Жидкофазные процессы гидрогенизации

В отличие от указанных выше тенденций интенсифицировать жидкофазный процесс гидрогенизации тяжелых остатков путем повышения давления до 300—700 атм. мы исходим из принципа, что не оперативное давление, а эффективность катализатора и агрегатное состояние системы реагирующих компонентов определяют собой скорость процесса присоединения водорода. [c.161]

При рубрикации основного материала монографии — результатов изучения превращений различных углеводородов и их функциональных производных в условиях гидрогенизационных процессов — встретились естественные трудности. Действительно, материал можно было располагать по группам процессов, по классам веществ, по виду катализаторов, по типу превращений (ионные и радикальные). Каждый вид рубрикации имел свои преимущества и недостатки. Автор избрал рубрикацию по группам гидрогенизационных процессов, выделив жидкофазные и парофазные процессы гидрогенизации, а также специфические процессы низкотемпературной гидрогенизации, гидроочистки, гидрокрекинга и деметилирования. Это позволило подчеркнуть и охарактеризовать особенности каждой группы процессов, но, естественно, затруднило сопоставление особенностей превращений отдельных классов углеводородов и их производных, а также особенностей ускорения реакций различными катализаторами. В необходимых случаях такие сопоставления сделаны, хотя это и нарушает принцип рубрикации, в других случаях читатель найдет ссылки на предыдущие или последующие разделы, в которых изложен аналогичный материал, но для условий другого процесса. [c.6]

Значительного прогресса удалось достигнуть разделением процесса гидрогенизации угля на две стадии [15] — жидкофазную и парофазную. [c.257]

Несколько особняком стоит способ гидрокрекинга с добавкой доноров водорода (способ Варга). В этом процессе используются неактивные катализаторы старого жидкофазного процесса деструктивной гидрогенизации и, видимо, поэтому он не находит промышленного использования, хотя идея добавки доноров водорода универсальна и применяется в других процессах. [c.95]

Для выяснения основных химических закономерностей жидкофазного процесса были исследованы составы продуктов гидрогенизации индивидуальных фенолов (табл. 41). [c.200]

В высокотемпературных процессах, в том числе и в процессах жидкофазной гидрогенизации, основной технологической целью является подготовка сырья к последующим стадиям глубокой переработки на стационарных катализаторах. А так как они весьма чувствительны к азотсодержащим соединениям, то в жидкофазных процессах стремились обеспечить максимальную деструкцию этих соединений. [c.209]

Процесс гидрогенизации твердых топлив может проводиться в жидкой или паровой фазе. Из многочисленных технологических схем жидкофазной гидрогенизации наиболее экономичной является циклическая схема. Она отличается от других меньшим расходом водорода, более низкими температурой и давлением процесса и позволяет полностью использовать все компоненты перерабатываемого сырья. Принципиальная схема подобной установки гидрогенизации приведена на рис. 8.16. [c.187]

В промышленном масштабе жидкофазная каталитическая гидрогенизация угля, при которой получается среднее масло, представляет собой первую стадию процесса производства моторного топлива. Превосходны обзор данных по жидкофазной гидрогенизации угля опубликовал Сторч [6]. Современное промышленное состояние процесса гидрогенизации угля рассмотрено в ряде статей Шервудом [7]. Ожижение угля в жидкой фазе [c.257]

Процесс жидкофазной деструктивной гидрогенизации, применяемый для превращения тяжелого неиспаряющегося смолистого сырья в продукты дестиллатного характера, включая низкооктановый бензин. Поскольку имеются катализаторы этого процесса, не отравляющиеся серой, жидкофазная деструктивная гидрогенизация может найти применение для переработки нетранспортабельных гудронов прямой перегонки любых нефтей на бессернистые дестиллаты. Сера, содержащаяся в сырье, полностью превращается в сероводород. [c.203]

Схема процесса гидрогенизации в паровой фазе как в ступени предварительного гидрирования, так и в ступени бензинирования сходна со схемой процесса жидкофазной гидрогенизации. Она отличается только отсутствием оборудования для ввода в систему угля и для отделения жидких продуктов гидрогенизации от твердого остатка. [c.82]

