Гидрогенизационные процессы переработки нефти и газа

Август 1, 2022

Главная
Химия
Гидрогенизационные процессы переработки нефти и газа

Содержание

2. 2. В процессах Гидрорекинга и Каталитического Риформинга Использование Н2 продляет срок службы катализатора, препятствует коксообразованию и
3. Продукты высокооктановый бензин гидрокрекинга: реактивное или дизельное топливо ( в завис. смазочные масла от условий котельное
4. Гидрокрекинг. Сырье гудрон и тяж.нефтяные остатки Одностадийный Условия: 400-500оС, 7.0-20 МПа катализатор бифункциональные, оксидные Продукты: Удаляется
5. Гидрокрекинг Сырье:тяж.нефтяные фракции (вакуумный газойль) (Одностадийный либо двуступенчатый) Условия: 370-450оС, 10.0-24 МПа (проц. высокого давления) катализатор
6. Реакции протекающие в условиях гидрокрекинга 1. Гидрирование алифатических двойных связей 2. Частичное Гидрирование полициклической ароматики
7. 3. Гидрирование гетероатомных соединений
9. 4. Гидрогенолиз алканов и акильных боковых цепей
10. В одноступенчатом гидрокрекинге и на 2 стадии двуступенчатого применяются бифункциональные катализаторы: WO3, MoO3, NiO, Со2О3, WS3,
11. Природа активных центров оксидов и сульфидов металлов WO3, MoO3, NiO, Со2О3, WS3, MoS3, NiS, Со2S3 -
12. При нагревании: Zn Zn + + e Ионизация атомов цинка Zn + Zn + Zn 2+
13. На поверхности катализаторов есть свободные электроны При взаимодействии с ними молекулы УВ подвергаются гомолитическому распаду Механизм
14. Большинство пром. Сульфидных Катализаторов гидрокрекинга являются р-полупроводниками Избыточная сера в сульфидах обусловливает образование дырок Под влиянием
15. R . . H + + + H . . + + + R + H
16. Превращения алканов в процессе гидрокрекинга Крекинг Протекает с участием кислотных центров
17. Гидрогенолиз На гидригующих активных центрах Изомеризация На кислотных центрах Радикальный механизм
18. Крекинг Изомеризация Участие обоих центров катализатора: Гидрирующих-дегидрирующих И изомеризующих ПП: реакции дегидрирования Образование олефинов Олефин далее
19. Соотношение между Крекингом Изомеризацией гидрогенолизом Определяется а) соотношением между кислотной и гидрирующей-дегидрирующей функцией кат. б) давлением
20. Превращения нафтенов в процессе гидрокрекинга 1. Крекинг боковых цепей Происходит на кислотных центрах Крекинг и Гидрогенолиз
21. Изомеризация Циклогексаны Алкилциклопентаны Бициклические Производные декалина и пенталаны Гидридиндана
22. Деструктивная изомеризация Превращения ароматических Углеводородов в процессе гидрокрекинга Гидрирование С последующим расщеплением циклогексановых колец Гидрирование Крекинг
23. 1. В основном гидрируются полициклические АУ 2. Незамещенные АУ гидрируются в первую очередь Закономерности гидрирования АУ
24. Полициклические арены (ПЦА) гидрируются Алюмосиликаты (компоненты кат.) ввиду больших размеров молекул ПЦА – предпочтительнее цеолитов (малые
25. Повышенное давление и более низкие Т гидрокрекинга (по сравнению с риформингом) не способствуют Дегидроциклизации, однако П.П.
26. 2. Реакция диенового синтеза Способствует повышенное давление в процессе гидрокрекинга
27. Крекинг АУ Деалкилирование На кислотных центрах катализатора Механизм аналогичен деалкилированию при каталитическом крекинге (см. ранее) Изомеризация
29. Скачать презентацию

Слайд 2

2. В процессах Гидрорекинга и Каталитического Риформинга
Использование Н2 продляет срок службы

катализатора, препятствует
коксообразованию и отравлению кат.

3. В процессах Гидроочистки нефтей удаляются
серосодержащие и др. гетероатомные соединения
Гидроочистке подвергаются также мазуты и сырье для процессов
кат. Крекинга и риформинга

Гидрокрекинг

Сырье: тяжелые нефтяные дистилляты,
нефтяные остатки(мазут, гудрон),
тяжелые и высокосернистые нефти

Слайд 3

Продукты высокооктановый бензин
гидрокрекинга: реактивное или дизельное топливо
( в завис. смазочные масла
от

условий котельное топливо
и сырья)

Гидрокрекинг

Одноступенчатый
В одной стадии
гидрирование, крекинг
и гидроочистка

Двуступенчатый
А) Стадия гидроочистки
и частичного гидрирования
Б) стадия гидрокрекинга

