|
|
Современные каталитические технологииПримером больших возможностей современных каталитических технологий в решении проблем ЭиРС может служить производство этилбензола [16]. В настоящее время практически все действующие производства этилбензола как в РФ, так и в зарубежной практике базируются на использовании гомогенного катализатора (хлористого алюминия) алкилирования бензола этиленом. К недостаткам этого процесса относят необходимость утилизации большого количества сточных вод и твердых отходов, а также относительно высокие расходные нормы по сырью (до 800 кг бензола и до 290 кг этилена на тонну этилбензола). С середины 80-х годов началась разработка газофазных процессов получения этилбензола путем алкилирования бензола этиленом на синтетических цеолитных системах. В Институте катализа СО РАН были разработаны катализаторы для парофазного алкилирования бензола этиленом на основе высококремнеземного цеолита. В качестве сравнения эффективности традиционного гомогенного и вновь разработанного парофазного процесса получения этилбензола приведены соответствующие расходные нормы (таблица 6.2) [16]. Таблица 6.2 Расходные нормы в процессе получения этилбензола (кг/т этилбензола)
Таким образом, можно заметить, что парофазный способ алкилирования позволяет снизить удельный расход этилена и бензола при производстве этилбензола максимум до 7-8%, а расход катализатора уменьшить более чем в 20 раз, что делает новый процесс весьма перспективным для вновь строящихся производств. Как известно, производство аммиака, метанола, водорода, муравьиной и уксусной кислот в химической и нефтехимической промышленности базируется на переработке природного газа в синтез-газ. Наибольший прогресс в переработке природного газа достигнут в производстве аммиака и метанола. Традиционным способом переработки природного газа в синтез-газ является процесс паровой конверсии на никелевых катализаторах. Реакция паровой конверсии является сильно эндотермической и обычно проводится при температурах 800-900ºС с соотношением пар:газ более 3 в трубчатых реакторах. Этот процесс характеризуется чрезвычайно высокой капиталоемкостью, высокими энергетическими затратами, низкой надежностью трубчатых печей. Альтернативным методом получения синтез-газа является процесс селективного каталитического окисления (СКО) природного газа, разработкой которого в последнее десятилетие занимается целый ряд крупных западных и российских фирм. В частности, институтом катализа им. Г.К. Борескова СО РАН разработаны и запатентованы катализатор и процесс СКО природного газа в одну стадию при малых временах контакта на блочном катализаторе сотовой структуры. В этом процессе используется катализатор с уменьшенным в несколько раз по сравнению с известными аналогами содержанием драгметаллов, что резко повышает его экономическую эффективность. Основными реакциями являются следующие: СН4 + 0,5О2 = СО + Н2 + 8,5 ккал СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О + 191,5 ккал
Состав катализатора оптимизирован с целью минимизации содержания драгметаллов при сохранении высокой селективности по СО и водороду и недопущения коксообразования. В настоящее время проведена предпроектная проработка типовой установки получения синтез-газа с производительностью по природному газу до 1000 нм3/час при использовании в качестве окислителя воздуха. Такие агрегаты востребованы, прежде всего, в черной и цветной металлургии. Они должны заменить со временем устаревшие технологии паровой и паровоздушной конверсии природного газа на никелевых катализаторах. По сравнению с процессом конверсии природного газа на никелевых катализаторах, установки на базе новой технологии позволяют проводить процесс при объемных скоростях газа, больших в 100-200 раз, что позволяет кардинально уменьшить габариты и стоимость оборудования. Кроме того, исключается использование дорогостоящих высокотемпературных сплавов и печного оборудования. На основе выполненных оценок установка СКО мощностью до 1000 нм3/час по природному газу по сравнению с альтернативными технологиями (конверсия природного газа на никелевых катализаторах) позволяет снизить капитальные затраты в 2-4 раза, текущие затраты на 20-40%. Таким образом, каталитические технологии являются базой для организации непрерывных, малоотходных и малоэнерго- и материалоемких производств. Контрольные вопросы к VІ разделу «Каталитические технологии и Э и РС» 1. Место и роль каталитических технологий в химической и нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях 2. Классификация каталитических ХТП 3. Основные требования к промышленным катализаторам 4. Промышленные контактные массы. Состав, назначение 5. Механизм действия катализаторов 6. Энерго- и ресурсосберегающая эффективность каталитических процессов. Тестовые задания к разделу «Каталитические технологии и Э и РС» 6.1. Технологическими характеристиками катализаторов являются:
А. активность Б. цвет В. температура зажигания Г. растворимость в воде Д. зольность
Составные части промышленных контактных масс:
А. активатор (промотор) Б. носитель (трегер) В. флотореагент Г. дубитель Д. ингибитор
Химические производства, в которых замкнутая система водоснабжения без сброса сточных вод называются:
А. безводными Б. циклическими В. бессточными Г. безотходными
Теплоту сгорания топлив различают на:
А. максимальную Б. среднюю В. высшую Г. низшую Д. полезную
Вторичные энергоресурсы (ВЭР) различают на:
А. тепловые Б. топливные В. геотермальные Г. избыточного давления Д. возобновляемые
К возобновляемым энергоресурсам относят:
А. биомассу Б. ядерное топливо В. геотермальную энергию Г. ископаемые угли Д. попутный газ
Вещества, обладающие энергетическим потенциалом и являющие побочной продукцией, - это источник энергии:
А. дополнительной Б. вторичной В. неиспользуемой Г. безвозвратно теряемой
Вторичные (ВЭР) – это энергия:
А. сжигание ПГ Б. сжигание торфа В. избыточного давления Г. горячих отходящих газов Д. отработанного пара и горячей воды
Паротурбинные установки предназначены для:
А. выработки энергии Б. выработки синтез-газа В. очистки природной воды Г. выработки сероводорода
6.10 Активность катализатора характеризует:
А. меру ускоряющего действия Б. отравляемость В. структуру Г. химический состав
6.11. Для паровых котлов используют воду:
А. захоложенную Б. оборотную В. свежую Г. обессоленную Глава 7   ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...  Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...  Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...  Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
