Главная -> Словарь

Катализатора содержание

Фтористый водород. Подобно серной кислоте безводный фтористый водород является прекрасным катализатором алкилирования изопарафи-новых углеводородов пропиленом и более высокомолекулярными олефи-нами . И в этом случае разбавление водой и взаимодействие с сильно непредельными углеводородами, приводящее к образованию осадка, снижают активность катализатора. При использовании катализатора, содержащего 1% воды, в процессе алкилирования изобутана пропиленом при температуре 25° выход алкилата составлял 214% вес. ; при проведении же этого процесса с катализатором, содержащим 10% воды, образовывался изопропилфторид и практически не получалось алкилата. При алкилировании н-бутилена в присутствии катализаторов, содержащих 1,0% и 10% воды, был получен алкилат с выходами 199 и 192% соответственно, в присутствии же катализатора, содержавшего 26% воды, получался еяго/ьбутилфторид и небольшое количество алкилата.

активность и содержание хлора в катализаторе имели максимум, отвечающий температуре прокаливания 500 °С . Прокаливание при более низких температурах приводило к избытку гидроксильных групп на поверхности оксида алюминия, что в свою очередь сопровождалось при хлорировании образованием большого количества хлороводорода и синтезом малоактивного катализатора, содержащего мало хлора. При более высоких температурах прокаливания снижение изомеризующей активности связано с уменьшением удельной поверхности оксида алюминия. Гидрирующая активность практически не зависела от условий термообработки.

В 1934г. Стенлей, Джуелль и Даймок опубликовали результаты измерений констант равновесия реакции при атмосферном давлении и температурах 175—250° С. Авторы наблюдали образование и дегидратацию изопропилового спирта в присутствии катализатора, содержащего окись марганца, борную и фосфорную кислоты. Таким образом, в цитируемой работе равновесие реакции было исследовано с двух сторон.

Таким образом, сернистые соединения, обладая большим сродством к поверхности катализатора, содержащего активный кислород, взаимодействуют с ней в первую очередь с образованием сульфонового комплекса, который характеризуется, как показывают экспериментальные данные, более высокой устойчивостью, чем карбоксилатный комплекс, при температурах 500-600°С. При более высоких температурах скорость разрушения сульфонового комплекса с образованием SO2 существенно возрастает, тем самым обеспечивая доступ к окислительным центрам другим углеводородам. Этим обусловлено сближение кривых скоростей образования СО2 для различных видов сырья при температуре 700°С. В этих условиях сернистые соединения перестают выполнять свою ингибирующую роль и сульфоновые комплексы разрушаются с образованием SO?.

Процесс проводят с применением катализатора, содержащего 60 мас.% никеля, при

Сырье конвертируют при температуре 450— 500° С в присутствии катализатора, расположенного в виде слоя высотой 3,5 м, содержащего 8% никеля. При использовании катализатора, содержащего 32% никеля, эффективность процесса возрастает

нии аналогичного по составу катализатора, содержащего более 5% окиси кремния

Как уже подчеркивалось, небольшое изменение рабочих условий вызывает значительные изменения состава продуктов реакции. Если добавить в катализатор 1 % окиси калия или проводить процесс при более высоких температурах в присутствии катализатора, содержащего железо, образуется конденсат следующего состава не требует затрат водорода, который образуется в качестве побочного продукта. Процесс осуществляют в присутствии катализатора, содержащего благородный металл платиновой группы, при температуре 400—520 °С, давлении 0,5—2 МПа, мольном соотношении вода : толуол 4—6 и объемной скорости подачи сырья 1—2 ч"1. Конверсия толуола «за проход» 60—65%, селективность образования бензола 95% . Газообразные продукты содержат , в зависимости от применяемых условий, следующие компоненты: 50—68% Н2, 22—27%СО2, 0,2—2,8% СО, 7—25% СН4.

телей также могут быть описаны формальными эмпирическими уравнениями первого порядка. Как и в случае серы, металлы подразделяются на группу легко- и трудноудаляемых. Для расчета кажущихся констант скоростей и энергии активации может быть рекомендовано уравнение, аналогичное или . При этом вместо значений Sc и S следует брать содержание ванадия и никеля или сумму металлов соответственно для сырья и продуктов. Параметры at и а2 в этом случае также относятся к доле легко- и трудноудаляемого металла. Как и при расчете констант реакции обессеривания^ регулируемые параметры аг и ^2 следует определять экспериментально для каждого вида сырья и катализатора.

Факт ингибирования реакции серы сероводородом "был установлен еще при исследовании процессов гидрообессеривания нефтяных дистиллятов . В частности, показано, что при содержании сероводорода в молярной смеси реактантов до 0,3% константа скорости обессеривания дизельной фракции снижается примерно на 5%. При гидрообессеривании вакуумного газойля скорость реакции удаления-серы снижается в два раза при содержании до 10% сероводорода в циркулирующем ВСГ. Если бы в газе содержалось 0,5% сероводорода, то уменьшение константы скорости также составило бы 5%. Эти данные свидетельствуют о количественном сходстве результатов и возможности переноса их на любые виды сернистого нефтяного сырья. Ввиду того, что в продуктах реакции, по мере прохождения реакционной смеси через слой катализатора, содержание сероводорода возрастает, его целесообразно удалять из зоны реакции для повышения активности катализатора. Такой прием реализован в процессе гидрообессеривания остатков Gulf HDS . Этот процесс осуществляется в четырех последовательных реакторах с.про межуточной сепарацией газов после первого и второго реакторов, что обеспечивает возможность получения продукта с содержанием серы 0,1-0,3%.

