Главная -> Словарь

Гранулированного материала

рода для гранулированного катализатора снижается при увеличении времени пребывания в зоне реакции и количества коксовых отложений, что объясняется прекращением действия железоокисного катализатора. С увеличением времени выгорания наблюдается кажущееся увеличение константы скорости выгорания углерода и серы. Обработка по уравнению Аврами-Ерофеева позволила более точно описать экспериментальные данные и определить влияние пространственного фактора на процесс выгорания углерода и серы. Константа скорости выгорания углерода существенно превышает константу скорости выгорания серы как по уравнению первого порядка, так и но уравнению Аврами-Ерофеева, что подтверждает существенное запаздывание выгорания серы от выгорания углерода по сравнению с нефтяными коксами. Установленные кинетические закономерности селективного окисления элементов коксовых отложений в последовательности H-C-S на катализаторах, содержащих оксиды металлов переменной валентности, подтверждаются экспериментальными данными по количеству и составу кок-

Метод состоит в том, что пробу гранулированного катализатора помещают в специальный цилиндр прибора и сдавливают пуансоном. За показатель механической прочности принимают усилие, необходимое для разрушения гранул в слое и вдавливания пуансона на определенную глубину. На рис. 23 показан прибор для

Навеску 8—10 г гранулированного катализатора, взвешенную с точностью до 0,0002 г и высушенную до постоянной массы при 150° С, пропитывают водой. После удаления избытка воды, собирающейся в местах контакта частиц, навеску переносят в предварительно взвешенный сухой стакан с притертой пробкой и вновь взвешивают с той же точностью. Если плотность воды в услови-

2) стоимость крошки принималась равной 12 % стоимости гранулированного катализатора, учитывалась стоимость помола;

Процесс каталитического крекинга впервые был осуществлен в промышленности с неподвижным катализатором. В одном и том же реакторе проводили последовательно крекинг нефтепродуктов и регенерацию катализатора . В дальнейшем возникли более совершенные установки с проведением реакций крекинга и регенерации в отдельных аппаратах. Поток катализатора непрерывно двигался через реактор и регенератор. Установки с движущимся катализатором были оформлены в следующих двух вариантах: 1) с движущимся плотным слоем гранулированного катализатора ; 2) с кипящим слоем пылевидного катализатора .

При классификации различных модификаций каталитического риформинга за основу принимают систему окислительной регенерации катализаторов. Наиболее широкое применение нашли процессы риформинга со стационарным слоем катализатора, для которых, условия процесса выбраны таким образом, чтобы обеспечить дли? тельность межрегенерационного цикла 0,5—1 год и более. Относительно редкие регенерации катализатора на установках подобных типов совмещают, как правило, с ремонтом оборудования. Окислительную регенерацию проводят одновременно во всех реакторах, на что требуется 5—10 сут в год; В технической литературе такие процессы обычно называют полурегенеративными или процессами с периодической регенерацией. Вторую группу составляют процессы с короткими межрегенерационными циклами.'Регенерация катализатора проводится попеременно в каждом реакторе без прекращения работы установок риформинга. На таких установках имеется дополнительный резервный реактор, система трубопров9дов с надежной запорной арматурой. Третью группу составляют процессы с движущимся слоем гранулированного катализатора. Окислительная регенерация проводится в выносных аппаратах.

Процесс дегидрирования проводится в неподвижном слое гранулированного катализатора в среде водорода при незначительном избыточном давлении и умеренной температуре. По мере дезактивации катализатора в течение рабочего цикла температура повышается с целью поддержания постоянной степени превращения на уровне ~10% за проход. Селективность превращения сырья в к-моно-олефины соответствующей молекулярной массы составляет приблизительно 90%. Продолжительность рабочего цикла — около 30 суток, после чего отработанный катализатор заменяют свежим. Возможна окислительная регенерация катализатора в реакторе, однако замена требует меньше времени.

