«Химия және химиялық технология» кафедрасы курстық жоба tpus 3317- «КӨмірсутек шикізатын өҢдеу технологиясы
жүктеу/скачать 281,16 Kb.
|
Базарбектің курстық жұмысы тексерілген
| Крекинг катализаторлары
Көп тонналы каталитикалық крекинг процестердің заманауи катализаторлар жоғары температураларда (500 – 800°С) жалған сұйылған немесе қозғалмалы катализатор қабатындағы аппараттарда интенсивті масса және жылу алмасумен жүргізіледі, сонымен қатар жоғары активтілік, талғамдылық және термотұрақтылық қасиетке ие болуы керек және регенерациялық, механикалық және басқа да эксплуатациялық қасиеттері бойынша жоғары талаптарға жауап беру керек. Каталитикалық крекингтің өндірістік катализаторлары көпкомпонентті жүйе болып табылады: матрица (тасымалдағыш); активті компонент – цеолит; қосымша активті және активсіз қоспалардан тұрады. Крекинг катализаторлар матрицасы тасымалдағыш функциясын орындайды – бетінде негізгі активті компонент – цеолит және көмекші қоспалар, және үлкенмолекулалық бастапқы шикізатты алдын ала крекингілеу әлсіз қышқылдық катализаторда болады. Заманауи каталитикалық крекинг катализаторының матрица материалы ретінде негізінен жоғары беттік көлемі және крекингке ұшырайтын шикізаттың үлкен молекулаларға жетуін қамтамасыз ететін оптималды кеуекті құрылымды синтетикалық аморфты алюмосиликат қолданылады. Аморфты алюмосликат цеолитқұрамды катализаторларға дейін негігі өндірістік крекинг катлизаторы ретінде қолданылды. Олар алюминий оксиді және кремний оксидінен тұратын қоспалардың әректеттесуі нәтижесінде алынады, мысалы сұйық әйнетктен Na2O·3SiO2 және күкірт қышқылды алюминий Al2(SO4)3. Аморфты алюмосиликаттың химиялық құрамы Na2O(Al2O3∙хSiO2) формуласымен көрсетуге болады. Негізінен өндірістік аморфты алюмосиликатағы алюминий оксидінің құрамы 6 – 30% мас. дейін барады. Алюмосиликаттар ионалмасушылық қасиетке ие, ал каталитикалық активтілікті беру үшін Na+ катионын Al3+ катионына ауыстыру үшін оны күкірт қышқылды алюминиймен өңдейді. Кептірілген және шынықтырылған аморфты алюмосиликаттар протонды және апротонды қышқылдықты көрсетеді. Температуралық шынықтырудың жоғарылауымен протонды қышқылдық орталықтар апротондыға айналады. Кпекинг катализаторының активті компоненті цеолит болып табылады, ол көмірсутекті шикізаттың мақсатты өнім түзе отырып екіншілік каталитикалық айналулар жүргізуге мүмкіндік береді. Цеолиттер (грек тілінен аударғанда цео – қайнаушы, литос – тас) келесі формуладағы үшөлшемді кристалды құрылымды алюмосиликат болып табылады: Me2/nO∙Al2O3∙xSiO2∙yH2O, Мұндағы n – Me металының катионының валенттілігі; x – силикатты модуль деп аталатын алюминий және кремний оксидтерінің қатынасы; y – су молінің саны. Қазіргі кезде табиғи және синтетикалық цеолиттердің құрылымымен, Me катионының түрімен, силикатты модульмен және кристализациондық су молукаласының санымен ерекшеленетін ондаған түрі бар. Цеолиттер құрылымы өзара канал немесе микроканалдар арқылы байланысқан кеуектердің көп мөлшерімен сипатталады, олардың өлшемдері әсерлесетін молекулалар өлшемдерімен салыстыруға келеді. Негізінен кеуектер каналдарға қарағанда диаметрі үлкен болады. Мысалы, шабазит типті цеолит 11,4 Å өлшемді 3∙1020кеуектер бар, әр кеуекке судың 24 молекуласы сияды. Шабазит каналдарының өлшемі 4,9 Å болады. қыздырылған кезде су шығарылып жұмартқа тәрізді құрылым түзіледі. Қыздырған кезде беттік көлемі 700 – 1000 м2/г жетеді. Сусызданған цеолиттер әртүрлі заттардың молекулаларын каналдардың өлшемдеріне байланысты талғамды түрде адсорбциялауға қабілетті. Әрине, егер адсорбцияланатын заттың диаметрі каналдың өлшемінен үлкен болса, онда цеолит ішіндегі кеуектерге ене алмайды (ситалық эффект). Мысалы, цеолиттің каналының диаметрі 4 Å болғанда диаметрі 4,9 Å нормал құрылымды көмірсутектердің молекулаларын адсорбциялай алмайды. Негізінен синтетикалық цеолиттің құрылымын A, X, Y, … L және т.б. латын әріптерімен белгілейді. Әріптердің алдында алюмосиликаттағы алюминийдің теріс зарядын компенсациялайтын метал катионының формуласын қояды. Мысалы, СаХ – кальцийлік алмасу формасындағы Х типті цеолитті білдіреді; LaY, ReY –лантанды және сирек жерсілтілік формадағы Ү цеолит. Цеолиттерді силикатты модульдің х өлшеміне байланысты келесі құрылымдық типтерге бөледі: Цеолит түрі х Цеолит А 1,8 – 2,0 Цуолит Х 2,3 – 3,0 Цеолит Ү 3,0 – 6,0 Эрионит (цеолит Т) 6,0 – 7,0 Морденит 8,3 – 10,7 Цеолит L 10,0 – 35,5 Шетелде цеолиттер басқаша классифицияланады: цеолит түрін көрсететін әріп алдыда алынған цеолит адсорбциялайтын молекуланың максималды диаметрін көрсететін сан қояды. Осы классификацияға бойынша NaA цеолитіне 4А цеолиті сәйкес келеді, СаА цеолитіне – 5А, NaХ цеолитіне– 13Х, СаХ цеолитіне – 10Х және т.б. жүктеу/скачать 281,16 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|