Слайд 4

Гидрокрекинг. Сырье гудрон и тяж.нефтяные остатки
Одностадийный
Условия: 400-500оС, 7.0-20 МПа
катализатор

бифункциональные, оксидные

Продукты: Удаляется до 98% серы
Газ (3-5%)
бензиновая фракция 30-175оС (12-22%)
фракция 170-370оС (30-60%)
газойлевая фракция 370-450оС (20-10%)
Остаток Т более 540оС (40-5%) –
котельное топливо

Слайд 5

Гидрокрекинг
Сырье:тяж.нефтяные фракции (вакуумный газойль)
(Одностадийный либо двуступенчатый)
Условия: 370-450оС, 10.0-24 МПа

(проц. высокого давления)
катализатор бифункциональные, оксидные

Продукты: Газ
бензиновая фракция
газойлевая фракция (легкие или тяжелые)
остаток с Т более380оС (мазуты)- котельное топливо либо сырье для кат. рекинга

Слайд 6

Реакции протекающие в условиях гидрокрекинга
1. Гидрирование алифатических двойных связей
2. Частичное Гидрирование

полициклической ароматики

Слайд 7

3. Гидрирование гетероатомных соединений

Слайд 8

Слайд 9

4. Гидрогенолиз алканов и акильных боковых цепей

Слайд 10

В одноступенчатом гидрокрекинге и на 2 стадии двуступенчатого
применяются бифункциональные катализаторы:
WO3, MoO3,

NiO, Со2О3, WS3, MoS3, NiS, Со2S3,
Металлы (Pt, Ni) на кислом носителе
(Al2O3, цеолиты, алюмосиликаты)

Содержат Каталитические центры двух типов

Гидрирующие

Крекирующие,
Изомеризующие

Например: кат:
Pt, Ni на носителе

Атомы металла –
гидрирующие активные центры
Кислотные центры носителя (протон и апротон) –
центры изомеризации и расщепления

Слайд 11

Природа активных центров
оксидов и сульфидов металлов
WO3, MoO3, NiO, Со2О3, WS3,

MoS3, NiS, Со2S3
- полупроводники

В полупроводниках
переход из валентной зоны
в зону проводимости
требует преодоления эн. Барьера
(Энергия активации
электропроводности Еа)

Запрещенная зона

Свободная зона,
проводимости

Валентная зона

Еа

Поэтому оксиды Ме начинают проводить только при нагревании

Слайд 12

При нагревании:
Zn
Zn
+
+ e
Ионизация атомов цинка
Zn
+
Zn
+
Zn
2+
+ e
Электрон блуждает по
кристаллической решетке
оксида
Вспомним: полупроводники

бывают
n-полупроводники (электронные) и р-полупроводники (дырочные)

Большинство пром. Окисных Катализаторов гидрокрекинга являются

n-полупроводниками Fe2O3, WO3, MoO3

Слайд 13

На поверхности катализаторов есть свободные электроны
При взаимодействии с ними молекулы УВ

подвергаются
гомолитическому распаду
Механизм гидрокрекинга над окисными катализаторами
РАДИКАЛЬНЫЙ

R
H

+ +

Блуждающий электрон

Н R

Продолжение цепного
процесса гидрокрекинга

. .
+ +

Слайд 14

Большинство пром. Сульфидных Катализаторов гидрокрекинга
являются р-полупроводниками
Избыточная сера в сульфидах обусловливает

образование дырок
Под влиянием которых происходит гетеролитический разрыв связей
Механизм гидрокрекинга над сульфидными катализаторами
ИОННЫЙ

Однако неспаренные электроны на поверхности сульфидных кат.
Обусловливают радикальные процессы (гидрирования)

Следовательно сульфидные кат. -бифункциональные

Слайд 15

R
. .
H
+ + +
H
. .
+ + +
R
+
H
: H
H
. .
H
+
+ +

+ + +

Карбкатионы и протоны продолжают цепной процесс
превращения углеводородов

Слайд 16

Превращения алканов
в процессе гидрокрекинга
Крекинг
Протекает с участием кислотных центров

Слайд 17

Гидрогенолиз
На гидригующих
активных центрах
Изомеризация
На кислотных
центрах
Радикальный механизм

Слайд 18

Крекинг
Изомеризация
Участие обоих центров катализатора:
Гидрирующих-дегидрирующих
И изомеризующих
ПП: реакции дегидрирования Образование олефинов
Олефин далее на

кислотных центрах превращается в К.Катион,
инициирует реакции изомеризации и крекинга

Слайд 19

Соотношение между
Крекингом
Изомеризацией
гидрогенолизом
Определяется
а) соотношением между кислотной и
гидрирующей-дегидрирующей функцией кат.

б) давлением Н2 и Т

Слайд 20

Превращения нафтенов
в процессе гидрокрекинга
1.
Крекинг боковых цепей
Происходит на кислотных центрах
Крекинг

и Гидрогенолиз
колец

Происходит в случае кат.,
имеющих активные гидрирующие центры Pt,Pd,Ni

Слайд 21

Изомеризация
Циклогексаны Алкилциклопентаны
Бициклические
Производные декалина и пенталаны
Гидридиндана

Слайд 22

Деструктивная изомеризация
Превращения ароматических
Углеводородов в процессе
гидрокрекинга
Гидрирование
С последующим расщеплением циклогексановых колец
Гидрирование Крекинг

Изомеризация

Слайд 23

1. В основном гидрируются полициклические АУ
2. Незамещенные АУ гидрируются в первую

очередь

Закономерности гидрирования АУ в процессе Гидрокрекинга:

3. Конечные продукты- алкилбензолы

4. Дальнейшее гидрирование алкилбензолов нежелательно,
т.к. приводит к снижению октанового числа бензина

Слайд 24

Полициклические арены (ПЦА) гидрируются
Алюмосиликаты (компоненты кат.) ввиду больших размеров
молекул ПЦА

– предпочтительнее цеолитов (малые поры)

На цеолитах скорость гидрирования мала, идут ПП:
Дегидроциклизация, диеновый синтез – ухудшение свойств продукта

Слайд 25

Повышенное давление и более низкие Т гидрокрекинга
(по сравнению с риформингом)

не способствуют
Дегидроциклизации, однако П.П. могут протекать

Побочные процессы гидрирования ПЦА

1. Дегидроциклизация
алкиларенов

Слайд 26

2. Реакция диенового синтеза
Способствует повышенное давление в процессе гидрокрекинга

Слайд 27

Крекинг АУ
Деалкилирование
На кислотных центрах катализатора
Механизм аналогичен деалкилированию при каталитическом крекинге
(см. ранее)
Изомеризация

АУ

Изомеризация боковых цепей – перемещение по кольцу

Гидрогенизационные процессы переработки нефти и газа

Содержание

2. В процессах Гидрорекинга и Каталитического РиформингаИспользование Н2 продляет срок службы

Продукты высокооктановый бензингидрокрекинга: реактивное или дизельное топливо( в завис. смазочные маслаот

Гидрокрекинг. Сырье гудрон и тяж.нефтяные остатки ОдностадийныйУсловия: 400-500оС, 7.0-20 МПа катализатор

Гидрокрекинг Сырье:тяж.нефтяные фракции (вакуумный газойль) (Одностадийный либо двуступенчатый)Условия: 370-450оС, 10.0-24 МПа

Реакции протекающие в условиях гидрокрекинга1. Гидрирование алифатических двойных связей2. Частичное Гидрирование

3. Гидрирование гетероатомных соединений

4. Гидрогенолиз алканов и акильных боковых цепей

В одноступенчатом гидрокрекинге и на 2 стадии двуступенчатогоприменяются бифункциональные катализаторы:WO3, MoO3,

Природа активных центров оксидов и сульфидов металловWO3, MoO3, NiO, Со2О3, WS3,

При нагревании:ZnZn++ eИонизация атомов цинкаZn+Zn+Zn2++ eЭлектрон блуждает по кристаллической решеткеоксидаВспомним: полупроводники

На поверхности катализаторов есть свободные электроныПри взаимодействии с ними молекулы УВ

Большинство пром. Сульфидных Катализаторов гидрокрекингаявляются р-полупроводниками Избыточная сера в сульфидах обусловливает

R. .H+ + +H. .+ + +R+H : HH. .H++ +

Превращения алканов в процессе гидрокрекингаКрекингПротекает с участием кислотных центров

ГидрогенолизНа гидригующих активных центрахИзомеризацияНа кислотных центрахРадикальный механизм

КрекингИзомеризацияУчастие обоих центров катализатора:Гидрирующих-дегидрирующихИ изомеризующихПП: реакции дегидрирования Образование олефиновОлефин далее на

Соотношение междуКрекингомИзомеризациейгидрогенолизомОпределяется а) соотношением между кислотной и гидрирующей-дегидрирующей функцией кат.

Превращения нафтенов в процессе гидрокрекинга1. Крекинг боковых цепейПроисходит на кислотных центрахКрекинг

ИзомеризацияЦиклогексаны АлкилциклопентаныБициклическиеПроизводные декалина и пенталаныГидридиндана

1. В основном гидрируются полициклические АУ2. Незамещенные АУ гидрируются в первую

Полициклические арены (ПЦА) гидрируютсяАлюмосиликаты (компоненты кат.) ввиду больших размеров молекул ПЦА

Повышенное давление и более низкие Т гидрокрекинга (по сравнению с риформингом)

2. Реакция диенового синтезаСпособствует повышенное давление в процессе гидрокрекинга

Крекинг АУДеалкилированиеНа кислотных центрах катализатораМеханизм аналогичен деалкилированию при каталитическом крекинге(см. ранее)Изомеризация

Похожие презентации