С повышением температуры в слое катализатора наблюдается усиленное отложение углеродсодержащих соединений при незначительном изменении отложений ванадия и никеля . Возрастает соответственно в отложениях и отношение углерод: ванадий. С повышением объемной скорости подачи сырья отношение углерода к металлам резко уменьшается при некотором увеличении содержания металлов . Эти данные приведены по анализам средней пробы всей загрузки катализатора.Анализ проб по слоям показывает, что на входе сырья в слой наблюдается наибольшее содержание ванадия

Чешскими исследователями была выполнена обработка работавшего катализатора различными растворителями в условиях их кипения . Результаты показали, что такой промывкой катализатора содержание углерода может быть понижено на 30%. Соответственно снижается и содержание водорода. Этот прием может представить интерес с точки зрения уменьшения потерь нефтепродуктов при их переработке и облегчения окислительной регенерации катализатора.

Активность катализатора, содержание кокса на котором" достигло примерно 13%, падает до нуля. Для поддержания достаточной скорости крекинга, обеспечивающей требуемую глубину разложения желательно, чтобы содержание кокса на катализаторе, выходящем из реактора, не превышало 1,5—1,8%.

Катализатор «Стандард Ойл Дэвэлопмент Компани», известный под названием катализатор «1707», имеет следующий состав: 72,4 MgO — 18,4 Fe203 —4,6 CuO — 4,6 К20 . В лабораторных опытах с этим катализатором из чистых w-бутенов были получены предельные выходы бутадиена порядка 85% при 20%-ной конверсии и 72% при 40%-ной конверсии. Однако во время заводских опытов с менее чистым бутеновым сырьем была достигнута более низкая избирательность . Активным дегидрирующим компонентом катализатора является железо. Предполагается, что медь в какой-то мере также способствует повышению активности катализатора и служит также стабилизатором. Калий, присутствующий, по-видимому, в виде К2С03, является промотором и способствует взаимодействию отложившегося кокса с паром. Применение в качестве промотора гидроокиси калия является большим достижением, так как по своему промотирующему действию она намного превосходит гидроокиси натрия, лития, кальция и других металлов, ранее использовавшихся в катализаторах. Сравнимых результатов можно достичь только путем применения очень дорогих рубидиевых и цезиевых промоторов. Во время работы катализатора содержание промотора снижается, однако количество его можно восполнить подачей с сырьем или водяным паром раствора К2С03. В настоящее время в литературе описаны многочисленные модификации катализатора «1707» . Лабораторные опыты показывают, что вместо железа в катализаторе могут быть использованы марганец или кобальт, а вместо •окиси магния — окиси цинка, бериллия или циркония. Окись цинка,

никелевого катализатора содержание никеля в нем снижается до 1,2—3%. С тойгже целью производят осернение катализатора. Не исключено, по нашему мнению, что одна из функций вводимых в катализатор добавок состоит в ограничении активности катализатора. Смысл такого ограничения становится понятным, если принять во внимание, что на чрезмерно активном катализаторе должны интенсивно протекать побочные реакции углеобразования. В пользу высказанного предположения о роли добавок указывает возможность создания незауглероживающегося никель-алюминиевого катализатора, в составе которого полностью отсутствуют те добавки, которые обычно используются для подавления углеобразования . Подавление избыточной активности в данном случае, возможно, достигается за счет серы, которую вводят в катализатор с применяемым в качестве сырья сульфатом никеля и полностью не удаляют в процессе изготовления катализатора.

При выборе основных параметров технологического режима работы регенератора надо иметь в виду, что температура процесса регенерации, количество воздуха, подаваемого на регенерацию катализатора, содержание кислорода в дымовых газах и остаточного кокса на регенерированном катализаторе — взаимозависимые параметры. С понижением температуры и содержания кислорода в продуктах сгорания уменьшается вероятность самопроизвольного сгорания СО в С02, но при этом появляется опасность накопления остаточного кокса на катализаторе, тем самым снижается глубина выжига. При повышении температуры регенерации увеличиваются глубина выжига кокса и производительность регенератора по количеству сжигаемого кокса, но не исключается возможность массового догорания окиси углерода, что может резко поднять температуру в регенераторе. Вода или водяной пар, впрыскиваемые в верхнюю зону регенератора для снижения температуры процесса, могут вызвать значительную перегрузку циклонов, снизить эффективность их работы и пропускную способность регенератора. ' ».

Глубина выжига кокса характеризует полноту регенерации катализатора и выражает отношение разности содержания кокса на закоксованном катализаторе, поступающем в зону регенерации, и регенерируемом катализаторе, выходящем из регенератора, к содержанию кокса на закоксованном катализаторе. При регенерации катализатора для восстановления его активности содержание остаточного кокса на катализаторе обычно снижают до 0,1—0,05 % мае. Как показывают исследования, увеличение остаточного кокса на катализаторе с 0,05 до 0,58 % мае. приводит к снижению выхода бензина на 20 %, а бутиленов — на 49 % /9/.

Содержание окиси углерода в дымовых газах крекинг-установок уменьшают высокотемпературной регенерацией катализатора при 650—700°С с дожитом окиси углерода в двуокись и введением в катализатор добавок, промотирующих до-жиг окиси углерода. В качестве промоторов используются ионы редкоземельных металлов , способствующие повышению интенсивности горения кокса и обеспечивающие полное сгорание оксида углерода /14/. Высокотемпературная регенерация проводится при

Массоная спорость подачи сырья, ч Кратность циркуляции катализатора Содержание кокс i на катализаторе, %