Главная -> Словарь

Катализатор отводится

Термическая и каталитическая ко«версия метана в смеси СО ,и Н2. Термическая .конверсия метана с водяным паром протекает только при 1200—1300° в кауперах, тогда как каталитическая конверсия в присутствии никелевого катализатора проходит уже при 700—800°. Процесс каталитической конверсии уже полностью отработан. Для борьбы с отложением сажи «а катализаторе при конверсии высокомолекулярных углеводородов к нему добавляется цемент. На заводах компании «Стандард Ойл» в Бейуэе и Батон-Руже метод каталитической конверсии используется значительное время. В качестве исходного сырья в Бейуэе используется газ нефтеперерабатывающего завода, в Батон-Руже природный газ. Так как никелевый катализатор отравляется серой, то газ необходимо очищать от сернистых соединений.

а временный и связано с присущим реакции отложением на его поверх» ности кокса. Такое изменение катализатора уменьшает глубину конверсии и несколько изменяет распределение продуктов. Над «свежим» катализатором, т. е. когда над ним прошло мало сырья , происходит глубокая конверсия, сопровождающаяся относительно высоким коксообразованием. Точно "так же относительно высоки выходы сухого газа и фракции С4/ Поэтому над свежим катализатором происходит глубокий крекинг, дающий высокие выходы газа и кокса и низкие выходы бензина. По мере отложения кокса на катализаторе активность последнего падает, что отрицательно влияет на интенсивность вторичных реакций крекинга. Образование кокса продолжается в течение всего процесса и если время контакта оказывается весьма длительным, то катализатор отравляется полностью. Однако полное отравление наступает только после того, как образуется 30—40 вес. % кокса. Практические имеющие место различия в отношении катализатора к сырью не оказывают влияния на октановое число полученного бензина. При высоком отношении катализатора к нефти наблюдается повышенная ароматизация рециркулирующего продукта, что также является характерным признаком глубокой конверсии. В основном, отношение катализатора к нефти оказывает на выходы продуктов и их качество такое же влияние, как и объемная скорость . По этой причине оба параметра при практическом применении взаимозаменимы. Так, по мере коксробразования на катализаторе достаточно изменить объемную скорость сырья относительно количества активных центров на поверхности катализатора.

Было показано 31, что предварительная адсорбция сероводорода на катализаторе тормозит превращение тиофена и особенно сильно — гидрирование бутенов. Однако обработка сероводородом не влияет на ^мс-тракс-изомеризацию, миграцию двойной связи и гидрирование бутадиена. При изучении зависимости активности катализаторов от времени их работы было найдено 36, что активность непрерывно уменьшается вследствие отравления сероводородом. Алюмо—-кобальтмолибденовый катализатор отравляется также тиофеном, метилтиофеном, пиридином и аммиаком за. Реакция гидрирования тормозилась этими добавками, а гидрогенолиз тиофена — аммиаком.

На рис. 4.4 показаны реальные случаи, когда катализатор отравляется вследствие закоксовывания. Рассмотрим случай каталитического

Если катализатор отравляется продуктом реакции при протекании ее во внутрикинетической области, то происходит равномерное по глубине частицы катализатора блокирование активных центров, что равносильно снижению удельной поверхности катализатора пропорционально количеству переработанного на катализаторе сырья. Пусть, например, проходит процесс:

Если катализатор отравляется ядом, содержащимся в сырье, и яд реагирует с активными центрами относительно медленно, так что процесс идет во внутрикинетической области, то катализатор дезактивируется равномерно по глубине частиц с постепенным уменьшением работающей поверхности, как и в рассмотренном выше случае. Доля поверхности, блокированной ядом, изменяется со временем согласно уравнению:

Если катализатор отравляется побочным продуктом реакции, протекающей во внешнедиффузионной области, или содержащимся в сырье ядом, который реагирует с катализатором с такой скоростью, что отравление лимитируется только диффузией молекул яда, то отравляется внешний слой частицы катализатора, толщина которого увеличивается со временем работы катализатора . Если катализатор отравляется побочным продуктом реакции, то скорость реакции снижается в результате дополнительного диффузионного торможения, связанного с необходимостью для молекул реагентов диффундировать через отравленный внешний слой частицы катализатора. Если же катализатор отравляется ядом, а реакция протекает в кинетической области, то скорость реакции снижается в результате уменьшения активной поверхности катализатора.