Суспендированные сравнительно малоактивные железные катализаторы при жидкофазной гидрогенизации нефтяных остатков (при 475—480°) вызывают значительное образование газообразных углеводородов. Следовательно, надо отдавать преимущество другим более активным катализаторам. Но выбор катализатора не единственный фактор успешного ведения процесса имеются и другие факторы химический состав сырья, температура и давление в процессе и др. Все это должно быть определено экспериментальным путем для каждого вида сырья и для каждой конкретной конечной цели процесса гидрогенизации. [c.225]

Рассмотренная комбинированная схема может быть также применена при гидрогенизации угля и смол. В этом случае целесообразнее совместить процесс гидрогенизации с каталитическим крекингом, который ставится вместо ступени расщепления. Таким образом, в схеме остаются процессы жидкофазной гидрогенизации, предварительного гидрирования и каталитического крекинга. Остатки каталитического крекинга можно подвергать переработке либо в первой ступени (жидкофазная гидрогенизация), либо во второй ступени (предварительное гидрирование). [c.255]

Такой метод применяется, например, при проектировании установок для жидкофазной деструктивной гидрогенизации различных продуктов. Он также приложим к термическому крекингу мазутов и тяжелых дестиллатов и другим многофазным процессам. [c.425]

Исследования Д. И. Орочко приводят к заключению, что в большинстве реакции, протекающие при жидкофазной гидрогенизации, имеют первый порядок, который для процессов деполимеризации, расщепления и изомеризации является истинным, а для гидрирования и деструктивного гидрирования — кажущимся. При недостаточно интенсивном подводе водорода к суспендированным катализаторам или в начальном периоде жидкофазных процессов, когда большую роль играют диффузионные осложнения, порядок реакции может быть дробным и даже нулевым. [c.133]

Из приведенных графиков видно, что при больших объемных скоростях процесса степень превращения ОМУ невелика образуется тяжелое масло, а выходы бензина и среднего масла малы. Снижение объемной скорости приводит к увеличению глубины превращения ОМУ выход тяжелого масла достигает максимума. Последующее увеличение объемной скорости приводит к большим степеням превращения ОМУ тяи елое масло вновь уже почти не образуется и только расщепляется на вещества с меньшим молекулярным весом. Здесь уже можно найти кинетические константы распада тяжелого масла, поскольку последнее является лимитирующей стадией процесса, и по ним можно судить о процессе гидрогенизации в целом. В табл. 42 приведены результаты таких вычислений для различных видов сырья в процессе жидкофазной гидрогенизации. [c.135]

Схема трехступенчатой гидрогенизации (высокотемпературной гидрогенизации) получила наибольшее распространение в промышленности, так как, во-первых, эта схема была разработана еще в самом начальном периоде создания процесса гидрогенизации и, во-вторых, по этой схеме можно перерабатывать сырье любого химического состава с выпуском различного ассортимента конечной продукции. По этой схеме, аналогичной схеме гидрогенизации угля, процесс осуществляется в три ступени первая — жидкофазная гидрогенизация, вторая — предварительное гидрирование и третья — расщепление или бензинирование (фиг. 38). [c.235]

Если процесс гидрогенизаций смолы осуществлен над стационарным катализатором, тогда сырьем для каталитического крекинга служат фракции, получаемые при разгонке продукта гидрогенизации, а остатки каталитического крекинга перерабатываются вместе со свежим сырьем в блоке жидкофазной гидрогенизации. [c.255]

Скорость гидрогенизации с повышением температуры растет. Это ускорение проявляется с большой силой в жидкофазной ступени, так как энергия активации жидкофазного процесса приблизительно в два раза выше, чем парофазного. [c.455]

Жидкофазный процесс. Гидрирование исходного сырья (смола или суспендированный уголь) в жидкой фазе в присутствии тонко измельченного катализатора при этом более легкие компоненты выводятся из системы как промежуточные продукты , а тяжелые компоненты возвращаются на гидрогенизацию и расщепляются. [c.97]

