Исследование и разработка гидридных катализаторов обессеривания углеводородов
Гидриды на основе Ni-Zr - сплава являются перспективными катализаторами процессов обессеривания углеводородного топлива. Разработана методика и получены лабораторные образцы капсулированных контактов-катализаторов, в которых Ni-Zr-гидрид получен в механически прочную, инертную для водорода и керосин...
Збережено в:
| Дата: | 2000 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут бiоорганiчної хiмiї та нафтохiмiї НАН України
2000
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/3567 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Исследование и разработка гидридных катализаторов обессеривания углеводородов / А. И. Зеленина., В. А. Дорошенко, Л. Л. Попенко // Катализ и нефтехимия. — 2000. — № 4. — С. 50-53. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859895030433447936 |
|---|---|
| author | Зеленина, А.И. Дорошенко, В.А. Попенко, Л.Л. |
| author_facet | Зеленина, А.И. Дорошенко, В.А. Попенко, Л.Л. |
| citation_txt | Исследование и разработка гидридных катализаторов обессеривания углеводородов / А. И. Зеленина., В. А. Дорошенко, Л. Л. Попенко // Катализ и нефтехимия. — 2000. — № 4. — С. 50-53. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| description | Гидриды на основе Ni-Zr - сплава являются перспективными катализаторами процессов обессеривания углеводородного топлива. Разработана методика и получены лабораторные образцы капсулированных контактов-катализаторов, в которых Ni-Zr-гидрид получен в механически прочную, инертную для водорода и керосина оболочку и при этом сохраняет свои каталитические свойства.
Гідриди на основі Ni-Zr сплаває перспективними каталізаторами процесів знесірчення
вуглеводневих палив. Розроблена методика і одержані лабораторні зразки капсульованих ко-
нтактів-каталізаторів, в яких Ni-Zr гідриз розташовано в механічно міцну, інертну для водню
та керосину оболонку і яка при цьому зберігає свої каталітичні властивості.
Hydrides on Ni-Zr alloy base are promising hydrocarbon fuel desulphurisation processes catalysts. Methods of manufacture have been developed and new test specimens of encapsulated contact-catalysts with Ni-Zr hydride placed into a strong shell, inert toward hydrogen and kerosene and at the same time preserving its catalytic properties have been obtained.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:53:58Z |
| format | Article |
| fulltext |
50 Катализ и нефтехимия, 2000, №4
УДК 541.14 +661.968 +662.7 + 542.945 © 2000
Исследование и разработка гидридных
катализаторов обессеривания углеводородов
А. И. Зеленина., В А. Дорошенко, Л. Л. Попенко
Институт биоорганической химии и нефтехимии НАН Украины,
Украина, 02094, Киев, ул. Мурманская,1;факс: (044) 573-25-52
Гидриды на основе №-7г - сплава являются перспективньми катализаторами процессов обессеривания
углеводородного топлива. Разработана методика и получены лабораторные образцы капсулированных
контактов-катализаторов, в которых №-&-гидрид получен в механически прочную, инертную для во
дорода и керосина оболочку и при этом сохраняет свои каталитические свойства.
Гидриды на основе М-2г-сплава являются перспек
тивными катализаторами процессов обессеривания
углеводородного топлива. На этих катализаторах глу
бокая степень очистки жидкого топлива от соединений
серы достигается в более мягких условиях по сравне¬
нию с применяемыми в нефтепереработке традицион
ными катализаторами гидроочистки. Однако сущест¬
венным недостатком последних является их самораз¬
рушение в процессе обессеривания, что ведет к увели¬
чению гидродинамического сопротивления слоя гид¬
рида, его потерям вследствие уноса образующегося
мелкодисперсного порошка потоком реакционной
смеси, к засорению коммуникаций установки пылью.
Помимо этого увеличение объема гидридной фазы в
процессе сорбции водорода приводит к возникнове¬
нию дополнительных напряжений на стенки реактора,
что может вызвать его деформацию.
Указанные технико-эксплуатационные затруднения
препятствуют широкому использованию гидридов в
качестве катализаторов гидрообессеривания и требу¬
ют создания композиционных материалов, имеющих
форму, пригодную для использования в каталитиче¬
ских реакторах, и способных длительное время рабо¬
тать без механического разрушения.
Во многих странах мира ведутся исследования по
созданию композиционных материалов для аккумули¬
рования водорода.
