Главная -> Словарь

Катализатора нанесенного

При вскрытии реакторов было обнаружено, что распределитель-ая тарелка первого по ходу сырья реактора покрыта рыхлым ерым осадком, толщина которого меньше высоты патрубков тарелки; :ад слоем катализатора находится прочный осадок коричневого цвета с серыми прожилками, в воздуш-:ой среде он самовозгорался до красного каления и не терял проч-юсти. Осадок растворим в холодной воде . Водный раствор одержит 59,6% ионов SO^", 0,1% меди и 3,6% — железа.

Время пребывания катализатора в турбулентном плотном слое реактора установки флюид для принятого частного значения Л=1 : 200 сек.""1 таково: для 63% катализатора менее 200 сек. и для 86,5% — менее 400 сек.; приблизительно 23,5% катализатора находится в слое от 200 до 400 сек.

Большинство известных катализаторов, применяемых при производстве фталевого ангидрида как из нафталина, так и из о-ксилола. содержит в качестве главного активного компонента- пятиокись ванадия. Хотя реакция к выход целевого продукта до некоторой степени зависят от наличия «промоторов» и от физического состояния применяемого катализатора, особенно от отношения поверхность : объем, эти влияния здесь не учитывались. Для иллюстративных целей служил катализатор из очищенной пятиокиси ванадия, нанесенной в расплавленном состоянии на инертный носитель, например на гранулированный алюминий . При скорости подачи 0.12 моля углеводорода в час на 51 см3 катализатора, имеющего 48% свободного объема, в трубке диаметром 12,5 мм можно получить выход 68% от теоретического, если максимальная температура катализатора находится в пределах 500—600°. Эти условия соответствую!' времени контакта около 0,12 сек.

Анализ технологии каталитического крекинга и аппара-турно-технического ее оформления показал, что свободный кислород попадает в реактор вместе с регенерированным катализатором, поскольку сборник регенерированного катализатора находится в регенераторе непосредственно над маточником подачи свежего воздуха. Аналогичным образом происходит насыщение кислородом и шариковых катализаторов при реализации процесса с движущимся слоем катализатора . Таким образом, в реактор попадает регенерированный катализатор, насыщенный воздухом.

Принято, что количество кислорода, вносимого в реактор, является характеристикой катализатора, каждая единица массы которого несет одинаковое количество кислорода Причем максимальное количество кислорода — порядка 170 г/т катализатора — находится в поровом пространстве, 100 г/т попадает с захваченным воздухом и 70 г/т адсорбировано на поверхности катализатора .

Верхний слой катализатора поддерживается колосниковой решеткой, на которой уложены два слоя сетки и слой фарфоровых шаров. Решетка опирается на двутавровые балки. В пространстве между верхним и нижним слоями катализатора находится коллектор для ввода паров.

Под каждым слоем катализатора находится слой кварца, а между слоями катализатора — трубчатые теплообменники с горизонтально расположенными трубками. Сернистый газ, поступающий на контактирование, сначала нагревается' в межтрубном пространстве наружного теплообменника. Далее газ последовательно проходит через внутренние теплообменники контактного аппарата, нагревается до 440° С и через верхний штуцер попадает на первый слой катализатора, где реагирует около 70% всего сернистого газа. Для охлаждения смеси после первого слоя катализатора дополнительно вводят холодный газ.

В соответствии с этим интересно отметить, что на поверхности катализатора находится 9,1% или 11,5% молекул WS2, что указывает на возможность обмена с C?BS2 всех атомов серы поверхности. Предпринятое параллельно изучение полупроводнико-

причеь состояние равновесия зависит от концентраций компонентов смеси и их кислотности. По этой причине относительно большая доля катализатора находится в форме основания, сопряженного б )лее кислотному из находящихся в смеси веществ, что спо-собств {ет повышенному образованию продукта его присоединения к а-ок:иду. При этом дифференциальная селективность по первому промежуточному продукту описывается уравнением

ля и других видов сырья, обладающих повышенной коксообразующей способностью, наблюдали при температуре в слое не выше 700 °С . Известны случаи быстрого спекания аморфного алюмосиликатного катализатора на установках крекинга с псевдоожиженным слоем. Современные марки цеолитсодержащих катализаторов эксплуатируют длительное время при температурах до 760 °С без существенного снижения их каталитических свойств . Катализаторы других процессов менее термостабильны. Установлено, что действие температур на уменьшение поверхности алюмохромовых катализаторов начинает сильно сказываться выше 640-650 °С . Для нанесенных катализаторов при окислительной регенерации может наблюдаться уменьшение дисперсности активного компонента. Основной причиной изменения дисперсности активного компонента в нанесенных катализаторах, как и в случае других пористых катализаторов, является удаленность системы от состояния равновесия . После периода разработки дисперсная структура катализатора находится в некотором стационарном состоянии, когда дисперсность в данных температурных условиях не изменяется. Однако в процессе окислительной регенерации перегревы и действие паров воды ускоряют рост частиц. Например , под действием высоких температур происходит укрупнение частиц платины на поверхности носителя. При нагревании до 500 °С наблюдается рост частиц платины и соответствующее уменьшение поверхности платины и степени превращения в реакции гидрирования бензола . При нагревании до 600-800 °С платиновый катализатор практически полностью теряет активность, что видно из приведенных ниже данных:.

