Исследование технологии каталитической конверсии н-гептана
Введение
Актуальность работы. В настоящее время одной из важных проблем газоперерабатывающей промышленности является переработка увеличивающихся объемов природного газа методом конверсии для получения сырья в химической, нефтехимической, микробиологической и других промышленностях.
Процесс конверсии углеводородов совершенствуется при подборе различных катализаторов. Используемые в промышленном масштабе катализаторы углеводородной конверсии различаются своим физико-химическим составом м показателями. В данной работе изучены и предложены цеолитсодержащие катализаторы процессов разложения углеводородов. Большинство катализаторов не эффективны, и не до конца выполняют свою функцию. Это связано с тем, что условия проведения конверсии требуют применение жестких условий ведения процесса: подбор технологических параметров, аппаратурное оформление, требования к сырью и особенно к катализаторам. Применение катализаторов является перспективным в связи с увеличением выхода целевого продукта, сок
Содержание
Введение 4
1. Литературный обзор 6
1.1 Высокотемпературные методы переработки углеводородного сырья. 11
1.2 Термический крекинг. 13
1.3 Каталитический крекинг 18
1.4 Способы конверсии углеводородов 25
1.5 Конверсия с водяным паром. 26
1.6 Катализаторы крекинга, их поведение в условиях процесса. 35
1.7 Области применения цеолитов. 44
1.8 Конверсия с кислородом 36
1.9 Катализаторы процесса. 39
2. Исследовательская часть 50
2.1 Методика проведения исследования 57
2.2 Результаты проведенного исследования 56
Заключение 68
Список используемой литературы 68
Список используемой литературы
Введенский А.А. Термодинамические расчёты в топливной промышленности,. Ленинград ; Москва : Гостоптехиздат, 1949.
Лейбуш А.Г. Труды Всесоюзного совещания по комплексной химической переработке нефтяных газов. АН СССР, М., 1956.
Корнилов Б.П. и Лейбуш А.Г. Труды ГИАП, вып. III, стр. 54, 1954.
Лейбуш А.Г. Труды ГИАП, вып. V, 1956.
Шполянский М.А.и Лейбуш А.Г. Труды ГИАП, вып. VI, 1956.
Технологический регламент производства аммиака из природного газа АМ-76 цеха № 54 завода минеральных удобрений.
Ахметов С.А., Кондратьев В.А., Свинухов А.Г. Математическая модель кинетики процесса паро-углекислотной конверсии метана в изотермическом реакторе идеального перемешивания. Нефтепереработка и нефтехимия, вып.2., Казань, 1974, с. 14.
Ахметов С.А., Жирнов Б.С., Кондратьев В.А. Применение импульсного метода для исследования кинетики газо-фазных гетерогенных – каталитических реакций. Сб. “Наука и технический прогресс в нефтехимии”, БРП ВХО, Уфа, 1974. -С. 4.
Ахметов С.А., Кондратьев В.А. Исследование кинетики элементарных реакций процесса каталитической конверсии метана. Нефтепереработка и нефтехимия, вып.2., Казань, 1974, с. 10.
Ахметов С.А., Свинухов А.Г., Кондратьев В.А. Методика расчёта равновесного состава синтез – газа процессов конверсии углеводородов. Нефтепереработка и нефтехимия, вып. 1, Казань, 1972, с.6.
Свинухов А.Г., Ионов Ю.В., Панченков Г.М., Жирнов Б.С., Ахметов С.А. Безградиентный лабораторный реактор. ЖФХ, 96, вып. 4., 1023, 1973.
Справочник химика,-М.,-Л., Химия, т 5. 1968.-974с.
Ахметов С.А., Жирнов Б.С., Муртазин Ф.Р. Кинетические исследования и моделирование промышленных химико-технологических процессов. Уфа, Изд.Fилем, 1999.-254с.
Каталитические процессы в нефтепереработке/Суханов В.М., 1973.-416 с.
Аминова JI.3., Баженов Ю.П. // Промышленность СК. 1998. №1. С.З.
Соболев В.М., Бородина И.В. Промышленные синтетические каучуки. М: Химия. 1977. 282 с.
Котельников Г.Р., Патанов В
Температура, К Состав газа, об. %
СН4 Н2О СО Н2
700 42,66 42,66 3,67 11,01
800 29,85 29,85 10,07 30,23
900 14,40 14,40 17,80 53,40
1000 5,08 5,08 22,46 67,38
1100 1,71 1,71 24,14 72,44
1200 0,64 0,64 24,68 74,04
Параллельно с избытком водяного пара (равно как и снижение температуры процесса) осуществляются реакции:
СН4 + 2Н2О → СО2 + 4Н2 – 165,51 кДж (1.5)
Реакцию (1.5) можно анализировать как следствие реакций (1.1) и (1.4). Как демонстрируют экспериментальные данные, при конверсии метана с водяным паром равновесный состав СН4, Н2О, СО и Н2 в газовой смеси выражается в конечном результате следующими реакциями (1.1) и (1.4).
Равновесные составы газовой смеси при конверсии метана с двумя и четырьмя объёмами водяного пара, полученные экспериментально [5], подтверждают о том, что более полная конверсия метана возможна при 800С при двукратном избытке водяного пара по сравнению со стехиометрич