2.6 Особенности эксплуатации катализаторов гидроочистки и деметаллизации нефтяных остатков. Обоснование выбора катализатора.

Катализаторы процессов гидроочистки и деметаллизации нефтепродуктов , включая нефтяные остатки , выпускаются , как правило ,в оксидной форме. Эффективность работы катализатора в промышленном реакторе зависит от ряда факторов, поэтому все операции , начиная от загрузки катализатора в промышленный реактор, строго регламентируются и проводятся по специально разработанным инструкциям. На технико-экономические показатели эксплуатации катализатора оказывают влияние, прежде всего, способ его активации и вывода на рабочий режим, качество перерабатываемого сырья, конструкция промышленной установки, а также рабочие параметры процесса, общее и парциальное давление водорода, объемная скорость подачи сырья, температура.

В промышленных установках подготовки тяжелого нефтяного сырья и остатков преимущественно используют реакторы со стационарным слоем.

Обоснование выбора катализатора

В данной работе в реакторе деметаллизации был рассмотрен катализатор на основе гидроксилапатита.

Гидроксилапатит (ГА) - Са₁₀( РО) ₆ ( ОН) ₂- составляет около 77% ко­стной и зубной тканей человека и в организме выполняет роль регу­лятора содержания кальция и фосфора [20]. Искусственный Гидрокси­лапатит является структурным аналогом костной ткани человека и ее биосовместимым имплантантом.

Структуре апатита свойственны изовалентные и гетеровалентное замещение, дающие возможность создания различных соединений, обла­дающих люминесценцией и флюоресценцией; сорбентов и флокулянтов для удаления ионов F~, С1~, тяжелых металлов из отработанных жидко­стей; а также материалов на его основе для включения в их состав радиоактивных отходов. Свойства гидроксилапатитов широко использу­ются в хроматографии при сорбции протеинов, белков, полипептидов и в каталитических процессах в органическом синтезе [21] .

2.6.1. Области применения гидроксилапатита.

Определение минерального состава твердых тканей в организме человека положило начало исследованиям возможности использования фосфатов кальция в стоматологии и костно-пластической хирургии [21].

Гидроксилапатит широко применяется в общей ортопедии и травматологии ( пластика дефектов длинных костей с помощью имплантантов на основе ГА} , в стоматологии ( для лечения и заполнения каналов, протезирования зубных тканей} , нейрохирургии, офтальмологии, челюстно лицевой хирургии.

Перспективность использования ГА как имплатационного материа­ла заключается в том, что он является структурным аналогом мине­ральной компоненты костного вещества, имеет тот же химический со­став, физико-механические свойства, а также является самым биосо­вместимым из всех известных материалов, что выражается в отсутст­вии местного раздражающего действия, общей токсичности, канцеро­генного и мутагенного эффектов [21].

Имея высокую биологическую совместимость, ГА обладает способностью активно стимулировать размножение клеток соединительной ткани и вместе с тем новообразование костной ткани.

Одним из интереснейших аспектов применения ГА является изготовление на его основе литьевой керамики. Эта керамика отличается идеальной совместимостью с тканями полости рта [ 21] .

Недостаток кальция - это основная причина остеопороза - деминерализация костной ткани. Создание препаратов на основе ГА позволит проводить эффективную профилактику и лечение этого и других подобных заболеваний [ 21] .

На основе ГА изготовляют также и зубные пасты. При применении ГА в составе зубных паст важную роль играет его сочетание с други­ми компонентами состава, что может приводить к двойному эффекту пасты. Зубная ткань человека соединяется с костной тканью челюсти мягкой связочной тканью, так называемой "живой связкой", в состав которой входят фосфатные соединения кальция. Если в состав зубных паст будут входить

и фосфатные соединения калия, то такая паста будет способствовать не только укреплению зубной эмали, но и укре­плению связующих тканей [21].

Он находит также широкое применение в хроматографии ( на­пример, для высокоэффективной жидкостной хроматографии ( ВЭЖХ) Сахаров, алкалоидов, ферментов и протеинов) ; он используется также в косметических формах. Предлагается вводить ГА в декоратив­ную косметику в качестве пигмента наполнителя. Использование ГА в очищающих и массажных кремах повышает их образивные и массажные свойства [ 21] .

ГА применяют в промышленности в качестве средст­ва, регулирующего текучесть порошков, для покрытия форм, применяю­щихся на меднолитейном производстве.

Сегодня ГА начинают использовать не только для хроматографической очистки белков и ферментов, но и для их синтеза в присутст­вии ГА как катализатора.

В работе [ 22] ГА предлагается использовать как катализатор для синтеза бензина из этанола в одну стадию ( с выходом продукта до 98%). Катализатор представляет собой порошкообразный ГА, про­питанный раствором благородного металла.

Способность к ионному обмену с металлами широко применяется при получении люминесцентных и флуоресцентных материалов, кроме того, такие апатиты являются перспективными лазерными материалами. Ионообменные свойства ГА предложено использовать для адсорб­ции и последующего захоронения радиоактивных отходов, но наибольшее применение ионообменные свойства ГА находят в процессах удале­ния металлов из водных растворов [ 21] .