Қазақстан республикасы білім жəне ғылым министрлігі

63

катализаторлар  кең  тараған. Құрамында  платина  мен  ренийден  басқа  германий, қорғасын

жəне басқа металдары бар полиметалды катализаторлары көп қолданылады. Катализатордың

түріне  байланысты  риформинг  температурасы 400-ден 500°С-қа  дейін  құрайды.

Риформингтің нəтижесінде, нафтенді көмірсутектер түбкі өзгерістерге ұшырайды, парафинді

көмірсутектердің  дегидроциклизациясы  активті  катализаторларды  жəне  өлшемді  қысымды

талап  етеді. Октанды  саны 100-ге  дейін  жететін  бензин  компоненттерін  алуға  мүмкіндік

беретін жоғары активті жəне селективті катализаторлардың өндірісі өнеркəсіптік риформинг

үрдістерінің  жалпы  тенденциялық  дамуы  болып  табылады. Риформинг  үрдісіндегі

қолданылатын  сутектің  жоғары  парциалды  қысымы  тығыздау  реакциялар  ағындарына

кедергі  жасап, сонымен  қатар  ароматизация  реакцияларын  баяулатады. Осы  себептерден

өнеркəсіптік  системалардағы  риформингтің  қысымы 3-4 МПа (30-40 кгс/см

2

) дейін

төмендетеді.

Зертханалық жағдайда қажетті, мысалы, алюмоплатиналы катализатормен қамтамасыз

етілген, № 2,5 суретте көрсетілген құрылғыда каталитикалық  риформинг жүргізуге болады.

Бірақ, бұл  құрылғы  атмосфералық  қысымда  жəне  сутектің  циркуляциясыз  жұмыс  істеуіне

есептелгендіктен  катализатордың  кокстелуіне  əкеліп  соғады, сондықтан  оның  үздіксіз

қолдану мерзімі ұзақ емес.

Төменде  екі  құрылғыда  жүргізілгетін  эксперимент  көрсетілген: жоғарыда  айтылып

кеткен, қысым  астында  циркуляциясыз  жəне  сутекті  газдың  циркуляциясымен  жұмыс

істейтін  құрылғылар. Екінші  типті  құрылғыны  гидрогенизационды  үрдістер (гидротазалау,

гидрокрекинг) үшін де қолдануға болады.

Атмосфералық қысымда, каталитикалық риформинг жүргізілетін зертханалық құрылғы

2,5 суретте көрсетілген құрылғыны қолданамыз.

Дайындық жəне тəжірибенің жүргізілуі

Алюмосиликатты  катализатордың  орнына  реакторды  алюмоплатиналы  немесе

алюмоплатиноренийлі 

катализатормен 

жүктейді. Өнеркəсіптегі 

алюмоплатиналы

катализатордың  бөлшектері  диаметрі 3-4 мм, биіктігі 5-6 мм  болатын  цилиндрліктерге

ұқсайды. Шикізат  пен  катализатордың  əрекеттесуін  жақсарту  үшін, реактордың  диаметрі

кіші  болғандықтан, соңғысын одан  да  кіші  бөлшектерге (өлшемі 2-3 мм)  ұсақтап, шаңнан

бөліп  алу  керек. Шикізаттың  бюреткасы  бензиндік  фракциямен  толтырылады.

Каталитикалық  риформингтің  газы  сутекпен  байытылғандықтан, катализат  буының

конденсациясын  қиындатады, сондықтан  қабылдағыштар  мен  абсорберді  құрғақ  мұзы  бар

моншаға орналастыру керек.

Құрылғыны герметикалыққа тексергеннен кейін, реакторды қыздырып, жүйені азотпен

үрлейді. Артынша, 480-500°С температурада, 1,5-2 сағ

1

-

 көлемдік жылдамдықпен шикізатты

(қолданыста  платиналы  катализатор  болған  жағдайда) бере  бастайды. Дəл  осы  жағдайда

платиноренийлі катализатор селективтірек жұмыс істейді, мұндай жағдайда, аз кокс бөлініп,

катализатта  ароматикалық  көмірсутектердің  саны  жоғарылайды. Жұмыс  дəптерін

зертханалық жұмыс № 5-те берілген форма бойынша тəжірибеге дайындайды.

 Тəжірибе  уақыты 1-2 сағ. созылуы  мүмкін. Риформинг  газының  тығыздығы  жоғары

емес  екенін ескеру  керек, сондықтан  оның  көлемі əбден мəнді болуы мүмкін. Тəжірибеден

кейін  реакторды  булардан  жəне  құрамында  сутегі  бар  газдан  тазарту  үшін  жүйені  азотпен

үрлеп,  артынша катализаторды қайта қалпына келтіреді.

Бақылау сұрақтары:

1. Неге каталитикалық риформингке бензин фракциясын жібереді?

2. Қандай октан санымен каталитикалық риформингінде өнім алынады?

3. Риформинглеуде қандай катализатор қолданады?

4. Соңғы  өнімдерді  атаңыз, жəне  термокаталитикалық  процесстерінің  жұру

параметрлері.

5. Сутегінің жоғары парциалды қысымы қалай процеске əсерін білдіріеді?

