Ответы на экзаменационные вопросы № 1-27 по дисциплине «Теоретические основы химической технологии топлива и углеродных материалов» (Типы и назначения химических процессов. Каталитический гидрокрекинг нефтяного сырья), страница 12

1 стадия (протонирование олефина к-той):

3.

17. Каталитическое О-алкилирование

- назначение процесса: производство высокооктанового кислородсодержащего компонента автобензинов, МТБЭ. ОЧ по моторному методу 98 - 103 по исследовательскому 115 - 135, Добавляют не более 15 % в бензин. Эфиросодержащие бензины характеризуются большей полнотой сгорания и меньшей токсичностью газовых выбросов.

Катализаторы о - алкилирования. (Серная кислота,фосфорная кислота, оксид алюминия, борная кислота, цеолиты). Наибольшее распространение получили сульфидирующие ионообразные смолы. Они характеризуются высокой активностью, продолжительным сроком службы, удобными размерами и   формой   гранул,   позволяющих   использовать   его одновременно  каккатализатор  и ректификационную насадку.    Сочетание    реактора    с    ректификатором позволяет:     1) Обеспечить    практически    полную конверсию; 2) проводить процесс при более низком давлении   иболее  эффективно   использовать  тепло реакции    для    проведения    процесса   ректификации непосредственно в реакторе. 3) Упростить аппаратурное оформление исократить металлоемкость.

1.

2.

18.ОВ-процессы нефтеперер-ки

В нефтепереработке из каталитических ОВ-процессов используются следующие:

-паровая конверсия УВ с получением Н₂

-окислительная конверсия Н₂S в элементарную S (процесс Клауса)

-окислит. демеркаптанизация сжиженных газов и бензинов. фракций

-гидрирование/дегидрование нефт. Фракций

19. Окислительно-восстановительные процессы (паровая конверсия водорода).

Цель:  получение водорода для  гидрогенизационных процессов. Сырье: природ газ.

Наиболее благоприятное сырьё - метан, В природном газе метана до 99%. Первая реакция сильно эндотермическая и термодинамически высокотемпературная.     Вторая     реакция     идёт с выделением тепла, для нее нужны низкие температуры. Давление оказывает    отрицательное    влияние    на равновесие основной реакции, но выгодно поддерживать высокое    давление,    т.к.    в    дальнейшем    водород используется на установках под высоким давлением. В    качестве   побочной   реакции   идет   выделение элементарного углерода:

Вероятность выделения углерода повышается при росте числа углеродных атомов в молекуле сырья. Для снижения доли образования углерода промышленные процессы проводят при двух- и более кратном избытке водяного пара Паровая конверсия может протекать без катализатора при t = 1250-1350 ⁰С. Применение катализатора позволяет снизить температуру до 800-900 ⁰С.

Наиболее активный катализатор - Ni на Аl₂0_3.

20. ОВ-процессы (процесс получения элементарной серы – Клауса).

Сероводород, который получают с гидрогенизационных процессов обычно используют для производства элементарной серы. Наиболее эффективный процесс получения элементарной серы - это процесс каталитической окислительной конверсии. 3) Стадия термического окисления сероводорода до SO₂. По первой реакции расходуется до 70 % сероводорода, при этом выделяется значительное количество тепла, которое должно быть утилизировано перед второй стадией. Тепло, которое выделяется во второй стадии позволят перевести каталитический процесс при достаточно низкой температуре и большей объемной скорости без системы съема тепла. Процесс термического окисления сероводорода проводят в топке, смонтированной в одном агрегате с котлом утилизатором. Объем воздуха поступающего в зону горения должен быть строго дозирован, чтобы обеспечить для второй стадии требуемое соотношении SO₂ и сероводорода. Температура продуктов сгорания 1100 - 1300, вывод серы из реакционной системы, образовавшейся при второй реакции , приводит к увеличению степени конверсии сероводорода до 95 %, поэтому каталитическую конверсию проводят в две ступени с выводом     серы     на     каждой     ступени. В высокотемпературной зоне с повышением давления степень превращения сероводорода снижается. В каталитической зоне повышение давления наоборот ведет к увеличению степени конверсии, т. к. давление способствует конденсации элементарной серы и более полному выводу ее из зоны реакции, В качестве катализаторов используют бокситы на основе оксида алюминия.