Это правило базировалось на результатах жидкофазной конкурирующей гидрогенизации пар олефинов. Недавно при аналогичных условиях на Pt—5102-катализаторах при 20° С [30] было получено очень большое число данных по относительным скоростям таких процессов, охватывающих интервал в щесть порядков [c.75]

Уравнение (1) описывает ход расщепления сырья и проме-жуточных веществ, но недостаточно для определения выходов целевых продуктов. Обычная схема вычисления их, предложенная для простейших последовательных реакций [8, 9, 10, 11] при параллельно-последовательном механизме и коэфициенте /9 0 не применима, так как приводит к уравнениям, не поддающимся прямым решениям. Однако эта задача сильно упрощается, если пользоваться не чисто аналитическим, а графоаналитическим методом и графически представлять выявляемые кинетические закономерности. На фиг. 1 показаны кинетические кривые (1, 2, 3, 4 и 5) жидкофазной деструктивной гидрогенизации каменного угля и расхода водорода (кривая 6) на опытной установке под давлением 700 ати. На этих кривых, типичных для первой ступени процесса, отчетливо видны максимумы образования тяжелого масла 2 в начальных стадиях реагирования (и соответствующих им больших объемных скоростях), характерные для чисто консекутивных и параллельно-последовательных сложных процессов. При больших степенях превращения органической массы угля (у >96—98%) тяжелое масло уже почти не образуется вновь и только расщепляется на более легкие соединения. В этой области нетрудно найти кинетические константы распада тяжелого масла, являющегося лимитирующей стадией процесса, и по ним судить об интенсивности деструктивной гидрогенизации в целом . В табл. 8 приводятся результаты таких вычислений для каменного и бурого углей,, а также жидкофазной гидрогенизации двух типов смол полукоксования. Пол ченные данные подтверждают ранее сделанные общие выводы о влиянии на процесс давления, температуры и природы сырья. Сравнение констант, вычисленных по данным экспериментальной и заводской установок, перерабатывающих сырье близких качеств, показывает значительное снижение скоростей в промышленных условиях по сравнению с лабораторными и полузаводскими. Отмеченное является следствием изменения гидродинамических режимов и неизбежной неравномерности распределения температур в промышленных реакторах [12, 13, 14]. [c.82]

В реакции гидрогенизации жиров (и жирных кислот) участвуют три основных компонента жидкие (расплавленные) жиры, газообразный водород и твердый, нерастворимый в жирах катализатор. К моменту протекания самой химической реакции водород уже растворен в жире, тогда как катализатор сохраняет свое первоначальное агрегатное состояние. Таким образом, процесс гидрогенизации протекает в системе жидкость — твердое тело, где жидкость представляет собой раствор водорода в масле, а твердое тело, как уже говорилось, — катализатор. Процессы, происходящие между веществами в различном агрегатном состоянии, называются гетерогенными. Следовательно, гидрогенизация жиров на твердом катализаторе представляет собой гетерогенный жидкофазный каталитический процесс. [c.181]

Основная трудность в разработке способов каталитической гидрогенизации жидких жиров состояла в переходе от парофаз-иого процесса Сабатье к жидкофазному процессу, так как достижение парообразного состояния растительных масел без разложения было невозможным. Задачу жидкофазной гидрогенизации масел решили Лепринц и Сивеке [124] и Норман 125]. Сущность их способов заключалась в пропускании водорода через жидкий слой масла при 180—200° С в присутствии никеля, нанесенного на плавающие в жидкости куски пемзы или иного носителя. [c.138]

Большинство теоретических исследований в области гетерогенного катализа направлено на решение проблемы предвидения каталитического действия. В работах школы Г.К.Борескова сформулированы основные подходы для предвидения каталитического действия ката1шзаторов газофазного окисления. Эти подходы основаны на комплексном исследовании природы и энергетических характеристик промежуточных взаимодействий в условиях катализа, скорости и селективности каталитической реакции. Для жидкофазных процессов, в частности, реакций жидкофазной каталитической гидрогенизации, подбор оптимальных каталитических систем, в первую очередь, оптимального растворителя, проводится чисто эмпирическим путем на основании анализа результатов экспериментальньЕх исследований кинетических закономерностей и механизмов изучаемых реакций. [c.137]

