Катализаторлардың регенерациясы

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

М.ӘУЕЗОВ АТЫНДАҒЫ ОҢТҮСТІК ҚАЗАҚСТАН МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ

РЕФЕРАТ
Тақырыбы: Катализаторлардың регенерациясы

Орындаған: Тəліпбай Ə.
Тобы: ММГ-19-9к2
Қабылдаған: Бимбетова Г.

Шымкент 2021ж

Жоспар

Кіріспе
Негізгі бөлім - Катализаторлардың регенерациясы
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер

Кіріспе

Каталлизаторлар калатикалық процестердің жүрегі болып табылады және олардың құрылысы мен селективтілігі, активтілігі мен экплуатациялық қасиеттеріне жататын көп талаптарды орындау керек. Жаңа катализаторларды өндеп шығару үшін оның констукциясы мен өнімділігі, химиялық процес типі мен өндірістік қондырғының типі ескеру керек болады. Шикізатты өңдеуге кеткен шығындарында катализатор аз үлеске ие болады, бірақ, жаңа катализатор жасау мен оны өндіру әдістерінің экономикалық жағын да ескерген жөн.
Жаңа қатты немесе эксплуатациясы жетілдірілген катализаторларды жасау үшін катализаторлардың келесі басты параметрлерін ескеру керек:
:: Физика - механикалық;
:: Химиялық;
:: Эксплуатациялық - экономикалық.
Катализатордың физика - механикалық қасиеттеріне немесе параметрлеріне үйілген тығыздық, шынайы тығыздық, меншікті кедергі, кеуектің орташа көлемі мен кеуектерді радиус бойынша анықтау, фракционды құрамы, кеуектілігі, бөлшектердің өлшемі, аморфтылығы немесе кристалдығы, бөлшектердің формасы, жылу сыйымдылығы немесе бутермотұрақтылығы, улану мен регенерацияға қабілеттілігі.
Катализатордың химиялық параметрлеріне химиялық құрамын, қоспалардың құрамы, активтелуге (протондану, модификациялану) және умен уытталуына қабілеттілігі, қорытпа түзуі, модификация және фаза, қатты катализатордың бетіне активаторлардың енгізуі.

Негізгі бөлім - Катализаторлардың регенерациясы

Өнертабыс мұнай өңдеу саласына, атап айтқанда бензин фракцияларын қайта құрудың катализаторларын қалпына келтіру әдістеріне қатысты.
Реформалау процесі дамыған сайын, катализаторлардың белгілі бір функцияларын реттейтін қоспалар енуіне байланысты катализаторлардың құрамы күрделене түседі.
Риформинг катализаторларының негізі платина болып табылады, ол тасымалдаушы - глинозем бетіне біркелкі таралады. Тасымалдаушының қышқылдылығын арттыру және реттеу үшін катализаторлар құрамына қышқыл промоторы - фтор немесе хлор енгізіледі.
Қазіргі уақытта қолданылатын катализаторлардың көпшілігінде металдың промоутерлері - рений, қалайы, кадмий, мырыш және басқалары бар. Металл промоутерлерінің мақсаты катализаторлардың тұрақтылығын арттыру немесе полициклдік құрылымдарды - кокс прекурсорларын гидрлеу арқылы немесе катализатор бетінде коксті белсенді металдар орталықтарының блоктауының әлсіреуімен және катализаторлардың жалпы кокс сыйымдылығының жоғарылауымен қайта бөлу арқылы жоғарылату болып табылады. Маслянский, Р.Н. Шапиро каталитикалық риформинг бензиндері. Химия баспасы, 1985, 94-104 бб.).
Риформинг катализаторларының металл орталықтарында, әсіресе құрамында рений бар катализаторларда, нафтенді дегидрлеу мен парафинді дегидроциклдендірудің негізгі реакцияларынан басқа, гидрогенолиз реакциялары жүреді - шикізат көмірсутектерінің метанға дейін ыдырауы, кокс шөгінділері тікелей катализатордың дезактивациясы бар металл орталықтарында. Жаңа және регенерацияланған катализаторларды іске қосу кезінде гидрогенолизді басу үшін оларды күкіртті сутек немесе күкіртті органикалық қосылыстармен өңдейді, бұл реактивтерді тотықсыздану сатысында сутегі бар газ ағынына өлшейді (КСРО патенті N 1094178, 27.12.96 п.). Кейбір жаңа катализаторлар сульфидті түрінде шығарылады, өндірістің соңғы сатысында күкіртті сутегімен өңделеді.
Құрамында сульфат ионы бар өнеркәсіптік риформингтік катализаторлар кеңінен қолданыла бастады (КСРО патенті N 775880, басылым 07.02.83). Мұндай катализаторлар іске қосылғанда алюминий сульфаты азаяды, нәтижесінде пайда болған күкіртсутек белсенді металл орталықтарын блоктайды және гидрогенолизді тежейді.
Өндіріс кезінде катализаторға енгізілген сульфат ионы алғашқы іске қосылған кезде толығымен пайдаланылады және оны катализаторлар құрамына қайта енгізу керек. Бұл кемшілік ұсынылған әдістің жақын аналогында жойылады (КСРО патенті N 1359957, басылым 27.12.96 - прототип).
Прототипке сәйкес катализаторды регенерациялау әдісі 1 суретте көрсетілген. Барлық регенерация процесі шартты түрде 8 кезеңге бөлінеді, ал катализаторды күкірті бар қосылыстармен өңдеуді алғашқы жеті кезеңнің кез келгенінде жүргізуге болады, осылайша бүкіл цикл аяқталғанға дейін қалпына келтірілген катализатор құрамында сульфатталған алюминий оксиді болады. келесі реакция схемасы:
Сурет 00000002

