Энерго- и ресурсосберегающие каталитические процессы переработки легкого углеводородного сырья

• Автор: Цадкин, Михаил Авраамович
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 424 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Новые каталитические процессы переработки легких углеводородных фракций в легкие олефины

1.1. Каталитический пиролиз углеводородного сырья. Литературный обзор.

1.1.1. Катализаторы пиролиза.

1.1.2. Механизм и кинетика каталитического пиролиза

1.1.3. Коксообразование в процессах каталитического пиролиза

1.1.4. Различные виды сырья в процессах каталитического пиролиза.

1.2. Новые катализаторы пиролиза углеводородов бензиновых

фракций. Экспериментальное исследование

1.2.1. Выбор катализаторов пиролиза

1.2.2. Закономерности и механизм каталитического пиролиза угле водородов на хлоридах щелочноземельных металлов
1.2.2.1. I Кинетическое моделирование каталитического пиролиза уг
леводородов на хлоридах щелочноземельных металлов
1.2.3. Каталитический пиролиз углеводородов прямогонных бензиновых фракций и рафинатов на хлоридах металлов
1.2.4. Пиролиз углеводородов бензиновых фракций термодеструктивных процессов на хлоридах металлов.
1.3. Разработка форм катализаторов на основе хлорида бария для
промышленного применения.
1.3.1. Получение и свойства гранулированных барийсодержащих
катализаторов
1.4.
1.4.2.
1.5.
Глава 2.
Глава 3.
3.1.1.
3.1.1.1.
Эффективность технологических форм металлхлоридных катализаторов в процессе термокаталитического пиролиза
бензинов
Окислительная регенерация отработанных металлхлоридных катализаторов.
Кинетическая модель регенерации барийсодержащих
катализаторов.
Моделирование процесса регенерации катализатора в
аппарате с неподвижным слоем
Расчет режима работы аппарата регенерации бариевого
катализатора с неподвижным слоем
Оценка оптимальных параметров процесса
каталитического пиролиза
Новый процесс каталитической переработки углеводородов светлых фракций высокосернистой нефти и нефтебитумов
I Каталитическая сероочистка высокосернистых угле
водородных фракций на металлхлоридных катализаторах.
Экспериментальное исследование
Совершенствование технологии получения высокооктановых компонентов моторных топлив сернокислотным
алкилированием
Актуальные проблемы в области получения высокооктановых компонентов бензинов. Литературный обзор. Современные направления в совершенствовании технологии сернокислотного алкилирования изоиарафинов
олефинами.
Развитие представлений по химии и физикохимии процесса
3.1.1.2. Катализаторы процесса
3.1.1.3. Изменение сырьевой базы сернокислотного алкили
рования
3.1.1.4. Технология и аппараты процесса.
3.1.2. Закономерности формирования эмульсий при струйном
смешении турбулентных потоков.
3.2. Новый контактор для сернокислотного алкилирования изобутана олефинами. Экспериментальное исследование
3.2.1. Опытный контактор диффузорконфузорной конструкции.
3.2.2. Гидродинамический режим работы струйного
контактора
3.2.3. Тепловой режим работы контактора.
3.2.4. Исследование сернокислотного алкилирования изопарафинов олефинами в новом трубчатом контакторе
3.3. Исследование возможности применения бензинов
термодеструктивного происхождения в качестве сырья процесса сернокислотного алкилирования
3.3.1. Состав бензина термического крекинга как потенциального сырья процесса алкилирования.
3.3.2. Бензин термического крекинга в процессе сернокислотного алкилирования
Глава 4 Некоторые прикладные разработки в связи с исследова
ниями каталитических процессов переработки и получения
легких углеводородных фракций.
4.1. Разработка нормативной технической документации по
процессам каталитического пиролиза бензинов, производства солевых катализаторов и сернокислотного алкилирования в струйном контакторе.
4.2. Предложения по применению барийсодержащего
катализатора для выработки бензиновых компонентов моторных топлив
4.3. Получение компонентов моторных топлив абсорбцией
олефинов С4 отработанной кислотой процесса сернокислотного алкилирования
Заключение.
Выводы.
Список цитируемой литературы