64

7 Зертханалық сабақ . Дизель отының гидротазалау

Тапсырма:

1. АКМ немесе АНМ   дизель отының гидротазалау.

2. Дизель отынның гидротазалауның материалдық балансын құру.

3. Зертханалық жұмысқа қортынды беру.

Əдістемелік ұсыныстар

Отын мен майларды гидротазалау жəне гидрокрекинг өнерқəсіптік гидрогенизациялық

үрдістерге  жатады. Отын  құрамындағы  күкіртті  қосылыстар  жəне  қанықпаған

көмірсутектерді  жою, немесе  ароматы  қосылыстарды  гидрлеу  гидротазалауды  түпкілігіне

қарай  таңдалауына  байланысты. Бірінші  жағдайда, гидротазалау 360-420°С  температурада

жəне  сутектің  өлшемді  қысымында (3-5 МПа, 30-50 кгс/см

2

) өткізіледі. Мұндай

гидротазалауда риформингке кететін бензин, реактивті жəне дизельді отындар ұшырайды, ал

кей  жағдайда  каталитикалық  крекинг (вакуумдық  газойль) шикізаты  болып  табылады.

Үрдістің екінші түрі – дизельдік отынның 10-15 МПа (100-150 кгс/см

2

) қысым астында түпкі

гидротазалауы  аз  тараған. Каталитикалық крекингтің  дизельдік  дистилляттағы  цетан  санын

ароматты  көмірсутектердің  мөлшерін  азайту  арқылы  жоғарлату  үшін  көбінесе, түпкі

гидротазалауды қолданады. Соңғысына, отындағы ароматты көмірсутектердің нафтенді жəне

парафиндіге  айналуы  арқылы  қол  жеткізіледі. Бұл  жағдайда  цетанды  сан 20-25 бірлігіне

жоғарлауы мүмкін.

Гидротазалауда  негізінде  алюмокобальтмолибденді  жəне  алюмоникельмолибденді

катализаторлары қолданылады. Гидротазалаудағы шикізат беруінің көлемдік жылдамдығы 1-

5 сағ

1

-

 құрайды жəне төмендеген сайын, дистиллят ауырлайды. Сутегі шығыны тазаланатын

өнімнің құрамындағы күкіртке, сонымен қатар оның шығу тегіне тəуелді: қос байланыстары

қанығуы  үшін  крекинг-өнімлері  сутектің  көп  шығынын  талап  етеді. Осылайша, термиялық

крекингтің  бензиніндегі  күкіртті  жою  үшін, йодты  саны 85 І

2

/100  г  жəне  1  %  күкіртті  1

тонна бензинге 14 нм

3

 жəне қанықпаған  көмірсутектерді жоюға 100 нм

3

 сутегі керек. Бұл

шығын орташа 0,1-0,7 % (масс) құрайды. Гидротазалауды  щикізаттың 300-ден 750-ге  дейін

нм

3

/м

3

 көлемдегі сутегі циркуляциясында жүргізеді.

Бұл  жағдайда  белгіленген  қысым  бойынша  сутек  мөлшері  сепаратордан  жəне  күкірт

тазалау жүйесінен кейін вентиль арқылы атмосфераға шығарылады: вентиль циркуляциялық

компрессорлық нагнетательный созығында жабық болуы тиіс. Жылытқыш жəне реакторлық

электроқыздыруын белгілі бір өзінің температурасына дейін жеткенше 30 минут шамасында

іске қосады, 30 минут өткеннен кейін шикізат беретін жүйесін ашады. Шикізат насосының

вентилінде  шикізат  кептірілген  ағын  жылдамдығымен  аққаннан  кейін  шикізат  насосының

вентилін  жауып, жылытқыш  жүйесіне  нагнетательный  линиясында  шикізат  беретін

вентильді  ашады. Барлық  жүйеде  қысым  тұрақты  болу  үшін  шикізат  ағынының

жылдамдығын  жəне  градцирленген  түтікшеден  жетіспеген  сутектің  дұрыс  ағуын

қадағалайды. Əр 30 минут  сайын  жоғары  қысымда  сепаратордан жиналған  гидрогенизатты

мүмкіндігінше төмен қысымды сепараторға үздіксіз жібереді.

Егер  газ ұшып  кетсе  төмен  қысымда  сепараторда  қысым  жоғары  болып кетуі мүмкін.

Жүйеде  гидрогенизатты  үздіксіз  жəне  бір  қалыпты  шығаруға  қажетті  əрбір  сатысын  дұрыс

көрсететін жоғары қысымды сепаратор орналасқан.

 Төмен  қысымды  сепараторда  бөлінетін  көмірқышқыл  газын  қысымды  кран  арқылы

атмосфераға  шығарады. Жұмыс  барысында  берілген  режимді  дұрыс  қадағалап  бақылап,

қатаң  түрде  жүргізіп,  15  минут  сайын  оның  көрсеткіштерін  жазып  алуымыз  керек  (қысым,

температура, басты шикізатты, сутек мөлшерін жəне т.б). Тəжірибе біткеннен кейін шикізат

насосын өшіру қажет. Шикізат линиясындағы қалдық шикізатты ақырын, абайлап алып, оны

өлшейді.