В реакторе идеального вытеснения со стационарным слоем катализатора степень отравления частиц катализатора в различных нормальных к направлению потока сечениях неодинакова. Если катализатор отравляется ядом, содержащимся в сырье, то в данное от начала работы катализатора время он тем менее отравлен, чем дальше сечение, в котором катализатор находится, от входа сырья в реактор. Если яд реагирует с катализатором с большой скоростью, то существует сравнительно четкая.граница между отравленным и неотравленным катализатором, со временем передвигающаяся в направлении потока сырья. Когда катализатор отравляется побочной последовательной реакцией

Кривая зависимости активности пылевидного равновесного катализатора от удельной поверхности располагается значительно ниже аналогичной кривой для шарикового катализатора. Это указывает на то, что на установке с кипящем слоем катализатор отравляется отложениями металлов, которые уменьшают его активность, не изменяя величины удельной поверхности. Циркулирующий пылевидный катализатор содержит металлов намного больше, чем шариковый катализатор .

Таким образом, металлы, нанесенные на алюмосиликатный катализатор, не изменяя его физико-химических свойств, вызывают резкие изменения его активности и селективности, которые очень сильно зависят от концентрации металла и его природы. При содержании на катализаторе исследованных ' металлов более 0,02 вес. % катализатор отравляется, что проявляется в значительном уменьшении выхода бензина, увеличении выхода кокса, газа и водорода. Наряду с общепризнанным отравляющим действием нами было обнаружено и промотирующее действие некоторых из этих металлов в пределах концентраций Ы0~4—Ы0~3 вес. % от массы катализатора. Если нанесенного металла более 0,02 вес. %, то активность катализатора становится меньше первоначальной. Видимо, поскольку большинство исследователей при изучении механизма отравления оперировали относительно большими концентрациями металлов, они не могли отметить возможность промотирования катализатора крекинга.

зация .катализатора, вследствие чего интенсифицируется реакция кислотообразования и катализатор отравляется. По опубликованным данным, оптимальное смещение потенциала лежит в пределах 150—180 мВ .

Нижний конец стояка 11 присоединен ко второму узлу смешения 12. Здесь отработанный катализатор подхватывается потоком воздуха и по линии 13 транспортируется в регенератор 7. В регенераторе также в кипящем слое сжигается кокс, отложившийся при крекинге сырья на частицах катализатора. Регенерированный катализатор отводится через колодец 24 регенератора в стояк 2. В колодце, расположенном над распределительной решеткой 25,

регенератора и объем его цилиндрической части соответственно' равны 16,9 м и 2340 м3 ; диаметр транспортной линии, по которой закоксованный катализатор подводится к регенератору, 2,67 м. Регенерированный катализатор отводится по двум стоякам с задвижками у оснований. К стоякам присоединены линии для спуска катализатора при остановках установки и линии для отбора проб циркулирующего катализатора.

Из реактора отработанный катализатор отводится через отпар-ную колонну 10 в стояк 11. В отнарной колонне катализатор с целью удаления из него углеводородных паров продувается острым водяным иаром. Тщательная продувка водяным паром необходима для сокращения потерь сырья и уменьшения нагрузки регенератора. Однако ввод чрезмерно больших количеств водяного

Стояк 11 присоединен ко второму узлу смешения 12, где отработанный катализатор подхватывается потоком воздуха, нагнетаемого воздуходувкой 20, и по линии 13 транспортируется в регенератор 1. Кокс сжигается в кипящем слое катализатора. Регенерированный катализатор отводится через колодец 24 в

Диаметр трубопровода, по которому закоксованный катализатор отводится из отпарной секции реактора, равен 0,61 м. Трубопровод для регенерированного катализатора облицован изнутри огнеупорным материалом. На каждом из двух катализаторопро-водовбольшого диаметра, соединяющих главные аппараты, имеется только по одной задвижке.