При использовании стационарных высокоактивных катализаторов гидрокрекинга в жидкой и в паровой фазах теплоотвод всегда осуществляют таким же способом — «поддувом» холодного циркуляционного газа в четырех-пяти точках каждого реактора — в смесительные зоны, расположенные под опорными решетками для гранулированного катализатора.

Широко применяются в промышленности адиабатические реакторы для каталитических процессов, выполненные в виде цилиндрических аппаратов и заполненных стационарным слоем гранулированного катализатора, работающие сравнительно длительный отрезок времени без регенерации или вообще не подлежащие регенерации. В этих аппаратах катализатор располагается либо в виде одного слоя по всей рабочей высоте реактора, либо в виде отдельных слоев, размещаемых на перфорированных опорных решетках, через которые свободно проходят пары сырья и не просыпается катализатор. Послойное расположение катализатора осуществляют в тех случаях, когда катализатор не обладает высокой механической прочностью. При большой высоте слоя катализатор может раздавливаться и уплотняться, что приводит к повышенному сопротивлению потока сырья и неравномерности его распределения по сечению аппарата.

Большое применение в промышленности имеют адиабатические реакторы для каталитических процессов, выполненные в виде цилиндрических аппаратов, которые заполняют стационарным слоем гранулированного катализатора. В этих аппаратах катализатор располагается либо в виде одного слоя по всей рабочей высоте реактора, либо в виде отдельных слоев. Послойное расположение катализатора осуществляют в тех случаях, когда катализатор не обладает высокой механической прочностью и при большой высоте его слоя может раздавливаться и уплотняться, вызывая повышенное сопротивление потоку сырья и неравномерность потока. Слой катализатора размещают на перфорированных опорных решетках, через которые свободно проходят пары и но просыпается катализатор. В некоторых конструкциях реакторов катализатор размещают в перфорированных корзинах, которые последовательно вместе с катализатором могут загружаться или выгружаться через верхнюю крышку аппарата. Реакторы такого типа обычно применяют для катализаторов, работающих сравнительно длительный отрезок времени без регенерации или вообще по подлежащих регенерации.

Рис. 22. 1!'. Допер для трапспортп-ронашш гранулированного катализатора.

Для свободного течения гранулированного материала по трубам соотношение диаметров трубы и наиболее крупных частиц должно быть не меньше 6. ;

В настоящее время регенераторы с движущимся слоем гранулированного материала используют для регенерации катализаторов крекинга и платформинга. На рис. 5.8 представлена технологическая схема реакторного блока установки 43-102 с циркулирующим шариковым катализатором в первоначальном его исполнении .

Поток среды через слой гранулированного материала может быть ламинарным, переходным или турбулентным в зависимости от значения параметра Рейнольдса:

Примером теплообмена в противоток с движущимся слоем гранулированного материала может служить аппарат, схема которого представлена на рис. 21. 24.

гранулированного материала.

К этому тину относятся аппараты, в которых теплообмен осуществляется путем непосредственного контакта потока газа или жидкости с твердым гранулированным материалом. Подобный теплообмен может протекать в сплошном слое гранулированного материала, в потоке летящих или падающих частиц и в нсевдоожиженпом слое тиердого материала.

Метод расчета аппаратов такого типа аналогичен методу расчета поверхностных аппаратов, только в данном случае поверхностью теплообмена является поверхность гранулированного материала, находящегося в аппарате. При расчете определяются количество

где / — поверхность гранулированного материала в 1 л3 рабочего объема аппарата в м2/м3.

Несмотря на большое количество работ, посвященных изучению вопросов теплопередачи в слое гранулированного материала, вследствие сложности процесса до настоящего времени нет общепринятых расчетных уравнений для определения коэффициентов теплопередачи. При использовании имеющимися в литературе уравнениями получают значительные расхождения в величине К .

При теплообмене газа со сплошным слоем гранулированного материала

На основе полученных данных определяют потерю напора в слое гранулированного материала. Если найденная потеря напора и размеры аппарата являются неприемлемыми, то производят пересчет