Каталитического риформинга

Для констант скоростей гетерогенно-каталитического разложения NOa на катализаторах СиО - — А12Оз и СеО2 — А12О3 Викстром и Ноуб предложили следующие эмпирические выражения:

В настоящее время отсутствует единая точка зрения относительно кинетики и механизма каталитического разложения NO. По данным Гиншельвуда и Грина [269], кинетическое уравнение может быть представлено следующим образом:

Как показывают данные этой таблицы, энергия активации каталитического разложения окиси азота на несколько десятков ккал/моль ниже энергии активации гомогенной реакции

Механизм каталитического разложения азота при этом может быть представлен в виде

Механизм Винтера позволяет, следовательно, объяснить невысокое значение энергии активации каталитического разложения NO, первый порядок реакции по отношению к NO и тормозящее влияние кислорода.

Были предложены и другие объяснения кинетики каталитического разложения NO в присутствии металлических и окисных катализаторов. Согласно Бахману и Тэйлору [270], уравнение скорости каталитической реакции имеет вид ,

Сакайда и др. [276] измерили скорость каталитического разложения NO в смеси с N2 на платиново-никелевом катализаторе (0,1% Pt + 3% Ni), нанесенном на алюмо-геле. Опыты выполнены в динамических условиях в диапазоне температур 700 — 800 °К. Начальные давления NO составляли от 3,06 до 49,2 мм рт. ст. В этих условиях, со-

9 близка к единице, Фразер и Даниельс [274] рассчитали поверхностные концентрации NO. Вычисления выполнены на основании теории абсолютных скоростей и экспериментальных значений скоростей разложения окиси азота. По данным авторов работы [274], концентрации NO на поверхности окислов А12О3, CaO, Ga2Os, ZrO2 и ZnO при температуре Г=1313°К, составляют соответственно 1,3 -1010; 0,96- 109; 0,77- 108; 2,5- 108 и 1,1 -108 молекул/см2. При образовании монослоя концентрация NO на поверхности катализатора должна составлять около 1016 молекул/см2. Эта величина превышает в 10е — 103 раз значения поверхностных концентраций NO, вычисленных Фразером и . Даниельсом [274]. Для объяснения указанного расхождения авторы работы. [274] предположили, что адсорбция NO на окислах А12О3, СаО, Ga2O3, ZrO2 и ZnO протекает селективно. Это предположение критиковал Голодец [284]. По мнению автора работы [284], кинетические данные Фразера и Даниель-са [274], установленные для А12О3 и Zr02, соответствуют кинетике 1-го порядка лучше, чем кинетике нулевого порядка. Известно, однако, что значения поверхностных концентраций реагента, рассчитанные на основе теории абсолютных скоростей реакций, существенно зависят от порядка реакции. Таким образом, в настоящее время остаются еще нерешенными вопросы, касающиеся кинетики каталитического разложения окиси азота, а также механизма гетерогенной реакции. Согласно авторам работ [269 — 281], молекулярный азот образуется при непосредственном взаимодействии адсорбированных молекул окиси азота. Однако в опытах Мюллера и Барка [268] установлено, что при разложении NO на медной спирали в

Скорость каталитического разложения перекиси водорода в соответствии с приведенной схемой выражается уравнением [11]

Таблица 7.22. Термодинамические и кинетические величины, характеризующие равновесие и кинетику каталитического разложения перекиси водорода [5]

Рис. 181. Электронагревный ЖРД каталитического разложения гидразина

Методика определения сроков эксплуатации змеевиков печей установок каталитического риформинга, отработавших проектный ресурс (РД РТМ 38.14.006-86).

Методика определения сроков эксплуатации змеевиков печей установок каталитического риформинга, отработавших проектный ресурс (РД РТМ 38.14.006-86).

установка каталитического риформингаЛ-35-11-1000 -1976

установка комбинированная каталитического риформинга бензина и гидроочистки дтзельного топлива «ЖЕКСА» -1970

В связи с широким внедрением процессов каталитического крекинга и особенно каталитического риформинга повысилось октановое число бензинов.

В период 1971—1976 гг. вступил в строй ряд мощных установок по первичной переработке нефти, что позволило не только значительно повысить производительность труда, но и снизить удельные капиталовложения на-строительство новых установок. В настоящее время началось внедрение новых технологических установок по первичной переработке нефти мощностью 12 млн. т в год, установок каталитического риформинга мощностью 600 тыс. т и гидроочистки топлив 2 млн. т в год. Советскими нефтепереработчиками создана первая комбинированная установка 1, объединяющая несколько процессов: элек-трообессоливание нефти, атмосферную перегонку и каталитический риформинг прямогонного бензина. Эта установка вырабатывает не полуфабрикат, а готовую

Широкое применение получили процессы каталитического риформинга бензинов прямой гонки, гидроочистка бензинов и другие передовые процессы. В настоящее время примерно 45% общего производства бензина выпускается с октановым числом не ниже 90. Имеется тенденция к увеличению производства высокооктанового бензина.

Повышение степени сжатия в двигателях внутреннего сгорания вызвало необходимость еще более повысить октановое число автомобильного бензина. Для этого потребовались новые технологические процессы, одним из которых стал каталитический риформинг. При помощи этого процесса стало возможным получать высокооктановые компоненты бензина из низкооктановой прямогон-ной бензино-лигроиновой фракции. Этот процесс впервые был применен в США в 1949 г., а промышленное применение его началось с 1952 г. и продолжается до настоящего времени. При этом одновременно снижается роль термического крекинга, на долю которого в 1946 г. приходилось 43%, а в 1970 г. — 12,4%. Доля каталитического риформинга в 1970 г. достигла 20%, доля каталитического крекинга в том же году — 42,1%. Наибольшее применение каталитический крекинг имеет и виде процесса платформинга. Второе место занимает ультраформинг. Для производства высокооктановых компонентов бензина применяется также каталитическая полимеризация непредельных углеводородов газов Термического и каталитического крекинга. Многие нефтеперерабатывающие заводы США имеют алкилирующие установки. Кроме получения компонентов бензина алкилирование применяется и для производства нефтехимических продуктов (этилбензола — сырья для производства стирола и синтетического каучука).

Заводы, строящиеся в последние годы, оснащаются в основном установками каталитического крекинга и для коксования тяжелых остатков. Широкое применение получил процесс каталитического риформинга. Высока доля вторичных процессов. В послевоенные годы наряду со строительством новых заводов идет реконструкция старых обычно со значительным увеличением их мощности.

Доля бензина в общем потреблении нефтепродуктов составляет около 50%, Большинство нефтеперерабатывающих заводов Австралии оснащено передовой техникой. Имеются установки каталитического крекинга, каталитического риформинга, гидроочистки, полимеризации, алкилирования и др. Большинство австралийских заводов перерабатывают смесь тяжелой нефти со Среднего Востока и легкой из Индонезии. С открытием нового нефтяного месторождения в районе Басс-Стрейт (нефть которого легче импортной) заводы перешли на переработку этой нефти.

Котел-утилизатор КУ-201 предназначен для охлаждения уходящих дымовых газов технологических печей каталитического риформинга и гидроочистки в количестве 314 тыс. м3/ч с температурой около 530°С. Производительность котла 32 т/ч перегретого пара давлением 3,7 МПа с температурой 380°С.