Подготовленное к переработке сырье поступает на смешение с циркулирующим тяжелым остатком гидротенизата жидкой фазы (выкипающим при температуре выше 325—350° С) и с катализаторам (—2,5% на сырье). После тщательного смешения и подогрева в теплообменниках (за счет тепла нагретого гид-рогенизата жидкой фазы) и в трубчатой печи высокого давления смесь сырья и циркулирующего масла направляется в реакционные колонны, в которых и происходит жидкофазная гидрогенизация. В реакционную колонну подается циркулирующий газ, содержащий 80—85% водорода, к которому добавляется определенное количество свежего водорода. По выходе из колонн гидрогенизат (парожидкогазовая смесь, полученная в процессе гидрогенизации) после сброса давления, охлаждения и отделения шлама и газов направляется на дистилляцию. В процессе дистилляции жидкая часть гидрогенизата разделяется на три-четыре фракции газ дистилляции (газ, растворенный в гид-рогенизате), широкую фракцию с концом кипения 325—350° С и тяжелое масло, выкипающее при температуре выше 325—350° С. Иногда отгоняется также и бензин. Газы, отделяющиеся от гидрогенизата, после улавливания бензина в отделении масляной промывки направляются вновь в цикл. [c.264]

В термических, а также каталитических процессах нефтепереработки одновременно и совместно протекают как эндотермические реакции крекинга (распад, дегидрирование, деалкилирование, деполимеризация, дегидроциклизация), так и экзотермические реакции синтеза (гидрирование, алкилирование, полимеризация, конденсация) и частично реакции изомеризации с малым тепловым эффектом. Об этом свидетельствует то обстоятельство, что в продуктах термолиза (и катализа) нефтяного сырья всегда содержатся углеводороды от низкомолекулярных до самых высокомолекулярных от водорода и сухих газов до смолы пиролиза, крекинг-остатка и кокса или дисперсного углерода (сажи). В зависимости от температуры, давления процесса, химического состава и молекулярной массы сырья возможен термолиз с преобладанием или реакций крекинга, как, например, при газофазном пиролизе низкомолекулярных углеводородов, или реакций синтеза как в жидкофазном процессе коксования тяжелых нефтяных остатков. Часто термические и каталитические процессы в нефте- и газопереработке проводят с подавлением нежелательных реакций, осложняющих нормальное и длительное функционирование технологического процесса. Так, гидрогенизаци-онные процессы проводят в среде избытка водорода с целью подавления реакций коксообразования. [c.334]

Примерами газо-парофазных процессов служат все об 11еизвестные синтезы аммиака, серного ангидрида, метанола и другие, а также крекинг и гидрогенизация узких фракций, гидроформинг и пр. К жидкофазным процессам относятся многочисленные реакции, проводимые в растворах, и процессы высокого и среднего давлений с относительно низкотемпературными режимами, при которых исключается закипание реагирующих продуктов [c.11]

К уменьшению или возрастанию степеней испарения низкокипящих продуктов и выводу их из сферы реакции. Естественно, что эта должно влиять на конечные результаты процесса, особенно при последовательных превращениях. В виде примера можно привести жидкофазную деструктивную гидрогенизацию угольной пасты, смол и нефтяных остатков. При сравнительно высокотемпературных режимах (/ = 460—480° С) значительная часть образующихся бензиновых, лигроино-керосиновых и более высоко кипящих фракций. может переходить в паровую фазу и быстро выводиться из реактора потоком циркулирующих газов. В результате эва суированные продукты должны иметь менее насыщенный характер , чем получаемые в более мягких условиях и, как следствие, прошедшие дополнительную обработку (после их образования) в жидкой фазе над плавающим катализатором. Повышение или понижение давления, если они не сопровождаются изменением степеней испарения продуктов реакции , могут не оказывать влияния на их качества. При увеличении испарения легких продуктов ( g— ie и выше) ненасыщенность их должна возрастать, поскольку гидрирование, повидимому, является последовательной реакцией. [c.409]

