Гидрогендеу процестерінің теориялық негіздері

Қазақстан Республикасы білім және ғылым министрлігі

Қарағанды мемлекеттік техникалық университеті

Мұнай, газ, көмір мен олардың өңдеу өнімдерінің термототығу және каталитикалық процестері

Орындаған : Абдусамет М. З.

Қабылдаған : Малыбаева М. К.

Жоспар:

1. Гидрогендеу процестерінің теориялық негіздері

2. Гидротазалау

2. 1 Гидротазалау процестерінің кинетикасы

2. 2 Гидротазалау процестерінің катализаторлары

3. Гидрокрекинг

3. 1 Гидрокрекинг катализаторлары

4. Гидрокрекинг жағдайларындағы көмірсутектер айналуларының химизмі

Гидрогендеу процестерді мұнай өңдеуінде және мұнай химиясында кеңінен пайдаланады. Гидрогендеу процестерді жағармайлардың, дизельді және қазандық отындардың сапасын жақсарту, сонымен қатар жоғары октанды бензиндерді алу үшін қолданады. Бұл процестердің негізгі арнауы - өңделген мұнай фракцияларының құрамын реттеу, отындар, майлар және мұнайхимия шикізаттың пайдалану сипаттамаларын жақсарту мақсатында құрамындағы күкіртті және азотты қосылыстарды кетіру.

Гидрогендеу процестерінің теориялық негіздері

Гидрогендеу процестері негізгі екі бағытта дамып келеді:

Молекулалық масса-сы төмен өнімдер алу мақсатында мұнай шикізатын үздіксіз дес-труктивті ыдыратып өңдеу (гидрокрекинг)

Әр түрлі мұнай фракцияларын қанықпаған және күкіртті қосылыс-тардан тазалау(гид-ротазалау)

Гидрокрекинг және гидротазалау - катализдік процестер. Каталитикалық гидрогендеу деп мұнай өнімдерін каталитикалық жолмен сутектендіру құбылысын айтады. Гидрогендік процестердің катализаторлары ретінде никель, кобальт, молибден, вольфрам сияқты металдардың оксидтері және сульфидтері, қышқылдық тасымалдаушыда - алюмосиликаттарда, алюминий оксидінде және т. б. қолданылады.

Гидротазалау

Мұнай өнімдерін гидротазалау немесе катализдік асылдату - МӨЗдарда өте маңызды. Гидротазалау процесі түрлі мұнай фракцияларын гетероатомды қосылыстардан тазалау мақсатында қолданады. Гидротазалау кезінде бір мезгілде тұрақсыз шектеусіз көмірсутектердің гидрлену арқылы сәйкес шектелген қосылыстар түзіледі. Гидротазалауды гидрлеуші катализаторларда жүргізеді. Гидротазалау катализаторларына қойылатын негізгі талап - каталитикалық уларға, әсіресе күкіртті қосылыстарға тұрақты болуы. Процестің тиімділігі катализатордың активтілігіне тәуелді. Гидротазалау процестің негізінде гетероатомды қосылыстардың экзотермиялық гидрлену реакциялар жатады. Бұл реакциялар нәтижесінде сутегісіз заттар бөлінеді:

Кәдімгі жағдайда күкіртсутек газ тәрізді зат, мұнай өнімін қыздырғанда бөлініп шығады. Суармалау колонналарда түзілетін күкіртсутекті сіңіртеді, соңынан одан элементті күкіртті немесе концентрлі күкірт қышқылын алады. Жалпы, мұнайды күкіртқұрылымды қосылыстардан тазалау әдістерді екі топқа бөлуге болды:

Күкірторганикалық қосылыстарды ыдыратып отындардан шығарып тастау тәсілдері ;

Бір мезгілді күкірттің органикалық қосылыстарын таңдамалы бөліп алу және мұнай фракцияларын тазалау әдістері.

Гидрогенолиз күкірттің барлық органикалық қосылыстардың топтарына сипатты реакция:

Гидрогенолиз жағдайларын өзгеруі-сутегі қысымының жоғарылануы, катализатордың активтілігі өсуі, температураның өзгеруі - ҚОҚдың гидрлену процесіне белсенді әсер етеді. Гидротазалаудан түзілген күкіртсутегі одан әрі элементті күкірт және күкіртті қышқыл алуға қолданылады.

