Главная -> Словарь

Катализатора загружаемого

Известно, что с повышением температуры- коксообразование на активной поверхности катализатора увеличивается . Если исходить из обсуждаемого механизма термодеструктивного гидрирования нефтяных остатков, то, очевидно, все закономерности, выявленные при изучении термодеструкции остатков в атмосфере водорода без, катализатора могут быть перенесены на аналогичную систему, но с катализатором. Катализатор обеспечивает возможность протекания реакций гидрирования и гидрогенолиза в монослое адсорбированных

Должны приниматься меры к тому, чтобы на крекинг-установку не поступало обводненное сырье. При переработке такого сырья повышается давление в реакторе, нарушается нормальная циркуляция катализатора, увеличивается скорость паров в ректификационной колонне и ухудшается разделение на фракции продуктов крекинга. Одновременно с этим перегружаются конденсаторы и увеличивается расход воды на конденсацию п охлаждение верхнего потока колонны.

Поток сырья, часто несущий с собой большее или меньшее количество продуктов коррозии, проходя реактор, фильтруется в слое катализатора и загрязняет его. Вследствие этого активность катализатора падает и расход его увеличивается. Особенно быстро падает активность катализатора при поступлении на крекинг-установку солярового дестиллата, содержащего щелочь после предварительной промывки его водным раствором щелочи и недостаточного отстоя.

Должны приниматься меры к тому, чтобы на крекинг не поступало обводненное сырье. При переработке такого сырья повышается давление в реакторе, нарушается нормальная циркуляция катализатора, увеличивается скорость паров в ректификационной колонне и ухудшается разделение на фракции продуктов крекинга. Одновременно с этим перегружаются конденсаторы и увеличивается расход воды на конденсацию и охлаждение верхнего потока колонны.

Ранее было отмечено, что циркулирующий на крекинг-установке катализатор используется не только для ускорения реакций превращения сырья, но и для переноса тепла из регенератора в реактор. При прочих одинаковых условиях с повышением скорости циркуляции катализатора увеличивается количество тепла, отводимого из регенератора и вносимого в реактор. Тепловые балансы этих аппаратов взаимно связаны.

Эффективность процесса гидроизомеризации в присутствии морде-нитсодержащего катализатора во многом определяется модулем морде-нита - мольным соотношением диоксида кремния и оксида алюминия . При постоянной температуре процесса увеличение модуля обеспечивает снижение температуры застывания продукта . Увеличение модуля морденита позволяет снизить температуру процесса, и как следствие этого факта удлиняется срок службы катализатора, увеличивается межрегенерационный пробег . Продолжительность меж-регенерационного цикла может колебаться от нескольких месяцев до 1 —2 лет. Оптимальные условия процесса зависят от свойств перерабатываемого сырья и требований, предъявляемых к качеству продукта. Жесткость процесса определяется содержанием линейных парафиновых углеводородов в перерабатываемой фракции. Основными параметрами, .определяющими жесткость процесса, являются температура и объемная скорость подачи сырья. Оптимальное сочетание этих параметров обеспе-

Нефтяной дистиллят смешивают с водяным паром в объемном соотношении 1 : 2 . Смесь нагревают до температуры 450° С и направляют сверху вниз через слой катализатора толщиной 30,5 см. Объемная скорость прохождения смеси через катализатор — 44000 ч~' . Снижение активности катализатора, наблюдаемое по проскоку исходного сырья, обнаруживается через 200 ч. В аналогичном опыте с рециркуляцией газа, смешанного с исходными реагентами в объемном соотношении 2 : 1 продолжительность работы катализатора увеличивается до 550 ч

нять первоначальные активность и селективность во времени. Она определяет продолжительность межрегенерационного цикла и общий срок службы катализатора. В табл. 3 представлены значения стабильности ряда отечественных катализаторов риформинга относительно алюмоплатиновых катализаторов типа АП. Приведенные данные свидетельствуют о более высокой стабильности биметаллических и полиметаллических катализаторов серии КР. Стабильность работы катализатора увеличивается, если предварительно его прокаливают при 500°С и подвергают гидроочистке при 300—370°С.

содержания окиси кремния возрастают расщепляющая и изомеризующая способности катализатора, увеличивается глубина превращения сырья, повышается соотношение между изо- и нормальными углеводородами в газообразных и жидких продуктах, снижается температура застывания дизельных фракций.

При переработке остаточного сырья с высоким содержанием тяжелых металлов для поддержания необходимого уровня равновесной активности катализатора требуется резко увеличить расход свежего катализатора по сравнению с обычным дистиллятным сырьем . Хотя при современном уровне цен на сырье стоимость катализатора не играет столь большой роли в экономике процесса, как раньше, чрезмерно высокий расход свежего катализатора обычно приводит к тому, что работа установок ККФ становится нерентабельной. Полагают, что благоприятное остаточное сырье — мазуты с содержанием ванадия до 5 мг/кг и коксуемостью по Конрадсону ниже 5% —можно перерабатывать на обычных установках ККФ. При этом расход свежего катализатора увеличивается в допустимых пределах.

На основе результатов исследований специалисты фирмы «Topse» предложили для получения топлива с максимальным содержанием серы 0.05% и содержанием ароматических соединений 25-35 или менее 20% включить в схему параллельно основному реактору дополнительный реактор и использовать улучшенный катализатор. Оба реактора содержат высокоактивный NiMo-катализатор типа ТК-525. Общий объем катализатора увеличивается примерно на 50%, что обеспечивает снижение объемной скорости подачи сырья примерно в 1.5 раза.

