Термины, связанные с цементом. Промышленных масштабах

Главная --> Справочник терминов

Промышленных масштабах Характеристика промышленных катализаторов дегидрирования парафиновых углеводородов

Некоторые характеристики известных промышленных катализаторов дегидрирования олефиновых углеводородов приведены в табл. 3.

Характеристика промышленных катализаторов дегидрирования олзфинов

Характеристика промышленных катализаторов и процессов одностадийного дегидрирования парафиновых углеводородов

i В дебет лигроина как сырья для получения ЗПГ следует за-;писать наличие конкурирующих рынков его сбыта, например 1для производства моторного топлива и продуктов нефтехимиче-[ской промышленности. До начала каталитического процесса переработки лигроин требует глубокой очистки, поскольку содер-Ькание сернистых соединений в продуктах прямой перегонки превышает нормы, допустимые для промышленных катализаторов. И наконец, наличие в некоторых видах лигроина ароматических 'соединений и олефинов (помимо насыщенных углеводородов) унижает КПД некоторых процессов производства ЗПГ. ; Как и СНГ, лигроин обычно преобразуют в ЗПГ в процессе 'низкотемпературного парового риформинга с последующим обо-гащением газа, например за счет метанизации или вывода дву-;окиси углерода^ Высоконикелевый катализатор, применяемый в [промышленных установках риформинга, защищается специальной системой десульфурации: соединения серы конвертируются в сероводброд, который затем поглощается соответствующим аб-сорбентом типа окиси цинка или Люксмассы. Естественно, при ^избыточном содержании серы требуется более частая замена абсорбента. Лигроин можно также газифицировать под высоким {давлением на дутье, обогащенном водородом. В этом случае наличие сернистых соединений в сырьевом потоке вполне допустимо, рднако в продуктах реакции гидрогенизации может оказаться

Бензол является одним из наиболее стойких к окислению углеводородов, 'поэтому для его взаимодействия с кислородом требуются высокие температуры и катализатор. Обычно окисление проводят при 350—450 °С, давлении, близком к атмосферному, и продолжительности контактирования на катализаторе—от 0,2 до 1,3 с. Большинство промышленных катализаторов готовится на основе смеси оксидов ванадия и молибдена с небольшими добавками оксидов кобальта [48, с. 24—28]. Для «повышения активности и селективности катализаторов рекомендуются также добавки оксидов бора, фосфора, натрия и других соединений. Срок службы катализатора составляет два года и более.

Высокой активностью обладают кобальт, никель и благородные металлы. Но все применяемые в настоящее время промышленные катализаторы в качестве активного компонента содержат никель. Катализаторы для различных процессов должны удовлетворять специфическим требованиям и имеют сильно отличающиеся друг от друга свойства. Ниже рассмотрены некоторые типы промышленных катализаторов.

Таблица'4. Химический состав (мае. %) и основные свойства промышленных катализаторов версии углеводородов

стиц. Численное значение, полученное по формуле (3.24), надо до-множитъ на коэффициент, который приблизительно равен 1,2 для железа и никеля, 1,25 - для цинка, 1,35 - для алюминия, 1,47 - для меди. Для большинства промышленных катализаторов конверсии формула (3,24) справедлива без поправок.

Эффективная теплопроводность таблеток промышленных катализаторов достаточно высокая,- Л*/?„»2>'*' и можно считать, что зерно работает в изотермическом режиме. Следовательно, распределение концентрации окиси углерода в сферическом зерне описывается уравнением /90/

Предлагаемый способ может быть использован для обезвреживания применяемых в производстве различных металлоокисных твердых сред, отходов в том числе отработанных промышленных катализаторов, цеолитов.

Более старым является метод сернокислотной гидратации, заключающийся в образовании моно- и диэтилсульфатов и последующем гидролизе их с получением спирта и кислоты. При прямой гидратации происходит присоединение молекулы воды к молекуле этилена на поверхности катализатора. Оба метода получения синтетического этанола осуществляются в крупных промышленных масштабах.

В промышленных масштабах производятся два типа синтетических ^«с-1,4-полиизопренов, полученных на литийалкильных и циглеровских (на основе четыреххлористого титана и алюминий-алкилов) катализаторах. Эти полиизопрены различаются по степени стереорегулярности, молекулярным массам и молекулярно-массовому распределению.

Каучук, выпускаемый в промышленных масштабах под маркой парел-58 [29], обладает высоким сопротивлением разрушению при многократном изгибе, легко формуется, шприцуется и может быть применен для армирования сложной арматуры с использованием обычного прессового оборудования. Ряд свойств этого каучука может быть сопоставлен со свойствами натурального каучука.

На возможность получения диеновых углеводородов дегидрированием олефинов впервые было указано в работах английских ученых [9], но интенсивные исследования в этой области начались значительно позже. В нашей стране первые исследования в этой области проводились под руководством С. В. Лебедева [10, 11], а несколько позже — А. А. Баландина [12]. Уже в ранних рабо* тах было установлено благоприятное влияние на дегидрирование олефинов снижения парциального давления за счет разбавителей и, в частности, использования водяного пара [12, 13]. Производство бутадиена дегидрированием бутена было осуществлено в промышленных масштабах в 1940-х гг. [2, с. 67].

