Главная -> Словарь

Катализатора металлами

В реактор с прямоточным движением сырья и катализатора на 1 т сырья подается от 2 до 6 т катализатора. На установках с «кипящим» слоем частиц катализатора кратность циркуляции катализатора более высокая — от 8 до 14.

Сырье—тяжелый соляровый дистиллят восточно-текеасской нефти; средняя температура в реакторе 452°; давление 0,7 ати; кратность циркуляции катализатора 1,25; катализатор алюмосиликатный, шариковый; индекс

Кратность циркуляция.... .хапшлиаалгорд^ Глубину крекинга сырья, а также содержание кокса на отводимом из реактора катализа iupe и среднюю активность последнего в крекинг-зоне можно регулировать не только изменением температуры процесса и объемной скорости, но и изменением кратности циркуляции катализатора.

тельному увеличению срока службы катализатора. Кратность рециркуляции — от двух до десяти объемов реакционных газов на объем газов, выходящих из системы

Получены зависимости основных параметров процесса каталитического крекинга газойля из смеси тяжелой балаханской и бииагадипской нофтей от температуры, массовой скорости подачи сырья и кратности циркуляции катализатора. Кратность циркуляции представляет собой отношение массы катализатора, циркулирующего между реактором и регенератором, к сырью, подаваемому в реактор. Установлено, что выход бензина для низкой и средней кратности циркуляции максимальный при температуре 450 °С. При высокой кратности циркуляции катализатора оптимальная температура ниже 410 °С. С повышением температуры увеличиваются выходы газа и кокса, а следовательно, и непроизводительные затраты сырья. Увеличение массовой скорости подачи сырья приводит к уменьшению глубины его превращения. Однако при скорости подачи сырья ниже 0,5 значительно растут непроизводительные потери сырья на газо- и коксообразование.

В ходе предварительных опытов выяснилось, что для исследуемых температур и массовых скоростей подачи сырья на данной установке не целесообразна кратность циркуляции ниже 0,5 и выше 10,0. При кратности циркуляции ниже 5,0 для верхнего предела температур вследствие большого отложения кокса сильно понижается активность катализатора.

'. -с Кратность циркуляции катализатора Выход, % на сырье У гле водорода ы и состав

Кратность циркуляции катализатора 2—6.

К. к. системы «флюид». Крекирование сырья происходит в псевдоожи-женном, так называемом кипящем слое пылевидного или мелкосферического катализатора с размером зерен 20—100 мкм. Кратность циркуляции катализатора 8—14.

208. На установке каталитического крекинга с кипящим слоем катализатора кратность циркуляции катализатора 10 и объемная скорость подачи сырья ш=2,5 ч-1. Определить продолжительность пребывания сырья и катализатора в реакторе.

Основными факторами, влияющими на процесс каталитического крекинга, являются свойства катализатора, качество сырья, температура процесса, продолжительность контакта сырья и катализатора, кратность циркуляции катализатора.

500 WOO 1500 катализатора. Патентами фирмы tt ч Gulf Research предлагаются катализаторы с преобладающим радиусом пор в узких пределах, например 4,0-5,8, 5,8-8,0, 4,0-9,0, 9,0-15,0 нм, размеры которых соизмеримы с размерами молекул серусо-держащих соединений, но не доступны для более крупных молекул металлсодержащих соединений . Размером пор менее 6 нм характеризуется катализатор, предлагаемый для гидрообессеривания ромашкинской нефти . В патентах фирмы Esso Research and Engene-ering Co. описаны катализаторы, в которых максимальный объем пор и основная доля поверхности приходятся на поры диаметром 3,0—8,0 нм. Имеются также крупные транспортные поры диаметром более 200 нм , обеспечивающие доступ к активным центрам в порах диаметром 3,0-8,0 нм . Патентом предлагается катализатор гидрообессеривания тяжелого сырья с высоким содержанием асфальтенов и металлов, характеризующийся размером „входных окон" меньшим, чем диаметр самих пор. Предполагалось, что небольшой размер входных пор позволит проникнуть серусодержащим соединениям, в то же время они будут непроходимыми для более крупных молекул асфальтенов. Чем меньше размер входных пор, тем меньше дезактивация катализатора металлами. Однако, как отмечается,в результате превращения соединений металлов входные поры вскоре забиваются. У катализатора с размером входных пор 5,6 нм быстрая дезактивация начинается после 85 сут работы. Дезактивация катализатора с размером пор 6,5 нм идет медленнее и более плавно. Превращение асфальтенов лучше идет на катализаторе с удельной поверхностью 120-170 м2/г и размером пор 10,0—12,0 нм, а очистка от серусодержащих соединений на катализаторе с удельной поверхностью 150—250 м2/г и размером пор 6,0—10,0 нм, хотя удельный объем пор в обоих случаях практически одинаков . Патенты последних лет свидетельствуют об интенсивном поиске катализаторов, характеризующихся более широкопористой структурой:

