Главная -> Словарь

Катализатора постепенно

На экономические показатели работы установки большое влияние вказыиаёт расход катализатора. Последний зависит от многих причин и на хорошо работающих установках с циркулирующим катализатором не превышает 0,20% на исходное сырье.

6. Заполнение реактора катализатором. После открытия задвижки на трубопроводе регенерированного катализатора последний начинает поступать в реактор и заполнять его. Когда уровень катализатора поднимется на достаточную высоту, открывают вторую задвижку с целью возврата катализатора в регенератор-по второй U-образной линии и переходят на циркуляцию.

Катализаторы конверсии природного газа с водяным паром и кислородом. Процесс парокислородной конверсии природного газа широко применяют для получения синтез-газа, используемого в производстве аммиака и метанола. Обычно этот процесс осуществляют автотермично в кднверторах шахтного типа при низком или среднем давлении и при относительно небольших объемных скоростях по природному газу . Значительную интенсификацию парокислородной конверсии природного газа достигают в случае проведения его в аппаратах с кипящим слоем мелкого катализатора . В этом случае удается достичь довольно больших удельных нагрузок на аппарат . Объемная скорость по природному газу достигает 10 000—20 000 ч"1. Для исключения опасности отложения углерода на катализаторе рекомендуется^тщатель-но смешивать исходные компоненты и поддерживать необходимый избыток воздуха . Для обеспечения более равномерного распределения тепла реакции по слою катализатора последний загружают в конвертор, например, послойно с шарами из жаропрочной стали.

ведет к получению бутадиена — сырья для производства СК, может проводиться при более низких температурах с использованием катализатора, последний метод предпочтительнее.1

Таким образом, введение в технологическую практику нефтепереработки гетерогенного катализа в процессах риформинга легких видов сырья позволяет придти к специальным формам риформинга — изомеризующего, ароматизирующего, алкилирующего. Сущность их заключается и том, что из ряда элементарных термических реакций превращения углеводородов, возможных при определенных температуре и давлении и фактически протекающих в отсутствие катализатора, последний действует на одну или две основных реакции, ускоряя их и приводя к конечным результатам, недостижимым в обыч-

Установка работает следующим образом. Под перфорированную тарелку реактора Р-1 подается воздух и сероводородсо-держащий газ, под давлением которых создается кипящий слой катализатора. Последний характеризуется высоким пределом прочно-

Реакционный узел при одностадийном процессе вклкнает ряд блоков, состоящих из 5—8 горизонтальных реакторов со стационарным слоем катализатора. Каждый реактор работает периодически, по регенеративному принципу использования тепла. В период выжигания кокса и регенерации катализатора последний разогревается до 600°С. Затем следуют эвакуация газов счрания при помощи вакуума и дегидрирование, когда тепло насадки используется для проведения эндотермического процесса и она охлаждается до минимально допустимой температуры . После этого реактор продувают перегретым водякым паром для вытеснения углеводородов и вновь проводят регенерацию катализатора. Чтобы охлаждение в период дегидрирования происходило не слишком быстро, к катализатору добавляют гранулы прокаленного глинозема, играющего роль аккумулятора тепла. Но и в этом случае стадии дегидрирования и регенерации длятся всего по 5—9 мин с общей длительностью цикла работы реактора 15—20 мин. Все переключения потоков гроводятся автоматически и благодаря наличию в блоке 5—8 реакторов создается непрерывный и постоянный поток исходных веще:тв и получаемых продуктов.

При обсуждении вероятного механизма окисления кокса на катализаторах в гл. 2 отмечалось, что последние могут служить переносчиком кислорода из газовой фазы к коксу по стадийному механизму. И если лимитирующей стадией является присоединение кислорода к катализатору, он существует в начальные моменты окислительной регенерации в восстановленной форме. Окисление компонентов катализатора в этом случае может протекать в основном после выжига кокса и ч затрагивать только поверхность катализатора. Если же лимитирующей стадией является передача кислорода коксу от катализатора, последний будет быстро окисляться. При этом окислению, по-видимому, будут подвергаться не только поверхностные слои, но и объем катализатора.

Вместо алюмосиликатного катализатора в реактор загружают катализатор алюмоплатиновый или алюмоплатинорениевый. Частицы промышленного алюмоплатинового катализатора имеют вид цилиндриков диаметром 3—4 мм, высотой 5—6 мм. Так как диаметр реактора невелик, для улучшения условий контакта сырья и катализатора последний следует раздробить на более мелкие частицы , отсеяв затем пыль. Сырьевую бюретку заполняют бензиновой фракцией. Газ каталитического риформинга обогащен водородом, что затрудняет конденсацию паров катали-зата, поэтому приемники и абсорбер следует поместить в бани с сухим льдом.

Регенератор предназначен для осуществления регенерации катализатора. Последний поступает в регенератор сверху через бункер и, спускаясь по рукавам, равномерно распределяется по горизонтальному сечению аппарата, заполненному по всей высоте катализатором. Воздух, необходимый для горения кок"са, поступает в воздушные короба каждой секции и, выходя из-под желобов, входит в слой катализатора каждой секции, а продукты горения кокса через газовые короба выводятся в дымовую трубу. Для предупреждения чрезмерного повышения температуры в регенераторе между воздушными и газовыми коробами расположены, начиная с четвертой секции, охлаждающие змеевики, в которые подается химически очищенная деаэрированная вода. Применение такой воды предупреждает коррозию и отложение солей на внутренних поверхностях змеевиков. Количество ее должно превышать в 5—6 раз количество образующегося пара, который применяют на этой же или других установках.

