Главная -> Словарь

Катализатора конверсии

Для приготовления катализатора кобальт, окись тория и окись магния загружают в мешалку и растворяют в таком количестве разбавленной азотной кислоты, чтобы полученный раствор содержал 40— 50 г\л кобальта. При этом может быть использован также раствор нитрата кобальта, как это делается при переработке отработанного катализатора. Концентрация кобальта в таком растворе должна соответствовать примерно 40 г/л.

На рис. 2 и 3 приведены данные по изменению концентрации бутена-1 и бутена-2-ттгракс в отдельных зонах по высоте реактора во времени при оптимальном и неоптимальном режимах активации катализатора . Все зависимости характеризуются общими особенностями. Во-первых, в течение 1 ч работы катализатора концентрация бутенов в первой зоне резко возрастает, так как процесс алкилирования в присутствии цеолитных катализаторов по аналогии с сернокислотным алкилированием fl I характеризуется индукционным периодом и циркуляция реагентов по замкнутому

Водородсодержащий газ риформинга содержит 60—90% водорода и углеводороды Са—С6. На установках со стационарным слоем катализатора концентрация водорода к концу реакционного цикла понижается. Переменный состав ВСГ в большинстве случаев не препятствует его использованию в процессах гидроочистки бензинов и дизельных топлив. При необходимости состав ВСГ может быть стабилизирован путем абсорбционной очистки при давлении 4—5 МПа и температуре от —10 до +10 °С; в качестве абсорбента используется катализат риформинга.

3. Скорость реакции сравнима со скоростью диффузии реагента в фазе катализатора. Предполагая, что в граничной пленке катализатора концентрация реагента постоянна и равна концентрации насыщения , для скорости реакции первого порядка можно получить выражение:

Модель идеального вытеснения является достаточно грубым упрощением реальной картины-выжига кокса в слое катализатора. Однако с ее помощью получаются качественно верные оценки. Например, подтверждается тот факт, что с увеличением начальной1 закоксованно-сти катализатора, концентрация кислорода по длине слоя убывает быстрее, а требуемое для полной регенерации катализатора время возрастает . Повышение температуры при регенерации может сказаться на активности катализатора . Температура резко возрастает вначале, когда выгорела лишь незначительная часть кокса. При этом концентрация кислорода и содержание кокса на катализаторе достаточно велики, и скорость реакции наибольшая. Возрастая, температура в реакторе стремится к некоторому асимптотическому пределу, который зависит от q?, C0 и Т0.

Управление и контроль процессов, протекающих во всех аппаратах установки, осуществляются централизованно из операторной. Нарушения технологического режима фиксируются звуковой и световой сигнализацией. Все параметры, требующие сигнализации, охвачены информационными системами ЭВМ. Машина кроме технико-экономических показателей за каждую смену рассчитывает такие параметры, как объемная скорость подачи сырья, кратность циркуляции катализатора, концентрация катализатора, коксовая нагрузка регенератора, материально-тепловой баланс аппаратов и др. В дальнейшем при усовершенствовании машина может быть переведена в режим советчика, а затем — в режим управления. Это, в свою очередь, позволит перевести машину в завершающий режим оптимального управления, при котором будут обеспечены наилучшие технико-экономические показатели работы установки.

Важнейшими параметрами процесса . алкилирования являются: температура, состав олефинового сырья, соотношение между изо-бутаном и олефином в исходном и подаваемом в реактор сырье, соотношение между катализатором и олефинами в месте ввода сырья, продолжительность реакции, активность катализатора, концентрация инертного разбавителя в углеводородном сырье, а также интенсивность перемешивания сырья с катализатором.

В прямогонной бензино-лигроиновой фракции содержатся небольшие количества многочисленных примесей. Некоторые из них, в частности, сера, азот, хлор, кислород и различные металлы, например мышьяк, могут вызывать отравление катализатора. Металлы могут накапливаться на поверхности катализатора; концентрация неметаллических примесей на зернах катализатора определяется главным образом равновесием адсорбции. При переходе на сырье, не содержащее неметаллических примесей, эти примеси испаряются с зерен катализатора, активность которого восстанавливается до первоначального уровня. При первых процессах риформинга, в частности при гидроформинге в стационарном слое, неуглеводородные примеси в сырье не оказывали отрицательного влияния частично вследствие того, что количество катализатора было весьма большим, благодаря чему влияние металлов значительно ослаблялось, а частично и вследствие влияния периодической регенерации катализатора, препятствовавшей накоплению примесей до нежелательного уровня. При современных регенеративных процессах, осуществляемых на недрагоценных металлах, влияние второстепенных примесей также сказывается незначительно. Однако превосходное соотношение между выходом и октановым числом, достигаемое при процессах риформинга на платиновых катализаторах, выдвигает необходимость удаления каталитических ядов для возможности переработки на этих катализаторах даже сырья с максимальным содержанием нежелательных примесей.

