Главная -> Словарь

Катализаторах температура

Содержание адсорбированной и химически связанной воды в катализаторах может меняться в широких пределах. Это зависит от структуры и химических свойств катализаторов, от условий их получения, хранения и эксплуатации, от влажности окружающей среды и т. п. Поэтому при анализе -катализаторов приходится учитывать их влажность и отдельные показатели качества относить к массе сухой или прокаленной навески.

В середине 50-х годов большая часть промышленных установок работала на синтетических катализаторах. Содержание АЬОз в синтетических катализаторах вначале было равным 13%, позднее его повысили до 25%, чтобы снизить чувствительность катализаторов к высокой температуре и действию водяного пара.

По данным Солт , окисление ведется в жидкой фазе при 170— 175° С и давлении 40 атм на металлических катализаторах. Содержание уксусной кислоты достигает 75% образующихся кислот или 55% на сырье. При этом также образуются небольшие количества муравьиной, пропионовой и масляной кислот.

Цеолитные т лтализаторы значительно более устойчивы к нагреву и обработке водяным паром. Их структура не деформируется даже при нагреве до 1100 "С. Считается, что повышенная стабильность обусловлена геометрической структурой кристаллической решетки цеолита. Влияют на нее также природа обменивающегося катиона, степень обмена, соотношение оксидов кремния и алюминия. Последнее подтверждает рис. 5.5. Природа обменивающегося катиона оказывает сильное влияние на стабильность цеолитов. Температура, при которой разрушается кристаллическая структура, возрастает с увеличением размера катиона в ряду щелочных металлов, что обусловлено способностью различных катионов заполнять пустоты в кристалле после дегидратации. Трехвалентные катионы образуют наиболее стабильные цеолиты. В промышленных катализаторах содержание натрия поддерживают на минимально возможном уровне для предотвращения деформации структуры цеолита при эксплуатации в реакторе.

Каталитический крекинг на всех установках протекает при следующем режиме*: температура в зоне реакции от 475 до 540 °С, избыточное давление 0,07—0,21 МПа, продолжительность контакта сырья с катализатором 5—10 с, кратность циркуляции катализатора 5—10 кг/кг сырья , количество рециркулята от 15 до 30% . В регенераторе температура поддерживается в пределах 650—700 °С , избыточное давление 0,05—0,1 МПа . Введение высокотемпературной регенерации с полным дожигом оксида углерода в диоксид позволяет снизить содержание остаточного кокса на катализаторе до 0,02 % и иметь отношение СО2/СО в дымовых газах более 10. В то же время при регенерации на обычных цеолитсодержащих катализаторах содержание остаточного кокса находится в пределах 0,2—0,4% . Регенерацией с частичным дожигом оксида углерода достигается остаточное содержание кокса 0,1—0,2% и с полным дожигом СО — от 0,02 до 0,08"% . "-----------------------

Содержание изопарафинов достигает 5-16 мае. %, причем они представлены в основном монометилзамещенными. При синтезе на железных катализаторах содержание олефинов выше, чем на кобальтовых. В случае применения железомедных катализаторов в синтезе при атмосферном давлении в значительных количествах образуются олефины с двойной связью у второго углеродного атома.

С целью предотвращения дезактивации цеолита в катализаторах гидрокрекинга сырье предварительно подвергают гидроочистке от сернистых, азотистых, смолистых и частично полициклических ароматических соединений в отдельном реакторе или части реактора гидрокрекинга на алюмокобальтмолибденовом или алюмоникельмо-либденовом катализаторах, содержание оксидов гидрирующих металлов в которых составляет порядка 20% мае.: НС-К, НС-Т, НС-Р, HC-R , S-424, S-434, S-444 ; 1CR-132, ICR-134, ICR-154 ; HR-343, HR-348 ; серии TK.-5GO, 600 .

В составе непредельных углеводородов бензиновых фракций содержится от 5 до 10% диеновых углеводородов. На низкоактивных катализаторах содержание непредельных углеводе родов в бензине может достигать 65—70%. Практически совершенно не исследованы вопросы химического использования непредельных углеводородов бензиновых фракций каталитического крекинга, а такие возможности здесь безусловно имеются.

