Разработка научных основ и технологии комплексной переработки отработанных катализаторов гидроочистки

• Автор: Перехода, Сергей Петрович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 164 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Назначение и характеристика катализаторов гидроочистки

1.2. Способы получения катализаторов

1.3. Характеристика носителей

1.4. Отравление и регенерация катализаторов

1.5. Существующие пути переработки отработанных катализаторов

1.6. Выбор основного направления исследований

Глава 2. Методика экспериментальных исследований

2.1. Характеристика объектов исследования

2.2. Описание лабораторных установок
2.2.1. Описание установки по изучению кинетики растворения оксида
молибдена VI отработанного катализатора растворами электролитов
2.2.2. Описание установки по получению гидроксида алюминия
2.3. Методики анализа
2.4. Выводы
Глава 3. Изучение кинетики и механизма растворения оксида молибдена VI из отработанного катализатора растворами электролитов
3.1. Результаты экспериментальных исследований по влиянию растворов минеральных кислот и карбоната натрия на кинетику Растворения оксида молибдена VI из отработанного катализатора
и их обработка
3.2. Моделирование кинетических кривых растворения по уравнению цепного механизма растворения оксидов
3.3. Моделирование процессов растворения
3.4. Определение оптимальных условий выщелачивания оксида молибдена VI из отработанных катализаторов гидроочистки
3.5. Результаты экспериментов по осаждению молибдена из растворов молибдата натрия в составе молибдата кальция ,
3.6. Выводы
Глава 4. Термодинамическое моделирование спекания системы
алюмооксидный остаток карбонат натрия
4.1. Методология проведения термодинамического моделирования
4.2. Термодинамический анализ системы алюмооксидный остаток карбонат натрия
4.3. Выводы
Глава 5. Получение из отработанных катализаторов глинозема и
коагулянтов
5.1. Получение глинозема из отработанных катализаторов
5.2. Синтез коагулянтов
5.3. Выводы
Глава 6. Разработка технологической схемы комплексной переработки
отработанных катализаторов гидроочистки
6.1. Принципиальные технологические схемы комплексной переработки отработанных катализаторов гидроочистки
6.2. Оценка техникоэкономической эффективности производства аммония молибденовокислого из отработанных катализаторов гидроочистки
Общие выводы
Список использованных источников


В процессах гидроочистки применение цеолитсодержащих катализаторов не имеет никаких преимуществ по сравнению с катализаторами, синтезированными на основе оксида алюминия без цеолита. Состав цеолитсодержащих катализаторов гидроочистки приведен в таблице 3 [9]. Содержание, % масс. Свойства молибденсодержащих катализаторов гидроочистки зависят не только от характеристик носителя, но также от свойств активных компонентов, способа и технологических параметров их нанесения. Часто для увеличения активности катализаторов гидроочистки в их состав вводят промоторы в виде оксидов щелочных металлов (Сб, К, ІЛ), фосфора, бора, циркония и др. Наиболее распространенным модификатором носителя катализаторов гидроочистки является оксид кремния, позволяющий улучшить их свойства. Некоторые катализаторы на основе оксида алюминия, потребляемые отечественными предприятиями приведены в Приложении 1. Приложении 2, 3 [], 4 [4]. Как следует из таблиц, различия между катализаторами, выпускаемыми отечественными и импортными производителями, незначительны. Исходным сырьем для производства катализаторов обычно служат соли каталитически активных металлов, оксиды, природные минералы. Выбор сырья определяется составом катализатора, содержанием примесей, дефицитностью вещества и его стоимостью. Сырье должно удовлетворять определенным требованиям: постоянство химического и фазового составов, отсутствие вредных примесей, необходимый размер частиц, нужная влажность и т. Значительное влияние оказывают способ и продолжительность перемешивания исходных составляющих, а также условия их транспортировки, загрузки и хранения []. Поверхность единицы объема катализатора определяется размером частиц (глобул) [], из которых слагается зерно катализатора, и плотностью их расположения (рис. Рис. Фазовый состав сырья может влиять на пористую структуру катализатора []. Так, оксид алюминия, полученный из байерита, имеет большую удельную поверхность и гораздо меньший диаметр пор, чем оксид алюминия из бемита. Около % катализаторов и носителей получают методом осаждения компонентов из растворов. Этот метод позволяет в широких пределах варьировать пористую структуру и внутреннюю поверхность катализаторов. Формование, термическая обработка. При производстве осажденных катализаторов растворяют практически чистые твердые соединения, перевод которых в раствор позволяет ускорить проведение последующих химических реакций. Для приготовления растворов исходных веществ либо используют готовые кристаллические соли, либо растворяют соответствующие оксиды, гидроксиды, карбонаты в кислотах или щелочах. Продукты гидролиза полимеризуются в комплексы - [Ме(ОН)т]пр<', где п зависит от условий гидролиза и природы металла и может изменяться в широких пределах. Состав раствора может в значительной степени изменяться во времени и зависит от природы катиона, pH среды, температуры, концентрации и т. Глубина гидролиза оказывает влияние, как на физические свойства осадков, так и на каталитические свойства катализатора. Следующая операция - осаждение - процесс образования твердой фазы в результате химической реакции при сливании растворов исходных компонентов. Переход растворенного вещества в осадок - совокупность двух процессов: образования зародышей твердой фазы и роста кристаллов [] или укрупнения гелеобразных частиц при одновременном их осаждении. Молибдаты кобальта или никеля осаждаются из водных растворов солей (нитраты никеля или кобальта и парамолибдат аммония) в присутствии суспензии гидроксида алюминия или алюмосиликата. При смешении происходит взаимодействие компонентов с образованием ко-бальт(никель)молибдатов, алюмоникель(кобальт)молибдатов, ашомомо-либдатов, алюминатов кобальта (никеля). Характер образующихся продуктов (состав, дисперсность, пористость, форма частиц) определяется температурой, интенсивностью перемешивания, pH среды, исходным составом раствора, его концентрацией, порядком слива растворов, условиями введения осадителя, присутствием модифицирующих добавок и их концентрацией. Форма частиц суспензий весьма разнообразна: близкая к сферической, игольчатая, палочкообразная и т. Твердую и жидкую фазы разделяют фильтрацией, центрифугированием или отстаиванием.