В качестве катализатора, содержащего кремневую кислоту и окись алюминия, с успехом можно применять технический катализатор крекинга, в котором находится около 10% АЬОз. Его насыщают раствором нитрата никеля, а затем разрушают нитрат при 500° в токе сухого воздуха. При 4%-ном содержании никеля активность катализатора оптимальна. При падении активности катализатора последний регенерируют нагреванием в токе воздуха.

Поэтому перед установкой тонкой очистки целесообразно в таких случаях включать дополнительные установки для удаления указанных нежелательных загрязнений при помощи активного угля. Контакт тонкой сероочистки в отличие от массы, используемой для грубой очистки, имеет сероемкость лишь около 10%. Для обеспечения этой степени насыщения необходимо, чтобы в газе всегда содержалось необходимое количество кислорода. Температура процесса по мере отработки катализатора постепенно поднимается от 200 до 300°. Выходящий с установки грубой сероочистки газ сначала подогревают в теплообменниках и затем направляют в башни тонкой очистки. Башни тонкой очистки загружают и разгружают так же, как и башни грубой очистки .

щимися в сырье, активность катализатора постепенно снижается. I . Соли других металлов также портят катализатор, снижают его 1 А активность. ^_____) •*-

Серная кислота. Этилен не полимеризуется в присутствии серной кислоты, потому что образуются устойчивые этилгидросульфат и этил-сульфат. Однако этилен полимеризовался при обработке его 2 %-ным раствором сульфата ртути и 5 %-ным раствором сульфата меди в 95 %-ной серной кислоте . В присутствии этих солей сорная кислота поглощала этилена в 100 раз больше, чем в их отсутствии. При стоянии в течение некоторого времени раствор расслаивался на два слоя: верхний — углеводородный и нижний — пастообразный. Если небольшое количество пасты сразу же смещать с чистой серной кислотой, то смесь приобретает максимальную способность к поглощению этилена. Эта активность катализатора постепенно уменьшалась и совершенно терялась через 24 часа. Углеводородный слой состоял из смеси предельных углеводородов, включая парафины и циклопарафины. Непредельные соединения, напоминающие углеводороды с открытой цепью и циклические терпены, также были выделены при разбавлении водой сернокислотного слоя .

Во время реакционного периода активность катализатора постепенно снижается. Это происходит как за счёт накопления кокса на его поверхности, так и за счёт снижения степени дисперсности платины. Скорость спекания кристаллитов платины в реакционном цикле - достаточно медленный процесс, так как существующие на поверхности активного оксида алюминия координационно-ненасыщенные центры - ионы А13+ могут способствовать стабилизации дисперсной структуры Pt. Однако, при проведении окислительной регенерации его развитие в значительной степени ускоряется за счёт ряда факторов:

Чрезвычайно 1:ажп', чтобы алюмосиликатаый катализатор 61,1л термоустойчивым и сохранял активность после нагревания его до 600 и даже 700 °С. Реакции распада и других термических превращений углеводородов на активной поверхности алюмосиликата неизбежно сопровождаются загрязнением каталитической поверхности тяжелыми смолами и коксообраз-иыми веществами, вследствие чего активность катализатора постепенно понижается до нуля 111.

Пары из испарителя с температурой 450—460° С направляются в реактор 5, где при давлении 1 — 1,1 атм протекают реакции крекинга, сопровождающиеся поглощением тепла. При этом поверхность катализатора постепенно покрывается коксо-образными отложениями и активность катализатора снижается.

Активность катализатора постепенно снижается, и через 3—4 месяца работы он заменяется свежим. Парогазовая смесь, выходящая из реактора, последовательно охлаждается до минус 25° С, при этом хлористый винил конденсируется и подвергается ректификации.

Реакция Клауса протекает на твердом катализаторе при 130 -150 °С. Образующаяся сера адсорбируется в жидком виде на катализаторе, вследствие чего активность катализатора постепенно снижается. После дезактивации катализатора сера удаляется отдувкой горячим очищенным газом, нагретым до 300 °С, который затем направляется в конденсаторы для извлечения

Процесс проводили при давлении 43,5 ат и удельной объемной скорости подачи сырья 3,0 «г1. Октановое число дебутанизированного бензина во всех случаях составляло 85 . Для поддержания постоянного октанового числа бензина температуру процесса по мере дезактивации катализатора постепенно повышали. Чем дольше работал катализатор, тем ниже был выход водорода и его концентрация в сбросовом газе. Даже при переработке сырья с содержанием сотых долей процента серы концентрация водорода в газе снижалась .

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.

осуществляется непрерывно. Воздух вводится в регенераторы этих установок . Расход воздуха на установках каталитического крекинга составляет 10—15 м3/кг кокса. Поскольку при каталитическом крекировании образуется 3—5% кокса в расчете на сырье, расход воздуха равен 300—500 м3/т перерабатываемого сырья. На установках каталитического риформинга и гидроочистки обрабатываемое сырье пропускается через неподвижный слой алюмоплатинового или алюмо-кобальтмолибденового катализатора. В процессе эксплуатации активность катализатора постепенно уменьшается. Снижение активности катализатора компенсируется изменением технологического режима — повышением температуры процесса, подачей промотора, увеличением расхода водорода и т. п. Если изменением режима не удается компенсировать снижение активности катализатора, необходимо провести регенерацию катализатора.