лнтцческого крекинга на смеси негндроочищенного вакуумного газойля с сернистым мазутом в присутствии активирующей добавки , в которой содержание мазута составляло 13.5%, а количество активирующей добавки варьировалось от 0.3 до 0.9%, покас-олн. что введение мазута не сказалось отрицательно на выход; и качестве продуктов. Применение активирующей добавки в смеси снизило количество кокса с 7.3 до 5.6%, увеличило выход бензина с 44.2 до 45.1% и дизельной фракции с 16.4 до 23.5%. Однако введение добавки не решает проблемы дезактивации катализатора металлами, и переработка такой смеси требует увеличения расхода катализатора в 2-4 раза для поддержания равновесной активности.

На свойства алюмосиликатных катализаторов сильно влияют накапливающиеся в них металлы. Отравление катализатора металлами может быть двух "типов. Щелочные металлы нейтрализуют

Высокая температура регенерации приводит к более быстрой дезактивации катализатора металлами.

Механизм отравления и промотирования катализатора металлами. В литературе существует мнение, что металлы могут влиять на качество катализатора двояко. Такие металлы, как никель, ванадий, железо и другие, снижают активность и избирательность катализатора ; щелочные металлы, например натрий, уменьшают только активность катализатора не изменяя избирательности .

Промотирование алюмосиликатного катализатора металлами может ^быть объяснено карбоний-ионной теорией, хорошо описывающей основные закономерности процесса каталитического крекинга . В соответствии с положениями этой теории, непредельные углеводороды в присутствии алюмосиликатного катализатора ^ легко образуют карбоний-ион и претерпевают быстрое дальнейшее превращение. Однако первая стадия превращения парафиновых и нафтеновых углеводородов — образование карбоний-

Таким образом, даже с точки зрения выработки качественных нефтепродуктов предварительная гидроочистка сырья каталитического крекинга является экономичной. Кроме того, экономичность каталитического крекинга с предварительной гидроочисткой сырья возрастет благодаря меньшему отравлению катализатора металлами, а также уменьшению коррозии аппаратуры. Последние факторы, ввиду отсутствия необходимых данных, не могли учитываться при экономических расчетах.

алюмоплатинового катализатора металлами IV группы, в частности оловом, спнлловер водорода играет решающую роль в подавлении коксообразования на носителе ренийсодержащего катализатора. Рений, препятствуя закоксовыванию платины, способствует поддержанию большой скорости спилловера водорода. При этом гидрирование соединений, образующих кокс, протекает наиболее интенсивно на участках носителя, примыкающих к биметаллическим кластерам платины и рения и, по-видимому, играющих наиболее важную роль . в катализе. Поэтому отложение кокса происходит главным образом на более удаленных от биметаллических кластеров участках носителя, где концентрация водорода спилловера мала. Этим можно объяснить тот факт, что на катализаторах Pt—Re/AI2O3 риформинг без регенерации катализатора можно осуществлять до накопления в нем кокса 11—12%, а иногда и до 20% по массе .

Отравление катализатора металлами изучалось многими исследователями, но механизм воздействия их на активность катализатора в достаточной мере не выяснен. Однако полагают, что наибольшее снижение активности катализатора происходит в момент контакта отравляющих компонентов с катализатором. Металл, уже отложившийся на катализаторе, меньше влияет на его активность. Очевидно, это объясняется многократной регенерацией катализатора в системе крекинга, вызывающей его дезактивацию в присутствии окисей металлов и сопровождающейся уменьшением его удельной поверхности. Отложение окислов тяжелых металлов приводит к снижению глубины крекинга и выхода бензина вследствие большего коксообразования . Как видно из приведенных данных, повышение содержания в катализаторе окиси никеля приводит к увеличению коксообразования и снижению выхода бензина. Особенно показательны на указанных рисунках кривые, отвечающие содержанию окиси никеля соответственно 1500-Ю-4 и 850-10-4% , в которой содержание мазута составляло 13.5%, а количество активирующей добавки варьировалось от 0.3 до 0.9%, показали, что введение мазута не сказалось отрицательно на выходе и качестве продуктов. Применение активирующей добавки в смеси снизило количество кокса с 7.3 до 5.6%, увеличило выход бензина с 44.2 до 45.1% и дизельной фракции с 16.4 до 23.5%. Однако введение добавки не решает проблемы дезактивации катализатора металлами, и переработка такой смеси требует увеличения расхода катализатора в 2-4 раза для поддержания равновесной активности.