Главная -> Словарь

Катализатора отношение

На установках каталитического крекинга сырья с высокой коксуемостью регенерацию катализатора осуществляют в двухступенчатых регенераторах, снабженных холодильником для снятия избыточного тепла. Это позволяет раздельно регулировать температурный режим как в регенераторе, так и в реакторе.

При дальнейшем повышении скорости газа частицы начинают энергично перемешиваться и быстро менять положение относительно друг друга. Расстояния между ними увеличиваются, и слой расширяется еще больше. Часть наиболее быстро движущихся тлер-дых частиц вылетает из слоя. Такой слой катализатора с довольно четко обозначенным уровнем взвешенных в газе частиц напоми нает кипящую жидкость. Это состояние называют турбулентной флюидизацией. На современных установках второй подгруппы процессы крекинга сырья и регенерации катализатора осуществляют в псевдокипящем слое взвеси, т. е. при режиме турбулентной флюидизации.

Прокалка гранул смешанного катализатора превращает полупродукт в готовое изделие. На этой стадии происходит окончательное упрочнение катализатора и завершается формование его пористой структуры. Прокалку катализатора осуществляют при температурах 650—1500° С в течение 1—8 ч. Чаще всего температура прокалки составляет 1300° С. Лишь при получении катализаторов с применением такой связки, как цемент, принято прокаливать катализатор при более низкой температуре .

На установках каталитического крекинга с отдельно установленными реактором и регенератором применяют двукратный подъем катализатора, на установках с совмещенными аппаратами, устанавливаемыми один над другим, — однократный подъем. Пневмотранспорт катализатора осуществляют непрерывным способом.

Дегидрирование бутенов в бутадиен проводят в системе из двух реакторов со стационарным слоем катализатора. Один аппарат работает в режиме дегидрирования, второй-в режиме регенерации катализатора . Регенерацию катализатора осуществляют паровоздушной смесью при температуре 620-650 °С. Концентрация кислорода в газовой смеси находится в пределах 1-2% . Длительность всего цикла составляет примерно 30 мин. Операция перехода с фазы дегидрирования на фазу регенерации заключается в замене бутена в парогазовой смеси определенным количеством воздуха .

Секция регенерации включает систему транспорта закоксованного катализатора, регенератор с устройствами для подогрева и циркуляции газов регенерации, систему транспорта регенерированного катализатора. На блоке регенерации имеются также устройства для отсева мелочи, пробоотборники закоксованного и регенерированного катализаторов. Производительность регенератора составляет 200-225 кг/ч при расчетном содержании углерода 5% . Транспорт катализатора осуществляют по полунепрерывной схеме порциями . При постоянной работе регенератора полное обновление катализатора в системе риформинга происходит за 10 сут.

Процесс проводится при 340—350 °С. Вследствие постепенного накопления на поверхности катализатора смолистых веществ и углистых отложений и падения его активности температуру к концу цикла контактирования, который продолжается 70—100 ч, увеличивают до 400—410 °С. Регенерацию катализатора осуществляют смесью воздуха и водяного пара при 400—430 °С. Первоначальная активность восстанавливается полностью. Общая продолжительность службы катализатора около 2500 ч. Отработанный катализатор растворяется в азотной кислоте и вновь осаждается растворами аммиака и фосфата аммония.

При каталитической переработке углеводородов на поверхности катализатора постепенно накапливается кокс. Отложения кокса, покрывая активную поверхность катализатора, прекращают доступ к ней молекул сырья. Удаление коксовых отложений с поверхности катализатора осуществляют кислородом воздуха, двуокисью углерода или водяным паром.

Широко применяются в промышленности адиабатические реакторы для каталитических процессов, выполненные в виде цилиндрических аппаратов и заполненных стационарным слоем гранулированного катализатора, работающие сравнительно длительный отрезок времени без регенерации или вообще не подлежащие регенерации. В этих аппаратах катализатор располагается либо в виде одного слоя по всей рабочей высоте реактора, либо в виде отдельных слоев, размещаемых на перфорированных опорных решетках, через которые свободно проходят пары сырья и не просыпается катализатор. Послойное расположение катализатора осуществляют в тех случаях, когда катализатор не обладает высокой механической прочностью. При большой высоте слоя катализатор может раздавливаться и уплотняться, что приводит к повышенному сопротивлению потока сырья и неравномерности его распределения по сечению аппарата.

Пневмотранспорт катализатора осуществляют в разбавленной или плотной фазе. Принципиальные схемы реакторных блоков с различной концентрацией частиц в пневмостволе при двукратном подъеме пылевидного катализатора показаны на рис. XXIV-8.