От объемной скорости подачи сырья зависит объем катализатора, загружаемого в реактор. Это в свою очередь отражается на габаритах реактора. Количество загружаемого в реактор катализатора VK рассчитывают следующим образом:

Скорость потока в регенераторе, м/сек . . 0,76 • Время прохождения через циклоны всей массы загружаемого в систему катализатора , мин....... 36

Результаты работ по риформингу фракций 62— 180 °С из восточных нефтей СССР на катализаторе АП-64 при 25—35 ат позволили заключить следующее. Процесс получения бензина с октановым числом 95—100 по исследовательскому методу идет достаточно удовлетворительно при его осуществлении в три ступени реакции, с распределением катализатора по реакторам установки в соотношении 1:2:4. Однако указывается , что при работе на нафтеновом сырье необходимо снизить загрузку катализатора в первом реакторе, т. е. в этом случае необходимо другое соотношение катализатора, загружаемого в реакторы.

Распределение катализатора по отдельным реакторам риформинга зависит от качества исходного сырья и октанового числа выпускаемого бензина. На установках, предусматривающих выпуск бензина с октановым числом 98—100 по исследовательскому методу, катализатор распределяется по четырем реакторам в следующем соотношении 1:1:2:7. Сведения о качестве катализатора, загружаемого в реакторы установки магнаформинг, еще не опубликованы.

В процессе, проводимом при средних давлениях, используют обычный трубчатый реактор, в котором катализатор находится внутри трубок, а охлаждающая вода омывает наружную поверхность трубки. Чтобы получить возможно большую поверхность охлаждения, пользуются двойными концентрическими трубками типа «труба в трубе». Катализатор находится в кольцевом зазоре, а вода циркулирует снаружи больших трубок и по внутренним трубкам меньшего диаметра. Диаметр наружной трубки 44 мм, а внутренней — 24 мм. Поскольку каждый реактор содержит около 2200 таких трубок длиной 4,5 м, общий объем катализатора, загружаемого в один реактор, равен 10 м3. Применяют тот же самый кобальтовый катали-

при снижении давления в зоне реакции компенсирует дополнительные затраты, связанные с увеличением объема и расхода катализатора, загружаемого в реактор предварительной очистки.

Экспериментальная установка. Эксперименты проведены на пилотной установке высокого давления проточного типа со стационарным слоем катализатора, загружаемого в изотермическую зону реактора. Для обеспечения условий, приближающихся к режиму идеального вытеснения и эффективного использования всей загрузки катализатора, минимальная высота его слоя составляла 30 см при его общей загрузке 400 см3. Диаматр реактора 45 мм с карманом для термопары диаметром 14 мм. Для сохранения эффективной высоты слоя при проведении опытов с малым временем контакта использовался реактор с меньшим диаметром и загрузкой 50 см3, температура в котором замерялась термопарами, прикрепленными к наружной стенке. Реактор

Первые промышленные установки синтеза при атмосферном давлении были оборудованы пластинчатыми реакторами. Корпус реактора — прямоугольная коробка из обычной листовой стали. Габариты аппарата вместе с системой паро- и водосборных труб примерно следующие: длина и высота 6—6,5 м, ширина 2,5 м. Внутри реактора расположены стальные пластины размером 2,5X1,5 м и толщиной 1,6 мм. Расстояние между осями пластин ж 9 мм, а толщина слоя катализатора, загружаемого между пластинами, примерно 7 мм. На рис. 8.8 показан элемент пластинчатого реактора. Катализатор загружают на решетку, которая состоит из двух откидных створок, поддерживаемых болтами. Общее количество загруженного катализатора около 3 т; объем его 10—10,7 м3.

Вследствие низкого молекулярного веса исходного сырья образование отложений кокса на катализаторе значительно меньше, чем при реформинге прямогонных бензино-лигроиновых фракций. Снижается также отношение водород/сырье. Высокая активность катализатора дает возможность проводить процесс с достаточно большими объемными скоростями, что позволяет уменьшить общее количество катализатора, загружаемого в систему.

Основное отличие синтеза под средним давлением заключается в пониженном выходе бензина и повышенном выходе парафина. Объем катализатора, загружаемого в реактор, 10 ж3. Нагрузка синтез-газа на реактор в случае синтеза при атмосферном давлении приближается к 1000 м3/час, снижаясь в отдельных случаях до 650 м3/час. В среднем нагрузка газа на реактор составляет около 870 м3/час.

Внутри реактора расположены пластины размером 2,5X1,5 м и толщиной 1,6 мм. Расстояние между осями пластин около 9 мм, а толщина слоя катализатора, загружаемого между пластинами, около 7,4 мм. Катализатор загружают между пластинами на решетку, которая состоит из двух откидных створок, поддерживаемых специальными болтами. Общее количество катализатора, загруженного в реактор, составляет около 3 т, •объем катализатора 10,0—'10,7 м3. Сквозь пластины проходят трубы размером 28/34 мм, расположенные рядами, по 21 трубе в ряду. Всего в реакторе 30 горизонтальных рядов, а общее количество труб 630. По трубам циркулирует охлаждающая вода. Ряды труб, выходящих из реактора, собраны в горизонтальные коллекторы, соединяющиеся с обеих сторон двумя вертикальными стояками, которые связаны с паросборником . Водяная система устроена по термосифонному принципу — вода из реактора в восходящей линии вместе с пузырьками пара идет в паросборник, где происходит сепарация воды от пара.