реакции уменьшилась до 25% мол. При том же времени работы хромового катализатора концентрация толуола в жидком продукте реакции составляла 83% мол. Проводя подобные исследования с алюмо-молибденовыми катализаторами, Рассел и Стоке отметили образование кокса в количестве 24% вес. после полуторачасовой работы катализатора при 490° и объемной скорости 0,23. При указанных условиях реакции было получено также 55% вес. толуола , 2% вес. олефинового углеводорода, 21% вес. газа.

Применение более высоких давлений и^рецирку-ляции газа в корне изменяет поведение в реакции молибденовых и хромовых катализаторов. Хотя при этом для алюмо-молибденового катализатора концентрация толуола в жидких продуктах реакции в начальный период снижается до 41% мол., однако стабильность его ввиду возросшей роли реакции гидрогенизации сильно возрастает. Хромовый же катализатор в этих условиях фактически оказывается неактивным.

"мйрующие катализаторы. Для обеспечения достаточно высокой активности и длительного срока службы катализатора концентрация этих металлов в сырье должна быть минимальной.

Таким образом, можно записать следующую обобщенную формулу смешанного катализатора конверсии углеводородов: А-3 ч- 4Н-1 -ч- ЗС-0,01 -4- 0,4П,

Более сложный способ пропитки и прокалки применяют при получении сотового никелевого катализатора конверсии метана. Учитывая перспективность катализаторов такого типа, рассмотрим более подробно способ его получения.

Чистый водород получают также непосредственно в слое катализатора конверсии углеводородов при непрерывном выводе водорода из реакционной системы через проницаемую металлическую мембрану, размещенную непосредственно в зоне реакции в прямом контакте с катализатором .

В качестве катализатора конверсии тяжелых углеводородов на установках регенеративного типа в подавляющем большинстве случаев используют никель. Употребление железного катализатора в этом процессе приводило к быстрому разрушению контакта в условиях, когда никелевый катализатор хорошо работал более шести месяцев . Тем не менее в отдельных случаях железный катализатор все-таки применяли при конверсии тяжелого углеводородного сырья . Железо в этом процессе связывает серу, содержащуюся в сырье. Образующийся при этом сульфид железа на стадии регенерации контакта превращается в окись железа. Железный катализатор применяют в сочетании с окисью магния и окисью хрома. Содержание железа в этом катализаторе может быть малым и очень большим . Эксплуатируют его при температуре 800—1100° С.

300 г промышленного катализатора конверсии природного газа прокаливают в течение 1 ч при 590° С, охлаждают до 20° С, пропитывают раствором нитрата марганца , выдерживают 30 мин, избыток жидкости сливают, катализатор сушат и прокаливают при 590° С

Носитель катализатора конверсии природного газа

Носитель катализатора конверсии углеводородов

Перечисленные требования не являются исчерпывающими. В случае временного нарушения в системе очистки сырья от сернистых соединений возможно отравление катализатора конверсии. Таким образом, катализатор должен обладать способностью восстанавливать свою активность. При снижении отношения пара ^к сырью на катализаторе может выделиться углерод, что обычно приводит к разрушению катализаторов. Катализатор, не разрушившийся при выпадении углерода, должен восстановить свою активность после восстановления режима, а углерод должен быть удален при газификации водяным паром. Эти требования скорее факультативные, чем обязательные.

Фирма BASF разработала для конверсии окиси углерода в присутствии сернистых соединений активный кобальтмолиб-деновый катализатор, позволяющий вести процесс при 280—350 °CL Ведутся работы и по дальнейшему снижению температуры конверсии, т. е. созданию низкотемпературного катализатора конверсии СО, стойкого к отравлению сернистыми соединениями. Такой катализатор пока не освоен, поэтому ограничиваются среднетемпературнов конверсией или проводят, тонкую очистку газа после среднетемпе-ратурной конверсии и подают его на низкотемпературную конверсию. По схеме, представленной на рис. 63, газ после среднетемпера-турной конверсии охлаждают в котле-утилизаторе и направляют на очистку от H2S и СО2. Очистку с получением концентрированного!

Восстановление никелевого катализатора конверсии углеводородных газов ведется обычно парогазовой смесью при рабочих температуре и давлении. Содержание водорода в исходном газе необходимо

Восстановление катализатора высокотемпературной конверсии СО начинается при температуре выше 300 °С. При этом сера, содержащаяся в катализаторе, выделяется в виде H2S, поэтому конвертированный газ до полного выделения сероводорода не может быть направлен в реактор низкотемпературной конверсии СО. По мере восстановления катализатора конверсии углеводородных газов содержание окиси углерода в газе, поступающем в реактор конверсии СО, увеличивается, что может вызвать повышение температуры. Для снижения температуры в реактор вводят насыщенный пар или конвертированный газ разбавляют очищенным водородом. Реактор со свежезагруженным катализатором выводится на рабочий режим при минимально возможной температуре, обеспечивающей нужный состав конвертированного газа.