Большое применение в промышленности имеют адиабатические реакторы для каталитических процессов, выполненные в виде цилиндрических аппаратов, которые заполняют стационарным слоем гранулированного катализатора. В этих аппаратах катализатор располагается либо в виде одного слоя по всей рабочей высоте реактора, либо в виде отдельных слоев. Послойное расположение катализатора осуществляют в тех случаях, когда катализатор не обладает высокой механической прочностью и при большой высоте его слоя может раздавливаться и уплотняться, вызывая повышенное сопротивление потоку сырья и неравномерность потока. Слой катализатора размещают на перфорированных опорных решетках, через которые свободно проходят пары и но просыпается катализатор. В некоторых конструкциях реакторов катализатор размещают в перфорированных корзинах, которые последовательно вместе с катализатором могут загружаться или выгружаться через верхнюю крышку аппарата. Реакторы такого типа обычно применяют для катализаторов, работающих сравнительно длительный отрезок времени без регенерации или вообще по подлежащих регенерации.

Обычна объемная скорость для заводских условий работы равна jOJ3—2,5J ; на отдельных установках при применении катализатора повышенной активности легко крекируемое сырье перерабатывают при более высоких значениях V0. ' Kpa™flfilb.. ...циркуляции катализатора. Отношение веса R регенерированного катализатора, вводимого в реактор в единицу времени , к весу В поступающего в него за то же время сырья называют весовой кратностью N циркуляции катализатора:

1 Для систем со стационарным слоем катализатора отношение катализатор : сырье вычисляют путем деления веса катализатора, находящегося в реакторе, на вес сырья, пропускаемого в течение одного цикла через реактор.

му. В работе установлена количественная корреляция между селективностью катализатора и долей атомов Pt с низкой координацией, расположенных на ребрах и углах кубических или октаэдрических кристаллов платины.

Количество катализатора, контактирующего с данным количеством сырья является важным переменным фактором каталитического крекинга. Данные о его влиянии приводятся в табл. 9. Если используется неподвижный катализатор, то количество его связано не только с объемной скоростью, но также и со временем контакта с сырьем. Для подвижного катализатора отношение катализатора к нефти определяется скоростями движения нефти и катализатора.

Окисление метана до формальдегида под низким давлением в присутствии следов окиси азота в качестве катализатора применялось в Германии В 1940 -г. была построена установка в Румынии; в литературе имеется подробное описание ее . Процесс проводился при очень малой глубине конверсии за проход и температурах реакции от 400 до 600° С в коротких трубках, облицованных керамическими плитками. В качестве сырья применялась смесь, состоящая из 1,0 части метана и 3,7 частей воздуха, к которой добавлялось 0,08% азотной кислоты в качестве катализатора. Отношение метановоздушного * сырья к рисайклу равнялось 1 : 9. Формальдегид вымывался из выходящего газа, образуя примерно 5%-ные водные растворы. Выход его на расходованный метан составлял 35%.

Активность катализатора — отношение массовой доли изобутана в катализате, выраженной в процентах, к общей массовой доле бутанов в катализате.

На важные характеристики процесса каталитического крекинга — степень конверсии и выхода продуктов влияют все обычные условия процесса: тип катализатора, отношение катализатор — сырье, объемная скорость, температура, давление, присутствие пара и природа сырья . Как показывает опыт, экономически выгодной является степень конверсии 50% за один проход. Она, очевидно, возрастает при увеличении количества или активности катализатора, повышении температуры и увеличении времени контакта. Степень конверсии в некоторой мере влияет на распределение продуктов; для упомянутой выше конверсии 50% получается водорода — 0,1, углеводородов Сх и С2 — 1—2 и отложений кокса — 3—5% весовых от исходного сырья. Повышение температуры вызовет увеличение всех этих цифр, увеличение выхода углеводородов С3 — С4, повышение октанового числа бензина, но снизит выход бензина.

Отношение катализатор — сырье изменяется от процесса к процессу; обычно оно принимается около 10:1 для процесса во взвешенном слое. Более высококипящее сырье требует меньше катализатора; оно крекируется легче и дает более высокие выходы бензинов, содержащих больше олефинов, и меньшие количества газа. Это, казалось бы, указывает на выгодность использования в качестве сырья отбензиненных нефтей, однако, они дают слишком большие количества кокса. Отбензиненные нефти выгоднее конвертировать в дистилляты путем коксования или легкого крекинга. Отношение катализатор: исходный нефтепродукт часто используется для облегчения контроля за рабочей температурой.

В случае определения насыпной плотности большое значение имеет порозность слоя катализатора

Кажущаяся плотность катализатора представляет собой отношение массы пробы к объему, занимаемому только самими частицами. В этом случае объем пустот между частицами в слое не учитывается.

Кажущаяся плотность в большой степени зависит от пористости частиц. Поэтому ее используют в основном для косвенной характеристики пористости катализатора , которую определяют «ак отношение объема пустот пор частиц к их объему: