واکنش های کاتالیست ها و کاربرد آن در صنعت نفت و راکتورها

کد محصول SH6

تعداد صفحات: ۱۲۲ صفحه فایل WORD

قیمت: ۱۸۰۰۰ تومان

دانلود فایل بلافاصله بعد از خرید

فهرست مطالب

پیشگفتار ۱
فصل اول تاریخچه کاتالیست ۳
تاریخچه کاتالیست ۴
پیشرفت های مهم در علم کاتالیست ۶
پیشرفت های مهم در تکنولوژی کاتالیست ۷
فصل دوم مبانی عمل کاتالیستی ۸
سرعت واکنش ۹
فاکتور موثر ۱۰
واکنش کاتالیستی همگن وناهمگن ۱۳
واکنش کاتالیستی همگن ۱۳
واکنش کاتالیستی نا همگن ۱۴
حامل ها ۱۴
پیش برنده ها ۱۷
شتاب دهنده ها ۱۹
سموم کاتالیست ۱۹
کثیف شدن کاتالیست ۲۰
سینترینگ ۲۱
ممانعت کننده ها ۲۲
فعالیت ۲۲
انتخاب کنندگی ۲۳
پایداری ۲۴
فصل سوم ساخت سطوح کاتالیستی ۲۷
ساختار های فیزیکی اصلی سطوح کاتالیستی ۲۸
فلزات دارای سطح بزرگ ۲۹
جامدات ریز حفره ۳۲
کاتالیست فاز مایع پایه دار ۳۶
کاتالیست های تثبیت شده آنزیمی و معدنی ۳۷
کاتالیست های قلمه ای ۴۱
کاتالیست های اکسید مختلط ۴۳
ساخت کاتالیست های ناهمگن ۴۴
کاتالیست های اکسید مختلط ۴۵
زئولیت ها ۴۷
انواع ساختار های فلزی روی پایه ها ۵۳
آنزیم ها و سلول های زنده تثبیت شده ۶۱
خلاصه ۶۷
فصل چهارم کاربرد کاتالیستها در صنعت نفت ۶۹
۱-۴ کاتالیستهای تصفیه هیدروژنی نفتا ۷۰
مقدمه (آماده سازی خوراک ) ۷۰
کاتالیست های تصفیه هیدروژنی ۷۵
جذب سطحی فلزات روی کاتالیست ۷۸
کاتالیست های HDS گوگردی شده ۸۰
هشدار دهنده های تصفیه هیدروژنی نفتا ۸۱
کک گرفتگی ۸۱
سیلیکا ۸۱
رسوبات روی کاتالیست ها ۸۲
رسوبات کلراید وخوردگی ۸۳
احیای مجدد ۸۵
مواد پایه کاتالیست ۸۵
خلاصه ۸۷
۲-۴ کاتالیستهای تبدیل کاتالیستی ۸۹
دی هیدروسیکلیزان ۹۱
فعالیت کاتالیست ۹۱
انتخاب کنندگی ۹۴
پایداری ۹۶
تهیه کاتالیست ۹۸
توسعه کاتالیست ۱۰۰
توسعه کاتالیست ریفرمینگ ۱۰۰
کاتالیست چند ماموریته ۱۰۲
ترکیب کاتالیست ۱۰۲
آلومین ها ۱۰۴
کاتالیست های تجارتی ۱۰۴
پراکندگی کاتالیست ۱۰۵
دانسیته کاتالیست ۱۰۶
مساحت سطوح ۱۰۷
ابعاد کاتالیست ۱۰۸
سموم کاتلیست
نیتروژن ۱۰۹
۱۱۰
هالیدها ۱۱۰
آب ۱۱۰
فلزات ۱۱۱
گوگرد ۱۱۱
احیای مجدد کاتالیست ۱۱۳
بخش ۳-۴ کاتالیست های کراکینگ کاتالیستی ۱۱۵
مقدمه ۱۱۵
واکنشهای کاتالیتیک کراکینگ ۱۱۶
احیای مجدد کاتالیست ۱۱۸
کاتالیست های کراکینگ ۱۲۰
ارزیابی کاتالیست ۱۲۵
مسمومیتها ۱۲۵
بخش ۴-۴ کاتالیستهای هیدروکراکینگ ۱۲۷
مقدمه ۱۲۷
واکنشهای هیدروکراکینگ ۱۲۸
کاتالیست ها ۱۲۹
نقش فلزات کاتالیستی در هیدروکراکینگ ۱۳۱
کاتالیست های فلز نوبل ۱۳۴
کاتلیستهای فلزی پایه ۱۳۸
ترکیب شدن نیکل با حامل ۱۳۸
تغییر نیکل توسط گوگرد ۱۳۹
کاتالیستهای اکسیداسیون اسیدی – پلاتین برای هیدروکراکینگ ۱۴۳
فعالیت هیدروژناسیون پلاتین ۱۴۳
فعالیت اسیدی ۱۴۵
احیای مجدد کاتالیست ۱۴۵
بخش ۵-۴ سوزاندن کک ۱۴۷
منبع کک
سوزاندن در یک بستر ثابت ۱۴۷
۱۴۷
سوزاندن در یک بستر سیال ۱۴۸
سوختن کک محدود شده به اثر نفوذ پذیری ۱۴۹
اثرات فعالیت اکسیداسیون – احیاء ۱۵۰
سوزاندن کاتالیست های پودری شکل ۱۵۰
بخش ۶-۴ جابجا کردن وپر کردن راکتورها از کاتالیستها ۱۵۲
مقدمه ۱۵۲
