Применение полиметаллических модифицированных катализаторов в процессе каталитического риформинга
Обзор некоторых современных полиметаллических модифицированных катализаторов, применяемых в процессе каталитического риформинга нефтепродуктов. Анализ эффективности применения катализатор на основе системы палладий-хром, оценка его стабильности.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 19.12.2016 |
| Размер файла | 52,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Применение полиметаллических модифицированных катализаторов в процессе каталитического риформинга
Процесс каталитического риформинга имеет важнейшее прикладное значение для современного нефтехимического производства. Так как с помощью каталитического риформинга можно получать высокооктановый бензин, который продлевает срок службы двигателя внутреннего сгорания, за счет повышения октанового числа, что в свою очередь увеличивает детонационную устойчивость топлива. Данный процесс дает возможность получения ароматических и циклических соединений, которые в свою очередь являются важнейшим сырьем для химического производства.
В данной работе рассмотрены основные процессы, происходящие в процессе риформинга, а также метод применения модифицированных полиметаллических катализаторов на примере системы палладий-хром.
Каталитический риформинг (англ. catalyticreforming от reform - переделывать, улучшать) - процесс переработки бензиновых фракций с целью получения высокооктановых бензинов и ароматических углеводородов (бензола, толуола, ксилолов) [1, c. 146].
Сырьем для риформинга при производстве высокооктановых компонентов служит фракция широкого состава, выкипающая при температуре 85-100°С. Более легкую фракцию подвергать риформингу нецелесообразно, поскольку это приведет к увеличению газообразования, а ароматизация этих углеводородов затруднена. При утяжелении сырья увеличиваются процессы уплотнения и коксообразования.
Преимущество полиметаллические кластерных катализаторов заключается в том, что они обладают стабильностью биметаллических, но характеризуются повышенной активностью, лучшей селективностью и обеспечивают более высокий выход реформата. Срок их службы составляет 6 - 7 лет [2, с. 627].
Установлено, что формирование различных структур на поверхности металлов и их оксидов регулируется двумя факторами: реакционной способностью (r) и диффузионной проницаемостью (j) поверхности в ходе модификации с использованием топохимической реакции типа (1):
(1)
где активный металл M = Ni, Pd, Pt; элемент E = Cr, Mn, Si или Sn; лиганд L = CO, Cl, алкил или арил; m и n - количество лигандов, связанных с элементом, причем m >n. Обычно такие реакции начинаются вблизи различных дефектов на поверхности твердого тела, которые к тому же включают активные центры каталитических реакций.
Таким образом, в ходе разложения элементорганического соединения ELm, первоначально элемент E будет выделяться в области дефектов на поверхности.
На основе общих закономерностей превращения поверхности, кинетику накопления элемента Е в ходе реакции на поверхности можно описать уравнением (2):
полиметаллический модифицированный катализатор нефтепродукт
(2)
где q(E) означает концентрацию элемента E на поверхности; r(E) и j(E) - это удельные скорости накопления E на поверхности и диффузионного потока элемента с поверхности в объем металла.
При высокой реакционной способности (r) элементорганического соединения ELm лиганды быстро отщепляются с образованием элемента в области дефектов на поверхности, если r существенно превышает диффузионную проницаемость поверхностного слоя, элемент E будет накапливаться в этой области. Таким образом, дефектные центры будут закрыты интерметаллидом, а поверхность активного металла остается доступной для реагентов.
Рассмотрим применение модифицированных полиметаллических катализаторов на примере системе палладий-хром. В этой системе при соотношении Cr/Pd = 1, по данным хемосорбции кислорода, палладий полностью закрыт нано слоем хрома, который не обладает каталитической активностью. Однако испытания Pd-Cr катализаторов в процессе гидрирования бутадиена и гидрооблагораживания бензинов показали, что их активность близка к не модифицированным палладиевым катализаторам, а по селективности действия и стабильности они существенно превышают не модифицированные катализаторы. Например, при исчерпывающем гидрировании бутадиена (99,7%) селективность Pd-Cr/Al2O3 катализаторов составляет 88%, а на Pd/Al2O3 катализаторе - только 67%. Особенно следует отметить, что экранирование палладия слоем хрома значительно улучшает серостойкость катализатора (рис.).