Кроме состава катализатора, заслуживают серьезного внимания и способы его применения, в особенности для процесса гидрогенизации твердых горючих ископаемых. Если для жидкофазной гидрогенизации смол, как будет показано дальше, воз-1МОЖНО применение катализаторов как стационарных, так и суспендированных, то для гидрогенизации угля применение первых исключается. [c.98]

Все виды высокомолекулярного сырья не могут быть подвергнуты непосредственно парофаэной гидрогенизации вследствие их высокой температуры кипения, наличия в них смолистых веществ, асфальтенов и твердых веществ. Такое сырье должно быть предварительно подвергнуто жидкофазной гидрогенизации с целью получения дестиллатной фракции, пригодной для переработки в бензин. Таким образом, назначение жидко-фазной гидрогенизации сводится к максимально возможному превращению исходного тяжелого продукта в облагороженную дестиллатную фракцию, которая перерабатывается в бензин в последующих ступенях процесса гидрогенизации. Чем выше выход дестиллатной фракции, тем больше производительность реакционного объема гидрогенизационных колонн и, следовательно, тем больше пропускная способность агрегата. Выход де-стиллатной фракции может быть увеличен за счет повышения температуры процесса и за счет применения расщепляющих катализаторов. Однако до настоящего времени для жидкофазной гидрогенизации еще не найдено достаточно эффективных расщепляющих катализаторов. [c.118]

В случае гидрогенизации каменного угля с избытком по тяжелому маслу получаемое избыточное тял<елое масло может быть переработано путем жидкофазной гидрогенизации над стационарным катализатором. Для этих целей тяжелое масло должно быть предварительно перегнано в вакууме. Процесс гидрогенизации проводится под давлением 700 ат при 440—460° на сырье, состояще . из тяжелого и возвратного масел в соотношении около 100 67. Производителыиость единицы реакционного объема по рабочему сырью в среднем около 0,65, а по свежему сырью около 0,4 Расход водорода на свежее сырье [c.226]

Впоследствии эти направления, если так можно сказать, гибридизировались и дали большое число различных сочетаний. Так, например, Фишер [61] применил для гидрогенизации этилена жидкофазный процесс Фокина — Вильштеттера с катализатором никелем по Сабатье, активированным окисями алюминия и тория, суспендированными в парафиновом масле. Для гидрогенизации этилена Бильвуд [62] использовал никель на активированном угле. [c.125]

При жидкофазной гидрогенизации влияние температуры сказывается еще на растворимости водорода. В отличие от большинства других газов, водород с повышением температуры лучше растворяется в углеводородах следовательно, концентрация его в жидкости возрастает и скорость гидрирования увеличивается. С повышением температуры ускоряются также и процессы коксообразования. Наибольшее отложение кокса наблюдается в жидкофазной ступени гидрогенизации, где применяется малоактивный гидрирующий катализатор (железный), а температура доходит до 480°. В парофазной ступени, над активными катализаторами при температуре 360—450° коксообразование практически отсутствует. [c.455]

Молибденовые и вольфрамовые катализаторы могут применяться в виде сернистых или в виде окисных соединений, предварительно осерненпых, для деструктивной гидрогенизации твердого и жидкого топлива как в парофазной, так и в жидкофазной ступенях гидрогенизации. В последнем случае, однако, использование их нецелесообразно. Высокая дефицитность вольфрама и молибдена нозволяет говорить об экономичности процесса только при условии весьма длительной работы катализатора или при наличии удобного метода его регенерации. В жидкофазном процессе эти условия не могут быть соблюдены, особенно при гидрогенизации углей, когда поверхность катализатора быстро покрывается смолами, карбоидами и твердыми частицами зольных примесей, а регенерация катализатора из твердого остатка весьма затруднительна. В этом случае нтелательно применение более дешевого катализатора, который после кратковременного использования можно было бы заменить свежим. [c.462]

Температура жидкофазного процесса составляет, как правило, 450—480°. Для легкого гидрирования сырья, например прн очистке смазочных масел, применяют более низкие температуры (380—420°). При этом реакции расщепления протекают лишь в небольшой степени. Гидрогенизация над стационарнымЕг катализаторами проводится при 320—420° и 300—700 ат. Весь процесс завершается в одну пли две ступени. [c.472]

