Катализатор трехфазный

Процесс гидрокрекинга с трехфазным псевдоожиженным слоем катализатора предназначен для переработки нефтяных остатков с высоким содержанием смол, сернистых и металлорганических соединений с целью получения малосернистых нефтепродуктов бензина, реактивного, дизельного и котельного топлив. Сырьем могут служить мазут, гудрон, тяжелые вакуумные газойли, газойли коксования, крекинг-остатки, высоковязкие нефти из битуминозных пород и др. [5]. [c.49]

Преодоление осложнений, связанных с возникновением непредсказуемых нарушений структуры потоков при переходе от лабораторного к промышленному аппарату, представляет одну из центральных проблем химической технологии — проблемы масштабного перехода. Успех ее решения в значительной мере зависит от типа контактного аппарата. Наиболее просто она преодолима для аппаратов с неподвижным слоем катализатора, где иерархическая структура математической модели реактора тривиальна (рис. 1.1) [И]. Проблема усложняется для аппаратов с псевдо-ожиженным и фонтанирующим слоями катализатора в двухфазных потоках [12]. Наибольшие трудности связаны с решением проблемы масштабного перехода для аппаратов трехфазного слоя, где иерархическая структура взаимодействия эффектов и соответствующих математических моделей отличается наибольшей сложностью [13]. [c.15]

Хотя межфазные катализаторы обычно не регенерируются, это, конечно, необходимо при применении их в больших количествах или при использовании в непрерывных процессах. В этих случаях нерастворимые, связанные с полимерами катализаторы ( трехфазные катализаторы ) обладают широкими потенциальными возможностями применения. Как будет подробно показано в других разделах, такими катализаторами мо- [c.97]

Наиболее распространенные процессы с подвижным катализатором "Эйч-Ойл" и "Хай-Си". Основная особенность процессов - наличие трехфазного кипящего слоя, состоящего из жидкого сырья, водорода и твердого катализатора. Трехфазный кипящий слой характерен также для отечественных процессов гидрокрекинга нефтяного остаточного сырья. [c.16]

Необходимо отметить, что трехфазные катализаторы типа твердофазных сорастворителей ведут реакцию феноксида с гомологами алкилбромидов избирательно, что не наблюдалось при обычной МФК-реакции. Так, превращение 1-бромбутана идет намного быстрее, чем 1-бромоктана [58]. Обзор по трехфазным катализаторам дан в работе [56]. [c.79]

В настоящее время реакторы с трехфазными системами газ — жидкость — катализатор получают все более широкое распространение. (Примеч. ред.) [c.313]

В табл. 3.1 приведен обзор методов получения и использования трехфазных катализаторов, которые здесь подробно не рассматриваются. [c.102]

Очень хорошие выходы для различных обменных реакций были достигнуты при использовании трехфазных катализаторов при кипячении за время от 24 до 100 ч [62] (см. табл. 3.1). Обычные анионообменные смолы для этих целей, как правило, не пригодны. В качестве альтернативы было предложено заряжать анионообменную смолу требуемым ионом и затем кипятить ее с субстратом в инертном растворителе [777]. Этот метод, -по-видимому, значительно менее привлекателен, чем МФК [c.114]

Гетерогенные модели. Если межфазные градиенты концентраций и температур становятся значимыми и влиянием их на гетерогенно-каталитический процесс в реакторе нельзя пренебречь, то уравнения материальных и тепловых балансов должны быть записаны для каждой из рассматриваемых фаз. Математические модели при таком подходе к многофазным системам образуют группу гетерогенных моделей. Причем в зависимости от учета всех процессов переноса (на границах раздела фаз газ-жидкость, жидкость—твердое, в порах катализатора) или только их части модели могут быть двухфазными или трехфазными. [c.236]

Среди наиболее тщательных работ по МФК-реакциям самые ранние, датированные 50-ми и началом 60-х годов, посвящены замещению R—X—— N [69, 73]. Эту же реакцию использовали для фундаментального изучения механизма МФК [4, 63] и кинетики трехфазного катализа [64]. Было изучено множество катализаторов самой разнообразной структуры, и общая разработка этой темы в литературе сопоставима с обсуждением вопросов, связанных с обменом галогенов. [c.119]