Гидрирование бутадиена - 1,3 смесью H2-H2S (1%) на катализаторах: (1) 0,3% Pd/Al2O3; (2) 1+0,3% Cr3+; (3) 1+0,3% Cr-Ar; (4) 1+0,6% Cr-Ar; T=303К; P=0,1 МПа
полиметаллический модифицированный катализатор нефтепродукт
По данным ускоренного испытания катализаторов гидрирования бутадиена - 1,3 в присутствии 1% H2S, не модифицированный катализатор полностью теряет активность после подачи сероводорода в количестве H2S/Pd = 3, модифицированный ионами Cr3+ катализатор полностью теряет активность после подачи сероводорода в количестве H2S/Pd = 17, а катализаторы, модифицированные бис-арен хромом, практически не отравляются при H2S/Pd = 3.
При ароматизации олефинов и бензинов термических процессов, содержащих много олефинов и серы, Pd-Cr/Al2O3 катализаторы также продемонстрировали высокую активность и стабильность по сравнению с традиционными катализаторами, содержащими платину и палладий.
При гидрооблагораживании бензина коксования, содержащего 47% олефинов, 9,5% ароматики и 0,36% S, выход высококачественного бензина, содержащего 25% олефинов, 22% ароматики и 0,16% S, составляет 96%. В указанном режиме (520°C, P = 1,5 МПа) катализатор Pd-Cr-Si (модифицирован бис-арен хромом и трифенилхлорсиланом) работал без потери активности в течение 120 ч.
В данной работе были рассмотрены основные процессы, происходящие в ходе каталитического риформинга нефтепродуктов. А также применение модифицированных полиметаллических катализаторов на примере системы палладий-хром. Было установлено что данный катализатор обладает большей направленностью действия на получения высококачественного бензина, а также он обладает большей стабильностью чем Pt/Al2O3.
Данный факт дает нам возможность применения данного катализатора для увеличения процента выхода высококачественного бензина, что позволит сделать процесс более экономически выгодным.
Библиографический список
1. Рудин М.Г., Сомов В.Е., Фомин А.С. Карманный справочник нефтепереработчика. / Под редакцией М.Г. Рудина. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2004.c. 336
2. Ахметов С.А. Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа: Учебное пособие / С.А. Ахметов, Т.П. Сериков, И.Р. Кузеев, М.И. Баязитов; Под ред. С.А. Ахметова. - CПб.: Недра, 2006. - 868 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Технико-экономическая характеристика нефтехимического производства: сырье, продукты. Технологический процесс промышленной установки каталитического риформинга предприятия ОАО "Уфанефтехим". Информационные системы и экологическая политика организации.
отчет по практике [284,6 K], добавлен 20.05.2014Понятие каталитического риформинга. Влияние замены катализатора на увеличение мощности блока каталитического риформинга секции 200 на установке ЛК-6У Павлодарского нефтехимического завода после модернизации производства. Технологическая схема установки.
презентация [2,3 M], добавлен 24.05.2012Анализ истории развития процесса риформинга бензинов. Проведение исследования катализаторов и их регенерации. Установка риформинга с неподвижным слоем катализатора. Составление материальных балансов реакторов. Нормирование загрязнений окружающей среды.
дипломная работа [259,4 K], добавлен 01.07.2021Аппаратура технологического процесса каталитического риформинга. Особенности рынка средств автоматизации. Выбор управляющего вычислительного комплекса и средств полевой автоматики. Расчет и выбор настроек регуляторов. Технические средства автоматизации.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 23.05.2015Происхождение названия палладия. Распространение и применение металла, его термодинамические, химические и физические свойства, применение в различных отраслях промышленности. Характеристика способов получения палладия из отработанных катализаторов.
курсовая работа [32,2 K], добавлен 11.10.2010Схема переработки нефти. Сущность атмосферно-вакуумной перегонки. Особенности каталитического крекинга. Установка каталитического риформинга с периодической регенерацией катализатора компании Shell. Определение качества бензина и дизельного топлива.
