Главная -> Словарь

Катализатора циркулирующего

При работе на разбавленных фракциях олефинов нередко применяют давление до 0,5—0,6 МПа, чтобы облегчить последующее улавливание бензола из отходящих газов. Температура в алкила-торе достигает 130—140 °С, что ведет к повышенному смолообразованию и дезактивированию катализатора. Целесообразно поэтому снижать давление до 0,15—0,2 МПа при наличии умеренного количества отходящих газов, когда температура сохраняется на о ггималыюм уровне — примерно 100 °С.

Смешанный газ сначала подвергается грубой очистке от серы, а затем тонкому обессериванию . Катализатор просеивается на зерна размером 2—4 мм и восстанавливается водородом. Последний процесс производится при 450° большим избытком водорода . Водород находится в циркуляционной системе. Образующаяся при восстановлении вода осаждается при помощи холодильника, после чего водород высушивается силикагелем. Время восстановления — 50 час. Контакт охлаждается в токе водорода и сохраняется под водородом. Перед включением печи водород над катализаторной емкостью заменяется С02 как защитным газом; углекислотой заполняются также печь и все коммуникации в целях полного удаления кислорода воздуха. Заполнение это должно производиться с большой осторожностью, чтобы не повредить и не вывести из строя контакт. В случае повреждения катализатор делается непригодным к работе при желаемых низких температурах. При правильном восстановлении и подготовке катализатора синтез начинается при 170° и достаточно удовлетворительно идет при 180°. Превращение исходной газовой смеси определяется как температурой синтеза, так и скоростью газового потока. Чем ниже рабочая температура и выше скорость' потока, тем больше образуется воды вместо углекислоты в продукте реакции. Заводские опыты проводились лишь в условиях однократного пропуска . Длительность жизни катализатора более 3 мес. Для удаления высококипящей парафиновой части продукта с поверхности катализатора целесообразно проводить экстракцию парафина бензином.

Поскольку регулирующие клапаны подвержены истиранию потоком катализатора, целесообразно стабилизировать перепад давления на клапане. В этом случае для регулирования уровня кипящего слоя и скорости циркуляции катализатора применяют каскадные схемы, в которых внутренние контуры осуществляют стабилизацию перепада давления.

Рассматривая с этой точки зрения профиль завода синтеза, работающего с применением кобальтового катализатора, целесообразно проведение работ в направлении дальнейшего совершенствования самого процесса синтеза.

"Желтковый" тип катализатора целесообразно применять для реакций, протекающих в кинетической области, а "кольцевой" тип - для реакций в диффузионной области.

Естественно, что схемы устройств для проведения гетерогенно-каталитических реакторов должны учитывать условия оптимального проведения процесса. Не приводя здесь подробного описания реакторов для газофазных процессов с неподвижным слоем катализатора, целесообразно указать на следующие основные типы их.

Высокую активность проявляют соли и оксиды щелочных металлов, но наибольшей реакционной способностью при паровой и углекислотной газификации обладают карбонаты этих металлов . На основании технико-экономических показателей установлено, что в качестве катализатора целесообразно использовать калий, добавляемый к углю в виде раствора КОН или КгСОз. Механизм каталитического действия соли объясняют следующим образом :

Исследования, проведенные Б. П. Вайнштейн и И. Б. Рапопортом, показали, что для получения активного Fe-Cu катализатора целесообразно добавлять к нему не только Мп, но и Mg. Выяснение влияния различных количеств окислов Мп и Mg показало, что активный и стабильный в длительной работе катализатор получается при добавке около 4% Мп. Кроме того, для пропитки этого катализатора вместо К^СОз должны быть применены другие калиевые соли. В результате получается катализатор, над которым выход продуктов составляет около 160 мл/м3 газа.

Таким образом, добавка циркония обеспечивает возрастание активности и стабильности катализаторов гидроочистки при введении ее методами пропитки или со'экструзии с предварительно осажденной гидроокисью алюминия. Для одновременного улучшения регенерационных характеристик катализатора целесообразно вводить одновременно добавки %.% и Tt аналогично способу, приведенному в .

точной активностью. Свежую партию АП-56 следует загружать в третий реактор, что обеспечивает повышение средней активности контакта. Данный способ наиболее эффективен при переработке сырья с повышенным содержанием серы , но авторы полагают, что каскадный способ перегрузки катализатора целесообразно применять и при работе установок Л-5 на гидроочищенном сырье.

