Главная -> Словарь

Катализаторе выходящем

Для легкого углеводородного сырья саморегенерация способна обеспечивать поддержание активности на высоком уровне в течение длительного времени . При переработке более высокомолекулярных углеводородных фракций существенно возрастает скорость образования коксовых отложений, в то время как скорость саморегенерации остается прежней, что приводит к накоплению отложений на катализаторе и к снижению^го активности. Например, при переработке на железохромкалйёвом катализаторе фр. 85"С-к.к. риформата выход кокса составляет 0.3-0.6% , керосиновой фракции и атмосферного газойля — 0.9-1.2% , вакуумного газойля туймазинской нефти — 2.1-3.2 % . Для поддержания активности железохромкалиевого катализатора при переработке

Нагрев синтетических алюмосиликатных катализаторов, содержащих 9—12% окиси алюминия, в воздухе приводит к появлению кристаллической фазы лишь при 1100°С и выше , т. е. в условиях, которые вызывают полное разрушение поровой структуры катализатора. С повышением концентрации алюминия в катализаторе температура появления кристаллической фазы снижается. Показано , что катализатор с 25% окиси алюминия после трехчасовой прокалки при 840 "С уже содержит у-окись алюминия. При 880 °С образуется муллит. После прокалки при 1200 °С катализатор содержит а-кристобалит.

Температура процесса, "С Массовый выход ароматических углеводородов при содержании хлора в катализаторе Температура процесса, °С Массовый выход ароматических углеводородов при содержании хлора в катализаторе

Содержание хлора в катализаторе можно регулировать непосредственно в условиях его эксплуатации, изменяя подачу хлороргани-ческого соединения;:!в;зЬну катализа , ДеЦ^айым можно, ослаблять или усиливать кислотную функцию катализатора и таким образом воздействовать на скорости кислотно-катализируемых реакций дегидроциклизации и гидрокрекинга парафинов, а также де-гидроизомеризации пятичленных нафтенов . Лишь при оптимальном содержании хлора в применяемом катализаторе можно достигнуть наиболеео выгодного соотношения скоростей разных кислотно-катализируемых реакций. Таким образом, регулирование содержания хлора в катализаторе во время его эксплуатации служит технологическим приемом, использование которого, наряду с обычными параметрами процесса, делает возможным получение высоких выходов высокооктанового бензина и ароматических углеводородов^ Иллюстрацией могут служить данные, полученные при риформинге фракции 85—180 °С на полиметаллическом катализаторе КР-108 с разным содержанием хлора . Увеличение массового содержания хлора в катализаторе от 0,25 до 0,96% приводит к значительному увеличению выхода ароматических углеводородов особенно при низг ких температурах процесса, например при 470 °С . Увеличение их выхода происходит главным образом за счет дегидроциклизации парафинов.

При гидрировании на стационарном медно-хромовом катализаторе содержание метилфенилкарбинола в гидрогенизате составляло от 86 до 97% Основным побочным продуктом является этилбензол. Гидрирование ароматического кольца практически не происходит. Гидрирование ацетофенона до ароматического спирта имеет важное значение при производстве стирола и окиси пропилена, где в качестве побочного продукта получается ацето-фенон, который после гидрирования превращается в метилфенилкарбинол и далее перерабатывается в стирол.

'Гидрирование на никельвольфрамовом сульфидном катализаторе проводят при 220—370° С. С увеличением содержания окиси алюминия в катализаторе температура процесса, при которой глубина гидрирования бензола такая же, как в присутствии катализатора без окиси алюминия, повышается на 15—50° С .

К аппаратам политропического типа относятся реакторы, выполненные в виде кожухотрубчатых теплообмопных аппаратов, у которых обычно трубное пространство заполнено гранулированным катализатором и является таким образом реакционным объемом, а через межтрубпое пространство пропускается теилоагепт, осуществляющий теплообмен через поверхность трубок. Такое конструктивное оформление реактора позволяет иметь сравнительно развитую поверхность теплообмена и слой небольшой толщины катализатора в направлении потока тепла, а следовательно, и сравнительно небольшое различие температур в слое катализатора. Последнее обстоятельство является особенно важным для реакций, которые эффективно протекают в узких температурных пределах. В качестве примера можно назвать реакторы для селективной полимеризации бутиленов с получением изооктилена или реактор для гидрирования изооктилена на никелевом катализаторе . Обе эти реакции экзотермические, и отвод тепла осуществляется водой, испаряющейся в межтрубном пространстве. Использование испаряющейся воды в качество отводящего тешгоагепта позволяет иметь строго постоянную температуру в любой части тепло-обменной поверхности, а также легко регулировать температурный режим процесса путем изменения давления испаряющейся воды; при изменении давления в межтрубном пространстве изменяется температура кипения воды, меняется разность температур между теплообменивающимися средами, а следовательно, меняется тепло-съем с неизменной поверхности теплообмена.

Парафин, получаемый при производстве смазочных масел , очищается. Эффективен метод непрерывной очистки в растворе бензина на движущемся слое адсорбента. Выход очищенного парафина на сырье 97—98%. Очищенный парафин не имеет запаха и содержит менее 0,05 % серы и менее 0,02 % аренов . Значительно глубже очищается парафин в процессе гидрогенизации на алюмокобальтмолибденовом, алюмоникельмолибденовом или алюмомолибденовом катализаторе . В таком процессе получают парафин высокой чистоты.

