Главная -> Словарь

Отравление металлами

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 .

3.2.4. Отравление катализаторов серой и способ восстановления их каталитической активности.

3.2.4. Отравление катализаторов серой и способ ...... 46

Для нефтеперерабатывающей промышленности проблема ресурсов нефтяного сырья усугубляется проблемой его качества. В последнее прошедшее десятилетие произошли серьезные качественные изменения характеристик добываемых нефтей в сторону их ухудшения. Резко сократилась доля легких, малосмолистых нефтей и возросла доля высокосернистых, высокосмолистых нефтей, содержащих органокомплексы металлов, например ванадия, вызывающих отравление катализаторов, применяемых в процессах гидрокрекинга и гидроочистки нефтепродуктов, а также каталитического крекинга тяжелых дистиллятов нефти. Задачи, возникающие перед исследователями-технологами переработки нефти, вытекают из прогнозной модели нефтеперерабатывающего завода будущего.

общая каталитическая активность определяется льюисовскими центрами. На определяющую роль льюисовских* центров в изомеризации указывают и работы с дейтерированными катализаторами. Как и в гомогенном катализе, не найдено корреляции между дей-терообменом и изомеризацией, поскольку продукты изомеризации дейтерированы очень слабо. Показано, что отравление катализаторов основаниями при достаточно высоких температурах приводит к аналогичному дезактивирующему воздействию.

* Отравление катализаторов серой и солями тяжелых метал-"лэв, содержащихся в сырье, приводит к потере избирательности — увеличивается выход кокса и газа, уменьшается выход •бензина.

Сернистые соединения в значительной степени ухудшают качество природного газа как сырья для различных технологических процессов, так и как технологического топлива. Они являются причиной повышенной коррозии аппаратуры, вызывают быстрое и необратимое отравление катализаторов, применяемых в процессах конверсии углеводородов. При сжигании газа, содержащего сернистые соединения, образуются высокотоксичные оксиды серы, которые, попадая в атмосферу с дымовыми газами, отрицательно воздействуют на окружающую среду. Вместе с тем, входящие в состав природного газа сернистые соединения являются сырьем для получения ценных продуктов. Из сероводорода, извлеченного из газов, получают элементную серу, этантиол и смесь природных меркаптанов используются для одорирования газов, этан- и бутантиолы применяются при производстве инсектицидов и моющих средств. Поэтому технологические схемы глубокой переработки природного и попутного газа, как правило, включают стадию очистки их от сернистых соединений. В зависимости от конкретных условий производства,

Большое внимание уделено получению наиболее ценных топлив, в частности реактивного топлива. Эта задача достаточно сложна при переработке сланцевых смол, которые содержат много углеводородов с прямыми цепями. Между тем для обеспечения необходимой низкой температуры застывания должна быть осуществлена глубокая изомеризация этих углеводородов, которая затрудняется в присутствии азотистых соединений. Только после тщательного изучения этих взаимозависимостей удалось предотвращать отравление катализаторов изомеризации и расщепления uз^ 179 и получать реактивное топливо удовлетворительного качества 144 166 186- 187. Следует отметить еще одно интересное направление — исчерпывающее гидрирование ароматизированной фракции каменноугольных смол с целью получения полициклических нафтеновых углеводородов, отличающихся высокой теплотворной способностью и, следовательно, представляющих интерес как топливо для ракетных двигателей164' 174.

Интерес к микроэлементам нефтей и соединениям, содержащим эти элементы, обусловлен их заметной ролью в технологических процессах переработки и использования нефтепродуктов и их опре-' деленной геолого-геохимической информативностью. Микроэлементы в сырье для нефтепереработки снижают технологические показатели процессов, вызывают отравление катализаторов и ухудшают селективность их действия. Природа металла и форма соединения, в которой он находится, существенно влияют на степень отравления катализатора . Содержащиеся в газотурбинных, реактивных и котельных тошшвах примеси переходных металлов, в особенности ванадия, приводят к интенсивной газовой коррозии находящихся в активной зоне элементов двигателей и энергоустановок . Галоидные нефтяные соединения, разлагаясь при термических воздействиях," значительно ускоряют коррозию аппаратуры .

Одной из основных причин начала работ по получению малосернистых котельных топлив явилось требование к защите окружающей среды от загрязнения при сжигании сернистых нефтяных остатков, особенно в густонаселенных странах. Трудности, с которыми в самом начале столкнулись исследователи, заключались не в проведении самой реакции гидрообессеривания, а в двух совершенно неожиданных сопутствующих явлениях, вызывающих отравление катализаторов металлоорганическими и асфальто-смолистыми соединениями.

Глава IV. Отравление катализаторов компонентами,

3.2.3 . Отравление металлами .

3.2.3. Отравление металлами ........................ 45

858. Масагутов Р. М., Морозов Б. Ф. Отравление металлами и старение катализаторов крекинга. М.: ЦНИИТЭНефтехпм, 1968,

Металлорганические соединения свинца, меди, мышьяка, попадающие с сырьем, гидрируются до металлов, которые, отлагаясь на поверхности катализатора, отравляют металлические центры, что приводит к подавлению реакций дегидрирования и гидрирования и к закоксовыванию катализатора. Отравление металлами необратимо, катализатор требует замены.

отравление примесями сырья, обусловленное их необратимой адсорбцией, ведущее к полной потере активности и зависящее от соотношения катализатор:реагент. Примером может служить отравление металлами, содержащими сырье;

Отравление металлами и коксом является причиной роста коксовой 'нагрузки регенератора и повышения температуры регенерации до 800 "С и выше, что исключает работу с замкнутым тепловым балансом катализатора, требует создания специальных конструкций регенератора, предусматривающих выжиг кокса в двух ступенях, отвод избыточного тепла и т.д.

При исследовании снижения селективности у катализатора в процессе крекинга было установлено, что одной из причин старения катализатора является отравление металлами. Результаты лабораторных опытов показали , что железо, никель, ванадий и медь, содержащиеся в некоторых видах нефтяного сырья, адсорбируются и накапливаются на катализаторе. Даже ничтожные количества этих металлов ухудшают селективность катализаторов и снижают выход бензина. Селективность катализатора в работе оценивается коксовым и газовым фактором — отношением выхода кокса или газа на исследуемом катализаторе к выходу кокса или газа на исходном катализаторе при одной и той же степени превращения. Ухудшение селективности при содержании на катализаторе перечисленных выше металлов выражается в резком повышении коксового и газового фактора.

7. Масагутов Р. М., Морозов Б. Ф., Данилова Р. А. Отравление металлами и старение катализаторов крекинга. М., ЦНИИТЭнефтехим, 1968. 78 с.

азотистыми соединениями 128, 131 действие кислородных соединений 125 металлами см. Отравление катализаторов металлами Отравление катализаторов металлами 139—

отравление металлами 149

43. Масагутов Р. М., Морозов Б. Ф., Данилова Р. А. Отравление металлами и старение катализаторов крекинга. М., ЦНИИТЭнефтехим, 1968.