Наиболее распространенными связующими для
гидридов являются полимерные материалы (полиэти¬
лен, полипропилен, эфиры целлюлозы, фторопласт и
др.) и металлы (медь, никель, железо и др.), их оксиды,
соли и прочие синтетические и природные материалы.
К преимуществам композиционных материалов с по¬
лимерными связующими относятся возможность по¬
лучения изделий заданной формы, сохраняющих
сорбционные свойства, соответствующие чистым гид-
ридам, инертность связующего по отношению к водо
роду, относительно низкая стоимость связующего.
Возможно также напыление на поверхность листа
из синтетических пористых материалов сплавов ме
таллов с последующей обработкой их водородом [ 1 ],
использование механической смеси порошкообразного
гидрида и фторопласта, которой наполняют проницае
мые для водорода контейнеры [ 2 ]. Присутствие фто¬
ропласта предупреждает возникновение в процессе
гидрирования большого напряжения на стенки кон¬
тейнера при увеличении объема.
Предположенные гидрид-полимерные композиции
используют как аккумулятор водорода либо для извле¬
чения его из сложных газовых смесей. Однако приме
нение этих материалов для создания катализаторов
гидрообессеривания ограничено низкой температурой
начала деструкции, набуханием или растворением по¬
лимерных связующих в углеводородах.
Композиты получают смешением порошков гидри¬
дов и других компонентов с последующим прессова¬
нием, прокалкой или сплавлением, но прокаленные
образцы имеют более высокую адсорбцию водорода и
они более прочные, чем полученные сплавлением.
Чаще всего используют гидриды и порошки мар¬
ганца, железа, кобальта, никеля, меди, хрома, ванадия,
алюминия или сплавы этих металлов.
Однако получение композитов путем смешения
гидрида и связующего не исключает возможности
уноса из матрицы разрушенных частичек гидрида.
Существующие традиционные подходы создания
композиционных материалов не позволяют создать
катализаторы, удовлетворяющие промышленным тре¬
бованиям.
В ИБОНХ НАН Украины разрабатываются гидрид-
удерживающие композиционные материалы, имею¬
щие форму, пригодную для использования в каталити¬
ческих реакторах и способных к длительной работе без
Катализ и нефтехимия, 2000, №4 51
механического разрушения. Для полного исключения
потерь гидрида нами предложен способ капсулирова-
ния порошкообразоного Мі-2г-сплава в механически
прочную, проницаемую для водорода и углеводорода
неорганическую оболочку.
Материалы для внешней оболочки подбирали ис
ходя из условий инертности к водороду и углеводоро¬
дам, с учетом адгезивных свойств, прочности, доступ¬
ности и стоимости.
Получены капсулированные гидриды, в которых
частицы не уносятся через внешнюю оболочку капсу¬
лы, в то же время проницаемую для водорода и угле¬
водородов, сохраняющие высокую каталитическую
активность в реакциях гидрообессеривания.
Внешний вид и разрезы образцов, полученных кап-
сулированием, представлены на рис.1.
ной скорости подачи керосина на М-/г-гидриде при
ведена в таблице.
Степень очистки керосина от меркаптановой серы
при разной температуре. Соотношение керосин : Н2 =
1 : 100 м
3
/м
3
Степень очистки, %
Температура, °С Объемная скорость подачи
керосина
1 ч
-1
4 ч
-1
170 - 28,9
220 55,2 35,1
270 66,7 48,4
320 97,7 89,3
370 98,8 91,4
420 98,8 91,9
Рис.1. Внешний вид и разрезы образцов, полученных
капсулированием: 1 и 2 ряды - целые гранулы после про
каливания, 3 ряд - расколы гранул после прокаливания
Как видно из фото, капсулы имеют сферическую
форму, полое ядро, толщина оболочки не превышает
1,0-1,5 мм.
Активность полученных образцов изучали на при¬
мере реакции демеркаптанизации и извлечения общей
серы из керосиновой фракции. Для исследования при
меняли керосиновую фракцию (н.к. -180
о
С, к.к. -
311
о
С) западно-сибирской нефти с 0,0127 % меркап-
тановой серы и 0,113 % общей серы. Содер-жание
меркаптановой серы определяли потенцио-
метрическим титрованием по ГОСТ 17323-71, общей
серы - методом сжигания в лампе по ГОСТ 19212-73.
