Главная -> Словарь

Отравляют катализаторы

При каталитическом крекинге мазутов и других смолистых нефтяных остатков образуется большое количество кокса. Кроме того, содержащиеся в них соли частично отравляют катализатор. Поэтому высокосмолистые мазуты и тем более гудроны не направляют для переработки в реакторы установок каталитического Крекинга.

Водяной пар снижает, по-видимому, скорость адсорбции сернистых соединений, которые отравляют катализатор .

Отравление катализаторов. Имеются два рода отравлений — преднамеренное и непреднамеренное. В некоторых типах избирательной каталитической гидрогенизации катализатор умышленно отравляют, чтобы деактивировать его до определенного желаемого уровня. Так, например, отравляют катализатор никель на кизельгуре, предназначенный для проведения избирательной гидрогенизации пропилена в присутствии циклопропана .

При использовании катализатора «платина на окиси алюминия» небольшие количества воды замедляют гидрокрекинг и .ускоряют дегидроциклизацию, но не оказывают влияния на дегидрирование; аммиак ингибирует как гидрокрекинг, так и дегидроциклизацию. Мышьяк и свинец отравляют катализатор. Влияние воды можно устранить, добавляя к сырью минимальные количества хлористых алкилов. Предварительная очистка сырья описывается в работах .

По некоторым данным, циклопарафины не мешают окислению. Однако совершенно необходимо удалить фенолы и сернистые соединения, так как они отравляют катализатор. Вообще рекомендуется использовать парафины с наименьшей плотностью и наибольшей

Установки для получения метанола аналогичны установкам для синтеза аммиака; реакторы футерованы медью во избежание образования ферроуглеродов, которые отравляют катализатор.

очищенной широкой фракции мазута . Очистка, следовательно, играет письма большую роль именно в связи с тем, что неочищенные исходные продукты быстрее отравляют катализатор за счет реакций, протекающих и области температур 100—300 "С и предшествующих крекингу. Именно поэтому при крекинге неочищенных мазутов при температуре 450 °С для нолу-

Процесс ведется на серебряном катализаторе; для поддержания высокой активности и селективности катализатора необходимо отсутствие в исходных продуктах примесей, отравляющих катализатор. Серебряный катализатор очень чувствителен к сернистым, мышьяковым, фосфорным галоидным соединениям и к ацетилену. Даже следы этих веществ отравляют катализатор, а ацетилен, кроме того, образует взрывоопасный аце-тиленид серебра.

Указывается , что даже при незначительных добавках к минасскому газойлю изохинолина выход продуктов каталитического крекинга заметно уменьшается и октановое число бензина снижается. Добавка в газойль 0,3% индола практически не влияет ни на выход бензина и кокса, ни на качество продуктов. При добавлении 0,65% индола выход бензина несколько уменьшается . Предполагается , что какая-то часть индола превращается в азотистые основания, которые отравляют катализатор.

В этих условиях металлические отложения подвергаются физическим и химическим изменениям: металл спекается, уменьшается степень его дисперсности и удельной поверхности, он изолируется в глубине пор катализатора, в результате чего активность металла как отравляющего агента уменьшается. Чем больше возраст отложенных металлов, тем меньше они отравляют катализатор.

кокса, хотя эти же металлы при большем их содержании отравляют катализатор крекинга.

Гетероатомные и минеральные соединения, содержащиеся во всех нефтях, являются нежелательными компонентами, поскольку резко ухудшают ка — чес^во получаемых нефтепродуктов, осложняют переработку и обусловливают необходимость применения гидрогенизационных процессов.

Нефтяные и природные газы наряду с углеводородами могут содержать кислые газы — диоксид углерода и сероводород , а также сероорганические соединения—серооксид углерода , сероуглерод , меркаптаны , тиофены и другие примеси, которые осложняют при определенных условиях транспортирование и использование газов. При наличии диоксида углерода, сероводорода и меркаптанов создаются условия для возникновения коррозии металлов, эти соединения снижают эффективность каталитических процессов и отравляют катализаторы. Сероводород, меркаптаны, серооксид углерода — высокотоксичные вещества. Повышенное содержание в газах диоксида углерода нежелательно, а иногда недопустимо еще и потому, что в этом случае уменьшается теплота сгорания газообразного топлива, снижается эффективность использования магистральных газопроводов из-за повышенного содержания в газе балласта. Если рас= сматривать этот вопрос с указанных позиций, то серо- и кислородсодержащие соединения можно отнести к разряду нежелательных компонентов. Однако такая постановка вопроса не исчерпывает всей полноты проблемы, так как кислые газы являются в частности высокоэффективным сырьем для производства серы и серной кислоты. Поэтому при выборе процессов очистки газов учитывают возможности достижения заданной глубины извлечения «нежелательных» компонентов и использования их для производства соответствующих товарных продуктов. В Канаде, например, сера в зависимости от содержания в газе сероводорода рассматривается как основной, сопутствующий или побочный продукт, и в зависимости от этого распределяются затраты на очистку газа и производство серы, а также регламентируются условия разработки и эксплуатации некоторых месторождений . Известны случаи, когда сероводородсодержащий природный газ добывают с целью производства серы, очищенный газ после извлечения сероводорода закачивают обратно в пласт для поддержания пластового давления. В ряде стран мира открытие крупных месторождений природного сероводородсодержащего газа положило начало широкому развитию в 50-х годах добычи и очистки такого газа и производству серы из этого сырья. В Канаде из сероводородсодержащего газа получено около 5,3 млн. т серы .

