Окисление полиядерных конденсированных ароматических углеводородов

При контакте угля с кислородом воздуха во влажных условиях происходит ряд необратимых процессов: уголь теряет блеск, раскалывается на куски, становится рыхлым и приобретает бурый цвет за счет образования гуминовых кислот.

При этом снижается теплота сгорания угля, растет влажность и ухудшается спекание. Такой уголь называют окисленным, а данный процесс – выветриванием.

В элементном составе угля снижается доля С и Н и увеличивается доля О.

Высокая экзотермичность процесса может вызвать разогрев орг. массы угля до t, при которых последний загорится. Такое явление называют самовозгоранием.

28 Процесс гидроочистки: условия проведения, основные реакции, применение.

Целью гидроочистки является удаление из нефтяных фракций S-, N-, O-, металлсодержащих соединений, насыщение непредельных и диеновых углеводородов и в отдельных случаях частичное гидрирование ароматических структур.

Гидроочистка моторных топлив – один из наиболее распространенных процессов нефтепереработки, так как с его помощью достигается улучшение качества топлив и появляется возможность регулировать на заводах соотношение вырабатываемых количеств различных моторных топлив. Особенно значение гидроочистки возросло с увеличением добычи сернистых и высокосернистых нефтей и ужесточением требований к содержанию гетероэлементов. Удаление сернистых соединений способствует значительному увеличению ресурса двигателей, снижению или полному устранению коррозии аппаратуры при переработке и транспортировании нефтепродуктов, а также увеличению их стабильности к смолообразованию при хранении. Кроме того, применение малосернистых топлив предотвращает загрязнение окружающей среды.

Содержание серы в бензинах, направляемых после гидроочистки на риформинг 1, 2·10-4–2·10-6 %. В гидроочищенном реактивном топливе – 0, 002–0, 005 %, в дизельном топливе – 0, 02–0, 2 %. В отличие от других гидрогенизационных процессов гидроочистку осуществляют в сравнительно мягких условиях, поэтому превращение затрагивает, в основном, неуглеводородные компоненты. Для гидроочистки характерны следующие реакции:

б) для неуглеводородных компонентов:

- гидрогенолиз сернистых соединений. Все серосодержащие соединения подвергаются

гидрогенолизу до сероводорода и соответствующих углеводородов:

меркаптаны RSH + H2 RH + H2S; (1.6)

сульфиды 2H + 1RSRRH + R1SH R1H + H2S; (1.7)

дисульфиды RSSR1 + H2 RSH + R1SH RH + R1H + 3H2S; (1.8)

– гидрогенолиз азотсодержащих соединений. Азот в нефтяном сырье находится преимущественно в гетероциклах в виде производных пиррола и пиридина. Гидрирование их протекает аналогично гидрированию сульфидов, с образованием углеводородов и аммиака

– гидрогенолиз кислородсодержащих соединений. Кислородсодержащие соединения

легко вступают в реакции гидрирования с образованием углеводородов и воды

29 Процесс деструктивной гидрогенизации: условия проведения, основные реакции, применение.

Применяется для повышения топливной и химической ценности продуктов по сравнению с сырьем (за счет повышения отношения Н/С), для увеличения выхода жидких продуктов при переработке некачественных ТГИ; для удаления коксовых продуктов при крекинге; для увеличения светлых фракций путем уменьшения молекулярной массы у/в

Экстракция углей

Деструктивная гидрогенизация и термическое растворение

Катализаторы: оксиды и сульфиды металлов переменной валентности, Т=320-420^оС, Р=5-15МПа.Основные типы реакций деструкции.

30 Процесс гидрокрекинга: условия проведения, основные реакции, применение.

Гидрокрекинг нефтяных остатков – это переработка высококипящих нефтяных фракций, мазута, вакуумного газойля или деасфальтизата для получения бензина, дизельного и реактивного топлива, смазочных масел, сырья для каталитического крекинга и др. Проводят действием водорода при 330—450°С и давлении 5-30 МПа в присутствии никель-молибденовых катализаторов. В процессе гидрокрекинга происходят следующие превращения:

Основные реакции:

Гидроочистка — из сырья удаляются сера-азотсодержащие соединения;

• Расщепление тяжелых молекул углеводорода на более мелкие;

• Насыщение водородом непредельных углеводородов.

Катализаторы: Ni-Mo.

31 Процесс каталитического риформинга: условия проведения, основные реакции, применение.

Каталитический риформинг - это промышленный процесс переработки бензиновых и лигроиновых фракций нефти с целью получения высококачественных бензинов и ароматических углеводородов.

Основные реакции:

• изомеризация на кислотных центрах парафинов и нафтенов;

• дегидрирование нафтеновых у/в;

• дегидроциклизация парафинов;

• ароматизация;

• гидрокрекинг.

Катализаторы: Pt, Pt+Re.

32 Процессы гидрирования, их классификация, условия проведения, основные реакции, применение.

33 Реакции алкилирования по ароматическому атому углерода: условия проведения, основные реакции, применение.

34.Реакции алкилирования парафинов олефинами: условия проведения, основные реакции, применение.(20 баллов)

Алкилирование парафинов олефинами можно рассматривать как обратный каталитическому крекингу процесс, также проходящий как ионно-цепная реакция.С позиции термодинамики реакцию выгодно проводить при сравнительно низкой температуре (до 100 °С), когда она практически необратима. Высокая скорость при этом достигается применением катализаторов (серная и безводная фтористоводородная кислоты). Исходными веществами служат изобутан и н -бутилены, из которых образуются смеси изооктанов – компонентов высокооктанового моторного топлива. Для получения разветвленных углеводородов, выкипающих в тех же температурных пределах, что и авиационные бензины, изобутан и изопентан алкилируют не только индивидуальными олефинами, но и их смесями.