В качестве катализаторов можно использовать и другие ониевые соли. Было широко изучено [997] также влияние изменения условий реакции. При использовании обычных анионообменных смол для трехфазного катализа реакции шли существенно медленнее [958]. [c.172]

Рассмотрим процесс, протекающий в трехфазном реакторе для системы газ — жидкость — твердое тело (катализатор). Эта система выбрана нами для придания большей общности рассматриваемому вопросу. [c.19]

Реакторы с трехфазным псевдоожиженным слоем, как указывалось, по методам расчета в принципе не отличаются от методов расчета реакторов с суспендированным катализатором (при малой величине зерна) или с зерненным слоем (нри больших размерах зерна). Однако здесь надо знать некоторые специфические величины п, кроме того, отдельные коэффициенты определяются по другим формулам. Согласно работе [12, скорость жидкости, необходимая для обеспечения режима однородного псевдоожижения, равна [c.192]

Отличительной особенностью гетерогенно-каталитических реакторов является наличие твердого катализатора. Различают реакторы с неподвижным, движущимся и кипящим слоем катализатора. Как те, так и другие реакторы могут быть двухфазными или трехфазными. Двухфазные реакторы разделяются на газофазные и жидкофазные. Процесс при этом протекает соответственно в системе газ — твердое п жидкость — твердое. В трехфазных реакторах процесс обычно происходит в системе газ — жидкость — твердое. [c.10]

Повышение универсальности процессов гидрокрекинга и вовлечение в их сырьевую базу тяжелых дистиллятов, остатков и сырой нефти определили необходимость подбора усовершенствованных стационарных катализаторов гидрокрекинга с целью получения мало-сернистого котельного топлива, а также разработки специальных технологических схем, позволяющих непрерывно регенерировать катализатор. Это так называемые системы с трехфазным псевдоожиженным слоем, разрабатываемые в США и СССР и деструктивная гидрогенизация в циркулирующем потоке катализатора , создаваемая в СССР. В этих процессах тяжелое сырье образует жидкую фазу со взвешенным катализатором, в которую подается сжатый водород. Катализатор либо непрерывно отбирается для регенерации, а в систему добавляется регенерированный и свежий через специальное устройство (процессы Н-,011, Ну-С, Ну-О и др.), либо непрерывно циркулирует между реактором и регенератором (процесс ИНХС АН СССР). Эти процессы, как видно из табл. 4, также прошли большой путь, видоизменяясь и приспосабливаясь к все менее благоприятному сырью . Как и в процессах со стационарным слоем, решающим направлением было усовершенствование катализаторов. Так, например, разработка специального микросферического катализатора для процесса Н-01Р позволила значительно упростить процесс, увеличить глубину превращения сырья, снизить капитальные затраты. [c.95]

Методика исследования кинетики реакций в жидкостях в значительной степени зависит от числа фаз, присутствующих в реакционной системе. Если система однофазная и реакция протекает не слишком быстро (в достаточно разбавленном растворе), то изучение кинетики сводится к отбору проб во времени из реактора любой конструкции. При этом необходимо обеспечить лишь хорошее термостатирование, замер температуры и анализ проб с достаточной представительностью. В данном случае не требуется какая-либо специальная методика. Если реакции протекают в гомогенной фазе между двумя или несколькими реагентами быстро (порядка минут или секунд), если реакции сопровождаются изменением объема или если они осуществляются в двух- или трехфазных системах, в том числе включая гетерогенный катализатор, то возникает необходимость применения специальных экспериментальных методов. [c.63]

В заключение следует отметить, что, к сожалению, для построения математических моделей трехфазных реакторов с орошаемой насадкой из катализатора пока пет достаточных оснований. Отдельные имеющиеся работы в этой области, например [15], лишь подтверждают это высказывание. [c.192]