Сонымен, егер катализаторды күкіртті органикалық қосылыстармен (R1-S-R2) өңдеу не қоректендіру циклінің соңында, не сутектің активтену сатысында жүргізілсе (сурет 1, поз. 1-2), онда күкіртті сутек түзіледі, ол металда (Pt, Re) және алюминий оксидінде адсорбцияланады. Кокс күйіп кеткен кезде күкірт күкірті күкірт оксидтерінің түзілуімен және оларды тасымалдағышпен бекітумен тотықтырылады.
Тотығу сатыларында (1-сурет, поз. 4-6) катализаторға жанып, тасымалдаушымен тікелей бекітіліп, әртүрлі күкіртті қосылыстарды, соның ішінде оксидтерді беруге болады. Сондай-ақ, азот айналымы кезінде катализаторды сатысында күкіртсутек (1-сурет, 3-тармақ) немесе сатысында күкірт оксидтері беріле отырып, аралық кезеңдерде өңдеуге болады (1-сурет, 7-тармақ).
Тотығу сатысында катализаторларды күкірттендіру (1-сурет, поз. 4-6) күкірт қосылыстарының дисперсті жеткізілуін қажет етеді және катализаторлардың айналмалы немесе ленталы пештеріндегі реакторлардан тыс регенерациясы кезінде жүзеге асырылуы мүмкін.
Риформинг қондырғыларында катализаторды сутегі активтендіру сатысында қоректендіру циклінің соңында күкіртті сутегімен немесе күкіртті органикалық қосылыстармен өңдеудің нұсқалары қолданылады (1-сурет, 1-2-тармақ).
Бұл әдістің кемшіліктері: регенерацияның келесі тотығу кезеңдерінде (коксты жағу, 300-500oC, 60-80 сағат; тотығу хлорлау, 500-520oC 4-8 сағат; тотықтырғыш күйдіру 520oC, 4-8 сағат) күкірт оксидтері пайда болды. адсорбцияланған күкіртті сутектің жануы кезінде олар алюминий оксидімен сіңіп қана қоймай, регенерация газдарымен едәуір алынады.
Бұл жағдайда катализатордың азаюына дейінгі сульфат ионының концентрациясы жеткіліксіз.
Осы өнертабыстың мақсаты платина немесе платина және метал промоторлары, галоген және тасымалдаушы - глинозем немесе сульфатталған алюминий оксидінен тұратын риформингтік катализаторлардың белсенділігі мен тұрақтылығын арттыру болып табылады.
Бұл мақсат катализаторларды регенерациялау, соның ішінде сутекті активтендіру, коксты жағу, тотықтырғыш хлорлау, тотықтырғыш кальцилеу және катализаторларды катализатордағы сульфат ионының концентрациясына жеткенге дейін сатылардың бірінде күкірті бар қосылыстармен өңдеумен қалпына келтіру арқылы жүзеге асырылады.
Өнертабыс мұнай өңдеу саласына, атап айтқанда бензин фракцияларын қайта құрудың катализаторларын қалпына келтіру әдістеріне қатысты.
Реформалау процесі дамыған сайын, катализаторлардың белгілі бір функцияларын реттейтін қоспалар енуіне байланысты катализаторлардың құрамы күрделене түседі.
Риформинг катализаторларының негізі платина болып табылады, ол тасымалдаушы - глинозем бетіне біркелкі таралады. Тасымалдаушының қышқылдылығын арттыру және реттеу үшін катализаторлар құрамына қышқыл промоторы - фтор немесе хлор енгізіледі.
Қазіргі уақытта қолданылатын катализаторлардың көпшілігінде металдың промоутерлері - рений, қалайы, кадмий, мырыш және басқалары бар. Металл промоутерлерінің мақсаты катализаторлардың тұрақтылығын арттыру немесе полициклдік құрылымдарды - кокс прекурсорларын гидрлеу арқылы немесе катализатор бетінде коксті белсенді металдар орталықтарының блоктауының әлсіреуімен және катализаторлардың жалпы кокс сыйымдылығының жоғарылауымен қайта бөлу арқылы жоғарылату болып табылады. Маслянский, Р.Н. Шапиро каталитикалық риформинг бензиндері. Химия баспасы, 1985, 94-104 бб.).
Риформинг катализаторларының металл орталықтарында, әсіресе құрамында рений бар катализаторларда, нафтенді дегидрлеу мен парафинді дегидроциклдендірудің негізгі реакцияларынан басқа, гидрогенолиз реакциялары жүреді - шикізат көмірсутектерінің метанға дейін ыдырауы, кокс шөгінділері тікелей катализатордың дезактивациясы бар металл орталықтарында. Жаңа және регенерацияланған катализаторларды іске қосу кезінде гидрогенолизді басу үшін оларды күкіртті сутек немесе күкіртті органикалық қосылыстармен өңдейді, бұл реактивтерді тотықсыздану сатысында сутегі бар газ ағынына өлшейді (КСРО патенті N 1094178, 27.12.96 п.). Кейбір жаңа катализаторлар сульфидті түрінде шығарылады, өндірістің соңғы сатысында күкіртті сутегімен өңделеді.
Құрамында сульфат ионы бар өнеркәсіптік риформингтік катализаторлар кеңінен қолданыла бастады (КСРО патенті N 775880, басылым 07.02.83). Мұндай катализаторлар іске қосылғанда алюминий сульфаты азаяды, нәтижесінде пайда болған күкіртсутек белсенді металл орталықтарын блоктайды және гидрогенолизді тежейді.
Өндіріс кезінде катализаторға енгізілген сульфат ионы алғашқы іске қосылған кезде толығымен пайдаланылады және оны катализаторлар құрамына қайта енгізу керек. Бұл кемшілік ұсынылған әдістің жақын аналогында жойылады (КСРО патенті N 1359957, басылым 27.12.96 - прототип).
Прототипке сәйкес катализаторды регенерациялау әдісі 1 суретте көрсетілген. Барлық регенерация процесі шартты түрде 8 кезеңге бөлінеді, ал катализаторды күкірті бар қосылыстармен өңдеуді алғашқы жеті кезеңнің кез келгенінде жүргізуге болады, осылайша бүкіл цикл аяқталғанға дейін қалпына келтірілген катализатор құрамында сульфатталған алюминий оксиді болады. келесі реакция схемасы:
Сурет 00000002