Парофазпая гидрогенизация не требует тех высоких давлений, которые применяются в жидкофазном процессе. При предварительном гидрр1ровашш общее давление, равное 250—300 ат, обеспечивает необходимую полноту гидрирования кислородных, азотистых и других соединений, присутствующих в широкой фракции. Повы-гаение давления выше 300 ат практически пе влияет на гидрирующую способность катализатора. Температура процесса колеблется от 360 до 450° С. В начальный период работы, когда активность катализатора высока, гидрирование можно вести при 360°. По мере утомления ката,лизатора температуру реакции постепенно повышают, доводя ее до 440—450°. Дальнейшее повышение темнературы, хотя и повышает скорость гидрирования, но одновременно увеличивает вероятность реакции распада и скорость их протекания. Оно может, таким образом, привести к повышению ненасыщен-ностп продуктов реакции и усилению газообразования. Поэтому, еслп катализатор оказывается недостаточно активным и при 450°, его заменяют свежим. [c.477]

Развитие современной промышленности тонкого органического синтеза невозможно без практического использования высокоэффективных экологически чистых каталитических процессов [1, 2]. В частности, современные наукоемкие технологии на основе реакций жидкофазной каталитической гидрогенизации позволяют получать широкий спектр разнообразных полупродуктов и красителей, фото- и термостабилизаторов полимеров, каучуков, резин, добавок к моторным топливам, фармацевтических препаратов, антиоксидантов и пр. Жидкофазная гидрогенизация обеспечивает высокие выхода и качество це.левых продуктов, экономию сырья и энергоресурсов, позволяет устранить или существенно ослабить антропогенное воздействие производств на экологическую обстановку в регрюнах расположения заводов-производителей за счет резкого снижения объемов токсичных газовых выбросов, сточных вод и твердых пеутилизируемых [c.356]

Сопоставление этих данных в части основных показателей, характеризз ющих эффективность жидкофазной ступени процесса гидрогенизации (образование фракцпи до 325° и глубина превращения асфальтенов), показывает, что повышение температуры нроцесса с 460 до 485° приводит к увеличению количества образовавшихся целевых продуктов с 28,3 до 41,6% гл "бина превращения асфальтенов л величивается с 61,2 до 87,2%. Вхгесте с телг, приведенные в табл. 4 результаты анализа широкой фракцпи гидрогенизатов показывают, что содержание фенолов в них с иовышением температуры и глубины разложенпя исходного сырья не меняется и остается весьма высоким. [c.70]

Процесс гидрогенизации, ведущий к получению моторных топлив, в основном завершается при жидкофазном превращении исходного сырья—угля, смолы или минеральных масел—в масла со средними температурами кипения. В период жидкофазного процесса вводится около двух третей водорода, требуемого для гидрогенизации. Но для получения продуктов высокого качества основное значение имеет процесс парофазной гидрогенизации. [c.116]

Сушность процесса гидрогенизации угля заключается в обработке водородом при высоких давлении и температуре и в присутствии катализаторов. В первой (жидкофазной) ступени обрабатывается водородом измельченный и затертый в пасту уголь, а во второй (парофазной) ступени — фракция, выделенная из продукта, полз ченного после первой ступени процесса. [c.5]

В условиях процесса гидрогенизации значительная часть сырья в I ступени его переработки не испаряется, а остается жидкой. Поэтому I ступень процесса называется жидкофазной гидрогенизацией. В далынейшем процесс ведется в паровой фазе, и II ступень процесса носит название парофазной гидрогенизации. [c.12]

Сырьем для парофазной гидрогенизации служит широкая фракция с концом кипения 300—350°, получаемая в жидкофазном процессе, а также средние ма сла от прямой перегонки смол, соляровые фракции и др. [c.20]

Схема газовой циркуляции процесса гидрогенизации в паровой фа>зе мало отличается от схемы газовой циркуляции жидкофазного процесса. Газовые циркуляционные насосы обеспечи-В1ают перепад давления до 40—45 ат (при нормальном перепаде около 30 ат), производительность их составляет 65—75 тыс. м 1час,. мощность мотора электропривода 550 кет. [c.73]