حمل و نقل بشکه های کاتالیست ۱۵۲
الک کردن کاتالیست ۱۵۳
ریختن کاتالیست در راکتور ۱۵۴
پر کردن راکتورهای گشاد ۱۵۵
مراجع ۱۵۷
پیشگفتار:
«بسیاری از مواد می توانند روی مواد دیگر تاثیر بگذارند که با میل آنها به انجام واکنش شیمیایی تفاوت بسیار زیادی دارد. انها از این طریق باعث تجزیه این مواد تشکیل مواد جدید می شوند، ولی در ترکیب مواد جدید وارد نمی شوند. این نیروی جدید که تا کنون ناشناخته بوده هم در مواد آلی وهم در مواد معدنی وجود دارد… ما آن را نیروی کاتالیستی می نامیم. همچنین تجزیه مواد توسط این نیرو را کاتالیزور می نامم» (ژ-ژ برزلیوس(Berzelius ) (1836 ) مجله علوم فلسفی جدید ادینبورو، xxy ، ۲۲۳) اولین باری که نام کاتالیز در متن علمی آمد در متن بالا بود. تا پیش از آن لغت کاتالیز به معنی «قانون شکنی و بر هم زدن نظم بود. شاید بر داشت برزلیوس آن بود که عمل کاتالیز اصول و قوانین یافته شده تا سال ۱۸۳۶ را نقض می کرد توجه به این نکته جالب است که جایگزین کردن تعدادی از کلمات عبارت به کار رفته توسط برزلیوس با کلمات امروزی، خلاصه بسیار خوبی از نگرش فعلی ما به کاتالیزر به دست می دهد. کاتالیست یک قاعده خیلی اساسی در تولید و انفعال سوختها و مواد شیمیایی می باشد. بررسی مبحث کاتالیست یک موضوع مهم و حساس بوده که علاقه خیلی از دانشمندان و مهندسین به ان جلب شده است. کاتالیست عملاً در صنعت تصفیه نفت به کار می رود و تقریباً همه مواد نفتی در فرایندها ، توسط واکنشهای کاتالیستی تهیه می شوند. کاتالیستها برای اولین بار در دنیا در سال ۱۹۰۹ هنگامیکه استوالد(Ostwald ) به خاطر کارش جایزه نوبل گرفت به رسمیت شناخته شد. سه سال بعد آن افتخار به سباتیر ( Sabatier ) بخشیده شد. بررسی بحران اخیر انرژی و در دهه تحریم نفت عرب در سال ۱۹۷۳ و متعاقب آن فعالیتهای اوپک (O.P.E.C ) ، اهمیت کاتالیست آشکار تر می شود و به سرعت شناخته می گردد. یعنی کاتالیست تکیه گاهی برای مقدار زیادی انرژی تلقی می گردد. این مواد به وسیله ایالات متحده و ملل صنعتی دیگر تولید می شوند.
امروزه سیستم های کاتالیستی به دو دسته بزرگ همگن و ناهمگن تقسیم
می شوند. 
کاتالیست :
کاتالیست بعنوان یک پدیده اخیراً بررسی گردیده است . ظاهراً اولین کاتالیست ، برای واکنشهای آنزیمی در شکل تهیه و ساخت شراب و سرکه بکار گمارده شد . همچنین در تهیه صابون که یک عمل بسیار قدیمی است . مورد توجه قرار گرفت . این واکنشها به تبدیل کاتالیستی شکر به اتیل الکل به اسید استیک و چربی به یک نمک است و گلیسیرین منجر گردید .
در طی اواخر قرن هیجدهم دانش شیمی سریعاً گسترش می یافت و طبیعی بود که اثر مواد خارجی بر روی واکنشهای شیمیایی مطالعه شود . بین سالهای ۱۸۳۵-۱۷۸۰ آزمایشات متعدد و با ارزشی ، اثرات مواد خارجی را بر روی واکنشهای شیمیایی شرح دادند . این آزمایشات واکنشهای اسیدها را در محلول و واکنشهای فاز گازی و واکنشهای جذب بوسیله جامدات را مورد بحث قرار میدادند . اهداف کار کاتالیستها بوسیله فوزینیری ، که اولین کسی بود که رابطه بین جذب سطحی و افزایش سرعت واکنشها را بوسیله