Ароматические углеводороды являются одним из основных источников образования кокса при каталитическом крекинге вследствие реакций конденсации и алкилирования олефи-нами с последующей циклизацией и конденсацией/ Склонность ароматических углеводородов к образованию кокса возрастает с повышением их основности . Приведенные на рис. 4.10 зависимости показывают рост содержания кокса на цирконийалюмосиликатном катализаторе с повышением основности и фиктивного времени реагирования крекируемого ароматического углеводорода. Основность ароматических углеводородов, по-видимому, отражает склонность к хемосорбции на поверхности и влияет аналогично фиктивному времени реагирования.

Для легкого углеводородного сырья саморегенерация способна обеспечивать поддержание активности на высоком уровне в течение длительного времени . При переработке более высокомолекулярных углеводородных фракций существенно возрастает скорость образования коксовых отложений, в то время как скорость саморегенерации остается прежней, что приводит к накоплению отложений на катализаторе и к снижению его активности. Например, при переработке на железохромк'алйевом 'катализаторе фр. 85"С— к.к. риформата выход кокса составляет 0.3-0.6% , керосиновой фракции и атмосферного газойля — 0.9—1.2% , вакуумного газойля туймазинской нефти — 2.1-3.2 % . Для поддержания активности железохромкалиевого катализатора при переработке

Рис. 3. Зависимость скорости образования СО2 в газе ОКК различных видов сырья на железоокисном катализаторе

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%.

Кроме указанных случаев , выключение реактора может быть вызвано и рядом других причин. Некоторые из этих причин связаны непосредственно с работой самого реактора . Другими причинами выключения могут быть повышенное содержание кокса на регенерированном катализаторе, прекращение подачи воды в змеевики регенератора или их разрыв, прогар трубы в печи, слишком сильное разрушение катализатора или нарушение его циркуляции и длительная посадка дозеров. Во всех этих случаях реактор выключается обычным порядком .

Повышенное содержание кокса на катализаторе, выходящем из реактора

Причинами увеличенного количества крошки в потоке катализатора могут быть чрезмерное закоксовывание катализатора, попадание воды в регенератор из-за разрыва труб змеевика водяного охлаждения, повышение температуры в регенераторе, недопустимо высокие скорости движения дымовых газов в пневмоподъем-никах и т. д. Если содержание кокса на регенерированном катализаторе превышает 0,4%, то выключают подачу в реактор паров сырья, не прекращая регенерации катализатора. Реактор включают только при содержании кокса на катализаторе, выходящем из регенератора, не более 0,1—0,2%. Усиленное образование крошки возможно также при попадании воды в регенератор. В этом случае следует прекратить подачу сырья в реактор и воздуха в регенератор и принять необходимые меры.

на катализаторе, выходящем из реактора.....1,0—1,5

отношение массы регенерированного катализатора, вводимого в реактор в единицу времени, к массе сырья, поступающего в реактор за то же время . Изменяя кратность циркуляции катализатора, можно регулировать температуру в реакторе, длительность пребывания катализатора в реакторно-регенераторном блоке, величину закоксованности катализатора в реакторе и регенераторе и, наоборот, задаваясь этими показателями, можно определять необходимую величину кратности циркуляции катализатора. При использовании цеолитсодержащих катализаторов кратность циркуляции катализатора в промышленной практике составляет от 4 до 14 151. Выбор кратности циркуляции катализатора зависит от конкретных условий крекинг-процесса. В табл. 2 приведены изменения состава продуктов крекинга и содержания кокса на катализаторе, выходящем из реактора, при различных значениях кратности циркуляции катализатора.

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/.

Во всех опытах с увеличением кратности циркуляции выходы жидкого катализата и газа уменьшаются. Выход кокса и количество коксовых отложений на отработанном катализаторе, выходящем из десорбера реактора, растут. Практически невозможно определить раздельно величины коксовых отложений в результате протекания реакций крекинга и от неполного удаления в десорбере увлеченных катализатором из реактора углеводородов. Однако, если среднюю активность катализатора в реакторе оценить концентрацией бензина в катализате и содержанием олефинов в бензине, то из полученных данных видно, что с увеличением кратности циркуляции катализатора средняя активность катализатора в реакторе растет . Следовательно, высокий выход кокса на сырье и большое содержание кокса на катализаторе в случае повышенной циркуляции катализатора можно объяснить не только значительным отложением кокса в результате углубления реакции крекинга, но и увлечением адсорбированных углеводородов, которые ire полностью удаляются в десорбере.

Для обеспечения нормальной работы установок каталитического крекинга не допускается содержание остаточного кокса на катализаторе, выходящем из регенератора, выше 0,4% во избежание перекоксовывания катализатора в реакторе.

держание кокса на катализаторе, выходящем из реактора и регенератора, повышение давления в реакторе, прекращение циркуляции катализатора в системе, подъем температуры в регенераторе выше нормальной, остановка шламового насоса, прогар труб 'в печи.

'