117) Что такое гидрокрекинг и каковы особенности продуктов гидрокрекинга?
Гидрокрекинг - процесс переработки различных нефтяных дистиллятов (реже - остатков) под давлением водорода при умеренных температурах на бифункциональных катализаторах, обладающих кислотными и гидрирующими свойствами. Последнее позволяет получать без образования кокса продукты, во многом сходные с продуктами каталитического крекинга, но значительно менее ароматизованные, очищенные от гетероатомов и не содержащие непредельных углеводородов. Большая гибкость процесса и возможность получения из данного сырья различных продуктов высокого качества при наличии больших ресурсов водорода, получаемого при каталитическом риформинге, привели к быстрому нарастанию мощностей установок гидрокрекинга.
118) Какими свойствами обладают катализаторы гидрокрекинга?
Результаты гидрокрекинга в очень сильной степени определяются свойствами катализатора: его гидрирующей и кислотной активностью и их соотношением.
В общем катализаторы гидрокрекинга можно разделить на следующие базовые типы:
1) имеющие высокую гидрирующую и относительно низкую кислотную активность, и
2) имеющие относительно невысокую гидрирующую и высокую кислотную активность.
121) На что и как влияет присутствие оксида углерода в свежем водородсодержащем газе при гидроочистке?
Несколько снижает активность катализатора присутствие оксида углерода, который может поступать в реактор со свежим водородсодержащим газом. В условиях гидроочистки под воздействием водорода оксид углерода гидрируется до метана, что дополнительно увеличивает расход водорода на реакцию.
122) Какие термогидрокаталитические процессы (Т в зоне реакции 500-600ºС) вы знаете?
1) Каталитический гидрокрекинг
2) Гидроочистка дистиллятного сырья (различных фракций и остатков)
123) Что такое гидроочистка?
Гидроочистка – процесс удаления из молекул нефтепродуктов гетероатомов в результате каталитического гидрирования серо-, азот- и кислород-содержащих соединений.
Гидроочистку проводят над гидрирующими серостойкими металлоксидными катализаторами на пористом носителе.
124) Реакция RSH +Н2 —> RH + H2S
отражает какое превращение?
Меркаптаны гидрируются до сероводорода и соответствующего углеводорода
125) Какие превращения описывает схема реакций:
RSH +Н2 —> RH + H2S
Сульфиды гидрируются через образование меркаптанов
126) Какие превращения описывает схема реакций:
При гидрировании кислородных соединений образуются соответствующие углеводороды и вода
127) Какие превращения описывает схема реакций:
При гидрировании азотсодержащих соединений образуются соответствующие углеводороды и аммиак
128) Из чего состоят катализаторы гидроочистки?
В промышленности для данных процессов широко применяют алюмо-кобальт-молибденовые (АКМ) или алюмо-никель-молибденовые (АНМ) катализаторы.
Наиболее распространенный катализатор гидроочистки – алюмо-кобальт-молибденовый, содержащий 2-4% СоО и 9-15% МоО3 на оксиде алюминия. Катализатор, содержащий и кобальт, и молибден, значительно активнее, чем содержащий только кобальт или только молибден
129) Азоторганические соединения лучше гидрируются на катализаторах, в которых часть кобальта замещена … (чем?)
Азоторганические соединения лучше гидрируются на катализаторах, в которых часть кобальта замещена никелем.
130) Чем вызвана низкая скорость десорбции образующихся продуктов гидрирования в процессе гидроочистки?
Низкая скорость десорбции образующихся продуктов с поверхности катализатора при недостаточном парциальном давлении водорода
131) Из чего складывается общий расход водорода на промышленных установках гидроочистки?
На промышленных установках гидроочистки общий расход водорода складывается из расхода на реакцию (1), отдув циркуляционного водородсодержащего газа для поддержания заданной концентрации водорода (2), расхода на растворение (3) и потери через неплотности системы (4).
132) Что описывает уравнение w = k×Sn применительно к гидроочистке?
Для ряда случаев установлено, что экспериментальные результаты хорошо описываются кинетическим уравнением второго порядка по содержанию серы.
Второй порядок является кажущимся и обусловлен тем, что скорость реакции с глубиной ее протекания снижается значительно быстрее, чем для реакций первого порядка.
Уравнения второго порядка нельзя применять для любого сырья. В зависимости от состава серусодержащих соединений уравнение скорости обессеривания в виде:
w = k×S^n
может иметь порядок n и менее, и более 2.
133) Что такое синтез Фишера-Тропша?
Синтез Ф.Фишера-Г.Тропша можно рассматривать как восстановительную олигомеризацию оксида углерода на гетерогенных катализаторах, ведущую к образованию смеси различных алкенов и алканов. В качестве катализаторов используются Co, Fe, Ru - с различными добавками. Состав продуктов зависит от природы катализатора и условий реакции. Его можно изменять в очень широких пределах.
134) Что такое газовый риформинг?
Термин нефтехимический газовый риформинг описывает группу родственных реакций, в результате которых природный газ или фракция нафта превращается в смесь СО и Н2, называемую "синтез-газ"
135) Как используют синтез-газ в промышленности и какие принципы при этом реализуют?
Синтез-газ как исходное сырье используется во многих крупномасштабных химических производствах. Самым важным из них является синтез аммиака из азота и водорода. Необходимый для этого водород получают конверсией СО и последующим связыванием СО2 раствором гидроксида калия или этаноламина
136) Как получают в промышленности метанол и на каком катализаторе?
Первоначально в качестве катализатора использовали смесь ZnO и Cr2O3, а саму реакцию проводили при 350-400° и высоком давлении - до 300 атм. Это обеспечивало 10-15%-ную конверсию синтез-газа в метанол, при рециркуляции выход может быть повышен до 85%.
В настоящее время основное количество метанола получают каталитическим гидрированием СО при «низком» давлении на медно-цинковом катализаторе.
В 1960 году фирма ICI разработала процесс, где в качестве катализатора используется смесь CuO и ZnO, нанесенная на глинозем.