Активность образцов исследовали в проточном ре¬
акторе объёмом 100 см
3
, перед началом опыта систему
продували водородом. Выход на заданную температу¬
ру осуществляли при постоянной подаче водорода в
реактор. Продукты реакции отбирали в ловушку через
каждый час.
Влияние температуры на степень очистки керосина
от меркаптановой серы при разных значениях объем-
Из представленных данных видно, что увеличение
температуры и объёмной скорости подачи керосина
вызывают рост степени демеркаптанизации, дости
гающей 98,8 %.
Зависимость степени очистки керосина от объем
ной скорости его подачи на М-/г-гидриде показывает,
что увеличение объемной скорости способствует зна¬
чительному снижению степени очистки. Особенно
существенно оно при скорости подачи керосина более
4 ч
-1
. При У=10 ч
-1
степень очистки не превышает
10 %.
Влияние соотношения керосин : водород на степень
очистки керосина от меркаптановой серы (темпера
тура - 320
о
С, V кер, = 4 ч
-1
) представлено ниже: кер.
Соотношение
керосин : Н2, м
3
/м
3
1:20
1:50
1:100
1:150
Степень очистки, %
75,5
74,3
89,3
69,2
Полученные данные позволяют сделать вывод
о том, что оптимальными условиями проведения
процесса демеркаптанизации на М-7г-гидриде яв¬
ляются: температура -300-370
0
С, объемная ско¬
рость подачи керосина - 0,5-4 ч
-1
, соотношение
керосина : Н2 = 1 : 100 м
3
/м
3
.
Важным показателем №-7г-гидрида является
стабильность его работы во времени, приведенная
на рис.1, при температуре 320
о
С и соотношении
керосина : Н = 1 : 100 м
3
/м
3
в течение 40 ч. работы
степень демеркаптанизации снизилась с 89 до 85 %.
Изменение соотношения керосин : Н2 до 1 : 20 м
3
/м
3
вызывает значительное снижение степени очистки.
52 Катализ и нефтехимия, 2000, №4
Активность Ni-Zr-гидрида после 12 циклов
окислительно-восстановительной обработки на
степень демеркаптанизации приведена на рис.2.
ев
=
S
о
о
а.
80
50
А
-
а
20
2 0 0 4 0 0
t °С
Рис. 2. Активность Ni-Zr-гидрида после 12 циклов окис
лительно-восстановительной обработки на степень в ре
акции демеркаптанизации керосина: 1 - исходный гид
рид, 2 - гидрид после окислительно-восстановительной
обработки
Условия обработки: окислительная стадия: тем
пература - 350
о
С, подача воздуха - 170 нсм
3
/мин,
продолжительность - 4 ч
-1
; восстановительная ста
дия: температура - 350
0
С, подача водорода 120
нсм
3
/мин, продолжительность - 4 ч
-1
.
Таким образом, разработана методика и получены
лабораторные образцы капсулированных контактов -
катализаторов, в которых М-2г-гидрид помещен в ме
ханически прочную, инертную для водорода и кероси
на оболочку, при этом он сохраняет свои каталитиче
ские свойства.
Литература
1. Заявка 63-17201 Япония, МКИ СО1 В 3/00. Лис
ты, поглощающие водород и их изготовление /Цутия
Хиротаки (Япония) № 61 - 161670; Заявлено 09.07.86.
Опубл. 25.01.88.
2. Пат. 4600525, США МКИ СО1 В 31/16. Добавки
к материалу аккумулирующему водород, которая уве
личивает текучесть материала. Baker Nathariel R.,
Lunch Franblin E. № 400440; Заявлено 21.07.82. Опубл.
15.07.86.
Поступила в редакцию 8 февраля 2000 г.
%
Дослідження і розробка гідридних
каталізаторів знесірчення вуглеводнів
А. І. Зеленіна, В А. Дорошенко, Л. ЛПопенко
Інститут біоорганічної хімії та нафтохіміїНАН України
Україна, 02094, Київ, вул. Мурманська, 1. Факс: (044)573-25-52
Гідриди на основі №-7г сплаває перспективними каталізаторами процесів знесірчення
вуглеводневих палив. Розроблена методика і одержані лабораторні зразки капсульованих ко-
нтактів-каталізаторів, в яких №-7г гідриз розташовано в механічно міцну, інертну для водню
та керосину оболонку і яка при цьому зберігає свої каталітичні властивості.