При этом, наряду со спеканием, происходит растрескивание катализатора 8. Другим фактором, ускоряющим процесс спекания, является воздействие паров воды при высокой температуре . Показано, например, что обработка паром при К и местные перегревы до К на воздухе приводят к уменьшению поверхности алюмосиликатного катализатора и объема пор 9. В условиях высокотемпературного каталитического пиролиза эти проблемы стоят наиболее остро. Проведение регенерации катализаторов в высокотемпературных условиях может привести к необратимым изменениям структуры катализатора. Увеличение температуры регенерации алюмосиликатных катализаторов выше температуры катализа приводит к разрушению норовой структуры, ауА0з уже при температуре выше К переходит в неактивную модификацию, что, помимо того, резко снижает прочность на раздавливание 0. Таким образом, регенерация катализаторов пиролиза сопряжена с рядом трудностей, для устранения которых наиболее желателен режим температур от 3 К до температуры катализа 0. На основании вышеизложенного, представляются более приемлемыми каталитические системы, обладающие низкой закоксовываемостыо или некоторыми ингибирующими новообразование свойствами и обеспечивающие селективную газификацию продуктов уплотнения. Такого рода каталитические системы могут быть использованы при пиролизе различных видов сырья, в том числе и высококипящих углеводородных фракций, проблема переработки которых становится все более актуальной и значимой в научном и практическом плане. К традиционным видам сырья термического пиролиза наряду с легкими углеводородами относятся прямогонный бензин и деароматизированная бензиновая фракция рафинат. При использовании последнего возможно получение до ,3,7 мае. В каталитических процессах использование этих видов сырья позволяет достигать более высоких показателей по выходу низших олефинов. Однако, в последние годы все сильнее ощущается дефицит бензинового сырья, имеющего температуру конца кипения К. В связи с этим остро встает вопрос о расширении сырьевой базы процесса пиролиза. В плане расширения сырьевых возможностей процесса, следует принять во внимание такие виды сырья, как утяжеленный бензин прямой гонки, дизельную фракцию, широкую фракцию легких углеводородов ШФЛУ и т. Широкое вовлечение в процесс пиролиза бензиновых фракций помимо прямогонного бензина, в том числе низкокачественных бензинов вторичных процесссов переработки нефти с повышенным содержанием неуглеводородных примесей и непредельных соединений 3, также представляет прак
тический интерес с точки зрения экономии нефтяных ресурсов. Данных по их систематическому изучению в качестве сырья процессов каталитического пиролиза явно недостаточно. Утяжеленный бензин прямой гонки с концом кипения 4 К при каталитическом пиролизе на ванадиевом катализаторе в температурном интервале К дал выход этилена , пропилена ,0,4 , фракции С4 8,,4 , в т. В жидких продуктах выход бензола составил 7,,5 на сырье 1. Для фракций тяжелого бензина с концом кипения 6 К отгона и 9 К отгона установлено, что выход этилена и пропилена на 1,,5 выше, чем на исходном тяжелом бензине и приближается к результатам каталитического пиролиза прямогонного бензина. На результаты каталитического пиролиза по выходу и распределению основных продуктов может влиять не только углеводородный состав сырья, но и содержание в нем серу, кислород и азотсодержащие соединений 4. Установлено ингибирующее действие серусодержащих соединений как на распад углеводородов и выход целевых продуктов, так и на выход кокса, тогда как азотсодержащие добавки не оказывают отрицательного влияния на процесс пиролиза в присутствии ванадата калия. Осаждение на катализаторе даже 0,5 мае. Следовательно, использование низкокачественных бензиновых фракции, несмотря на очевидные экономические выгоды будет иметь в данном случае дополнительные сложности в аппаратурном оформлении и другие технологические трудности. В ряду сырьевых объектов бензин керосиновая фракция отмечено, что с увеличением молекулярной массы сырья снижается выход низкомолекулярных олефинов .