Проблема водорода при гидрогенизации

ПРОБЛЕМА ВОДОРОДА ПРИ ГИДРОГЕНИЗАЦИИ [c.516]

Огромные возможности в химии раскрыло использование гетерогенного катализа с применением высоких давлений. На этой основе, в частности, была решена важнейшая экономическая проблема деструктивной гидрогенизации (переработка с присоединением водорода) низкосортного топлива — твердых горючих ископаемых (угля), мазутов, смол и т. п. до высококачественного жидкого моторного топлива, масел, получения нефтяных бензинов и т. д. Гетерогенный катализ сделал реальной возможность практического осуществления широкого круга таких важнейших процессов, как окисление органических соединений, полимеризация, дегидрогенизация (отщепление водорода) и т. д. Это позволило получать ценные продукты нефтепереработки, непредельные и ароматические углеводороды (бензол, толуол) и многое Другое. [c.274]

Метод гидрогенизации (в) является шагом вперед в решении проблемы гидрогенизации сланцевого масла с использованием только умеренных давлений и с более полным удалением азота. Этот метод представляет попытку преодолеть присущие процессу гидрогенизации при высоком давлении недостатки, т. е. высокие капитальные затраты и высокую стоимость водорода. Имеются сообщения [8 и 3] о коксовании с рециркуляцией сырого колорадского сланцевого масла в продукт с концом кипения 370 —400°, и последующей гидрогенизации полученного дистиллята под давлением 105 ати над неподвижным слоем молибдата кобальта иа окиси алюминия как катализаторе с целью снижения содержания азота и серы и устранения непредельности олефинового характера. При использовании коксования как первой ступени достигается значительное снижение молекулярного веса сланцевого масла. Благодаря превращению при коксовании высокомолекулярных компонентов, которые могут составлять-до половины объема сланцевого масла, уменьшается стойкость масла к гидрогенизации. Правда, такое снижение стойкости сланцевого масла сопровождается потерями в виде кокса и газа, составляющими до 20% объемн. В процессе коксования несколько снижается содержание азота в сыром сланцевом масле содержание азота возрастает по мере роста температуры кипения [И]. [c.284]

Можно считать, что решены основные проблемы гидроочистки любых дистиллятных продуктов, хорошо проработаны вопросы сочетания гидроочистки и гидрокрекинга со многими другими процессами нефтепереработки — каталитическим крекингом, риформингом, висбрекингом и другими. В значительной степени решены проблемы селективного гидрирования непредельных и ароматических связей без изомеризации и расщепления, а также проблемы селективного расщепления без насыщения водородом ароматических колец. Близки к разрешению проблемы прямого обессеривания нефти и нефтяных остатков. Продолжают разрабатываться и станут, вероятно, в определенных экономических условиях конкурентоспособными с нефтепереработкой процессы гидрогенизационной переработки различных смол и даже твердых топлив. Но в то же время во многих важнейших направлениях прогресса гидрогенизации остается не мало, а иногда и очень много нерешенных и неясных вопросов, а также возможностей совершенствования. [c.335]

Хотя эта реакция и не является истинной реакцией гидрогенизации, ее целесообразно рассмотреть здесь, поскольку изучение этого процесса в большой степени содействовало пониманию некоторых сторон каталитических процессов гидрогенизации /4/. Мы остановимся преимущественно на практических аспектах этой реакции, которые связаны с проблемами сжижения водорода и последующего его хранения. При температуре жидкого водорода равновесная концентрация параводорода составляет 100%, при комнатной температуре она равна 25%, а превращение ортоводорода в параводород является реакцией экзотермической. Только что полученный жидкий водо- [c.195]

В 1913 г. было намечено и другое решение проблемы. В Германии заказали опытный аппарат для электролиза раствора поваренной соли, предполагая водород пустить на гидрогенизацию, а раствор едкого натра (с солью) — на мыловарение. Война сорвала и это начинание. [c.430]

Проблеме производства синтез-газа для химической поо-мышленности посвящено большое число обзоров, монографий и статей [41—43]. Синтез-газ находит широкое применение для производства метанола и других спиртов, альдегидов, кетонов, простых и сложных эфиров, парафиновых, олефиновых и ароматических углеводородов. Кроме того, процесс газификации угля позволяет получать водород, необходимый для синтеза аммиака, в процессах гидрогенизации угля, гидрокрекинга вакуумного дистиллята нефти. Упрощенная схема переработки синтез-газа в ценные промежуточные и целевые продукты приведена на рис. 1.1. [c.21]

