Подробности новости

Принцип работы и классификация гидрирующих катализаторов


   Катализатор гидроочистки состоит из активной компоненты, добавок и носителя. Его функция — гидрогенизационное удаление серы, азота, кислорода и тяжёлых металлов, а также насыщение полициклических ароматических углеводородов. При этом молекулярная структура исходного сырья изменяется лишь незначительно; в зависимости от конкретных требований могут протекать реакции гидрокрекинга, однако степень конверсии остаётся невысокой — обычно около 10%. Катализатор гидроочистки должен обладать двойной функцией: гидрогенизации и гидролиза, при этом требования к кислотности, необходимой для гидролиза, не являются строгими.

 

Принцип работы

Механизм каталитического гидрирования (изменение пути реакции, снижение энергии активации): адсорбированные на катализаторе молекулы водорода диссоциируют с образованием активных атомов водорода, которые затем присоединяются к алкенам и алкинам, связи которых были ослаблены катализатором.

(1) Чем больше алкильных заместителей у атома углерода двойной связи, тем ниже теплота гидрирования и тем более стабильен алкен: R2C=CR2 > R2C=CHR > R2C=CH2 > RCH=CH2 > CH2=CH2

(2) Транс‑изомер более стабилен, чем цис‑изомер

(3) Теплота гидрирования ацетилена составляет −313,8 кДж·моль⁻¹, что больше удвоенной величины для этилена (−274,4 кДж·моль⁻¹); следовательно, стабильность ацетилена ниже, чем у этилена.

Применение

В присутствии катализаторов, таких как Pt, Pd и Ni, алкены и алкины вступают в реакцию гидрирования с водородом, образуя соответствующие алканы и выделяя тепло; это явление называется теплом гидрирования (heat of hydrogenation — количество теплоты, выделяющееся при гидрировании 1 моля ненасыщенного углеводорода). Механизм каталитического гидрирования (изменение пути реакции и снижение энергии активации): молекулы водорода, адсорбированные на поверхности катализатора, диссоциируют с образованием активных атомов водорода, которые затем присоединяются к алкенам и алкинам, связи которых были ослаблены катализатором.

 

Категория

1. Катализатор гидрокрекинга

Катализатор гидрокрекинга — это катализатор, применяемый в процессе гидрокрекинга нефти, при котором тяжёлые нефтепродукты подвергаются реакции гидрокрекинга при высокой температуре 360–450 °C и высоком давлении 15–18 МПа, превращаясь в газообразные продукты, бензин, реактивное топливо, дизельное топливо и другие продукты. Гидрокрекинг относится к вторичным процессам переработки нефти; исходным сырьём служат тяжёлые дистилляты, а также атмосферный и вакуумный остатки. Основной особенностью гидрокрекинга является высокая гибкость производства: распределение продуктов можно регулировать за счёт изменения технологических условий; возможно получение бензина, низкозастывающего реактивного топлива и дизельного топлива, а также крупномасштабное производство остаточных масел, используемых в качестве сырья для крекинга или для получения смазочных материалов. Получаемые продукты обладают хорошей стабильностью, однако октановое число бензина остаётся невысоким. Ввиду жёстких эксплуатационных условий, значительных капитальных затрат и высоких эксплуатационных расходов область применения гидрокрекинга менее широка, чем каталитического крекинга. Тем не менее гидрокрекинг способен перерабатывать сырьё с высоким содержанием сернистых примесей и ароматических углеводородов; перед поступлением в реактор крекинга такое сырьё предварительно проходит через реактор гидроочистки, где осуществляется тщательная очистка. Состав загрузки реактора крекинга в зависимости от конечного продукта может включать рециркуляционные фракции либо обходиться без них. Диапазон рециркуляционных фракций весьма широк: это могут быть все дистилляты до бензина, а также тяжёлые дистилляты (с температурой кипения выше 350 °C). Для большинства видов сырья применяют реакторы с неподвижным слоем катализатора, тогда как гидрокрекинг остатков требует использования реакторов с кипящим слоем; катализатор гидрокрекинга должен соответствовать конкретному сырью, условиям реакции и оборудованию.

2. Катализатор гидроочистки

Катализатор гидроочистки — это катализатор, применяемый для удаления из нефтепродуктов соединений серы и азота, а также для преобразования ароматических углеводородов в циклические парафиновые углеводороды. Действующим компонентом являются комплексные оксиды или сульфиды металлов, таких как молибден, кобальт, вольфрам, фосфор и др.

Руководство по выбору модели

Необходимо учитывать следующие факторы:

(1) Активность

(2) Селективность

(3) Стабильность

(4) Механическая прочность

(5) Регенеративные свойства

(6) Безопасность

(7) Соотношение цены и качества

Кроме того, необходимо учитывать вид и составное строение активного фармацевтического ингредиента, требования к качеству и распределению конечного продукта, технологический процесс гидрирования, уровень давления, а также соотношение объёмов водорода и масла. Объёмная скорость

Определить подходящий катализатор и оптимальные технологические условия, обеспечив при этом соответствие требованиям к качеству и распределению продукта, максимально контролируя и минимизируя протекание побочных реакций, снижая расход водорода и повышая экономическую эффективность.

Внимание!

При транспортировке катализатора не допускайте его перекатывания по полу, чтобы избежать его разрушения.

Открыв бочку с катализатором, отберите в каждую бочку по 10 мл образца и после смешивания проведите анализ катализатора.

После вскрытия бочки решают, следует ли просеивать в зависимости от состояния катализатора.

Катализатор необходимо загружать на проектную высоту.

Катализатор загружают в реактор через загрузочный бункер; при этом необходимо использовать тканевые мешки. При перемещении катализатора следует обращаться с ним осторожно, не допуская его перекатывания по металлическим бочкам.

Персонал, осуществляющий загрузку, обязан строго предотвращать попадание в реактор посторонних предметов, таких как ключи, ножи, проволока и свинцовая проволока.

Лица, входящие в реактор, обязаны оформить пропуск и надевать противопылевую маску.

Перед вводом в реактор проводится отбор и анализ проб газа внутри реактора; при соответствии требованиям допускается ввод в реактор. Реактор должен быть полностью изолирован от системы с установкой заглушек.