Кобальт азотнокислый получают растворением металлического кобальта в азотной кислоте и кристаллизацией. Процесс этот довольно капризен, производство сопряжено с химическими вредностями, и поэтому нежелательно проводить растворение кобальта на отдельных небольших установках. Пока в производстве катализатора употребляют соли кобальта, по чистоте соответствующие ГОСТ на реактивы. По мере роста производства катализатора целесообразно разработать специальные технические условия на технический жидкий продукт.

Первая промышленная установка по каталитическому крекингу керосино — газойлевых фракций была пущена в США в 1936 г., которая представляла собой периодически регенерируемый процесс со стационарным слоем катализатора из природной глины. В 1940 г. природная глина была заменена на более активный синтетический гранулированный алюмосиликатный катализатор . В 1942 г. промышленный процесс каталитического крекинга переводят на непрерыв — н по схему с применением шарикового катализатора, циркулирующего между реактором и регенератором . В последующие годы возникли и нашли ц ирокое промышленное внедрение более совершенные установки каталитического

Количество отбираемого с установки жирного газа, а также состав его в значительной степени зависят от качества и природы катализатора, циркулирующего в системе, технологического режима, поддерживаемого на установке, и в меньшей степени от качества сыр,ья.

Как уже было сказано , среднюю активность катализатора, циркулирующего между реактором и регенератором и состоящего из гранул разной степени отработки, называют равновесной активностью. Именно в присутствии такого катализатора и проводится на промышленной установке процесс крекинга нефтяных дестиллатов. Равновесная активность поддерживается обычно на уровне 28—32 единиц путем периодической добавки от 0,15 до 0,3 т свежего катализатора на 100 т пропускаемого через реактор сырья. Свежий катализатор вводят в систему не только для того, чтобы компенсировать падение активности циркулирующей массы катализатора, но и для восполнения потерь его. Часть гранул катализатора дробится, истирается и уносится потоками газов и паров.

Резкие колебания равновесной активности катализатора приводят к недобору желательных продуктов и к необходимости частого изменения режима работы установки. Во избежание этого следует регулярно контролировать качество циркулирующего на установке катализатора и своевременно пополнять систему свежим катализатором. Кроме того, установку необходимо эксплуатировать так, чтобы потери катализатора были возможно меньшими. Катализатор дорог, к с повышением его расхода увеличивается себестоимость продуктов крекинга.

1'— двухступенчатые циклоны; 2—распределительная решетка; 3 — патрубок для потока катализатора, циркулирующего через холодильник; i — выход регенерированного катализатора; S — футеровка.

Согласно экспериментальным данным, полученным Я. В. Мирским, Н. М. Каманиным, Л. И. Оглоблиной и др. , «... катали-затор с размером шариков до 3,0 — 3,5 мм имеет регенерируемость на 30 — 40% лучше, чем обычный катализатор с размером шариков до 5,0 мм. Так, например, катализатор с размером шариков до 3,0 мм, выделенный из катализатора циркулирующего в установке крекинга, характеризуется интенсивностями горения кокса 74, 53 и 13 г/час л при степени выжига 10, 50 и 90%, в то время как средняя проба всего циркулирующего катализатора характеризуется интенсивностями горения кокса 58, 40 и 10 г/час л при тех же степенях выжига. Время выгорания 90% кокса в первом случае составляет 22 мин., во втором 28 мин.».

1 — двухступенчатые циклоны; Z — распределительная решетка; 3 — патрубок для потока катализатора, циркулирующего через холодильник; 4 — выход регене-

Индекс активности синтетического алюмосиликатного катализатора, циркулирующего в ступени очистки, поддерживают на достаточно высоком уровне .

В рассматриваемой схеме содержание катализатора должно поддерживаться в пределах 3—5% вес. на сырье. Вследствие потерь кобальта на различных стадиях процесса часть катализатора из отделения фильтрации направляется на регенерацию. Обычно это составляет около 8—10% от всего количества катализатора, циркулирующего в системе.

где Сц. „ — количество катализатора, циркулирующего между реактором и регенератором, в кг/ч; cl и с2 — теплоемкости катализатора и кокса в ккал/кг • град;

Количество катализатора, циркулирующего между реактором и регенератором, определяется по формуле