Процессы гидрогенизации тги.

1. Гидрирование(присоед. водорода) - это процесс превращения органических соединений под действием молекулярного водорода. Реакции гидрирования экзотермичны. Увеличение скорости р-ии возможно путем использования гетерогенных катализаторов. Наиболее часто применяемые катализаторы гидрирования - это металлы переменной валентности, их сульфиды и оксиды. Как правило, они являются проводниками или полупроводниками электричества. Процессы гидрирования можно разделить на три группы:

1) присоединение водорода по ненасыщенным связям; 2) реакция гетероатомного соединения с водородом, приводящая к отщеплению веществ, не содержащих углерод;3) реакции соединений с водородом, сопровождающиеся расщеплением углерод-углеродных связей (деструктивное гидрирование, гидрокрекинг).

Иногда две последних объединяют в одну группу реакций деструктивного гидрирования с расщеплением связей. Основное отличие реакций второй от третьей состоит в их практической необратимости.

Эти реакции часто проводятся при переработке фракций нефти для снижения их средней молекулярной массы и повышения выхода светлых фракций; при удалении коксовых отложений в процессах крекинга; при получении химической продукции из углей и др.

Катализаторы гидрирования-дегидрирования обладают различной активностью и чувствительностью к каталитическим ядам. Наиболее сильные яды - это гетеросоединения, в первую очередь серосодержащие. От них сырье. В связи с этим катализаторы гидрирования должны подбираться таким образом, чтобы по возможности процессы деструкции были исключены. По скорости гидрирования ненасыщенные углеводороды располагаются в ряд: ацетиленовые >диены >олефины >нафталин >бензол.Большое различие в скоростях позволяет селективно гидрировать смеси углеводородов различных классов. Селективность процесса определяется не только различием в скоростях гидрирования углеводородов и их производных разных классов, но и видом активных центров катализаторов, которые по-разному адсорбируют и активируют функциональные группы.

Каталитические процессы переработки нефти

Каталитический крекинг нефтепродуктов более широко применяется, по сравнению с термическим крекингом, для производства легких моторных топлив. Это вызвано несколькими причинами: получением бензина с более высокими октановыми числами, чем при термическом крекинге; большей удельной производительностью установок каталитического крекинга; более мягкими температурными условиями процесса.

Основное отличие каталитического крекинга от термического состоит в том, что в присутствии ионных катализаторов наблюдается не гомолитический, а гетеролитический разрыв связей С-С, при этом происходит изменение механизма с радикально-цепного на ионно-цепной. В качестве катализаторов крекинга используют вещества с кислотной функцией типа алюмосиликатов, оксиды алюминия и др.

Каталитический крекинг проводят при температуре 450-480 °С в течение ~1 с, как правило, при атмосферном давлении и разбавлении водяным паром. Это способствует смещению равновесия реакции, идущей с увеличением объема, в сторону продуктов, а также снижает коксообразование. Осаждение твердых продуктов реакции на активных центрах катализатора отравляет его, и для очистки поверхности кокс выжигают горячим воздухом. Как и в случае термодеструкции, при каталитическом крекинге повышение температуры приводит к увеличению выхода газообразных и снижению выхода жидких углеводородов. При этом средняя молекулярная масса веществ газовой и жидкой фаз снижается, а также увеличивается коксообразование.

Ингибиторы - соединения с основной функцией, которые могут связывать активные частицы, и уменьшать скорость процесса. Увеличить его скорость можно за счет дополнительного инициирования, используя небольшие добавки олефинов в реакционную массу.