Значительное число исследований было предпринято по изучению взаимодействия этилена с чистой металлической поверхностью результаты этих исследований опубликованы в работах [1, 2]. Данных о других олефинах в литературе почти нет. В отсутствие водорода происходит значительная деструкция этилена и отмечается образование этана (в результате внутренней гидрогенизации ) и полимеров. Методы магнетохимии [1] и ИК-спектро-скопии [8] в значительной степени способствовали решению этой проблемы. К сожалению, большая часть сведений, полученных этим путем, не представляет большой ценности для интересующей нас проблемы, а именно для исследования адсорбированного состояния олефина во время его гидрогенизации. Для этого существуют две причины. Первая состоит в том. что чистая металли- [c.357]

Но трудности этим не ограничиваются. Следует допустить, что вклад в образование алкильных радикалов дают несколько возможных источников атомов водорода и что относительные размеры этих вкладов в процесс (4) могут быть не одинаковыми. Мы видим поэтому подтверждение положения, сделанного в последнем разделе, что оценка роли доноров водорода в процессе гидрогенизации является вопросом достаточно сложным и действительно, только в простейших системах, когда доступны особые пути специальных методов интерпретации, возможно лишь частичное решение этой проблемы. Порядки реакции никогда не дают совершенно однозначной информации по этому вопросу. [c.364]

Присоединение водорода можно ускорить с помощью катализаторов. Какую роль играет катализатор, в каком состоянии присоединяется водород, как и где он связывается — таковы те проблемы, которые пытались разрешить исследователи при изучении этого вида катализа. Признано, что молекулярный водород слишком инертен для гидрогенизации, поэтому было высказано предположение, что с помощью катализаторов осуществляется активация. Имеет значение не только активация водорода, но и активация подвергаемых гидрогенизации веществ. На это указывает тот факт, что некоторые вещества подвергаются действию водорода при низкой температуре, между тем как другие вещества с тем же катализатором реагируют лишь при значительно более высокой температуре. [c.590]

Рассмотренные выше данные о гидрогенизации сернистых соединений с образованием насыщенных углеводородов непосредственно связаны с проблемой гидрогенизационного обессеривания. Данные о реакциях разложения относятся к обессериванию на твердых катализаторах в отсутствии водорода или в присутствии водорода, если катализатор обладает весьма малой гидрирующей активностью. Реакции обессеривания второго типа рассматриваются здесь лишь бегло, но полученные данные интересны в том [c.360]

Как было показано в гл. III, одним из постоянных спутников крекинг-процесса является коксообразование. Появление кокса представляет собой следствие toi o обстоятельства, что газы и другие легкие продукты крекинга (крекинг-бензин) в процентном отношении значительно богаче водородом, чем другие более тяжелые продукты этого процесса. Ввиду этого, чем дальше идет крекинг, т. е. чем больше образуется газов и крекинг-бензина, тем меньше водорода будет сохраняться на долю остатка, который нри достаточной глубине процесса может нацело превратиться в кокс. Чтобы избавиться от этого наименее желательного продукта крекинга, естественно было восполнить. указанный недостаток водорода путем его искусственного ввода в среду реакции крекинга. В этом и заключается сущность процесса гидрогенизации в применении к проблеме получения легкого топлива из тяжелых нефтей, дегтей и даже угля. [c.501]

Гидрогенизация под давлением как метод обессеривания требует специальной, довольно сложной и дорогой аппаратуры в этом — основной недостаток этого метода. Отсюда понятны попытки различных авторов подыскать такой катализатор, который позволил бы осуществить обессеривание путем гидрогенизации при обыкновенном давлении. Опыт показывает, что в присутствии подходящих катализаторов (Pt, Ni на окиси алюминия) при значительном избытке водорода обессеривание высокосернистых бензинов (нефтяных и других) действительно может быть достигнуто. При этом, однако, катализатор довольно быстро отравляется серой, и дальнейшее обессеривание приостанавливается для его возобновления катализатор должен быть регенерирован, что связано со значительными расходами и нарушением непрерывности процесса. В этом — основные трудности обессеривания при обыкновенном давлении, и, невидимому, даже лучшие из опубликованных в этой области работ [19] пока еще не решают полностью данной проблемы. [c.627]

Несмотря на это, в конструкциях электролизеров, применяемых как для электролиза воды, так и для электролиза хлористого натрия, имеются схожие составляющие. Электролиз воды проводится, главным образом, с целью получения водорода. Последний применяется для синтеза аммиака, синтеза метанола, гидрогенизации жиров, получения некоторых металлов и полупроводниковых материалов. В последнее время возникла проблема использования водорода в энергетических целях. В этом случае электролитический водород может представлять интерес лишь при наличии дешевой электроэнергии (например, получаемой на гидроэлектростанциях). [c.37]

