Физико-химические свойства сырья, продукции, реагентов и материалов (ЧАСТЬ 3)

1.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
СЫРЬЯ, ПРОДУКЦИИ, РЕАГЕНТОВ И
МАТЕРИАЛОВ
Пивоварова
Надежда Анатольевна
(ЧАСТЬ 3)

2.

АДСОРБЕНТЫ
Адсорбенты — высокодисперсные природные или
искусственные материалы с большой удельной поверхностью, на
которой происходит адсорбция веществ из соприкасающихся с
ней газов или жидкостей.
Цеолиты
АиХ
• Для глубокой
осушки
обессеренного и
технологического
газа
Силикагель
• Для осушки
воздуха,
используемого с
системе КИП
Уголь
активированный
• Для очистки
рабочего
аминового
раствора
• Для очистки
воздуха в
операторных
2

3.

ТОЧКА РОСЫ
Точка росы - температура, до которой должен охладиться
газ, чтобы содержащийся в нем водяной пар достиг границы
насыщения, иными словами, чтобы относительная влажность
газа при этом составляла 100%. Дальнейший приток водяного
пара или охлаждение газа вызывает образование конденсата,
а именно при положительных температурах - росы, а при
отрицательных - инея, льда или снега.
Точка росы – это наивысшая температура при которой при
заданных температуре и давлении конденсируется первая
капля влаги.
Депрессия точки росы – разность точек росы влажного и
осушенного газа.

4.

СТРУКТУРА СОДАЛИТА И
ЦЕОЛИТОВ A и X
Содалитовая ячейка
Цеолит А
Цеолит Х
4

5.

ПОРИСТАЯ СТРУКТУРА ЦЕОЛИТА

6.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦЕОЛИТА
Цеолит NaA
Наименование показателей
Ед. изм.
(ТУ 2163-00305766557-97)
Черенок
мм
3,5 ± 0,5
г/см3
0,660
%, не более
5,0
м 2 /г
750
кг/м2, не менее
1,8
мг/см3, не менее
125,0
% / вес
19,5
21,6
см3/г
0,230
% не менее
98
Внешний вид
Диаметр гранул
Насыпная плотность
Массовая доля потерь при прокаливании
Удельная поверхность
Механическая прочность на раздавливание
Динамическая адсорбционная емкость по
парам воды, по среднему диаметру гранул
Статическая активность водяного пара из
воздуха:
-при относительной влажности 10%;
-при относительной влажности 60%
Общий объем пор, не менее
Массовая доля водостойкости
6

7.

КАТАЛИЗАТОРЫ И
КАТАЛИТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
• Катализаторы участвуют в
элементарных физических и
химических стадиях химической
реакции, изменяют её скорость, но
после завершения химического
процесса выделяются в неизменном
химическом виде в реакционную
смесь.
• Превращения под действием
катализаторов называют катализом.
• Катализ классифицируют:
гомогенный, гетерогенный,
гетерофазный, нанокатализ.
• Катализ бывает положительный и
отрицательный
7

8.

ИЗМЕНЕНИЕ ЭНЕРГИИ НА ЭЛЕМЕНТАРНЫХ
СТАДИЯХ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ
8

9.

КЛАССИФИКАЦИЯ КАТАЛИТИЧЕСКИХ
РЕАКЦИЙ
9

10.

КАТАЛИЗАТОРЫ В ГАЗО- И
НЕФТЕПЕРЕРАБОТКЕ
• Окислительно-восстановительные:
гидрообессеривание,
гидрооблагораживание
(гидроочистка)
• Кислотные: каталитический крекинг,
полимеризация, получение серы
• Бифункциональные: риформинг,
изомеризация, гидрокрекинг
10

11.

12.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ГЕТЕРОГЕННЫЕ
КАТАЛИЗАТОРЫ
12

13.

КЛАССИФИКАЦИЯ СВОЙСТВ
КАТАЛИЗАТОРОВ
13

14.

АЛЮМОСИЛИКАТЫ. СПОСОБЫ СОЕДИНЕНИЯ
КРЕМНЕАМЛЮМОСИЛИКАТНЫХ ТЕТРАЭДРОВ
14

15.

ЦЕОЛИТЫ
15

16.

ГИДРОГЕНОЛИЗ СЕРНИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ

17.

КАТАЛИЗАТОРЫ ГИДРОГЕНОЛИЗА
СЕРНИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ

18.

КАТАЛИЗАТОРЫ ГИДРООЧИСТКИ
18

19.

ХИМИЗМ ОСНОВНОЙ
РЕАКЦИЙ РИФОРМИНГА
Дегидрирование нафтенов:
Изомеризация:

20.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РЕАКЦИЙ УГЛЕВОДОРОДОВ
НА БИФУНКЦИОНАЛЬНОМ КАТАЛИЗАТОРЕ
20

21.

КАТАЛИЗАТОРЫ
РИФОРМИНГА
21

22.

ХИМИЗМ РЕАКЦИИ
ИЗОМЕРИЗАЦИИ N ПЕНТАНА
Активный центр
платины
центр
Кислотный
активный
22

23.

КАТАЛИЗАТОРЫ
ИЗОМЕРИЗАЦИИ
23

24.

КАТАЛИЗАТОРЫ ИЗОМЕРИЗАЦИИ
24

25.

КАТАЛИЗАТОРЫ ПРОИЗВОДСТВА СЕРЫ
• На каталитической стадии процесса
Клауса и в отделении Сульфрин
используют следующие
катализаторы:
• Катализаторы получения серы
марки АНКС-11К (ТУ 2163-001594509069-2009) и марки АК (ТУ2163142-60201897-2010), катализатор
очистки отходящих газов по методу
Сульфрин марки АС (ТУ2163-14260201897-2010), и катализатор
дополнительного слоя для
реакторов Сульфрин марки АД
(ТУ2163-142-60201897-2010).
25

26.

ХИМИЗМ РЕАКЦИЙ
ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТНОЙ СЕРЫ
Температура 200-300°С на катализаторе -Al2O3
• 2Н2S + SO2 =
• 2Н2S + SO2 =
3
S6
6
3
S8
8
+ 2H2O
+ 2H2O
26

27.

КАТАЛИЗАТОРЫ ПРОИЗВОДСТВА
СЕРЫ. МАРКА АК
Наименование
Внешний вид
Диаметр гранул, мм
Массовая доля гранул заданного диаметра, % не менее
Насыпная плотность, г/см3, не более
Массовая доля потерь при прокаливании при 800°С, не
более
Механическая прочность при раздавливании, МПа не
менее
Скорость истирания, % пыли в минуту, не более
- поверхностного слоя
- средняя
Общий объём пор, см3/г, не менее
Удельная поверхность, м2/г, не менее
Норма
шарик белого цвета
2,8-8,0
96,0
0,65 - 0,70
7,0
6,0
0,5
0,3
0,5
280
Константа скорости реакции
Клауса, 10-4 моль/(г с ат), не менее
40,0
Константа скорости реакции гидролиза сероуглерода,
10-4 моль/(г с ат), не менее
2,5
Массовая доля оксида алюминия, %, не менее
99,0
27

28.

КАТАЛИЗАТОРЫ ПРОИЗВОДСТВА
СЕРЫ. МАРКА АС
Наименование
Внешний вид
Диаметр гранул, мм
Массовая доля гранул заданного диаметра, % не
менее
Насыпная плотность, г/см3, не более
Массовая доля потерь при прокаливании при
температуре
Норма
шарик белого цвета
2,0-5,0
96,0
0,65 - 0,90
7,0
800°С, не более
Механическая прочность при раздавливании, МПа не
менее
6,0
28

29.

КАТАЛИЗАТОРЫ
ПРОИЗВОДСТВА СЕРЫ
Зависимость числа кислотных центров разной силы на оксиде
алюминия от температуры прокаливания:
1 – Н0 +3,3; 2 - Н0 -3,0; 3 - Н0 -5,6.
29

30.

КАТАЛИЗАТОРНЫЙ КОМПЛЕКС
(КТК) НА БЛОКЕ ОЧИСТКИ ГАЗОВ
Предназначен для демеркаптанизации газов
Состав:
• 10-15% NaOH,
• 1% ДЭГ,
• 0,3-0,4% дисульфталового цианина, кобальто натриевой соли (ИВКАЗ)
• остаток – вода
Реакция, катализируемая КТК:
RSH + NaOH RSNa + H2O
30