Катализатором процесса являетсялзгесь производного алююотядряда1 с еолъго переходного металла в повышенной степени окисления. Скорость гидрирования очень высока — один моль водорода сорбируется в секунду миллиатомом раство-реиниго в литре раствора переходного металла.. Коицен-тращая катализатора находится на уровне 10°/00. При такой низкой концентрации повтор-ное испаль-зовавие каталлаатора не требуется.

Как правило, активным компонентом катализаторов, применяемых в рассматриваемом процессе, является никель* Однако имеется указание на возможность применения в этом процессе кобальт-молибденового катализатора, нанесенного на окись алюминия . Конверсия гомологов метана может осуществляться на установке периодического действия .

Для выявления оптимальной концентрации катализатора, нанесенного на уголь, проводили эксперименты по окислению н-додецилмеркаптана молекулярным кислородом в присутствии катализаторов, приготовленных на основе угля АГ-5 с различной концентрацией нанесенного фталоцианина.

В таблице 3.8 приведена зависимость активности катализатора от концентрации нанесенного фталоцианина кобальта.

С целью уменьшения эксплуатационных затрат, изучено влияние основных технологических параметров на показатели процесса очистки отходящих газов установки получения элементной серы на Ново-Уфимском НПЗ при использовании ванадийокисного катализатора, нанесенного на блочный носитель, сформованный из активной у - окиси алюминия и получивший маркировку ИК-40. Эксперименты проводились при следующих условиях: пределы изменения температур 130...300°С, время контакта реакционных газов с катализатором составляло 0,2...1,2 с, соотношение O2/H2S стехиометрическое.

С целью уменьшения эксплуатационных затрат, изучено влияние основных технологических параметров на показатели процесса очистки отходящих газов установки получения элементной серы на Ново-Уфимском НПЗ при использовании ванадийокисного катализатора, нанесенного на блочный носитель, сформованный из активной у - окиси алюминия и получивший маркировку ИК-40. Эксперименты проводились при следующих условиях: пределы изменения температур ГЗО...ЗОО°С, время контакта реакционных газов с катализатором составляло 0,2...1,2 с, соотношение O2/H2S стехиометрическое.

Условия оптимального ведения процесса полимеризации не совпадают с условиями обеспечения длительной эксплуатации катализатора. В отличие от фосфорнокислотного катализатора нанесенного типа, используемого в процессе прямой гидратации этилена, выгрузка отработанного катализатора формованного типа зачастую бывает необходима из—за возникшего перепада давления еще до потери его активности. Поэтому усилия исследователей были направлены главным образом в сторону усовершенствования его механических свойств и, в частности, придания ему водостойкости.

Тем не менее работы по усовершенствованию катализатора олигомеризации низкомолекулярных олефинов должны быть интенсифицированы и доведены до промышленной реализации как в направлении улучшения качества формованного катализатора, так и создания фосфорнокислотного катализатора нанесенного типа.

Содержание изопаоафинов в потоке ппадуктпв принципе быть увеличено посредством включения в катализатор кислотного изомеризующего компонента. Таким образом может быть приготовлен бифункциональный катализатор, с помощью которого нормальные парафины образуются на металлическом компоненте и последовательно изомеризуются на кислом оксидном носителе. Трудности могут возникать в подборе условий проведения реакции для каждого из этих процессов. В настоящее время синтез проводят при 180—320 °С относительно малым избытком водорода. Последний необходим, чтобы уменьшить до минимума отложение углерода и деградацию поверхности кислого оксида. Однако системы, предназначенные для изомеризации, могут функционировать в близких условиях. Бифункциональные катализаторы могут иметь практическое значение. Так, в процессе Пинекс, разработанном Юниверсал Ойл Продактс при 10,34—13,79 МПа и 120—150 °С проводят изомеризацию углеводородов С4 в изопарафины Се . Использованный в данном случае катализатор был приготовлен обработкой органическими хлоридами платинового катализатора, нанесенного на оксид алюминия. Использование бифункциональных катализаторов для дегидроциклизации углеводородов Се должно дать дополнительную выгоду, поскольку ароматические углеводороды являются высокооктановым компонентом бензина.

Технология процесса. В качестве исходного сырья для оксо-синтеза применяют олефины С5—С8, получаемые при крекинге парафина , три- и тетраме-ры пропилена, а также низкомолекулярные олефины — этилен, пропилен. Процесс можно вести во взвешенном слое катализатора или в присутствии стационарного кобальтового катализатора, нанесенного на кизельгур.

43. Колесников И. М., Панченков Г. М. Кинетика реакции алкилирования бензола пропиленом в газовой фазе в присутствии катализатора, нанесенного в виде пленки на инертный носитель.— В сб.: Кинетика, катализ и нефтехимия.— Труды /Моск. ин-та нефтехим. и газ. пром./ М., 1962, вып. 37, с. 85—92.

А. В. Топчиев и Я. М. Паушкин изучили полимеризацию пропилена и бутиленов в присутствии различных молекулярных соединений фтористого бора и установили, что наиболее активным катализатором полимеризации пропилена является молекулярное соединение фтористого бора с метафосфорной кислотой. В присутствии этого катализатора, нанесенного на активированный уголь, пропилен легко полимеризуется при атмосферном давлении и температуре 100°. Еще энергичнее протекает полимеризация под давлением, которое предотвращает существенные потери BF3, легко отщепляющегося от метафосфорной кислоты при 100—150°. С этим катализатором полимеризация протекает более глубоко, чем с BF3-H3P04, и получаются продукты с более высокой температурой кипения и большим удельным весом .