Главная -> Словарь

Пористости катализатора

Если мощность нефтенасыщенной части пласта равна 10 м, а пористость составляет 10%, то общий объем по-рового пространства равен

Вследствие того, что в процессе коксования в камере газы и пары непрерывно барботируют через тяжелую часть сырья, кокс получается весьма пористым , но в то же время обладает большой плотностью.

При термообработке стеклоуглерода изменяется соотношение открытой и недоступной пористости: открытая пористость резко уменьшается при температуре обработки выше.1000 °С, а общая и недоступная пористость увеличивается. Для образцов СУ-1200, СУ-2000 и СУ-3000 недоступная пористость составляет 27,5; 30,9 и 46,8 % соответственно, в то время как у искусственных графитов эта величина составляет 1—3 % .

живетской терригенных толщах, а на Быркинском куполе еще и в тур-нейском ярусе. В московской нефтеносной толще на обоих куполах установлены по две нефтяные залежи на глубине 900—1020 м, сложенные известняками и доломитами, имеющими пористость от 3 до 23% на Красноярском месторождении и от 9 до 26% на Быркинском месторождении. Проницаемость колеблется соответственно от 50-Ю-15 до 1800Х ХЮ~15 м2. В башкирском ярусе залежь сводового типа находится на глубине 1000 м на Красноярском месторождении—1020—1050 м на Быркинском месторождении. Пористость коллектора на Красноярском месторождении колеблется практически от нуля до 27%, проницаемость достигает 530-10~15 м2, на Быркинском месторождении пористость составляет от 3 до 27%, проницаемость для продуктивных пропластков — от 600- 10~15-до 1700-10~15 м2. В визейской терригенной толще имеется по-две залежи. Верхняя залежь приурочена к пластам BI тульского горизонта, и Б2 бобриковского горизонта, нижняя — к пласту Б3 бобриковско-го горизонта. Литологически пласты представлены песчаником с пористостью от 6 до 26% и проницаемостью 1700-10~15 м2.

Пласты залегают на глубине 1380—1400 м. Пористость коллекторов пласта Бг колеблется от 5 до 25%, проницаемость достигает 1030Х ХЮ~15 м2. Для пласта Бз пористость составляет 4—24%, проницаемость 770-10~15 м2. В турнейском ярусе коллекторами нефти служат известняки пористостью от 3 до 15%, проницаемостью до 200-10~15 м2. Залежь массивного типа находится в верхней части яруса на глубине 1434— 1470 м.

Промышленная нефтеносность выявлена в турнейском ярусе и в бобриковском горизонте визейского яруса. Причем к каждому поднятию приурочена собственная залежь с собственным уровнем водонеф-тяного контакта. В турнейском ярусе коллекторами служат известняки плотные и уплотненные, с низкими коллекторскими свойствами. Пористость составляет 13%. В бобриковском горизонте коллекторы разнозер-нистые, прослои глинистых песчаников и алевролитов с тонкими прослоями аргиллитов. Пористость песчаников изменяется от 18,5 до 23,8%. ВНК залежей турнейского яруса обнаружены на абсолютных отметках —933,5; —940 и 937 м, а бобриковского горизонта — на отметках —917, —929, —898 м.

Месторождение многопластовое; нефтеносными являются пласты Дь BI, БЗ, АЗ, в особенности Дг пашийских слоев и В4 турнейского яруса. Пласт Д(((, сложенный тонкозернистыми песчаниками, алевролитами и глинами, залегает на глубине 2314—2431 м. Пористость песчаников в среднем равна 17,8%, проницаемость 280-1СН5 м2. Пласт Вь представленный известняками и доломитами, залегает на глубине 1570— 1741 м. Пористость составляет в среднем 13,0%, проницаемость 23,5X Х10-15м2.

Месторождение многопластовое. Залежи нефти выявлены в отложениях палеогена и в отложениях неогена . Коллекторами в кумском и ильском горизонтах служат мелкозернистые песчаники, алевриты и алевролиты. Средневзвешенная пористость составляет 23%. Ильский горизонт подразделяется на горизонты II, III и IV.

Промышленные запасы нефти сосредоточены в горизонтах 1а, IX и XIII нижнего мела % во II горизонте юрских отложений. Продуктивный горизонт 1а, приуроченный к верхней части альбского яруса, сложен в основном песчаниками с подчиненными прослоями алевролитов в самой верхней его части; средняя пористость составляет 20,6%. Горизонт XIII представлен чередованием песчаников и известняков с прослоями конгломератов, гравелитов, алевролитов, аргиллитов и доломитов. Пористость коллекторов в среднем составляет 15%.

Коллекторами нефти являются мелкозернистые пески и алевролиты с прослойками глин. Коллекторские свойства хорошие: пористость составляет 20—25%, проницаемость колеблется от 100-10~15 до 1000-Ю-15 м2.

Пористость - доля объема пор в единице объема породы, она колеблется в широких пределах в зависимости от типа пород и форм пор . Так, в известняках пористость составляет от 0,6 до 30% , в песчаниках - от 6 до 50% , в метаморфических породах - десятые или сотые доли процента.

свободной от воды SiOa- Эффективный радиус пор на 2,8 А больше, чем радиус по Кельвину, приведенный в таблице. Найдено, что пористость составляет 44,9% после прокаливания при 100° С и 37,8% — после прокаливания при 1000° С.

Одновременно необходимо отметить, что надо избегать и очень малого отложения кокса на катализаторе, так как в этом случае ввиду недостатка тепла, выделяющегося при выжиге кокса, нельзя будет добиться устойчивой работы регенератора и реактора. Изменение физических свойств катализатора ведет к потере каталитической активности.

В качестве носителя используют глину с добавками окисей кальция и магния. В состав носителя вводят 51,5—53,5 глины, 27—29% СаО и 19—21% MgO. Окислы кальция и магния, добавляемые к глине для повышения активности и пористости катализатора, получают прокалкой соответствующих азотнокислых солей

Кажущаяся плотность в большой степени зависит от пористости частиц. Поэтому ее используют в основном для косвенной характеристики пористости катализатора , которую определяют «ак отношение объема пустот пор частиц к их объему:

Процесс конверсии протекает на активной поверхности катализатора. Внешняя поверхность частиц катализатора относительно невелика, и ее повышают за счет увеличения пористости катализатора и создания развитой внутренней поверхности.

Таким образом, с увеличением удельной поверхности, радиуса и объема пор активность катализатора повышается. Однако существует верхний предел пористости катализатора, который определяется механической прочностью таблетки. При любой данной пористости радиус пор и удельная поверхность не является независимыми переменными; увеличение одного из этих параметров сопровождается снижением второго. Поэтому наиболее эффективный катализатор получается в результате некоторого компромиссного сочетания перечисленны» факторов. Однако высокая начальная активность отнюдь не означает, что данный катализатор является оптимальным для процесса «Галф». Необходимо, чтобы этот катализатор подавлял образование отложений кокса и металлов. Для более глубокого понимания механизма образования этих отложений было проведено исследование их природы и скоростей образования. На рис. 7 показана зависимость образования отложений кокса на катализаторе от продолжительности работы катализатора при гидрообессеривании «Галф» кувейтского вакуумного гудрона, из которой можно определить скорость образования кокса на катализаторе. Очевидно, что из всего количества кокса, отложившегося на катализаторе за 16 суток работы, 50% образовалось за первые 12 ч. Из этих кривых видно также, что повышение парциального давления водорода снижает равновесный выход кокса и, таким образом, повышает равновесную активность. Однако одно только парциальное давление водорода не предотвращает быстрого начального образования кокса; оно лишь снижает количество кокса, отлагающееся на катализаторе. Температура также влияет на образование кокса; даже при температуре на 56° ниже нормальной температуры процесса, когда достигаемая степень обессеривания низка, наблюдается быстрое образование кокса в начальный период, правда, в несколько меньшей степени. При повышении температуры для достижения требуемой степени обессеривания количество кокса увеличивается до того же равновесного уровня.

2. Влияние изменений пористости катализатора. Зависимость скорости реакции от радиуса пор проявляется при влиянии кнуд-сеновской диффузии на реакцию.

кривой с—d), хотя при этом наблюдается сильное увеличение пористости катализатора в стояке и снижение давления во всей системе.

Для характеристики влияния пористости катализатора в расчетные зависимости вводится так называемый коэффициент эффективности — отношение, фактической скорости реакции к максимально возможной, если вся поверхность пор доступна для реагентов при условиях, осуществляемых на внешней поверхности. Иногда говорят об отношении скоростей реакции внутри пор с учетом и без учета влияния диффузии.

Кажущаяся плотность в большой степени зависит от пористости частиц. Поэтому ее используют в основном для косвенной характеристики пористости катализатора , которую определяют как отношение объема пустот пор частиц к их объему:

Оптимальная область температур для катализатора на окиси алюминия, который имеет малую пористость и, следовательно, низкую активность, колеблется от 425 до 590° С, при большой пористости катализатора оптимальная температура колеблется от 360 до 455° С .

От структуры катализатора зависит его насыпной вес , который является простейшим косвенным ее показателем. При одинаковом химическом составе низкий насыпной вес свидетельствует о том, что катализатор относительно широкопористый, и, наоборот, более высоким насыпным весом обладает катализатор с тонкими порами. Прямой мерой пористости катализатора является удельная пористость, выражаемая в г/си8.