Регенерированный катализатор отводится через верх регенератора с дымовыми газами, собирается в циклонных сепараторах и электрофильтрах. Из сборного бункера катализатор отводится по катализаторопроводу, в нижней части которого он смешивается с сырьем и транспортируется в реактор.

Принципиальная схема данной установки следующая. Сырье подается в нижнюю часть стояка, по которому катализатор поступает из регенератора в реактор. Встречая горячий катализатор, сырье испаряется и вместе с увлеченным катализатором поступает в реактор. Определенный уровень катализатора в реакторе поддерживается с помощью особой секции, встроенной в реактор. Отведенный через эту секцию отработанный катализатор поступает в наружную отпарную колонну. Снизу отпарной секции катализатор по отводящей трубе перетекает в регенератор. Регенерированный катализатор отводится снизу регенератора в стояк, по которому вновь поступает в реактор. Пары нефтепродуктов из реактора направляются в ректификацией чую колонну через циклонный сепаратор. Отделенный в сепараторе катализатор возвращается в нижнюю часть реактора.

непосредственно в регенератор для выжига кокса, отложившегося на катализаторе. Регенерированный катализатор отводится в реактор по катализаторопроводу под действием собственного гидростатического напора. Дымовые газы проходят через двухступенчатые циклонные сепараторы, в которых происходит извлечение унесенного катализатора.

Из реактора закоксованный катализатор поступает через от-парную секцию 11 в отводящий стояк 12. В отпарной секции катализатор продувается острым перегретым водяным паром для удаления углеводородных паров, что способствует сокращению потерь сырья и уменьшению нагрузки регенератора. Однако ввод в отпарную колонну чрезмерно больших количеств водяного пара может привести к нарушению нормальной циркуляции катализатора и подвисанию его. Нижний конец стояка 12 присоединен ко второму узлу смешения 14. Здесь закоксованный катализатор подхватывается потоком воздуха, подаваемого компрессором 27, и по трубопроводу 6 транспортируется в регенератор 10. В регенераторе также в кипящем слое выжигается кокс, отложившийся на частицах катализатора при крекинге сырья. Регенерированный катализатор отводится через колодец 9 регенератора в стояк 8. В колодце, расположенном над распределительной решеткой 5, катализатор продувается водяным паром для удаления продуктов сгорания.

Регенерированный катализатор отводится из Р2 по упомянутому ранее стояку С1, где замыкается круговорот катализатора в системе. Большая высота этого стояка необходима для того, чтобы уравновесить и перекрыть разность давлений между реактором Р1 и регенератором Р2; в противном случае не было бы продвижения катализатора из регенератора в реактор, где давление выше.

Часть реакторной секции отгорожена вертикальной перегородкой и используется для отдувки летучих углеводородов из отработанного катализатора, поступающего в этот отсек через верх перегородки из реакционной зоны. Отдутый катализатор ссыпается в нижнюю регенерационную секцию Р2 аппарата. Здесь отработанный катализатор движется нисходящим потоком навстречу струе воздуха, подаваемого воздуходувкой Ml через смесительный нагреватель П1. Регенерация ведется при повышенном давлении. Регенерированный катализатор отводится из низа секции Р2 в уже описанный узел У1, а отработанный воздух проходит через циклон, отделяющий увлеченный катализатор, и в большей своей части выбрасывается в атмосферу. Некоторая часть отходящих газов регенерации пропускается через водяной скруббер К.2 и компрессором М2 подается в отдувочный отсек реакторной секции.