ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Применение водорода в промышленности из "Основы производства водорода" В йастоящее время водород широко применяется в ряде отраслей народного хозяйства. Особенно велик удельный вес потребления водорода в промышленности, где он используется в различных каталитических процессах и для многих других целей. [c.22] В нефтяной промышленности и промышленности искусственного жидкого топлива водород расходуется на обессеривание и облагораживание нефтяных фракций и смазочных масел гидрирование угля, смолы и тяжелых нефтяных остатков гидрокрекинг средних нефтяных дистиллятов и нефтяных остатков гидрирование органических соединений синтез углеводородов синтез кислородных органических соединений (оксосин-тез) и т. д. [c.22] В химической промышленности водород используется для синтеза аммиака, метанола, высших спиртов и хлористого водорода, а также в процессах восстановления органических соединений и др. [c.22] В пищевой промышленности водород применяется для гидрогенизации жиров. [c.22] В металлургической промышленности водород используется в качестве восстановителя (в частности, в порошковой металлургии) и для создания защитной среды в некоторых процессах термической обработки металлов и их сплавов. [c.22] Б электровакуумной промышленности, водород потребляется для создания защитной среды при отжиге вольфрамовых нитей и для некоторых других целей. [c.22] В стекольной промышленности водородно-кислородное пламя используется для термической обработки изделий из кварцевого стекла. [c.22] Из других областей применения водорода в промышленности можно указать на сварку атомарным водородом, охлаждение водородом генераторов электрического тока и использование в качестве моторного топлива. [c.22] В большинстве производственных процессов водород применяется в виде так называемого технического водорода, содержаш,его 95 об. % и более Нг. В ряде случаев находят применение газовые смеси с более низкой концентрацией водорода (см. табл. 13). [c.24] Многие процессы, связанные с применением водорода, осуществляются в присутствии катализаторов. Указанные каталитические процессы можно разделить на 2 основные группы а) процессы, связанные с обработкой сырья водородом (процессы гидрирования) б) процессы синтеза из водорода и других газообразных веществ (СО,N2) ). [c.24] Если в процессах гидрирования водород служит для облагораживания сырья или для получения из сырья нового продета, по своим свойствам отличающегося от свойств сырья, то в процессах синтеза водород в смеси с другими компонентами синтеза является сырьем. Составы газовых смесей при различных процессах синтеза приведены в табл. 13. [c.24] Обычным сырьем процессов гидрирования служат а) разные виды топлив и фракции, полученные при их переработке б) животные жиры и растительные масла в) индивидуальные органические соединения или их смеси. [c.25] В зависимости от назначения процесса и вида сырья применяются разные методы гидрирования, отличающиеся друг от друга глубиной переработки исходного вещества, а именно а) методы деструктивной гидрогенизации б) методы гидрогенизационной. очистки в) методы так называемого простого гидрирования. [c.25] Методы, связанные с деструктивной гидрогенизацией, ведут к существенному облегчению фракционного состава сырья путем расщепления (под давлением водорода) высокомолекулярных соединений с присоединением водорода к продуктам расщепления. При расщеплении происходит разрыв связи углерод—углерод. В указанных процессах наряду с расщеплением высокомолекулярных соединений и их деструктивной гидрогенизацией идут реакции а) гидрирования непредельных углеводородов жирного ряда б) гидрирования циклических углеводородов в) преобразования сераорганических соединений в сероводород и углеводороды г) гидрирования кислородсодержащих соединений с об-разованием Н2О и углеводородов д) гидрирования азотистых соединений с образованием МНз и углеводородов е) изомеризации ж) деполимеризации. [c.25] При гидрировании непредельных углеводородов жирного ряда и циклических углеводородов происходит насыщение их водородом по месту двойной связи. При воздействии водорода аа гетероциклические соединения серы, кислорода и азота имеет место разрыв связи в местах присоединения атомов серы, кислорода или азота. [c.25] Методы деструктивной гидрогенизации используются с целью получения обычных моторных топлив (бензина, дизельного топлива) из тяжелых видов сырья или получения специальных топлив путем облегчения фракционного состава и улучшения качественных показателей исходного продукта. [c.25] В первом случае в качестве сырья применяются тяжелые фракции полукоксовых смол (фракции выше 300—325° С), тяжелые нефтяные фракции (крекинг-остатки, мазут и др.), а также некоторые сорта твердых топлив (каменный уголь, бурый уголь, и др.). Уголь подвергается гидрированию в виде пасты (смесь размолотого твердого топлива с циркулирующим тяжелым маслом). [c.25] В связи с тем, что при одйоступенчатом превращении тяжелого -сырья в бензин на катализаторе осаждаются высокомолекулярные вещества и последний быстро выходит из строя, процесс гидрирования такого сырья по классической схеме ведут последовательно в две ступени, а именно в жидкой фазе и в паровой фазе. В жидкой фазе высокомолекулярные соединения (угольная паста, тяжелые нефтяные и смоляные остатки) в присутствии суспендированного катализатора под действием водорода переводятся в промежуточный продукт — среднее масло. В паровой фазе полученное среднее масло превращается на стационарном катализаторе под действием водорода в легкое масло — бензин. При этом на жидкую фазу направляются обычно фракции, кипящие выше 325° С, на паровую ) — до 325° С. [c.26] Для жидкофазной гидрогенизации бурых углей, нефтяных остатков и тяжелых смоляных фракций обычно применяются железные катализаторы, представляющие собой смесь красного шлама, сернокислого железа и сернистого натрия. Катализатором паровой фазы обычно служит сернистый вольфрам на носителе из окиси алюминия. [c.26] Вернуться к основной статье