Главная -> Словарь

Прочности катализаторов

Катализатор вполне устойчив в окислительных или восстановительных средах при температурах до 550—600 °С, однако длительное пребывание в тех же условиях в атмосфере водяного пара может привести к снижению активности и прочности катализатора. Изменения в свойствах катализатора в присутствии водяного пара происходят вследствие старения и сокращения активной поверхности окиси алюминия, а отчасти, и повышения летучести и потери окиси молибдена.

Определение механической прочности катализатора

До ввода в реакционные аппараты проверяют механическую прочность свежего шарикового катализатора, чтобы быть уверенным в том, что загружаемая порция не подвергнется быстрому истиранию и не приведет к резкому увеличению потерь. Один из методов проверки механической прочности основан на обработке навески катализатора струей воздуха в течение нескольких часов. Количество образующейся в лабораторном эрлифте мелочи является косвенным показателем механической прочности катализатора.

Другой метод основан на воздействии в течение часа воды или раствора серной кислоты на частицы шарикового катализатора . В данном случае показателем прочности катализатора является количество неразрушившихся шариков из того их общего числа, которое было опущено в раствор или воду.

шат при температуре , затем его осадок высушивают при температуре 200—140 С в течение 1,5 ч с последующим охлаждением до комнатной температуры и отсасыванием в вакууме для улучшения пропитки носителя нитратами никеля

При работе прибора частицы катализатора подхватываются струей воздуха, выходящего из сопла, и движутся вверх по трубке. После удара о пластину они движутся вниз по пространству между трубкой 3 и кожухом и собираются в конусе у сопла, откуда вновь увлекаются вверх потоком воздуха. В результате непрерывной циркуляции и ударов часть катализатора истирается и разрушается. По степени износа частиц судят о прочности катализатора.

Результаты определения механической прочности катализатора выражают в виде предела прочности на сжатие слоя , который вычисляют по формуле:

По результатам рассева и взвешиваний рассчитывают индекс механической прочности катализатора по формуле, приведенной в предыдущей методике. В качестве конечного берут средний результат двух параллельных определений; расхождение между ними не должно превышать 2 отн.%.

Представляется целесообразным оценить возможные перегревы зерен катализатора при регенерации, так как этот эффект может сказаться на активности и механической прочности катализатора. При рассмотрении этого вопроса надо отметить следующее. При протекании процесса при высоких температурах и значительных коксоотложениях скорость окисления настолько повышается, что процесс начинает тормозиться подводом кислорода к поверхности окисления . В этом случае можно ожидать заметных перегревов. Поэтому в дальнейшем рассмотрим процесс, тормозящийся подводом кислорода к внутренней поверхности катализатора.

При механическом, либо пневматическом перемещении катализатора в системах, последний в случае низкой механической прочности подвергается разрушению. Разрушение катализатора ведет к ухудшению его циркуляции в системе и повышенному расходу. Следовательно механическая прочность является важной характеристикой катализатора. Механическая прочность характеризуется индексом механической прочности, который указывает на^весовой процент катализатора. о.ст_ающе~. хося неизмельченным в условиях испытания. ^ Метод испытания механической прочности катализатора основан на определении количества пыли и крошки, образующихся во время проведения опыта.

На некоторых предприятиях для регенерации катализатора используется инертный газ с повышенным содержанием двуокиси углерода и наличием адсорбированного водорода. Присутствие СО2, влаги и адсорбированного водорода при температурах выше 100 °С ухудшает дисперсность платины. Часто из-за низкой механической прочности катализатора в его слое возникают избирательные потоки, которые влекут за собой пережог и разрушение катализатора с образованием пыли. При эксплуатации на режиме реакции катализаторная пыль и частички кокса выносятся газопродувкой смесью в систему, где оседают главным образом в тепло-обменной аппаратуре и змеевиках печей.

Оценка механической прочности катализаторов испытанием отдельных гранул............. 52

Определение индекса механической прочности катализаторов истиранием проб в циркуляционной системе ......................... 65

ОЦЕНКА МЕХАНИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ КАТАЛИЗАТОРОВ

В литературе описаны различные методы оценки механической прочности катализаторов и адсорбентов, основанные на раздавливании или разрезании гранул, а также на истирании гранул и порошков при статических и динамических нагрузках40^59.

Оценка механической прочности катализаторов испытанием отдельных гранул

Этот метод оценки механической прочности катализаторов широко применяют при техническом знали-

определения механической прочности катализаторов, адсорбентов и других пористых сыпучих материалов с размером гранул от 1 до 6 мм. Прибор состоит из следующих деталей.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ ПОРОШКООБРАЗНЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ

В литературе описаны следующие способы оценки механической прочности порошкообразных катализаторов: перемешивание проб в кипящем слое54' 55, непрерывная циркуляция катализаторов по замкнутому контуру56'57, перемешивание навесок в пустотелых вращающихся барабанах я сосудах40'47- 5859 и в барабанах с перемалывающими шарами или крыльчатками14-31-43. Чувствительность этих методов различна. Поэтому их можно применять только для испытания катализаторов, прочность которых лежит в диапазоне чувствительности приборов.

Для оценки механической прочности порошкообразных катализаторов, имеющих небольшую прочность и истирающихся в условиях непрерывной циркуляции, можно использовать методику АзНИИ НП57. Схема при-

затор постепенно измельчается. Истирание происходит преимущественно в транспортной линии. Износ катализатора зависит от интенсивности циркуляции, которая в свою очередь определяется линейной скоростью воздуха. Скорость воздуха регулируют, изменяя число оборотов электромотора. Для контроля расхода воздуха в процессе испытания катализаторов служит дифмано-метр, указывающий перепад давления на воздуходувке. Механическую прочность анализируемого катализатора оценивают, как обычно, по количеству оставшейся меизмельченной фракции. Для этого после окончания испытания пробу выгружают из прибора, высевают из нее образовавшуюся пыль и взвешивают пробу. По результатам рассева вычисляют индекс механической прочности по формуле: