Владимиров А.И., Щелкунов В.А., Круглов С.А. Основные процессы и аппараты нефтегазопереработки

Подождите немного. Документ загружается.



⇆



| |

íåîïåíòàí

Â ïðîöåññå èçîìåðèçàöèè èñïîëüçóþò áèôóíêöèî-

íàëüíûå êàòàëèçàòîðû ìåòàëë-íîñèòåëü, ìåòàëëè÷åñêè-

ìè êîìïîíåíòàìè êîòîðûõ ÿâëÿþòñÿ ïëàòèíà èëè ïàëëà-

äèé, à íîñèòåëÿìè – ôòîðèðîâàííûé èëè õëîðèðîâàí-

íûé îêñèä àëþìèíèÿ, àìîðôíûå èëè êðèñòàëëè÷åñêèå

àëþìîñèëèêàòû. Àëþìîïëàòèíîâûå êàòàëèçàòîðû, ïðî-

ìîòèðîâàííûå ôòîðîì, íàçûâàþò âûñîêîòåìïåðàòóð-

íûìè, îíè òðåáóþò òåìïåðàòóðû 360–420 °C; ìåòàëë-

öåîëèòíûå êàòàëèçàòîðû (ñðåäíåòåìïåðàòóðíûå) èñ-

ïîëüçóþòñÿ ïðè 230–380 °C; àëþìîïëàòèíîâûå, ïðîìî-

òèðîâàííûå õëîðîì (íèçêîòåìïåðàòóðíûå) – ïðè 100–

200 °C.

Äëÿ óâåëè÷åíèÿ âûõîäà öåëåâîãî ïðîäóêòà ïðîöåññ

âåäóò ñ ðåöèðêóëÿöèåé. Äëÿ ïîäàâëåíèÿ íåæåëàòåëüíûõ

ðåàêöèé îñóùåñòâëÿþò öèðêóëÿöèþ âîäîðîäñîäåðæàùå-

ãî ãàçà. Ðåàêöèÿ èçîìåðèçàöèè ýêçîòåðìè÷íà, èìååò

íåçíà÷èòåëüíûé òåïëîâîé ýôôåêò è íå òðåáóåò

ñïåöèàëüíûõ ìåð ïî îòâîäó òåïëà.

Îòå÷åñòâåííûé ïðîöåññ èçîìåðèçàöèè áåíçèíîâîé

ôðàêöèè îñóùåñòâëÿåòñÿ ïðè ñëåäóþùèõ òåõíîëîãè÷å-

ñêèõ ïàðàìåòðàõ: êàòàëèçàòîð ÈÏ-62 – ïëàòèíèðîâàí-

íûé γAl

, ïðîìîòèðîâàííûé ôòîðîì; òåìïåðàòóðà

360–400 °C; äàâëåíèå 2,8–3,0 ÌÏà; îáúåìíàÿ ñêîðîñòü

ïîäà÷è ñûðüÿ 1,6–2,0 ÷

–1

; ñðîê ñëóæáû êàòàëèçàòîðà

14–40 ìåñ; ñóììàðíûé âûõîä èçîïåíòàíà íà ïðåâðà-

ùåííûé í-ïåíòàí 97,0 %; öèðêóëÿöèÿ âîäîðîäñîäåðæà-

ùåãî ãàçà ∼ 900 ì

íà 1 ì

ñûðüÿ.

Ñõåìà óñòàíîâêè èçîìåðèçàöèè ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ.

23. Óñòàíîâêà âêëþ÷àåò äâà áëîêà: ðåêòèôèêàöèè è èçî-

ìåðèçàöèè. Ñûðüå

–

èñõîäíàÿ

ôðàêöèÿ í.ê.

– 62 °C

ïîñëå ñìåøåíèÿ ñ ðåöèðêóëÿòîì (í-ïåíòàíîì) è íàãðåâà

â òåïëîîáìåííèêå 2 ïîñòóïàåò â èçîïåíòàíîâóþ êîëîí-

íó 3. Ñ âåðõà êîëîííû ñìåñü èçîïåíòàíà è áóòàíîâ ïî-

ñòóïàåò íà ðàçäåëåíèå â êîëîííó 4. Èç êîëîííû 4 ñâåð-

Ðèñ. 23. Ñõåìà óñòàíîâêè èçîìåðèçàöèè:

1 – íàñîñ; 2, 8 – òåïëîîáìåííèêè; 3 – èçîïåíòàíîâàÿ êîëîííà; 4 – áóòàíîâàÿ êîëîííà; 5 – í-ïåíòàíîâàÿ êîëîííà; 6 –

èçîãåêñàíîâàÿ êîëîííà; 7 – ðåàêòîð; 9 – òðóá÷àòàÿ ïå÷ü; 10 – ñåïàðàòîð âîäîðîäñîäåðæàùåãî ãàçà; 11 – àäñîðáåð-

îñóøèòåëü ãàçà; 12 – ñòàáèëèçàöèîííàÿ êîëîííà

õó âûâîäÿò áóòàíû, à ñíèçó öåëåâîé èçîïåíòàí. Ñ íèçà

êîëîííû 3 ñìåñü í-ïåíòàíà è ãåêñàíîâ ïîñòóïàåò íà

ðàçäåëåíèå â í-ïåíòàíîâóþ êîëîííó 5, îñòàòîê êîòîðîé

ðàçäåëÿåòñÿ â êîëîííå 6 íà öåëåâîé ïðîäóêò èçîãåêñàí

è í-ãåêñàí. Ðåêòèôèêàò êîëîííû 5 – ñûðüå ðåàêòîðíî-

ãî áëîêà, ïîñëå íàãðåâà â òåïëîîáìåííèêå 8 òåïëîì

èçîìåðèçàòà, ïîñòóïàåò â òðóá÷àòóþ ïå÷ü 9 è äàëåå â

ðåàêòîð 7. Èç ðåàêòîðà èçîìåðèçàò ïîñòóïàåò â ñåïàðà-

òîð âîäîðîäñîäåðæàùåãî ãàçà 10 è äàëåå â ñòàáèëèçàöè-

îííóþ êîëîííó 12. Ñ âåðõà ñòàáèëèçàöèîííîé êîëîííû

âûâîäÿòñÿ óãëåâîäîðîäíûå ãàçû, à îñòàòîê íàïðàâëÿåòñÿ

íà ñìåøåíèå ñ èñõîäíûì ñûðüåì. Èç ñåïàðàòîðà âîäî-

ðîäîñîäåðæàùèé ãàç ïîñòóïàåò â àäñîðáåð – îñóøèòåëü

è äàëåå íà ñìåøåíèå ñ ñûðüåâûì ïîòîêîì áëîêà èçîìå-

ðèçàöèè.

ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ: [1, 2, 54, 55].

ñïàðåíèå (àíãë. evaporation) – ïðîöåññ ïåðåõîäà

âåùåñòâà èç æèäêîãî èëè òâåðäîãî ñîñòîÿíèÿ â

ïàðîîáðàçíîå (ãàçîîáðàçíîå). Èñïàðåíèå òâåð-

äûõ âåùåñòâ íàçûâàþò âîçãîíêîé èëè ñóáëèìàöèåé.

Èñïàðåíèå ëåæèò â îñíîâå ïðîöåññîâ íåôòåïåðåðàáà-

òûâàþùåé è ãàçîâîé ïðîìûøëåííîñòè ïðè ðàçäåëåíèè

âåùåñòâ (íàïðèìåð, ðåêòèôèêàöèè, ïåðåãîíêå, íàãðåâå

ñûðüÿ â òðóá÷àòûõ ïå÷àõ, ðåãåíåðàöèè ðàñòâîðèòåëåé,

ðåãàçèôèêàöèè ñæèæåííûõ ãàçîâ), ñóøêå, à òàêæå ïðè

ïîëó÷åíèè ïàðà â òåïëîýíåðãåòèêå.

