Термодинамические основы процесса регенерации палладиевого катализатора с использованием сверхкритического флюидного экстракционного процесса

• Автор: Сагдеев, Камиль Айратович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 122 с. : ил.

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ИК-спектроскопия

БТК-фракция

сверхкритический

сверхкритический диоксид углерода сверхкритический флюид сверхкритическая флюидная экстракция инфракрасная спектроскопия бензол-толуол-ксилольная фракция диметилсульфоксид дифференциально-термический анализ методика выполнения измерений
СОДЕРЖАНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. КАТАЛИЗ И МЕТОДЫ РЕГЕНЕРАЦИИ КАТАЛИЗАТОРОВ

1.1 Катализ и катализаторы
1.2 Гидрирование непредельных углеводородов на палладиевом катализаторе
1.3 Традиционные методы регенерации катализаторов
1.3.1 Регенерация катализаторов риформинга
1.3.2 Регенерация катализаторов гидроочистки
1.3.3 Регенерация катализаторов селективного гидрирования диеновых углеводовородов в пиробензине
1.4 Анализ методов, включая возможность сверхкритических технологий, в задаче регенерации катализаторов с точки зрения удовлетворения требованиям энерго- и ресурсосбережения, а также решения
экологических проблем
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 2.СВЕРХКРИТИЧЕСКИЕ ФЛЮИДНЫЕ СРЕДЫ И ИХ СВОЙСТВА.
2.1 Природа флюидного сверхкритического состояния
2.2 Характер изменения свойств веществ в околокритической области состояния
2.3 Растворимость веществ в сверхкритических флюидных средах
2.4 Экспериментальные методы исследования растворимости
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1 Экспериментальные исследования растворимости веществ
в СКФ-средах
3.1.1 Методика проведения экспериментальных измерений
3.1.2 Результаты контрольных измерений растворимости
3.1.3 Оценка погрешностей результатов измерений
3.2 Экспериментальные исследования теплоемкости
3.2.1 Методика измерения изобарной теплоемкости СР
3.2.2 Результаты контрольных измерений теплоемкости
3.3 Экспериментальная установка для исследования тепловых эффектов
3.3.1 Методика проведения экспериментальных измерений
3.3.2 Контрольные измерения энтальпии растворения бинарной системы
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 4. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДЕЗАКТИВИРУЮЩИХ КАТАЛИЗАТОР СОЕДИНЕНИЙ И ИХ РАСТВОРИМОСТЬ В ЧИСТОМ И МОДИФИЦИРОВАННОМ ПОЛЯРНОЙ ДОБАВКОЙ СК-С
4.1 Анализ веществ, дезактивирующих палладиевый катализатор гидрирования
4.2 Теплоемкость полиизопрена в широком диапазоне изменения температуры
4.3 Тепловой эффект растворения полиизопрена в СК-С
4.4 Растворимость полиизопрена в чистом СК-С
4.5 Растворимость полиизопрена в СК-С02, модифицированном полярными добавками
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 5. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СК-С02 ЭКСТРАКЦИОННОГО ПРОЦЕССА РЕГЕНЕРАЦИИ ПАЛЛАДИЕВОГО КАТАЛИЗАТОРА
5.1 Кинетика регенерации палладиевого катализатора с использованием СК-С02 экстракционного процесса
5.2 Подбор эффективного сорастворителя
5.3 Кинетика регенерации палладиевого катализатора с использованием сверхкритического флюидного С02-экстракционного процесса с участием полярного сорастворителя
5.4 Результаты анализа характеристик отработанного и регенерированных образцов катализатора

полимеризационные процессы на катализаторе, т.е. рост перепада давления (АР) и повышение температуры по слоям катализатора.
При достижении высокого АР = 3,0 кгс/см2 или предельно высокой температуры по катализаторному слою 180° С, реактор останавливается на реактивацию катализатора, которая заключается в продувке горячим водородом. Температура и продолжительность процесса реактивации зависят от причины останова реактора.
Существует два режима реактивации:
- продувка горячим водородом при 250° С в течении 8 часов, если реактор остановлен по высокой температуре катализаторного слоя (до 180° С) из-за потери активности катализатора без существенного увеличения АР;
- продувка горячим водородом при 415° С, в течение 15 часов, если реактор остановлен по недопустимо высокому АР (до 3,0 кгс/см2).
Горячая обработка водородом (реактивация) устраняет почти полностью отложения полимеров, т.е. после этой операции АР нормализуется, а активность катализатора восстанавливается.
Реактивация проводится между циклами работы реактора, но не более 4-х раз, так как это приводит к сокращению длительности рабочего цикла реактора.
С целью достижения полного сжигания смол и коксовых отложений проводится окислительная регенерация катализатора, которая включает в себя следующие стадии:
- продувка холодным метаном или азотом для освобождения пор катализатора от сырья и водорода;
- разогрев до 200° С по всем слоям катализатора горячим метаном или азотом во избежание конденсации водяного пара, который будет далее подаваться на регенерацию;
- пропарка катализатора паром при 250° С в течение 10-15 часов для удаления с поверхности шариков катализатора основного количества смол, полимеров;