Как указывалось выше, для гидрирования бутиленового димера и со-димера в промышленном производстве изооктана во время второй мировой войны применялись как обычные, так и серостойкие катализаторы. Гидрирование каталитических крекинг-бензинов для насыщения алкеновых компонентов без насыщения ароматических углеводородов также проводили на серостойких катализаторах; содержание серы удавалось снизить до менее 0,01% . Крекинг-бензины подвергали избирательному гидрированию для удаления серы и диенов без насыщения алкенов . Показано , что в присутствии сульфидного вольфрам-никелевого катализатора алкены более разветвленного строения гидрируются медленнее, чем менее разветвленные. Присутствие алкенов не подавляет реакции обессеривания, но сернистые соединения сильно тормозят гидрирование алкенов. При этом происходит миграция двойной связи из а-положения вглубь молекулы, но скелетная изомеризация не наблюдается* В противоположность этому было обнаружено , что в отсутствие сернистых соединений гидрирование 3,3-диметил-бутена-1 па никель-кизельгуровом катализаторе при 300° С и избыточном давлении 10,5am. приводит к образованию смеси 93% 2,2-диметилбутана и 7% 2,3-диметилбутана. В присутствии катализатора, применявшегося

Содержание изопарафинов достигает 5-16 мае. %, причем они представлены в основном монометилзамещенными. При синтезе на железных катализаторах содержание олефинов выше, чем на кобальтовых. В случае применения железомедных катализаторов в синтезе при атмосферном давлении в значительных количествах образуются олефины с двойной связью у второго углеродного атома.

Содержание изопарафинов достигает 5—16% , причем они представлены в основном монометилзамещенными. При синтезе на железных катализаторах содержание олефинов выше, чем на кобальтовых. В случае применения железомедных катализаторов при атмосферном давлении в значительных количествах образуются олефины с двойной связью у второго углеродного атома. Данные о содержании олефинов в различных фракциях продуктов синтеза на кобальтовом катализаторе приведены в табл. 8.6.

Гидроочистка керосино-газойлевых и масляных фракций. Гидроочистка занимает важное место в производстве малосернистого реактивного, дизельного и котельного топлива, а также сырья каталитического крекинга, вырабатываемого из сернистых дистил-лятных фракций. В большинстве случаев процесс осуществляют на алюмокобальтмолибденовом или алюмоникельмолибденовом катализаторах. Температура проведения процесса зависит от вида сырья и назначения получаемых продуктов и колеблется в интервале 380—420 °С. Скорость подачи сырья составляет 2—5 ч~', расход циркуляционного газа 300—600 м3/м3 сырья. Наряду с удалением гетероатомных соединений прсисходит гидрирование полициклических аренов.

Другой биметаллический' катализатор, содержащий кроме платины германий, теряет значительную часть своей активности, так как образующийся в присутствии сернистых соединений в сырье сульфид германия при 450 °С возгоняется. Имеются сообщения о том; что при работе на би- и полиметаллических катализаторах температура конца кипения сырья может быть повышена до 225°С.

б) взаимосвязь содержания бутена-1 и транс-бутена-2 на цеолитсодержащем . и аморфном катализаторах .

Рис. 2. Влияние времени работы на отношение суммы олефинов к сумме парафинов в газе ОКК мазута на различных катализаторах

В промышленности регенерацию катализатора осуществляют следующим образом. Вначале проводят отпарку от катализатора адсорбированных на нем углеводородов, а затем выжиг кокса воздухом. На шариковых катализаторах температура выжига составляет 500-550 °С, а на микросферических - 680-690 °С.

На монофункциональных катализаторах изомеризацию проводят при температуре 420-550 °С, давлении 0,1 МПа; на бифункциональных катализаторах температура процесса составляет 380-485 °С, давление 1,2-2,4 МПа. Реакция проводится в среде водорода.

Примерные условия реакции изобутана с этиленом, пропиленом и бутиленами на цеолитных катализаторах : температура 40-100 °С, давление до 1,0-2,0 МПа, объемная скорость подачи олефинов до 1-2 ч"1 при соотношении изобутан : олефин до : 1. Выход ал-килбензина — 180-200 %. Рабочий цикл — менее суток.

В таблице представлен состав продуктов крекинга циклогексана на исследованных катализаторах .

При гидрокрекинге дистиллятов на активных стационарных катализаторах температура не остается постоянной. Обычно в начале процесса она довольно, низкая, затем, по мере отработки катализатора для поддержания требуемой степени конверсии и необходимого качества продуктов рабочую температуру повышают. Этим достигается относительное увеличение длительности работы катализатора между регенерациями: с повышением температуры константа скорости реакций расщепления и гидрирования растет быстрее, чем реакций полимеризации и конденсации, в результате чего уровень активности катализатора удается поддерживать постоянным значительное время. Возрастание рабочей температуры в единицу времени, необходимое для поддержания заданной глубины разложения сырья, характеризует скорость старения катализатора.