Химические стадии процесса гидрогенизации

ХИМИЧЕСКИЕ СТАДИИ ПРОЦЕССА ГИДРОГЕНИЗАЦИИ Активация реагирующих веществ [c.184]

Продукты первой (жидкофазной) стадии деструктивной гидрогенизации подвергают перегонке, в результате которой выделяют из них так называемую широкую фракцию (с температурой кипения 300—320°). Эта фракция служит исходным материалом для последующих стадий процесса — гидрогенизации в паровой фазе, приводящей к образованию бензинов и некоторых ценных химических продуктов. В этих стадиях катализаторами служат сернистые соединения молибдена или вольфрама (иногда с сернистым никелем) давление составляет обычно около 300 ат, температура 360—460°. [c.17]

Выход жидких продуктов гидрогенизации зависит от стадии химической зрелости углей, определяемой отношением Н/С (рис. 120), Все горючие ископаемые по способности их в процессе гидрогенизации давать жидкие продукты подразделены на пять групп 1-100 Н/С = = 12 (нефти) II — 100 Н/С = 9 -12 (липтобиолиты, богхеды) III — 100 Н/С = 6,5-г9,0 (бурь<е и каменные угли с выходом летучих продуктов на сухую беззольную массу от 37 % и выше) IV — 100 Н/С — = 5,4-г6,5 (каменные угли с выходом летучих веществ от 18 до 37 %) V — 100 Н/С = 5,4 (тощие каменные угли с выходом летучих веществ [c.238]

При деструктивной гидрогенизации твердых горючих ископаемых, проводимой с целью получения моторных топлив и химических продуктов, очень важно подобрать такие условия, при которых обеспечивается внедрение в систему недостающего количества водорода. В случае переработки тяжелых нефтяных фракций в бензин расход водорода составляет примерно 6% от массы исходного сырья, а для твердых горючих ископаемых— 9—12%. Процесс деструктивной гидрогенизации предварительно измельченных топлив, как правило, осуществляют в присутствии катализаторов. Хороший контакт компонентов может быть достигнут лишь в том случае, если твердое горючее ископаемое будет предварительно переведено в раствор. Таким образом, гидрированию, по существу, подвергается раствор угля, получаемый в начальной стадии процесса. Вот почему чрезвычайно важно изучить условия растворения твердых горючих ископаемых. [c.188]

Единой общепринятой классификации технологических схем в химических производствах не существует их подразделяют по агрегатному состоянию веществ в основном процессе (процессы в газовой, жидкой фазах и т. д.), принятому давлению (процессы при низком, высоком и сверхвысоком давлениях), температуре, химическому процессу и исходному сырью или конечному продукту (гидрогенизация угля, синтез аммиака), по характеру процесса (периодический, непрерывный, комбинированный) и т. д. В нескольких приведенных ниже технологических схемах рассмотрены главным образом те стадии процессов, которые требуют применения высоких давлений. [c.15]

Основным элементом новейших взглядов на происхождение пефти, как ясно из вышеуказанного, является допущение, что одним из главнейших процессов нефтеобразования является процесс гидрогенизации, понимаемый в том же смысле, в каком в настоящее время говорится о деструктивной гидрогенизации топлива. С химической точки зрения можно с уверенностью утверждать, что такое допущение вполне правильно и что процесс гидрогенизации должен войти как один из основных моментов во всякую новейшую теорию происхождения нефти. Однако две стороны этого вопроса еще требуют более углубленного изучения, а именно о происхождении водорода, необходимого для гидрогенизации, и об условиях,, при которых протекает эта стадия процесса нефтеобразования. [c.307]

Первой стадией гетерогенно-каталитической реакции является хемосорбция по крайней мере одного из реагентов на поверхности. В реакциях окислительновосстановительного типа в образовании хемосорбционной связи принимают участие S- или р-электроны реагентов и электроны или свободные орбитали катализатора. Из соображений квантово-химической теории следует, что наиболее благоприятными для этого являются d-орбитали входящих в состав контакта металлов или катионов. При этом наименьшая склонность к образованию таких связей должна проявляться для конфигураций d , d и d . При процессах дегидрирования ситуация совершенно аналогична той, которая была рассмотрена в главе, посвященной катализаторам гидрогенизации. При изложении фактического материала о каталитической активности элементов и их соединений в соответствии с положением элементов в периодической системе мы приводили подтверждение этой точки зрения. Поэтому сейчас мы лишь подведем некоторые общие итоги. [c.175]

В сложных химических процессах суммарная скорость определяется, как известно, скоростью наиболее медленной стадии. Такой стадией при жидкофазной гидрогенизации является диффузия водорода через слой жидкости к поверхности катализатора. Активный катализатор может ввести в реакцию большее количество водорода, чем то, которое успевает подойти к его новерхности и в результате активность катализатора полностью не используется. Таким образом, применение катализаторов с пониженной активностью оказывается вполне оправданным. [c.462]