Ïðîöåññ èñïàðåíèÿ èíòåíñèôèöèðóåòñÿ ñ ïîâûøåíè-

åì òåìïåðàòóðû è ïîíèæåíèåì äàâëåíèÿ. Èñïàðåíèå

ìîæåò ïðîèñõîäèòü ñ ïîâåðõíîñòè æèäêîñòè è â åå îáú-

åìå, ïîñëåäíåå íàçûâàþò êèïåíèåì. Äëÿ îòðûâà ìîëå-

êóë îò æèäêîé ôàçû è ïåðåõîäà èõ â ïàðîâóþ èëè ãàçî-

âóþ íåîáõîäèìî çàòðàòèòü òåïëîâóþ ýíåðãèþ – òåïëî-

òó èñïàðåíèÿ. Òåïëîòà èñïàðåíèÿ ïî ñâîåé âåëè÷èíå

ðàâíà òåïëîòå êîíäåíñàöèè è çàâèñèò îò òåìïåðàòóðû è

äàâëåíèÿ, óìåíüøàÿñü ñ ïðèáëèæåíèåì èõ ê êðèòè÷å-

ñêèì âåëè÷èíàì. Ïðè èñïàðåíèè â àäèàáàòè÷åñêèõ óñ-

ëîâèÿõ òåïëî îòáèðàåòñÿ íåïîñðåäñòâåííî îò èñïàðÿþ-

ùåéñÿ æèäêîñòè, âñëåäñòâèå ÷åãî ïðîèñõîäèò åå îõëàæ-

äåíèå. Èñïàðåíèå â çàêðûòîé åìêîñòè ïðîäîëæàåòñÿ äî

òåõ ïîð, ïîêà íàñûùåííûå ïàðû âåùåñòâà íå çàïîëíÿò

ïðîñòðàíñòâî íàä æèäêîñòüþ.

Ïðè èñïàðåíèè áèíàðíûõ è ìíîãîêîìïîíåíòíûõ óã-

ëåâîäîðîäíûõ ñìåñåé â ïåðâóþ î÷åðåäü èñïàðÿþòñÿ

íàèáîëåå ëåòó÷èå êîìïîíåíòû; íà ýòîì îñíîâàíî ðàçäå-

ëåíèå íåôòè, ìàçóòà, ñæèæåííûõ ãàçîâ.

Èñïàðåíèå â çàâèñèìîñòè îò ñïîñîáà îñóùåñòâëåíèÿ

ìîæåò áûòü îäíîêðàòíûì, ìíîãîêðàòíûì è ïîñòåïåí-

íûì. Ïðè îäíîêðàòíîì èñïàðåíèè îáðàçîâàâøóþñÿ

ïàðîâóþ è æèäêóþ ôàçû ðàçäåëÿþò òîëüêî ïîñëå îêîí-

÷àíèÿ ïðîöåññà íàãðåâàíèÿ. Ïðè ìíîãîêðàòíîì èñïàðå-

íèè ïðîöåññ îñóùåñòâëÿþò ïîñëåäîâàòåëüíûìè ñòóïå-

íÿìè, â êàæäîé èç êîòîðûõ îòâîäÿò îáðàçîâàâøèåñÿ

ïàðû, à îñòàâøóþñÿ æèäêîñòü íàãðåâàþò è íàïðàâëÿþò

íà ñëåäóþùóþ ñòóïåíü. Ïðè ýòîì ïî õîäó æèäêîñòè

ðàçäåëåíèå óãëóáëÿåòñÿ, æèäêàÿ ôàçà îáîãàùàåòñÿ âû-

ñîêîêèïÿùèìè êîìïîíåíòàìè, âûõîä åå óìåíüøàåòñÿ.

Ïðè ïîñòåïåííîì èñïàðåíèè îáðàçîâàâøèåñÿ ïî ìåðå

íàãðåâà æèäêîñòè ïàðû îòâîäÿòñÿ íåïðåðûâíî. Ïîñòå-

ïåííîå èñïàðåíèå ìîæåò áûòü ïðåäñòàâëåíî êàê ìíîãî-

êðàòíîå ïðè áåñêîíå÷íî áîëüøîì ÷èñëå ñòóïåíåé. Â

îñíîâå ôðàêöèîííîãî àíàëèçà íåôòè è íåôòåïðîäóêòîâ

ëåæèò ïðîöåññ ïîñòåïåííîãî èñïàðåíèÿ.

ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ: [26, 53].

ñïàðèòåëè (àíãë. evaporators) – àïïàðàòû äëÿ

èñïàðåíèÿ æèäêèõ âåùåñòâ. Â íåôòåïåðåðàáà-

òûâàþùåé ïðîìûøëåííîñòè èñïàðèòåëè ïðèìå-

íÿþò äëÿ ðàçäåëåíèÿ æèäêèõ ñìåñåé ïóòåì ÷àñòè÷íîãî

îäíîêðàòíîãî èñïàðåíèÿ è, â ÷àñòíîñòè, ñûðîé íåôòè

ïðè åå ïåðåãîíêå; ïîäâîäà òåïëà â íèç ðåêòèôèêàöèîí-

íûõ êîëîíí âòîðè÷íîé ïåðåãîíêè áåíçèíà, ãàçîôðàêöèî-

íèðîâàíèÿ, ðàçäåëåíèÿ ïðîäóêòîâ ðåàêöèé, îòãîíêè

ðàñòâîðèòåëåé, îõëàæäåíèÿ æèäêèõ ñðåä, ñëóæàùèõ

õëàäàãåíòàìè.

Èñïàðèòåëè äëÿ ïðåäâàðèòåëüíîãî ðàçäåëåíèÿ ñûðîé

íåôòè ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ïóñòîòåëûå öèëèíäðè÷åñêèå

âåðòèêàëüíûå àïïàðàòû, â êîòîðûõ ïðîèñõîäèò ïðîöåññ

îäíîêðàòíîãî ÷àñòè÷íîãî èñïàðåíèÿ íåôòè çà ñ÷åò òåï-

ëà, ïîñòóïàþùåãî ñ åå ïîòîêîì. Ýòè èñïàðèòåëè ðàáî-

òàþò ïðè òåìïåðàòóðå 180–250 °Ñ è äàâëåíèè 0,3–

0,5 ÌÏà.

Èñïàðèòåëè äëÿ ïîäâîäà òåïëà â íèç ðåêòèôèêàöèîí-

íûõ êîëîíí – ýòî êîæóõîòðóá÷àòûå àïïàðàòû. Ïîëó÷è-

ëè ðàñïðîñòðàíåíèå äâà òèïà òàêèõ àïïàðàòîâ: ãîðèçîí-

òàëüíûå ñ ïàðîâûì ïðîñòðàíñòâîì è âåðòèêàëüíûå.

Ïåðâûé èç íèõ ñîñòîèò èç ãîðèçîíòàëüíîãî öèëèíäðè-

÷åñêîãî êîðïóñà (ðèñ. 24) è ðàçìåùåííûõ â íåì îäíî-

ãî – òðåõ ãîðèçîíòàëüíûõ ïó÷êîâ èç òðóá. Ïó÷îê ìîæåò

áûòü âûïîëíåí ñ ïëàâàþùåé ãîëîâêîé èëè èç U-

îáðàçíûõ òðóá. Òåïëîíîñèòåëåì ñëóæèò âîäÿíîé ïàð

èëè ãîðÿ÷àÿ íåôòÿíàÿ ôðàêöèÿ. Èñïàðÿþùàÿñÿ æèä-

êîñòü ïîñòóïàåò ñíèçó, åå óðîâåíü â àïïàðàòå ïîääåð-

æèâàåòñÿ âåðòèêàëüíîé ïåðåãîðîäêîé ñ òàêèì ðàñ÷åòîì,

÷òîáû ïàðîâîå ïðîñòðàíñòâî ñîñòàâèëî íå ìåíåå 1/3

äèàìåòðà êîðïóñà àïïàðàòà è æèäêîñòü èìåëà äîñòàòî÷-

íîå çåðêàëî äëÿ âûäåëåíèÿ îáðàçóþùèõñÿ ïàðîâ. Íåèñ-

ïàðèâøàÿñÿ æèäêîñòü ïåðåëèâàåòñÿ ÷åðåç ïåðåãîðîäêó

è îòêà÷èâàåòñÿ íàñîñîì ïî óðîâíþ. Èñïàðèòåëü óñòà-

íîâëåí íà äâóõ îïîðàõ è ñíàáæåí ëþêîì è íåîáõîäè-

ìûìè øòóöåðàìè. Äèàìåòð ñòàíäàðòíûõ àïïàðàòîâ äîñ-

òèãàåò 2800 ìì, äëèíà òðóá – 6000 ìì.