Если на УШ конгрессе из шести докладов в этой области три были посвящены переработке сланцев (причем это были доклады представителей стран, имеюцщх эту отрасль промышленности или планирующих ее создание), один - переработке битуминозных песков и два - кон1фетным процессам получения жидких топлив из углей, то на IX конгрессе два доклада были посвящены переработке битуминозных песков, а остальные четыре были обзорными по сланцу, синтезу углеводородов из окиси углерода и водорода, гидрогенизации и газификации углей. При этом обзорные доклады не содержали технико-экономических сопоставлений. В силу этих причин материалы конгресса по производству искусственною жидкого топлива лишь частично знакомят с успехами, достигнутыми в этой области за 4 года, но б то же время констатируют, что к этой проблеме сохраняется большой интерес. [c.92]

Как было указано, высокотемпературная гидрогенизация возможна только при высоких давлениях водорода. Реакция обычно проводится каталитически, но для полициклической ароматики процесс может итти в отсутствии катализаторов. В условиях высокой температуры, наряду с гидрогенизацией, протекают многие реакции разложения. Степень разложения, очевидно, зависит от температуры и времени реакции. Этот процесс называют деструктивной гидрогенизацией. Реакции разложения, происходящие при деструктивной гидрогенизации, могут быть или реакциями отщепления парафиновых боковых цепей, или реакциями дециклизации ароматических ядер. Первая была рассмотрена выше, а вторая реакция — очень важная проблема процесса гидрогенизации — будет детально рассмотрена дальше. [c.87]

Изучая проблемы каталитической гидрогенизации органических соединений, Зелинский исследовал также и вопросы присоединения водорода к карбонильной группе [16, стр. 298, 307]. Изучение каталитических превращений гетероциклов и каталитического восстановления кетонов было продиктовано интересами дальнейшего исследования химии нефти. Но основное внимание Зелинский по-прежнему уделял исследованию каталитического превращения углеводородов. Новые катализаторы испытывались на реакциях гидрирования бензола, циклогексадиена, ксилолов, нафталина и т. д. Исследовалась гидрогенизация циклических и бициклическйх терпенов [16, стр. 285]. Все новые и новые системы углеводородов испытывались с точки зрения их отношения к гидрогенизационному и дегидрогенизационному катализу. [c.97]

Дальнейшая безостаточная переработка нефти может быть осуществлена лишь химической переработкой твердых нефтяных остатков с получением синтетических жидких топлив, энергетических или технологических газов, водорода и т.д. Для этих целей применимы давно используемые и отработанные технологические процессы переработки твердых горючих ископаемых (углей, сланцев, антрацитов). Из многообразия используемых в углепереработке способов (полукоксование, средне- и высокотемпературное коксование, газификация, гидрогенизация и др.) применительно к нефтепереработке более предпочтительны и эффективны процессы газификации. Именно посредством газификации твердых нефтяных остатков решаются в последние годы проблемы глубокой переработки нефти с получением высококачественных малосернистых моторных и котельных топлив на ряде НПЗ зарубежных стран (США, Западной Европы и Японии). При этом процессы газификации используют преимущественно для производства водорода, потребность в котором резко возрастает по мере повышения глубины переработки нефти. [c.520]

Впервые тетралин был применен для термического растворения угля при температурах около 440° в отсутствие водорода [2—5]. В дальнейшем тетралин применяли [6,7]- для термического растворения угля, торфа и асфальтитов. Некаталитическую обработку нефтяных остатков тетралином и водородом проводили как первую ступень облагораживания, за которой следовала каталитическая гидрогенизация [8]. При всех этих процессах проблема отравления катализатора металлами и смолистыми компонентами, содержащимися в остаточном сырье, не устраняется. В ранних работах не учитывается способность конденсированных арилнафте-новых углеводородов легко отдавать большие количества водорода, благодаря чему предотвращается коксообразование. Применение тетралина в качестве разбавителя при термическом крекинге высокосмолистой венгерской нефти [9] значительно уменьшает коксообразование по сравнению с крекингом без добавки разбавителя. [c.167]

Большое практическое значение имеют установленные зако-Бомерности несовместимости продуктов ожижения и используемых растворителей, а также рекомендации по выбору оптимального состава растворителей в зависимости от элементного и структурного составов углей различной степени метаморфизма. Необходимость улучшения технико-экономических показателей процессов гидрогенизации потребовала дальнейшего изучения механизма реакции диспропорционирования водорода между донорными компонентами пастообразователя и углем. Неоценимую информацию при решении этой проблемы дали исследования с модельными соединениями. [c.215]

Весьма выгодные экономические перспективы гидрогенизации жиров еще в прошлом столетии вызвали интерес химиков к этой области. Однако проводившиеся тогда исследования оказались технически несостоятельными проблему можно было решить только применением каталитических методов. Поэтому после п оя-вления первых исследований Сабатье но вопросу о гидрогенизации этиленовых соединений были начаты ра бо-ты и в области гидрирования жиров. В 1902 г. Лешринц и Сивеке, а в 1903 г. Норман предложили первые способы жидкофазной гидрогенизации масел в присутствии никеля. В 1907— 1909 г. Ипатьевым, Бедфордом и другими исследователями эти способы были улучшены было введено повышенное давление водорода и никелевые катализаторы заменены на более активные смешанные катализаторы. С тех пор проблема гидрогенизации жиров нашла удовлетворительное техническое решение, и процесс стал широко использоваться в промышленности (см. [2-5]). [c.100]