В промышленных масштабах дегидрирование бутенов и изоамиле-нов осуществлено в адиабатических реакторах на неподвижных катализаторах с разбавлением водяным паром.

Известно несколько вариантов технологического оформления процесса дегидрирования бутана, различающихся по способам подвода теплоты и регенерации катализатора. В настоящее время в промышленности широкое применение получил процесс дегидрирования бутана в кипящем слое катализатора. Данный процесс впервые разработан и освоен в промышленных масштабах в Советском Союзе. На установках, оборудованных реакторами с кипящим слоем, дегидрирование и регенерацию катализатора- проводят в отдельных аппаратах. Реактор и регенератор могут быть расположены параллельно или соосно один над другим. Транспортирование катализатора в первом случае осуществляется по двум одинаковым U-образным линиям в потоке катализатора высокой концентрации (200— 400 кг/м3), а во втором — воздухом по прямым транспортным линиям, проходящим внутри аппаратов.

Одновременно с процессом «Лурги» были разработаны другие, технологически отличающиеся от него процессы газификации каменного угля, которые вполне подготовлены к внедрению их в промышленных масштабах. К ним прежде всего необходимо отнести процесс, осуществляемый в газогенераторе Винклера, который, по сути дела, является одной из первых попыток промышленного внедрения технологии газификации в псевдоожи-женном (кипящем) слое :[1]. Мелкокусковой уголь или кокс (средний диаметр 0,8 мм) газифицируется при атмосферном давлении парокислородным дутьем, а зола топлива выводится из реакционной зоны потоком газа. Процесс недостаточно эффективен главным образом из-за неполной сепарации и склонности к большим потерям топлива. Поскольку процесс осуществляется при атмосферном давлении, у него ограничена удельная производительность по газу.

Так как большинство процессов газификации угля, обсужденных в гл. 9, прошли стадию апробации, то достоверность оценки затрат будет, очевидно, находиться в определенной зависимости от состояния технического развития и промышленного освоения тех процессов, которые уже осуществлены. Уникальным среди рассмотренных процессов газификации угля в крупных масштабах является процесс «Лурги», широко применяемый в промышленных масштабах в различных районах мира, поэтому оценка •себестоимости газа в данном процессе может рассматриваться как наиболее корректная среди подобных расчетов. Данные по себестоимости газа в других процессах, таких, как «ХАЙГАЗ», «БИ-ГАЗ», «СО2-акцептор», «Синтан» и «Бателле—Юнион Карбайд», которые испытаны в масштабе больших пилотных установок, получены с меньшей степенью достоверности, однако их следует рассмотреть в связи с возможным строительством заводов в будущем. И, наконец, оценка затрат для процессов, которые к моменту написания книги изучались, в лабораторных масштабах в тот или иной момент времени должны быть учтены с определенной степенью осторожности.

В последнее время большое внимание уделяется получению в промышленных масштабах смеси жидкого и твердого водорода, которую называют гетерогенным (а также шугообразным или шуговым) водородом. Смесь, состоящая из 50% жидкости и 50% твердой фазы, имеет ряд преимуществ перед жидким водородом. Хранение смеси более выгодно, чем хранение жидкого водорода. Нагрев гетерогенного (шугообразного) водорода, пока в нем присутствует твердая фаза, вызывает в основном лишь расплавление этой фазы и очень незначительное повышение давления паров над жидкостью [14]. Такой водород менее взрывоопасен и более удобен для хранения и транспортировки. Перед употреблением он должен быть нагрет для перевода его в жидкое состояние. Приток тепла, обусловливающий потери 0,1% жидкого водорода за счет испарения, вызывает расплавление 0,7% твердой фазы гетерогенного водорода [15].

Сырье и способны получения водорода. Практически весь получаемый в промышленных масштабах водород образуется в результате реакций окисления углеводородов или углерода связанным или свободным кислородом. Не более 2% водорода получается в результате электро- • лиза воды и другими методами. Промышленными, способами получения водорода являются следующие: I) паровая каталитическая конверсия легких углеводородов с подводом тепла; 2) автотермическая каталитическая конверсия легких углеводородов; 3) высокотемпературная кислородная конверсия различных типов углеводородного сырья; 4)ки-слородная или парокислородная газификация твердого топлива; 5)тер-моконтактные методы разложения углеводородов; 6) электролиз воды; 7) извлечение водорода как побочного продукта процессов нефтерере-работки и нефтехимии.

Катализаторы, в значительной мере удовлетворяющие перечисленным выше требованиям, выпускаются в промышленных масштабах в странах, производящих ЗЦГ /112, ИЗ/.

Получается третичный Перегруппировки углеродного Получается замещенный Получаются альдегиды Получаются действием Промежуточно образующаяся Получаются ненасыщенные Получаются оптически Получаются производные