Влияние физических факторов на физический и химический состав продуктов непрерывного гидрирования угля дает некоторые сведения о механизме процесса. В табл. 21 содержатся некоторые данные о раснределении кислорода среди продуктов гидрирования битуминозного угля на различных стадиях образования летучих продуктов. Гидрогенизация производилась в непрерывной установке, и глубина процесса определялась отношением легких (летучих) масел к тяжелым (нелетучим). [c.296]

На начальной стадии своего развития деструктивная гидрогенизация углей преследовала цель получения только жидкого горючего. В настоящее время важной задачей, определяющей условия проведения этого процесса, является также получение ценных химических продуктов. [c.17]

Настоящий обзор посвящен анализу результатов исследований влияния природы и состава растворителя на скорость и селективность реакций жидкофазной гидрогенизации замещенных нитро-, азо- и нитроазобензолов. Выбор объектов исследований обусловлен необходимостью рещения прикладных проблем тонкого органического синтеза, а полученные результаты составляют основу научно обоснованных методов подбора оптимальных каталитических систем для реакций гидрогенизации, характеризующихся сложными схемами химических превращений и сопровождающихся одновременным протеканием как гетерогенных, так и гомогенных стадий сложного каталитического процесса. [c.358]

Однако вследствие низкого выхода первичной смолы и низкого качества моторных топлив полукоксование, как способ получения моторных горючих, не получило распространения и в настоящее время применяется как промежуточная стадия в процессе производства искусственного жидкого топлива или в комплексном процессе энергохимического использования твердых горючих ископаемых. В первом случае первичная смола методом гидрогенизации превращается в высококачественное моторное топливо, а полукокс подвергается газификации с получением газов различного назначения. Во второе случае первичная смола используется как сырье для получения различных химических продуктов и моторного горючего, а полукокс сжигается для получения электроэнергии. [c.279]

Если рассмотреть все физические и химические стадии процесса гидрогенизации в целом, то можно убедиться в том, что скорости всех этих стадий взаимоувязаны. Действительно, допустим, что в выбранных условиях скорость гидрогенизации на катализаторе очень велика, но скорость диффузии водорода из пузырьков газа в масло снизилась. Тогда довольно быстро наступит момент, когда концентрация адсорбированного на катализаторе водорода снизится и соответственно упадет скорость гидрогенизации. Скорость гидрогенизации будет снижаться до тех пор, пока количество водорода, реагирующего на поверхности катализатора в единицу времени, не сравняется с количеством водорода, поступающего к катализатору из газовой фазы за это же время. [c.188]

Хотя гидрогенизация цианистого водорода до метиламина была осуществлена еще в 1863 г. [1], история современной каталитической гидрогенизации начинается с 1897 года, когда Сабатье и Сендеренс впервые провели парофазную гидрогенизацию ненасыщенных соединений над никелевым катализатором [2]. По словам Сабатье, его интерес к действию никеля возник в связи с разработкой процесса Монда для очистки никеля путем образования и разложения карбонила никеля. Способность никеля соединяться с окисью углерода давала основание предположить, что другие ненасыщенные соединения в газовой фазе должны реагировать подобным же образом. Сабатье выдвинул химическую теорию катализа, согласно которой промежуточной стадией гидрогенизации является образование нестойких химических соединений. При гидрогенизации этилена, например, для образования промежуточного комплекса Сабатье допускал фиксацию (или по современной терминологии хемосорбцию ) водорода нике.<тем. [c.149]

Процесс деструктивной гидрогенизации топлива является наиболее радикальным методом его глубокой химической переработки. Однако применяемая современной гидрогенизационной промышленностью технология ставит этот процесс в невыгодные экономические условия вследствие а) значительного расхода водорода б) многоступенчатости производства (3—4 ступени) в) необходимости использования высоких давлений — 300 700 ат и применения в некоторых стадиях процесса тщательно рафинированного сырья г) выработки относительно дешевой продукции—моторного топлива. Повышение экономической эффективности топ-ливно-гидрогенизационного производства может быть достигнуто в результате устранения или смягчения указанных недостатков и переориентации процесса с производства рядового моторного горючего, как основного продукта, на выпуск, в первую очередь, ценных химикатов и высококачественного жидкого топлива. [c.37]

В обеих установках компоненты газа, выходящего из печи низкотемпературного риформинга, находятся, по-видимому, в химическом равновесии, и дальнейшее образование метана может быть достигнуто только введением иового компонента или снижением температуры. В настоящее время для обогащения газа в процессе Газинтан используется каталитическая гидрогенизация, т. е. снижается температура (приблизительно до 350°С) и вводится дополнительный очищенный пар лигроина, реагирующий, с оставшимся водородом и паром. Температурный профиль во втором реакторе, однако, повышается с самого начала, так как при низкой температуре не происходит никакого эндотермического крекинга или риформинга, а избыточный водород обеспечивает немедленное начало экзотермических реакций гидрогенизации. Аналогично процессу КОГ и здесь желательно улучшить характеристики горения получаемого газа путем дополнительной стадии метанизации. Это обеспечивает удаление любого остаточного водорода, и после поглощения основной части двуокиси углерода, находящейся в газе, окончательный продукт становится полностью взаимозаменяемым с природным газом, содержащим главным образом метан. Выходное давление обычно близко -к 35 кгс/см (3,5 МПа). [c.109]