В процессе деструктивной гидрогенизации в больших количествах потребляется водород. Расход водорода па сырье составляет около 10—11% по весу от органической массы угля. На одну тонну бензина затрачивается 1—1,5 тыс. нм водорода при переработке жидкого топлива и 2,5—3 тыс. н-.и водорода при гидрогенизация углей. Стоимость водорода может достигать 50% и выпю от стоимости выпускаемого бензина. Поэтому проблема получения дешевого водорода 1тмеет громадное значение для производства искусственного жидкого топлива методом гидрогенизации. Для получения водорода применяются следующие способы [c.465]

Дёринг и Нокс [14] обнаружили, что дибромтропили-ден претерпевает термическое элиминирование бромистого водорода с образованием резонансно стабилизированного бромистого тропилия. После этого открытия замечательные свойства ароматической системы, представленной катионом тропилия [15], привлекли к себе внимание. В сотрудничестве с проф. Дёрингом и его группой в Иэйле удалось измерить теплоту гидрогенизации хлористого тропилия, равную —86,23 0,08 ккал/.ноль . Теплота гидрогенизации бромистого тропилия равна —89,06 0,17 ккал/моль, и эта разница, очевидно, указывает на некоторую ассоциацию ионов галоидного тропилия или образующегося при гидрогенизации галогеноводорода в используемом растворителе. Ввиду осложнений, вносимых этой проблемой и сольватацией, мы не пытались оценить энергию стабилизации в ионе тропилия, а довольствовались [c.97]

Радиационная теория генезиса нефти сталкивается с серьезной проблемой в связи с тем, что, с одной стороны, водород является основным газообразным продуктом всех приведенных реакций, за исключением только последней, а с другой стороны, природные газы, связанные с нефтью, содержат лишь следы водорода. Хотя и было высказано предположение о возможности выхода водорода в атмосферу путем диффузии, более непосредственное освещение этот вопрос получил бы, если бы была доказана возможность протекания процессов гидрогенизации ненасыщенных соединений под влиянием радиоактивного излучения. Поскольку опыты по облучению бензойной кислоты мало способствовали разрешению этого вопроса, было приготовлено для облучения большое количество олеиновой кислоты, тщательно очищенной от стеариновой кислоты [39]. Возможное присутствие в конечном продукте примесей линоле-вой и линоленовой кислот не имеет существенного значения для решения поставленного вопроса. Облучению потоком дейтонов было подвергнуто около 55 г очищенной кислоты облученная жидкость была тщательно исследована с целью определения продуктов реакции. Все некислотные соединения были удалены омылением и экстракцией. Затем было проведено разделение солей кислот на растворимые и не растворимые в воде. Водный раствор был подкислен, образовавшиеся вновь кислоты были разделены методом хроматографического анализа с помощью окиси алюминия. Полученные в виде солей алюминия продукты были собраны фракциями по 10 см . Выделение кисл( из этих солей привело к установлению присутствия в облученном материале 3% стеариновой кислоты. Это является доказательством протекания реакции гидрогенизации, так как проведенный точно таким же образом анализ исходной олеиновой кислоты показал отсутствие в ней примеси стеариновой кислоты. [c.189]

Изучение стереохимии реакции позволяет судить о геометрическом расположении реагентов в одной или нескольких критических стадиях этой реакции. Данный метод изучения рассматриваемой проблемы позволил обнаружить, что основной продукт гидрогенизации ненасыщенного соединения образуется путем присоединения двух атомов водорода с одной стороны молекулы. Этот вывод сделан на основании факта образования г с-олефинов из дизамещеиных ацетиленов и 30- -2-диметилянтарной кислоты из диметилмалеи-новой [1], [c.25]

Гидрогенизацию проводят электролитическим способом, применяя медный катод и никелевый анод. Католитом является 2%-й раствор соды, анолитом — раствор едкого натра. В ано-лите растворяют около 15% диметилацетиленилкарбинола. Продукты гидрогенизации разделяются разгонкой. Диметилвинилкарбинол получается с выходом до 80% от теоретического. В виде побочного продукта образуется немного диметилэтилкар-бинола. Вообще проблема гидрогенизации диметилацетиленилкарбинола до диметилвинилкарбинола имеет много общего с проблемой гидрогенизации винилацетилена до дивинила (стр. 199) в отношении закономерностей и условий присоединения водорода к тройной связи. [c.285]