Kunuiiui u ne^mexuMua, 2000, №4 53
Hydrocarbon desulphurisation hydride catalyst
study and development
A I. Zelenina., V. A Doroshenko, L. L. Popenko
Institute ofBioorganic Chemistry and Petrochemistry of NAS of Ukraine,
1,MurmanskaStr, Kyiv, 02094, Ukraine, Fax.: (044) 573-25-52
Hydrides on Ni-Zr alloy base are promising hydrocarbon fuel desulphurisation processes catalysts. Methods of
manufacture have been developed and new test specimens of encapsulated contact-catalysts with Ni-Zr hydride
placed into a strong shell, inert toward hydrogen and kerosene and at the same time preserving its catalytic prop
erties have been obtained.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-3567 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:53:58Z |
| publishDate | 2000 |
| publisher | Інститут бiоорганiчної хiмiї та нафтохiмiї НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Зеленина, А.И. Дорошенко, В.А. Попенко, Л.Л. 2009-07-08T10:50:53Z 2009-07-08T10:50:53Z 2000 Исследование и разработка гидридных катализаторов обессеривания углеводородов / А. И. Зеленина., В. А. Дорошенко, Л. Л. Попенко // Катализ и нефтехимия. — 2000. — № 4. — С. 50-53. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/3567 541.14 +661.968 +662.7 + 542.945 Гидриды на основе Ni-Zr - сплава являются перспективными катализаторами процессов обессеривания углеводородного топлива. Разработана методика и получены лабораторные образцы капсулированных контактов-катализаторов, в которых Ni-Zr-гидрид получен в механически прочную, инертную для водорода и керосина оболочку и при этом сохраняет свои каталитические свойства. Гідриди на основі Ni-Zr сплаває перспективними каталізаторами процесів знесірчення вуглеводневих палив. Розроблена методика і одержані лабораторні зразки капсульованих ко- нтактів-каталізаторів, в яких Ni-Zr гідриз розташовано в механічно міцну, інертну для водню та керосину оболонку і яка при цьому зберігає свої каталітичні властивості. Hydrides on Ni-Zr alloy base are promising hydrocarbon fuel desulphurisation processes catalysts. Methods of manufacture have been developed and new test specimens of encapsulated contact-catalysts with Ni-Zr hydride placed into a strong shell, inert toward hydrogen and kerosene and at the same time preserving its catalytic properties have been obtained. ru Інститут бiоорганiчної хiмiї та нафтохiмiї НАН України Исследование и разработка гидридных катализаторов обессеривания углеводородов Дослідження і розробка гідридних каталізаторів знесірчення вуглеводнів Hydrocarbon desulphurisation hydride catalyst study and development Article published earlier |
| spellingShingle | Исследование и разработка гидридных катализаторов обессеривания углеводородов Зеленина, А.И. Дорошенко, В.А. Попенко, Л.Л. |
| title | Исследование и разработка гидридных катализаторов обессеривания углеводородов |
| title_alt | Дослідження і розробка гідридних каталізаторів знесірчення вуглеводнів Hydrocarbon desulphurisation hydride catalyst study and development |
| title_full | Исследование и разработка гидридных катализаторов обессеривания углеводородов |
| title_fullStr | Исследование и разработка гидридных катализаторов обессеривания углеводородов |
| title_full_unstemmed | Исследование и разработка гидридных катализаторов обессеривания углеводородов |
| title_short | Исследование и разработка гидридных катализаторов обессеривания углеводородов |
| title_sort | исследование и разработка гидридных катализаторов обессеривания углеводородов |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/3567 |
| work_keys_str_mv | AT zeleninaai issledovanieirazrabotkagidridnyhkatalizatorovobesserivaniâuglevodorodov AT dorošenkova issledovanieirazrabotkagidridnyhkatalizatorovobesserivaniâuglevodorodov AT popenkoll issledovanieirazrabotkagidridnyhkatalizatorovobesserivaniâuglevodorodov AT zeleninaai doslídžennâírozrobkagídridnihkatalízatorívznesírčennâvuglevodnív AT dorošenkova doslídžennâírozrobkagídridnihkatalízatorívznesírčennâvuglevodnív AT popenkoll doslídžennâírozrobkagídridnihkatalízatorívznesírčennâvuglevodnív AT zeleninaai hydrocarbondesulphurisationhydridecatalyststudyanddevelopment AT dorošenkova hydrocarbondesulphurisationhydridecatalyststudyanddevelopment AT popenkoll hydrocarbondesulphurisationhydridecatalyststudyanddevelopment |