جامدات مورد توجه قرار داد، پیشرفت نمود . از جمله افراد دیگر فارادی ، دریافته بود که جذب سطحی مواد اولیه یک قاعده مهم در صورت گرفتن یک واکنش در حضور یک جامد می باشد . همچنین کلمنت و دیزرمس اظهار داشتند که اکسیدهای نیتروژن یک نقش اساسی را در اکسیداسیون دی اکسید گوگرد بوسیله تشکیل یک ترکیب بازی میکنند . خیلی از آزمایشها بر روی طرز عمل کاتالیستها با موادی صورت میگرفت که امروزه بعنوان کاتالیستها مورد استفاده در صنایع نفت مطرح میباشند . بعنوان مثال اسیدهای قوی ، خاکها و فلزاتی از قبیل پلاتین .
« برزلیوس »یکی از بزرگترین سازمان دهنده های دانش شیمی است . وی ابتدا دید که خیلی از پدیده های گوناگون مانند بالا بردن سرعت واکنشها عموماً به کارهای قبلی وابسته است . در بیان تحقیقات شیمیایی که در طی سال ۱۸۳۵ داشت ، او برای اولین بار پیشنهاد نمود که مشاهدات و نتایج آزمایشهای مختلف که بر روی واکنشها صورت گرفته ، عموماً نشان میدهند که فعالیت شیمیایی باید بوسیله یک عامل خارجی بدون اینکه آن عامل در واکنش شرکت نماید ، افزایش یابد . او این پدیده را کاتالیزر نامید . در این گفتار برزلیوس مفهومی از یک نیروی کاتالیستی ارائه نمود و در انجام آن یک نوع نیروی خاص که قادر به انجام فعالیت شیمیایی بود ، را آشکار میدانست . بعد از وی تا زمان زیادی بعد از او « استوالد » چنین سیمای علمی از کاتالیستها به مدت شصت سال وجود داشت . ولی در عمل چنین چیزی وسیله جالبی نبود . « لیبیگ » و دیگران به چنین ایده ای که بوسیله برزلیوس پیشنهاد شده بود و مربوط به نوع خاصی از نیروی کاتالیستی میشد ، حمله کردند و فعالیتهای دیگری در جریان بود ولی نظراتی که توسط استواله ارائه شده بود قبل از هر پیشنهادی که مسئله را حقیقی تر توجیه کند، لازم بود. در طی دوره شصت ساله ، « کاربرتولت » و « ویلهلمی» دوام داشت . تحقیقات ویلهلمی در مورد ئیدرولیز نیشکر بود در حالیکه برتولت در مورد ئیدرولیز استرها مطالعه میکرد . ویلهلمی اولین بار بوجود فاکتور زمان پی برد . او و بعد از او برتولت و دیگران کارهای اساسی را در مورد سینتیک شیمیایی همانطور که ما امروز آن را می شناسیم ، بوجود آوردند . قبل از اینکه قدم بعدی در کاتالیستها برداشته شود، اهمیت زمان واکنشهای شیمیایی قابل توجه و بررسی بود .
در نیمه دوم قرن نوزدهم ، « هلمهولتز» ، « آرنیوس » ، « استوالد » ، « وانت هوف» و دیگران شیمی فیزیک را گسترش دادند که برای اولین بار درک جدیدی از شیمی بود و قوانین کمی را تا حدودی کاهش میداد . در حدود سالهای ۱۹۰۰ ، استوالد اهمیت حقیقی کار یک کاتالیست را شناسایی کرد . او یک کاتالیست را ماده ای تعریف کرد که سرعت واکنش شیمیایی را تغییر میدهد بدون آنکه در محصول نهایی وجود داشته باشد.برای اولین بارازمفاهیم استوالددرکاتالیست ، براساس یک کمیت قابل اندازه گیری شد . علم و تکنولوژی پیشرفته کاتالیستی در این زمان شروع گردید . نظریاتی که درباره کاتالیستها بطور علمی از آن زمان تاکنون درشیمی و صنایع نفت وجود دارند، واکنشهای کاتالیستی مهمترین آنهاست .