Гетерогенные реакторы. Реакторы для проведения двухфазных (газ—жидкость, газ—твердое вещество, жидкость—твердое вещество) и трехфазных (газ—жидкость—твердое вещество) реакций конструктивно отличаются большим многообразием. Это реакторы емкостного типа с перемешивающими и диспергирующими устройствами трубчатые реакторы полые или с насадкой, с рубашкой и т. д. колонные реакторы барботажные полые или с насадкой, секционированные, полочные, с кипящим слоем (катализатора) и др. [c.83]

Процесс с трехфазным кипящим и трехфазным движущимся слоем катализатора [c.198]

Как правило, содержание металлов в мазутах пропорционально коксуемости, то есть, чем больше содержится в остаточном сырье асфальтенов и смол, тем больше содержится металлов. Гидроочистка остаточного сырья с высокой коксуемостью может быть осуществлена с применением движущегося слоя шарикового катализатора трехфазного кипящего слоя микросферического катализатора или, так называемого, вспученного слоя катализатора (Т-81аг процесс). [c.211]

Ряд авторов описали МФ-катализаторы, фиксированные на полимерных подложках. Такие катализаторы представляют большой интерес для промышленного применения, поскольку их легко отделять после окончания реакции и,. кроме того, можно использовать в непрерывных процессах. Этот метод МФК получил название трехфазный катализ [19, 21, 22]. Реакция замещения с 1-бромоктаном при использовании закрепленной аммониевой соли имеет первый порядок ло субстрату. Если полистирол содержит 1—21% групп — H2NRз+ у фенильных колец, то активность таких смол прямо пропорциональна числу этих групп. Увеличение количества фенильных колец, имеющих группы —СНг—NMeз+, в микропорах полистирола до 46—76% приводит к резкому снижению каталитической активности. Продажные анионообменные смолы обычно мало подходят в качестве МФ-катализаторов [19]. Результаты изучения действия иммобилизованных ониевых солей, краун-эфиров и криптандов [20] показали, что в основном механизм реакций с этими катализаторами сходен с нормальным механизмом МФК-реакций. [c.79]

При применении аммониевых, фосфониевых, краун-эфирных и криптатных катализаторов, привитых к нерастворимым полимерам [775, 1023, 1026], а также краун-эфиров с липофильными боковыми цепями [776], не выходили из обычных границ. Эти трехфазные катализаторы легко отделяются от реакционной смеги, но их необходимо готовить специально (см. также разд. 3.1.4). [c.111]

Однако Симхен и Коблер [67] считают, что при синтезе чувствительных к гидролизу соединений лучше использовать предварительно полученный и выделенный цианид четвертичного аммония в апротонных растворителях, таких, как ДМСО, ацетонитрил или метиленхлорид [67]. Описано также применение анионообменных смол в N-форме [1507]. В обычном МФК-процессе вместо краун-эфира можно использовать более дешевый катализатор — эфир полиэтиленгликоля 8, хотя он и несколько менее активен [47, 61]. В более поздних работах рекомендуют применять трехфазный катализ [62, 64, 68, 775, 860]. Как уже указывалось в разд. 3.1.4, эта техника в принципе очень привлекательна. Так, выдан патент на получение адипопитрила из 1,4-дихлорбутана с использованием в качестве катализатора ионообменной смолы амберлит IRA-400 [69]. Однако недавно было показано, что каталитическая активность трехфазного катализатора на основе полистирола с поперечными связями зависит от числа имеющихся групп R4N+. Высокая степень замещения в кольцах, как это характерно для продажных ионообменных смол, снижает возможность их использования в МФК-реакциях [64]. [c.120]

В настоящее время имеется значительное количество монографий и учебных пособий, посвященных физико-химическим основам расчета химических реакторов и их математическому моделированию. Однако вопросы расчета реакторов для жидкофазных процессов освещены в них или очень кратко или вовсе не затронуты. В первую очередь это относится к гетерогенным реакторам для проведения реакци в двухфазных системах жидкость — жидкость или жидкость — газ, а также в трехфазных системах газ жидкость — твердый катализатор. Между тем расчет подобных реакторов весьма специфичен и в большинстве случаев существенно отличается от расчета апнаратов для проведения гомогенных процессов. [c.3]