Äðóãîé òèï èñïàðèòåëÿ – ýòî âåðòèêàëüíûå êîæó-

õîòðóá÷àòûå àïïàðàòû ñ íåïîäâèæíûìè òðóáíûìè ðå-

øåòêàìè è òåìïåðàòóðíûì êîìïåíñàòîðîì íà êîðïóñå

(ðèñ. 25). Èñïàðÿþùàÿñÿ ñðåäà ïîñòóïàåò ñíèçó â òðóá-

íîå ïðîñòðàíñòâî è âûõîäèò ñâåðõó â ïàðîæèäêîñòíîì

ñîñòîÿíèè. Åå ïîäà÷à îñóùåñòâëÿåòñÿ íàñîñîì èëè çà

ñ÷åò òåðìîñèôîííîãî ýôôåêòà. Òåïëîíîñèòåëü â æèä-

êîì, ãàçîîáðàçíîì èëè ïàðîîáðàçíîì ñîñòîÿíèè ïîñòó-

ïàåò ñâåðõó â ìåæòðóáíîå ïðîñòðàíñòâî è âûâîäèòñÿ

ñíèçó. Äèàìåòð ñòàíäàðòíûõ àïïàðàòîâ äîñòèãàåò

2200 ìì, äëèíà òðóá – 6000 ìì.

Èñïàðèòåëè äëÿ îõëàæäåíèÿ æèäêèõ ñðåä – êîæó-

õîòðóá÷àòûå ãîðèçîíòàëüíûå àïïàðàòû. Â ìåæòðóáíîì

Ðèñ. 24. Èñïàðèòåëü ãîðèçîíòàëüíûé ñ ïàðîâûì ïðîñòðàíñòâîì:

1 – êîæóõ; 2 – ëþê; 3 – øòóöåð ïðåäîõðàíèòåëüíîãî êëàïàíà; 4 – òðóá÷àòûé ïó÷îê; 5 – ãîðëîâèíà; 6 – ðàñïðåäåëè-

òåëüíàÿ êàìåðà; 7 – îïîðà; 8 – øòóöåð äðåíàæà; 9 – ïåðåãîðîäêà; 10 – ëþê äëÿ òðîñà ëåáåäêè. Ïîòîêè: I – èñïàðÿåìàÿ

æèäêîñòü; II – îñòàòîê; III – ïàðû; IV – òåïëîíîñèòåëü

Ðèñ. 25. Âåðòèêàëüíûé èñïàðèòåëü ñ òåìïåðàòóðíûì êîìïåíñàòî-

ðîì íà êîðïóñå:

1 – ðàñïðåäåëèòåëüíàÿ êàìåðà; 2, 8 – òðóáíûå ðåøåòêè; 3 – êîìïåíñàòîð;

4 – êîæóõ; 5 – îïîðà; 6 – òåïëîîáìåííàÿ òðóáà; 7 – ïîïåðå÷íàÿ «ñïëîø-

íàÿ» ïåðåãîðîäêà; 9 – êðûøêà. Ïîòîêè: I – èñïàðÿþùàÿñÿ ñðåäà; II –

êîíäåíñàò; III – ïàðîæèäêîñòíàÿ ñìåñü; IV – âîäÿíîé ïàð

ïðîñòðàíñòâå èñïàðÿåòñÿ ïîñòóïàþùèé ñíèçó õëàäàãåíò,

ïàðû êîòîðîãî ñîáèðàþòñÿ â ïàðîñáîðíèêå è îòâîäÿòñÿ

ñâåðõó. Îõëàæäàåìàÿ ñðåäà ïðîõîäèò â òðóáàõ ïó÷êà.

Íàèáîëüøèé äèàìåòð ñòàíäàðòíûõ èñïàðèòåëåé äëÿ îõ-

ëàæäåíèÿ æèäêèõ ñðåä 2000 ìì, äëèíà òðóá 6000 ìì.

ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ: [33, 53, 55].