презентация [6,1 M], добавлен 22.06.2012Адиабатический реактор установки каталитического риформинга для превращения исходных бензиновых фракций. Принцип работы реактора риформинга. Приемка фундамента, оборудования и транспортировка. Расчет и выбор грузоподъемных средств и такелажной оснастки.
курсовая работа [851,1 K], добавлен 01.06.2010Общая схема и этапы переработки нефти. Процесс атмосферно-вакуумной перегонки. Реакторный блок каталитического крекинга. Установка каталитического риформинга, ее назначение. Очистка и переработка нефти, этапы данного процесса, его автоматизация.
презентация [6,1 M], добавлен 29.06.2015Проблемы переработки нефти. Организационная структура нефтепереработки в России. Региональное распределение нефтеперерабатывающих предприятий. Задачи в области создания катализаторов (крекинга, риформинга, гидропереработки, изомеризации, алкилирования).
учебное пособие [1,6 M], добавлен 14.12.2012Физико-химические процессы при приготовление многокомпонентных катализаторов. Получение катализаторов методом осаждения. Анализ влияния условий приготовления на величину поверхности силикагеля. Катализаторы для процессов дегидрирования метанола.
дипломная работа [998,9 K], добавлен 20.05.2015Значение процесса каталитического риформинга бензинов в современной нефтепереработке и нефтехимии. Методы производства ароматических углеводородов риформингом на платиновых катализаторах в составе комплексов по переработке нефти и газового конденсата.
курсовая работа [556,9 K], добавлен 16.06.2015Производство и применение катализаторов синтеза аммиака. Строение оксидного катализатора, влияние на активность условий его восстановления. Механизм и кинетика восстановления. Термогравиметрическая установка восстановления катализаторов синтеза аммиака.
дипломная работа [822,5 K], добавлен 16.05.2011Основные понятия кибернетики и системного анализа. Элементы химико-технологической системы, иерархическая структура, математическая модель. Химическая модель в виде схемы превращений. Технологическая схема блока каталитического риформинга бензинов.
лекция [108,3 K], добавлен 13.11.2012Основы процесса каталитического крекинга. Совершенствование катализаторов процесса каталитического крекинга. Соответствие качества отечественных и зарубежных моторных топлив требованиям европейских стандартов. Автомобильные бензины, дизельные топлива.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 11.12.2014Описание технологического процесса получения частично обессоленной воды из речной. Структурная схема предлагаемой АСУ. Применение технологий SCАDA для автоматизации задач. Использование программируемых контроллеров с резервированной структурой S7-400H.
дипломная работа [10,7 M], добавлен 24.04.2012Нормативные и законодательные документы в области контроля качества катализаторов. Основные характеристики катализаторов и требования к ним. Выбор оптимального силикатного модуля в катализаторе. Разработка и оформление проекта технических условий.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 25.09.2014Процесс каталитического крекинга гидроочищенного сырья, описание технологической схемы. Физико-химические свойства веществ, участвующих в процессе. Количество циркулирующего катализатора, расход водяного пара. Расчет и выбор вспомогательного оборудования.
курсовая работа [58,0 K], добавлен 18.02.2013Статистические, проточные, динамические, импульсные, безградиентные проточно-циркуляционные методы определения активности катализаторов. Определение поверхности по изотермам адсорбции, истинной и кажущейся плотности катализатора; электронная микроскопия.
реферат [849,5 K], добавлен 23.10.2010Свойства, химическая формула и способы получения оксида ванадия. Общая характеристика основных технологий извлечения ванадия из отходов промышленных производств. Проблемы переработки отработанных ванадиевых катализаторов сернокислотного производства.
курсовая работа [62,9 K], добавлен 11.10.2010Получение наноалмазов, элементный состав, примеси в них. Образование двойного электрического слоя на поверхности частиц. Факторы агрегативной устойчивости золей детонационных наноалмазов, модифицированных катионами хрома в процессе очистки от углерода.
дипломная работа [839,4 K], добавлен 28.03.2016