В присутствии межфазных катализаторов ускоряется также образование бисульфитных производных ароматических альдегидов [1729]. Более необычным является опубликованный недавно трехфазный метод, который осуществляется в условиях кислотного катализа на полистиролсульфокислотной смоле растворенные в бензоле ароматические кетоны конденсируются с формальдегидом (водным), давая 4-арил-1,3-диоксаны с почти количественным выходом [1652]. При комнатной температуре и перемешивании в течение 30 мин был осуществлен синтез гли-цидных нитрилов О с выходом 55—80% из ароматических или алифатических альдегидов и кетонов и хлорацетонитрила в стандартной системе концентрированный раствор гидроксида натрия/катализатор [448, 1492, 1759]. При этом несимметрична [c.233]

Значимость фактора неоднородности суш,ественно повышается, когда катализатор полпкрпсталличен. Обычно это пористые тела, состояш ие пз большого числа отдельных гранул. Часто прп этом они двух- и трехфазны. Последнее справедливо для всех нанесенных и смешанных катализаторов, которых на практике большинство. При этом многообразие физико-химического происхождения источников неоднородностей значительно возрастает за счет появления межкристаллитных п межфазных границ, твердых растворов и промежуточных фаз. Различия в доступности и в кривизне поверхности в порах и капиллярах различных размеров являются дополнительными источниками макронеоднородностей. [c.12]

Модели реакторов со стационарным слоем катализатора и однофазным потоком газа (жидкости) уже обсуждались в предыдущем разделе и достаточно полно представлены в литературе [4]. Здесь основное внимание будет уделено моделированию аппаратов со стационарным слоем катализатора и двухфазным газожидкостным-потоком (РССГЖП), в которых через неподвижный слой гранул катализатора непрерывно пропускается газ и жидкость, а также будут рассмотрены подходы к моделированию реакторов с трехфазными потоками и суспендированным слоем катализатора (РГЖПСК) [21, 23]. [c.232]

В литературе приводится обзор исследований кинетики реакций в системах газ — жидкость — твердая частица, выполненных с целью выявления лимитирующих стадий процесса. По утверждению некоторых авторов, в отдельных процессах лимитирующей стадией может явиться перенос вещества через поверхность раздела газовой и жидкой фаз. Примерами могут служить процессы Фишера — Тропша и гидрирования окиси углерода в метан на суспензированном катализаторе, а также гидрирование а-ме-тилстирола, этилена и циклогексена При изучении этих процессов, был сделан общий вывод о том, что в рассматриваемых трехфазных системах скорость процесса в целом лимитируется [c.672]

Рис. 1.1. Распределение концентраций переходящего вещества в трехфазной системе газ — жидкость — твердый катализатор

В и идкой фазе гетерогенно-каталитические процессы осуществляют в двух вариантах с однофазным и многофазным (обычно двухфазным) потоком. Наиболее часто встречается система жидкость — газ — твердый катализатор. При этом жидкость образует снлоншую, а газ дисперсную фазу. Системы этого рода имеют место в наиболее важных жидкостных гетерогенно-каталитических процессах (гидрирование, окисление, алкплирование, хлорирование и др.). Таким образом, системы в целом являются двух- или трехфазными. [c.47]

Тогда математическая модель трехфазного реактора переходит в 51атематическую модель двухфазного прямоточного реактора, описанную в гл. 7, с той лишь разницей, что величина р (кр, с ), выра-жаюш,ая зависимость скоростп реакции от концентрации компонента, заменяется на величину (g , Кр, Ь, с, 5 °), в которой должна быть представлена зависимость скорости реакции от концентрации катализатора константы скорости поверхностной реакции (Кр), внутренней поверхности катализатора (5 ), вектора сорбционных коэффициентов компонентов смеси на новв] хности катализатора (Ь) и вектора концентрации компонентов смеси (с). Зависимость скорости реакции от концентрации катализатора в отсутствие диффузионных помех является линейной. Остальные же функциональные зависимости скорости реакции от названных параметров подробно рассмотрены в гл. 3. [c.187]