Нейтральные азотистые соединения изучены еще недостаточно, несмотря на то что попытки выяснить природу этих соединений предпринимались неоднократно. Из азотистых соединений нейтрального характера к настоящему времени обнаружены порфи-рины, производные пиррола, индола, карбазола , отравляют катализаторы и обладают исключительно сильным специфическим, неприятным запахом. Так, этил меркаптан обнаруживается по запаху в воздухе уже при концентрации 2-10~6мг/л .

Наиболее массовым нефтепродуктом в США является автобензин. За последние' годы был принят ряд законов, ограничивающих использование в бензинах антидетонационных присадок на основе свинца, поскольку образующиеся при сжигании таких бензинов соединения свинца загрязняют атмосферу, а главное быстро отравляют катализаторы дожига выхлопных газов. В 1984 г. потребление бензина, не содержащего свинцовых антидетонаторов, достигло 62% от общего его потребления, а к 1990 г. должно возрасти до 70—90% . Однако отказ от использования свинцовых антидетонаторов не означает снижения требований к октановым числам бензина, которые вследствие необходимости повышения топливной экономичности, автомобилей должны оставаться на достаточно высоком уровне . Поэтому в целях увеличения производства высокооктановых компонентов бензина предполагается повысить мощность и жесткость процесса каталитического 'риформинга, в том числе за счет дальнейшего увеличения числа установок, работающих на би- и полиметаллических катализаторах , а также строительства установок .непрерывного риформинга. Предусматривается расширить мощности традиционных процессов производства высокооктановых компонентов бензина и новых каталитических процессов, например получения димеров пропилена . Намечается также заметно повысить октановое число крекинг-бензина в результате применения в процессе ККФ специальных новых катализаторов.

ление монооксида углерода, но большинство из них, в частности железо, медь, никель, ванадий, отравляют катализаторы крекинга и усиливают образование кокса и водорода . В первых работах в качестве промотора испытывали хром. Окислительная активность хрома связана с наличием Сг , который при восстановительной обработке углеводородами, имеющей место на установках крекинга, быстро превращается в малоактивный Сг . Поэтому, хотя свежие катализаторы, содержащие хром, проявили некоторую окислительную активность, они почти полностью теряли ее после отпаривания. Чтобы уменьшить вредное влияние промотора на катализаторы крекинга, вводят промотор в цеолиты, поры которых достаточно велики для СО, О2 и СО2, но малы для углеводородов. Благодаря этому промотор влияет на окисление СО, но не влияет на крекинг . Затем обнаружили, что платиновые металлы в очень малых дозах помогают почти полностью окислять СО при регенерации, не влияя на ход крекинга. Так, для катализатора непромо-тированного отношение СО2/СО = 1,2, для промотированного хромом-2,4, для промотированного металлом платиновой группы-16,2 .

Гудроны можно подвергать деструктивной гидрогенизации с получением светлы): продуктов, однако этот процесс затруднен высоким содержанием в сырье серы и особенно металлов, которые быстро отравляют катализаторы гидрокрекинга.

В газах пиролиза может присутствовать целый ряд примесей, которые отрицательно влияют на работу установок компримирования и газоразделения или отравляют катализаторы, применяемые при дальнейшей переработке этилена и других продуктов для получения полимеров. Наличие этих примесей и их действие на катализаторы приводит к ухудшению качества полимеров.

Металлы отравляют катализаторы гидроочистки, гидрокрекинга и каталитического крекинга, основных процессов переработки сырья в качественные целевые продукты. Возможны несколько вариантов удаления металлов из нефтяного сырья.

Нефтяные и природные газы наряду с углеводородами могут содержать кислые газы — диоксид углерода и сероводород , а также сероорганические соединения —серооксид углерода , сероуглерод , меркаптаны , тиофены и другие примеси, которые осложняют при определенных условиях транспортирование и использование газов. ,При наличии диоксида углерода, сероводорода и меркаптанов создаются условия для возникновения коррозии металлов, эти соединения снижают эффективность каталитических процессов и отравляют катализаторы. Сероводород, меркаптаны, серооксид углерода — высокотоксичные вещества. Повышенное содержание в газах диоксида углерода нежелательно, а иногда недопустимо еще и потому, что в этом случае уменьшается теплота сгорания газообразного топлива, снижается эффективность использования магистральных газопроводов из-за повышенного содержания в газе балласта. Если рассматривать этот вопрос с указанных позиций, то серо- и кислородсодержащие соединения можно отнести к разряду нежелательных компонентов. Однако такая постановка вопроса не исчерпывает всей полноты проблемы, так как кислые газы являются в частности высокоэффективным сырьем для производства серы и серной кислоты. Поэтому при выборе процессов очистки газов учитывают возможности достижения заданной глубины извлечения «нежелательных» компонентов и использования их для производства соответствующих товарных продуктов. В Канаде, например, сера в зависимости от содержания в газе сероводорода рассматривается как основной, сопутствующий или побочный продукт, и в зависимости от этого распределяются затраты на очистку газа и производство серы, а также регламентируются условия разработки и эксплуатации некоторых месторождений . Известны случаи, когда сероводородсодержащий природный таз добывают с целью производства серы, очищенный газ после извлечения сероводорода закачивают обратно в пласт для поддержания пластового давления. В ряде стран мира открытие крупных месторождений природного сероводородсодержащего газа положило начало широкому развитию в 50-х годах добычи и очистки такого газа и производству серы из этого сырья. В Канаде из сероводородсодержащего газа получено около 5,3 млн. т серы .

Как известно, органические сернистые соединения отравляют катализаторы синтеза; однако при применении железо-медных катализаторов с высоким содержанием закиси и окиси железа синтез над ними при давлениях 10—20 am протекает в присутствии сернистых соединений до накопления содержания серы в катализаторе 4—5%, а в отдельных случаях даже и выше без снижения их активности.