2. 1 Гидротазалау процестерінің кинетикасы

Ауыр өнімдерді гидротазартуда процестің кинетикасына диффузиялық шектеулер әсер етеді. Гидротазартудың жылдамдығын есептеу үшін бірінші ретті теңдеуін қолданады :

Өндірістік шикізат үшін:

2. 2 Гидротазалау процестерінің катализаторлары

Гидротазарту үшін VII және VIII топ металдар (никель, кобальт, молибден, вольфрам ) оксидтері негізінде катализаторларды қолданады. Өнеркәсіпте алюмокобальто-молибдендік және алюмино-никельмолибдендік катализаторларды қолданады. Силикат негізінде алюмино-никельмолибдендік катализаторға беріктікті күшейту мақсатында кремний диоксидін енгізеді. Тасымалдағыш болып алюминий оксиді табылады.

Гидрокрекинг

3. 1 Гидрокрекинг катализаторлары

Катализаторлар әдетте келесі компоненттерден тұрады: қышқылдық, гидрлеу және байланыстырушы. Қышқылдық компонент ретінде цеолиттер, алюминий оксидтері, алюмосиликаттар пайдаланылады. Гидрлеу компоненті болып әдете Pt, Pd, Ni, Co, Fe сияқты металдар, сонымен қатар кейбір металдардың Mo, W оксидтері немесе сульфидтері қызмет атқарады. Белсенділікті көтеру үшін пайдалану алдында сутегімен қалпына келтіреді, ал оксидтік молибден және құрамында вольфрамы бар катализаторлар - сульфиттелінеді. Сонымен қатар катализаторды белсендіру үшін әртүрлі промоторларды пайдаланады. Промоторлар ретінде ең белгілі болып рений, родий, иридий және кобальт пен никель оксидтері саналады. Байланыстырушы қызметін қышқылдық компонент, сонымен қатар кремний, титан, цирконий, магний және цирконий силикаттары атқарады.

Гидрокрекинг жағдайларындағы көмірсутектер айналуларының химизмі

Гидрокрекинг өнімдерінің сипаттамалары күшті деңгейде катализатордың қасиеттерімен, оның гидрленуімен және қышқылдық белсенділігімен анықталады. Гидрокрекинг шикізаттың қасиетіне және процестің мәніне байланысты бір немесе екі сатымен іске асырылады. Бірінші сатыда шикізаттың молекулярлық массасы біршамаға төмендейді және оның сутегімен қанығуы жүреді, және толығымен немесе ішінара гетероатомдар жойылады. Екінші сатыда дайындалған шикізат сутегінің қысымымен қызмет мерзімі үлкен стационарлы катализаторларда терең крекингке ұшырайды. Шикізаттың өзгеруі гидрокрекинг жағдайында белгілі бағыттарда жүреді. Біріншіден гидрогенолизге гетероатомды қосылыстар ұшырап Н2О, NH3 және H2S қосылыстар күйінде түзіледі . Бір мезгілді шектеусіз көмірсутектердің гидрлену процесі жүреді:

Қорытынды.

Қорытындылай келе, гидрогендеу процестеріні көбінесе мұнай өңдеуінде және мұнай химиясында кеңінен пайдаланады. Пайдалану сипаттамаларын жақсарту мақсатында құрамындағы күкіртті және азотты қосылыстарды кетіру. Гидрогендік процестердің катализаторлары ретінде ауыр металдардың оксидтері қолданылады. Гидротазалаудан түзілген күкіртсутегі одан әрі элементті күкірт және күкіртті қышқыл алуға қолданылады. Күкірт қышқылын өнеркәсіпте қолданған тиімді.

Ұқсас жұмыстар

ТАЛДЫКӨЛ КЕН ОРНЫ КӨМІРІН КАТАЛИЗДІК ГИДРОГЕНДЕУ ЖӘНЕ ОНЫҢ ТЕРМОДИНАМИКАЛЫҚ, КИНЕТИКАЛЫҚ СИПАТТАМАЛАРЫ

Мұнай өңдеуіндегі гидрогендеу процестері Мұнай өңдеудегі гидрогендеу процестері

ПАТОЛОГИЯЛЫҚ ПСИХОЛОГИЯ

Трансгенді майлар

Көмірді гидрогендеу процесі

Мектеп оқушыларының сөйлеу тіліндегі қателіктерді жою жолдары

Бастауыш мектептегі

КІШІ СЫНЫП ОҚУШЫЛАРЫНЫҢ КОГНЕТИВТІ АЙМАҒЫНЫҢ ДАМУЫ

Спортшының психологиялық дайындығы

Дидактиканың оқыту мақсаты

Пәндер