В общем случае в многофазном жидкостном реакторе (МЖР) воз-монлна массопередача как через сферическую, так и через плоскую границу раздела фаз. Массопередача через плоскую границу раздела фаз имеет место в трехфазных системах, когда, например, реакционная фаза образует пленку на поверхности твердого катализатора. Задача расчета скорости массопередачи в этом случае возникает сравнительно редко. Наиболее типичным для МЖР является случай массопередачи через сферическую границу раздела фаз между пузырями или каплями транспортной фазы и реакционной сплошной фазой. Этот случай и будет рассмотрен нами подробно. [c.194]

Гидрокрекинг в трехфазном псевдоожиженном слое катализатора разработан на холодной модели (см. з ) и проверен на пилбтной установке с дистиллятным сырьем и мазутом арланской нефти. Глубина расщепления и обессеривания значительно больше, чем в неподвижном слое катализатора (см.з ). Из мазута с 4,11% серы получено 4,9% бензина, 51,2% дизельного топлива и 38,5% остатка >360° С, содержащего 0,84% серы [c.83]

Рециркуляция также нащла широкое применение в процессах выпаривания, адсорбции, сушки, экстракции, кристаллизации, в ионообменных процессах (например, при получении калиевой селитры на катионите КУ-1, что позволяет получать высококонцентрированные растворы нитратов. Широко распространена рециркуляция в аппаратах с псевдоожиженным слоем. Рециркуляция является эффективным средством теплосъема и поэтому позволяет осуществлять в промышленности реакции, протекающие с большим выделением тепла. В случае применения рецикла по жидкой фазе в трехфазных реакторах с суспендированным катализатором, кроме теплосъема, рециклический поток улучшает условия распределения катализатора в реакционном объеме. [c.290]

Типы реакционных устройств. Реакционная масса в процессах жидкофазного гидрирования является, как правило, трехфазной (жидкий реагент, твердый катализатор и газообразный водород). Реакция протекает иа поверхности катализатора, причем ее скорость при прочих равных условиях зависит от концентрации водорода в жидкости, скорости его растворения в реакционной массе и [c.516]

Б промышленности широкое распространение получили три метода гидрообессеривания и гидрокрекинга нефтяных остатков на станцио-нарном катализаторе с периодической регенерацией, в подвижном слое шарикового катализатора, так называемой бункерный метод, ш в кипящем трехфазном слое с периодической заменой катализатор 1 под давлением 15 МПа. Во всех случаях процесс проводят в 2 или 3 реакторах, причем в первом реакторе проводят гидродеметаллизацию и гидродеасфальтизацию на дешевом катализаторе с большим объемом пор, во втором - гидрооблагораживание, а в третьем (при необходимости) - гидрокрекинг. [c.195]

Реакции гидрообессеривания и гидрокрекинга ТНО в процессах с реакторами с кипящим слоем катализатора осуществляются в трехфазном слое Т-Ж-Г, где твердая фаза представлена суспензированным дисперсным катализатором диаметром < 0,8 жидкая фаза - смесь сырья и продуктов, а газовую фазу образует водород, пары углеводородов, сероводород и аммиак. Кипящий слой создается с помощью жидкой фазы, для обеспечения линейной скорости которой (0,2-0,3 м/с) ее подают на циркуляцию с помощью специальных насосов внутреннего или внешнего монтажа. Работа с кипящим слоем катализатора позволяет обеспечить более интенсивное перемешивание контактирую1цих фаз, изотермический режим реагирования и поддержание степени конверсии сырья и равновесной активности катализатора на постоянном уровне за счет непрерывного вывода из реакторов части катализаторов и замены их свежими или регенерированными. [c.198]