àòàëèçàòîðû (àíãë. catalisers) – âåùåñòâà, ïîâû-

øàþùèå ñêîðîñòü õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé ïîñðåä-

ñòâîì èõ ìíîãîêðàòíîãî ïðîìåæóòî÷íîãî õèìè-

÷åñêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ñ ó÷àñòíèêàìè ðåàêöèé è íå

âõîäÿùèå â ñîñòàâ êîíå÷íûõ ïðîäóêòîâ. Â ðåçóëüòàòå

ïðè ïðîòåêàíèè ðåàêöèé êàòàëèçàòîð íå ðàñõîäóåòñÿ,

íî èçìåíÿåò ñêîðîñòü èëè âîçáóæäàåò õèìè÷åñêóþ ðå-

àêöèþ.

Â òåðìîêàòàëèòè÷åñêèõ ïðîöåññàõ – êàòàëèòè÷å-

ñêîì êðåêèíãå, ðèôîðìèíãå, ãèäðîãåíèçàöèîííûõ ïðîöåñ-

ñàõ èñïîëüçóþò òâåðäûå êàòàëèçàòîðû, ïðè àëêèëèðîâà-

íèè èçîáóòàíà îëåôèíàìè – æèäêèå êàòàëèçàòîðû

(ñåðíàÿ êèñëîòà èëè ôòîðèñòûé âîäîðîä).

Êàòàëèçàòîðû äîëæíû îáëàäàòü ðÿäîì ñâîéñòâ: èìåòü

âûñîêèå êàòàëèòè÷åñêóþ àêòèâíîñòü è ñåëåêòèâíîñòü

(èçáèðàòåëüíîñòü), òåðìîñòîéêîñòü, äîñòàòî÷íûå ìåõà-

íè÷åñêóþ ïðî÷íîñòü è èçíîñîñòîéêîñòü, óñòîé÷èâîñòü ê

îòðàâëåíèþ âîçìîæíûìè êàòàëèòè÷åñêèìè ÿäàìè, ïðè-

åìëåìûå ñðîê ñëóæáû è ñòîèìîñòü, âîçìîæíîñòü ðåãå-

íåðèðîâàòüñÿ.

Êàòàëèòè÷åñêàÿ àêòèâíîñòü õàðàêòåðèçóåò èçìåíåíèå

ñêîðîñòè äàííîé ðåàêöèè ïðè ââåäåíèè â ðåàêöèîííóþ

ñèñòåìó êàòàëèçàòîðà, îíà îïðåäåëÿåòñÿ âûõîäîì öåëå-

âûõ ïðîäóêòîâ íà åäèíèöó êîëè÷åñòâà ñûðüÿ. Åå âûðà-

æàþò êîëè÷åñòâîì ïîëó÷åííîãî ïðîäóêòà (èëè ïðîðåà-

ãèðîâàâøåãî âåùåñòâà) â åäèíèöó âðåìåíè íà åäèíèöó

îáúåìà êàòàëèçàòîðà.

Ñåëåêòèâíîñòü (èçáèðàòåëüíîñòü) – ñïîñîáíîñòü êà-

òàëèçàòîðà èçáèðàòåëüíî óñêîðÿòü öåëåâóþ ðåàêöèþ è

äàâàòü ìàêñèìàëüíûé âûõîä öåëåâîãî ïðîäóêòà; îöåíè-

âàåòñÿ îòíîøåíèåì ñêîðîñòè öåëåâîé ðåàêöèè ê îáùåé

ñêîðîñòè ïðåâðàùåíèÿ íåîáõîäèìûõ âåùåñòâ.

Òåðìîñòîéêîñòü êàòàëèçàòîðîâ – èõ ñïîñîáíîñòü ñî-

õðàíÿòü àêòèâíîñòü ïðè ïîâûøåíèè òåìïåðàòóðû. Ïðè

êàòàëèòè÷åñêîì êðåêèíãå, ðèôîðìèíãå, ãèäðîî÷èñòêå è

äðóãèõ ïðîöåññàõ êàòàëèçàòîð âîññòàíàâëèâàþò ïóòåì

âûæèãà êîêñà ñ åãî ïîâåðõíîñòè. Â ðåãåíåðàòîðå êàòà-

ëèçàòîð íàãðåâàåòñÿ äî òåìïåðàòóðû, ïðåâûøàþùåé

òåìïåðàòóðó ðåæèìà ðåàêöèè â ðåàêòîðå. Ïðè íåñîáëþ-

äåíèè ðåæèìà ðåãåíåðàöèè êàòàëèçàòîð ìîæåò òåðÿòü

àêòèâíîñòü è îïëàâëÿòüñÿ.

Èçíîñîñòîéêîñòü îáåñïå÷èâàåòñÿ ïðî÷íîñòüþ è ìàëîé

ïëîòíîñòüþ çåðåí, ñôåðîèäàëüíîñòüþ, ðåëüåôîì èõ

ïîâåðõíîñòè.

Êàòàëèòè÷åñêèå ÿäû ÷àñòè÷íî èëè ïîëíîñòüþ ïîäàâ-

ëÿþò àêòèâíîñòü êàòàëèçàòîðîâ. Ìåõàíèçì äåéñòâèÿ

êàòàëèòè÷åñêèõ ÿäîâ ñâîäèòñÿ ê õåìîñîðáöèè èõ ìîëå-

êóë íà àêòèâíûõ öåíòðàõ êàòàëèçàòîðà èëè õèìè÷åñêî-

ìó âçàèìîäåéñòâèþ äðóãîãî òèïà. Äåéñòâèå èõ, êàê ïðà-

âèëî, âåñüìà ñïåöèôè÷íî. ßäû, îòðàâëÿþùèå îäíè êàòà-

ëèçàòîðû, èíåðòíû ïî îòíîøåíèþ ê äðóãèì.

Êàòàëèçàòîðû – ñëîæíûå âåùåñòâà, àìîðôíûå èëè

êðèñòàëëè÷åñêèå, èìåþùèå ïîðèñòóþ ñòðóêòóðó. Âàæ-

íûìè ïàðàìåòðàìè êàòàëèçàòîðîâ ñëóæàò ôîðìà è ðàç-

ìåð ÷àñòèö, ïëîòíîñòü, óäåëüíàÿ ïîâåðõíîñòü ïîð, èõ

ôîðìà è ðàçìåð, îïðåäåëÿþùèå äîñòóïíîñòü äëÿ ðåà-

ãåíòîâ.

Ðàáîòà êàòàëèçàòîðà ïðåäïîëàãàåò ñëåäóþùèå ñòàäèè:

1) ïîñòóïëåíèå ñûðüÿ ê âíåøíåé ïîâåðõíîñòè êàòàëèçà-

òîðà (âíåøíÿÿ äèôôóçèÿ); 2) äèôôóçèÿ (âíóòðåííÿÿ)

ìîëåêóë ñûðüÿ â ïîðû êàòàëèçàòîðà; 3) õåìîñîðáöèÿ

ìîëåêóë ñûðüÿ íà àêòèâíûõ öåíòðàõ êàòàëèçàòîðà;

4) õèìè÷åñêèå ðåàêöèè íà êàòàëèçàòîðå; 5) äåñîðáöèÿ

ïðîäóêòîâ ðåàêöèè è íåïðîðåàãèðîâàâøåãî ñûðüÿ ñ

ïîâåðõíîñòè; 6) äèôôóçèÿ èõ èç ïîð è óäàëåíèå.

Â ñîîòâåòñòâèè ñ ïðèâåäåííûì ìåõàíèçìîì ñêîðîñòü

ïðîöåññà â çàâèñèìîñòè îò ñòàäèè ìîæåò ëèìèòèðîâàòü-

ñÿ: 1) âíåøíèì èëè âíóòðåííèì ïîäâîäîì ñûðüÿ ê ïî-

âåðõíîñòè êàòàëèçàòîðà (ïðîöåññ ïðîòåêàåò â äèôôó-

çèîííîé îáëàñòè); 2) ñêîðîñòüþ ðåàêöèè (ïðîöåññ ïðî-

òåêàåò â êèíåòè÷åñêîé îáëàñòè); 3) ñêîðîñòüþ îáåèõ

ñòàäèé – äèôôóçèîííàÿ è êèíåòè÷åñêàÿ ïî ñêîðîñ-

òÿì ñîïîñòàâèìû (ïðîöåññ ïðîòåêàåò â ïåðåõîäíîé îá-

ëàñòè).

Ïðè âûñîêèõ òåìïåðàòóðàõ ñêîðîñòü õèìè÷åñêîé ðå-

àêöèè îáû÷íî âûñîêà è ïðîöåññ ïðîòåêàåò â äèôôóçè-

îííîé îáëàñòè. Ïðè íåáîëüøèõ òåìïåðàòóðàõ â ñîîò-

âåòñòâèè ñ êèíåòèêîé ñêîðîñòü õèìè÷åñêîé ðåàêöèè

óìåíüøàåòñÿ è ïðîöåññû ïðîòåêàþò â êèíåòè÷åñêîé

îáëàñòè. Ïðè óìåðåííûõ òåìïåðàòóðàõ ïðîöåññ ïðîèñ-

õîäèò â ïåðåõîäíîé îáëàñòè.

Êàòàëèçàòîðû ïîäâåðãàþò ïðîìîòèðîâàíèþ – ââîäÿò

ïðîìîòîð (àêòèâàòîð) â ñîñòàâ êàòàëèçàòîðà èëè ïîäìå-

øèâàþò åãî ê êàòàëèçàòîðíîé ìàññå. Ïðîìîòîð – ýòî

äîáàâêà â íåáîëüøèõ êîëè÷åñòâàõ âåùåñòâà, êîòîðîå

ñàìî ïî ñåáå ìîæåò áûòü êàòàëèòè÷åñêè íåàêòèâíûì â

îòíîøåíèè äàííîé ðåàêöèè, íî ñèëüíî ïîâûøàåò àê-

òèâíîñòü è ñåëåêòèâíîñòü êàòàëèçàòîðà èëè óëó÷øàåò

êàêèå-ëèáî åãî ñâîéñòâà. Íàïðèìåð, ïðîìîòèðîâàíèå

êàòàëèçàòîðîâ êàòàëèòè÷åñêîãî êðåêèíãà ïîçâîëÿåò

îñóùåñòâëÿòü ïðè ðåãåíåðàöèè, âî-ïåðâûõ, îêèñëåíèå

îêñèäà óãëåðîäà â äèîêñèä, âî-âòîðûõ, óëàâëèâàíèå

îêñèäîâ ñåðû èç äûìîâûõ ãàçîâ ðåãåíåðàöèè è ïîñëå-

äóþùåå èõ âîññòàíîâëåíèå â ñåðîâîäîðîä â çîíå êðå-

êèíãà è âûâîä ñåðîâîäîðîäà íà ýòàïå ðàçäåëåíèÿ ïðî-

äóêòîâ ðåàêöèè.

Òåõíîëîãèÿ è òåõíèêà ïðîèçâîäñòâà êàòàëèçàòîðîâ

âêëþ÷àþò ïî÷òè âñå ïðîöåññû è àïïàðàòû õèìè÷åñêîé

òåõíîëîãèè. Êàòàëèçàòîðû ìîãóò áûòü ïîëó÷åíû: 1) èç

ðàñòâîðîâ èñõîäíûõ êîíòàêòíûõ ìàññ ìåòîäîì îñàæäå-

íèÿ ñ ïîñëåäóþùåé ñóøêîé è ïðîêàëêîé; 2) ìåòîäîì

ïðîïèòêè è íàíåñåíèÿ àêòèâíûõ êîìïîíåíòîâ íà òâåð-

äûå ïîðèñòûå íîñèòåëè; 3) ìåõàíè÷åñêèì ñìåøåíèåì

êîìïîíåíòîâ è ïîñëåäóþùèì ãðàíóëèðîâàíèåì – ïðè

ìîêðîì ñïîñîáå ñìåøèâàþò ñóñïåíçèþ ñ ðàñòâîðîì

èñõîäíûõ âåùåñòâ ñ ïîñëåäóþùèìè îòæèìîì, ýêñòðóçè-

åé èëè ïðåññîâàíèåì, ïðè ñóõîì ñïîñîáå èçìåëü÷àþò

(ñì. èçìåëü÷åíèå) èñõîäíûå âåùåñòâà ñ ïîñëåäóþùèìè

óâëàæíåíèåì, ôîðìîâêîé ýêñòðóçèåé èëè ïðåññîâàíè-

åì, òåðìîîáðàáîòêîé; 4) ïëàâëåíèåì, ñïåêàíèåì èñõîä-

íûõ êîìïîíåíòîâ.

Ñèíòåòè÷åñêèå öåîëèòñîäåðæàùèå êàòàëèçàòîðû êà-