Сонымен, егер катализаторды күкіртті органикалық қосылыстармен (R1-S-R2) өңдеу не қоректендіру циклінің соңында, не сутектің активтену сатысында жүргізілсе (сурет 1, поз. 1-2), онда күкіртті сутек түзіледі, ол металда (Pt, Re) және алюминий оксидінде адсорбцияланады. Кокс күйіп кеткен кезде күкірт күкірті күкірт оксидтерінің түзілуімен және оларды тасымалдағышпен бекітумен тотықтырылады.
Тотығу сатыларында (1-сурет, поз. 4-6) катализаторға жанып, тасымалдаушымен тікелей бекітіліп, әртүрлі күкіртті қосылыстарды, соның ішінде оксидтерді беруге болады. Сондай-ақ, азот айналымы кезінде катализаторды сатысында күкіртсутек (1-сурет, 3-тармақ) немесе сатысында күкірт оксидтері беріле отырып, аралық кезеңдерде өңдеуге болады (1-сурет, 7-тармақ).
Тотығу сатысында катализаторларды күкірттендіру (1-сурет, поз. 4-6) күкірт қосылыстарының дисперсті жеткізілуін қажет етеді және катализаторлардың айналмалы немесе ленталы пештеріндегі реакторлардан тыс регенерациясы кезінде жүзеге асырылуы мүмкін.
Риформинг қондырғыларында катализаторды сутегі активтендіру сатысында қоректендіру циклінің соңында күкіртті сутегімен немесе күкіртті органикалық қосылыстармен өңдеудің нұсқалары қолданылады (1-сурет, 1-2-тармақ).
Бұл әдістің кемшіліктері: регенерацияның келесі тотығу кезеңдерінде (коксты жағу, 300-500oC, 60-80 сағат; тотығу хлорлау, 500-520oC 4-8 сағат; ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.