.90]

Кинетике и выяснению механизма реакций гидрогенизации ароматических соединений посвящено много работ. Наиболее ранними из них являются основополагающие исследования Зелинского совместно с Павловым и Баландиным (см. гл. П1) они впервые установили условия обратимости реакций гидрогенизации— дегидрогенизации на платине, палладии и никеле, содержание компонентов в равновесной смеси бензол — циклогексан, энергию актив ации реакций. Баландин, изучая механизм тех же гидрогенизационно-дегидрогенизационных процессов, одним из первых показал значение энергии активации в гетерогенном катализе, что впоследствии дало возможность определить зависимость между активностью катализаторов и энергией активации. Важные сведения о кинетике реакций гидрогенизации ароматических соединений сообщили Лозовой и его сотрудники [214, 215]. Начиная с 30-х годов, они изучали процесс гидрогенизации бензола, толуола, ксилолов, триметилбензолов и конденсированных систем- на различных катализаторах (преимущественно на никеле с окисью алюминия) под давлением. Они исследовали влияние на скорость гидрогенизации факторов химического строения гидрируемых соединений, температуры, парциального давления водорода. [c.155]

В книге впервые в литературе обобщены результаты многочисленных исследований химии и механизма основных гидрогенизационных процессов, играющих важную роль в нефтепереработке и нефтехимии. Даны основные закономерности гидрирования органических соединений, рассмотрены механизм, кинетика и катализаторы процессов деструктивной гидрогенизации, гидрокрекинга, гпдроочпстки и деметилирования. [c.2]

Следуюпцш этапом усовершенствования катализатора гидрогенизационных процессов было повышение их гидрообессеривающей активности за счет оптимизации природы исходных реагентов (катализаторы ГО-30-7, ГО-70), увеличения содержания гидрирующих металлов (катализаторы ГО-116, ГО-117), а также введения структурных и химических модификаторов - гидроксилированного кремнезема, алюмосиликата (ГС-168 ш) или синтетических цеолитов (ГК-35). При этом технология приготовления основывалась на наиболее простой технологии соэкструзии соединений гидрирующих металлов. Что касается механизма процесса гидроочистки, то Л.Шунт и Б.Гейтс вначале представляли его в виде образования шпинели А о04 на поверхности носителя у [c.174]

Кадер с сотр. показали [30], что oS, механически смешанный с SiOz-AbOa, является более активным при гидрокрекинге кольцевидных ароматических структур, чем каждый отдельна взятый компонент. Это наблюдение указывает на бифункциональный механизм гидрокрекинга н на явления миграции реагентов или промежуточных веществ от одного каталитического компонента к другому. Обнаружено также замечательное влияние на процесс отношения Si/Al, причем высокие отношения дают более активные катализаторы. Сульфид кобальта oS представляется лучшим, чем NiS, WSa и M0S2, веществом для снижения образования углерода, возможно, вследствие его высокой гидрогенизационной активности. Все это подтверждает, что при создании катализаторов низкотемпературного гидрокрекинга потребуется оптимизация отношения функций гидрогенизации и крекинга. [c.204]

Осуществление оптимизации катализаторов переработки угля СРК может потребовать значительного улучшения их гидрогенизационной активности. Исследования механизма реакций подтверждают, что разрыв связи С—N в гетероциклической молекуле является определяющей стадией процесса гидронитроочистки (см. разд. 7.3.1 и 14.4.2). Имеются указания, что в обычно используемом молибдате кобальта молибден определяет активность реакций разрыва, поэтому очень вероятно, что изменение силы взаимодействия Мо—N значительно влияет на активность в процессе гидронитроочистки. Предполагается, что химическое взаимодействие катализатора с носителем (см. разд. 3.1.2) резко выражено для нанесенных оксидных катализаторов. Если это так, то соответствующим методом может быть изменена сила взаимодействия Мо— N и тем самым оказано влияние на гидроденитрогенизационную активность (см. разд. 7.3.2). [c.218]

Имеется также необходимость в фундаментальной информации о механизме гидрогенизационной нитроочистки о роли структуры катализатора, его размера частиц и состава о термодинамических характеристиках соединений, представляющих интерес в связи с предполагаемым составом реакционной среды в процессе переработки угля СРК- [c.222]

Механизм каталитической гидрогенизации с гидридом натрия как катализатором был интерпретирован как процесс, идущий с образованием промежуточных соединений [33]. Установлено, что ГsIaH спссобствует каталитической гидрогенизации под высоким давлением веществ, подобных ароматическим, углеводородам, и веществ с двойными связями и, наконец, таких веществ, у которых то же действие достигается применением амида натрия. Самым большим каталитическим действием гидрид натрия обладает при температуре, которая позволяет получить в автоклаве наибольшую скорость адсорбции водорода натрием. При повышенных температурах гидрид натрия превращается в катализатор крекинга, приводящий к образованию дибензила, полистирола и т. д. В другом примере [25, 34] описан механизм гидрогенизационного катализа с гидридом натрия каталитическая активность гидрида натрия вновь ограничена той частью молекулы, которая присоединяет натрий. [c.600]

Выяснение роли растворения водорода в палладии в процессе каталитического гидрирования имеет большое значение для решения вопроса о механизме каталитического гидрирования. Большинство гидрирую-ш их металлов способно раствор [ть, или химически связывать водород. Существует взгляд, что способность металлов растворять водород и каталитическая активность их по отношению к реакциям гидрирования обусловлены одними и теми же свойствами (см., например, [1—51). Шмидт идет дальше и утвержда(зт, что растворение водорода металлическими катализаторами и является одной из стадий при гидрировании над металлами восьмой группы и 6лие1кими к ним по свойствам. Эта точка зрения была им подтверждена бол1.шим числом качественных сопоставлений и приближенных расчетов. Однако на основании предположения о растворении как одной из стадий гидрогенизационного катализа до сего времени не удалось построить количественной теории, которая смогла бы дать зависимость скорости гидрирования от температуры, давления и концентрации реагирующих веществ. Кроме того, до последнего времени почти все известные факты укладывались в рамки адсорбционной теории катализа. Это привело к тому, что точка зрения Шмидта не получила широкого распространения. [c.28]