Температура. В процессах деструктивной гидрогенизации скорость протекающих реакций, как и во всех химических превращениях, возрастает по мере новышения температуры. При этом могут изменяться и направление реакций, и характер конечных продуктов. На первом этапе (жидкофазная гидрогенизация) очень важно правильно выбрать температурный режим растворения исходного топлива и скорость его нагревания, которые могут иметь различные значения для многообразных твердых топлив. В большинстве случаев конечная температура растворения, обеспечивающая минимальное набухание топлива и максимальное растворение, составляет 370—420 °С. По мере роста температуры уголь подвергается деполимеризации, что ускоряет процесс растворения. При жидкофазной гидрогенизации полученного угольного раствора процессы протекают более интенсивно по сравнению с газофазной стадией, поскольку энергия активации в первом случае примерно в 2 раза выше. Существенным и весьма положительным фактором, влияющим на скорость реакций, цротекающих в жидкой фазе, является то, что растворимость водорода в жидких продуктах, а следовательно, его концентрация и парциальное давление над катализатором увеличиваются с температурой (рис. 6.2 и 6.3). [c.176]

Гидрогенизация жидкого сырья в принципе отличается от гидрогенизации твердых горючих только отсутствием стадии термического растворения, хотя различия в химическом составе угольных растворов и тяжелых остатков, получающихся при переработрсе жидких топлив, могут оказать сильное влияние на оперативные условия ведения процесса. [c.452]

Вследствие различия в характере химических превращений, протекающих на отдельных ступенях гидрогенизации твердых или тяжелых жидких топлив, этот процесс обычно осуществля10т в две стадии гидрогенизация в жидкой фазе и гидрогенизация в паровой фазе.. [c.76]

Закоксование катализаторов. При каталитической переработке углеводородов основной процесс часто сопровождается вредными побочными реакциями — образованием коксовых отложений, которые, блокируя поверхность катализаторов, существенно снижают их активность и изменяют селективность. Зауглероживание катализаторов наблюдается для многих процессов крегинга [137, 160—165], риформинга [142, 166], дегидрирования [116, 167—171], дегидроциклизации [172], деструктивной гидрогенизации [173—175], гидрокрекинга [176], полимеризации [177], парофазной гидратации ацетилена [178] и др. Кокс, образующийся на поверхности катализаторов, всегда содержит некоторое количество водорода и по химическому строению представляет собой высококонденсированные ароматические уг.теводороды, приближающиеся к графиту. Образование кокса принято считать побочной стадией основного каталитического процесса. Закоксование катализаторов исследовалось во многих работах, однако вопрос о механизме образования кокса недостаточно ясен. [c.39]

Е. А. Шилов затронул вопрос, который для каталитической конференции имеет особо важное значение что называется катализом Я думаю, что точка зрения, согласно которой к катализу нужно относить лишь те случаи, когда катализатор но участвует в реакции, устарела. Если ей следовать, то можно будет лишь редх ие частные случаи отнести к каталитическим явлениям. Также устарела точка зрения, что во время реакции катализатор остается неизменным. Действительно, в наиболее типичных случаях катализатор после реакции оказывается с тем же химическим составом, как до нее, но это не исключает участия его в химических процессах в промежуточных стадиях. Например, если при гидрогенизации на поверхности катализатора адсорбировался атом водорода, то затем с нее десорбируется другой атом с другой точки поверхности. Нельзя говорить о том, что данный участок катализатора при этом но принимал участия в реакции и не изменился в химическом смысле. Если мы нримем во внимание подвижность адсорбированных атомов на поверхности, то, с точки зрения прежних представлений, должны вообще отрицать существование гетерогенного катализа и относить его к некаталитическим реакциям. Тогда вообще катализ, как классификационный признак химических процессов, теряет смысл и содержание. Говорить о неизменности катализатора в ходе реакции можно лишь в макроскопическом смысле (а не но отношению к отдельным молекулам), да и то далеко не всегда. [c.275]

В большинстве химических процессов (внутренняя поверхность пористого катализатора используется довольно полно [1]. Резкое снижение степени использования внутренней поверхности вследствие диффузионного торможения отмечалось лишь в процессах, протекающих с большой скоростью. В начальных стадиях сравнительно медленных реакций также возможно некоторое внутридиф1фузионное торможение, которое понижает степень использования внутренней поверхности катализатора [3, 5]. В настоящей работе приводятся результаты анализа имеющихся литературных данных по гидрогенизации под высоким давлением с точки зрения использования внутренней поверхности промышленных катализаторов. [c.20]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология