Механизм  и кинетика процесса гидроочистки
Статьи и работы по химии / Гидроочистка дизельных топлив / Статьи и работы по химии / Гидроочистка дизельных топлив / Механизм  и кинетика процесса гидроочистки Механизм  и кинетика процесса гидроочистки
Страница 1

Механизм гидрирования сераорганических соединений в значительной степени зависит от их строения. Скорость гидрирования, в общем, возрастает в ряду: тиофены < тиофаны » сульфиды < дисульфиды < меркаптаны.

Данных о гидрировании азот- и кислородорганических соединений очень мало. В таблице 4 приведены данные о гидрировании некоторых азот-, кислород- и сераорганических аналогов на Ni2S3 [4].

Таблица 4 – Степень превращения различных видов гетероатомных соединений в зависимости от температуры

Углеводород

Превращение, %

при 200°С

при 350°С

при 400°С

Тиофан

41

100

100

Тетрагидрофуран

0

25

55

Тиофен

0

15

39

Фуран

0

0

10

Пиррол

0

0

0

При одинаковом строении устойчивость относительно гидрирования возрастает в ряду соединений: сераорганические < кислородорганические < < азоторганические.

Кинетика гидроочистки реальных промышленных видов сырья весьма сложна. Сложность определятся различием в скоростях превращения различных классов сернистых соединений (иногда на порядок больше), а также изменением активности катализатора в ходе процесса. Кроме того, всегда, особенно в случае тяжёлых продуктов, приходится считаться с большой вероятностью диффузионных ограничений. Наконец, влияют явления торможения реакций сероводородом при гидрогенолизе индивидуальных соединений. Несмотря на все перечисленные трудности, было выведено достаточно много кинетических уравнений для расчёта скоростей гидроочистки.

В одной из первых работ [5] было предложено уравнение первого порядка:

,

где и – парциальное давление сернистых соединений в гидрогенизате и в сырье, – константа скорости реакции, – условное время реагирования. Было показано, что до глубины обессеривания 95% и в случае узких фракций это уравнение удовлетворительно описывает скорость процесса. Однако для широких фракций оно не применимо, так как в этом случае скорость десульфуризации является суммой различных скоростей в уравнениях первого порядка для узких фракций. Константы скоростей десульфуризации, экстраполированные к нулевому парциальному давлению (бесконечное разбавление водородом), мало зависели от давления водорода, а соответствующие константы при парциальном давлении жидких продуктов 250 кПа – весьма существенно. Это интерпретировалось как явление более предпочтительной адсорбции жидких продуктов, вследствие чего при высоких парциальных давлениях последних поверхность катализатора становится труднодоступной для водорода и его давление начинает определять скорость реакции [5].

Позднее, вышеописанное уравнение было упрощено (не учитывалось влияние циркулирующего водорода):

,

где и – концентрация серы в сырье и продукте, – объёмная скорость подачи сырья, а – константа скорости реакции.

Страницы: 1 2 3 4

Смотрите также

Разработка универсального электрохимического детектора органических соединений на основе алмаза допированного бором (BDD)
...

Задание
При исследовании кинетики реакции: PhNH2 (A1) + PhC ≡ CH (A2)→ PhNC(Ph)=CH2 (A3)  в растворе хлорбензола реализован следующий эксперимент (400С): В опытах получены следующие завис ...

Теоретические основы расчета тарельчатых ректификационных колонн
Известно два основных метода анализа работы и расчета ректификационных колонн: графоаналитический (графический) и аналитический. Существуют некоторые допущения, мало искажающие действительный проце ...