Главная -> Словарь

Периодической регенерации

Риформинг с периодической регенерацией катализатора

Основными реакционными аппаратами установок каталитического риформинга с периодической регенерацией кат. Стандартные моторные методы исследования лигроина показали его низкое качество , если не применять последующего риформирования. Однако этот лигроин, по-видимому, окажется вполне удовлетворительным для использования его в качестве топлива для реактивных двигателей. В работе, описанной выше, использовались умеренные рабочие давления, но активность применявшегося катализатора не оставалась постоянной, и после работы в течение двух недель количество отложившегося на катализаторе кокса составляло около 5—6% вес. Операции при таких условиях требуют прерывного процесса с периодической регенерацией катализатора про-

приведены в табл. 36. Применение адсорберов связано с периодической регенерацией адсорбента, а для использования холодильных машин, имеющих довольно сложное устройство, необходимо квалифицированное обслу-

Для фильтров, работающих с периодической регенерацией фильтрующих элементов без замены, затраты на очистку 1 м3 масла определяют по формуле:

Если фильтр тонкой очистки работает с периодической регенерацией фильтрующих элементов, выражение будет таким:

Установки каталитического риформинга в СССР эксплуатируются уже 30 лет. Характеристика отечественных промышленньи установок, работающих по бензиновому варианту приведена в табл. 67. Большинство установок работает со стационарным катализатором и периодической регенерацией катализатора. Основные этапы развития связаны с укрупнением единичной мощности, оптимизацией распределения объема катализатора по отдельным реакторам ,1:2:6), переходом на полиметаллические катализаторы, усовершенствованием стадий подготовки сырья, регенерации, оксихлорированш, осернения катализатора, использованием более современного оборудования и приборов для контроля за процессом. Все это позволило гивысить октановое

Нерегене- Риформинг с периодической регенерацией катализатора

Из табл. 6.8 видно, что переход от установки, работающей под давлением 2,1 МПа с периодической регенерацией катализатора через каждые 6 мес., к установкам с непрерывной регенерацией под давлением в 2, 3 и 6 раз меньшим способствует непрерывному росту выхода

Показатель Установки с периодической регенерацией Установки непрерывного риформинга

В промышленности широкое распространение получили три метода гидрообессеривания и гидрокрекинга нефтяных остатков: на станцио-нарном катализаторе с периодической регенерацией, в подвижном слое шарикового катализатора, так называемой "бункерный" метод, к в кипящем трехфазном слое с периодической заменой катализатора под давлением 15 МПа. Во всех случаях процесс проводят в 2 или 3 реакторах, причем в первом реакторе проводят гидродеметаллизацию и гидродеасфальтизацию на дешевом катализаторе с большим объемом пор, во втором - гидрооблагораживание, а в третьем - гидрокрекинг.

Применение большого избытка водяного пара полностью предотвращает отложение кокса на катализаторе, так что дегидрирование может проводиться без периодической регенерации катализатора. Так как необходимое для дегидрирования тепло подводится с перегретым водяным паром, то отпадает необходимость в устройстве какого-либо обогрева реакционной печи, поэтому конструкция ее, естественно, сильно упрощается. Способ работы показан на схеме рис. 145.

Смолообразование во время реакции, которое нельзя полностью ликвидировать, вызывает необходимость периодической регенерации катализатора примерно через 150 ч. Регенерация проводится водяным паром и воздухом в течение 24 ч при 500—550 °С.

Бриттон и Дицлер разработали дегидрирующий катализатор другого типа, состава Ca8Ni6, содержащий около 2% Сг203 . Этот катализатор обладает более высокой избирательностью к бутадиену, но требует периодической регенерации воздухом и, кроме того, стоимость его выше. Катализатор успешно применялся на заводе в Сарниа и частично на заводе Гумбла в Бейтаунс . Над этим катализатором при большом разбавлении водяным паром может быть достигнута избирательность порядка 90% при глубине конверсии 35% вместо избирательности 69—72% при конверсии 27,5% для катализатора «Шелл 105». Расход пара на одну тонну бутадиена для обоих катализаторов примерно один и тот же .

Рециркулят, получаемый при каталитическом крекинге, обычно богаче ароматическими углеводородами. У него меньше величина отношения углерод : водород, более низкая температура конца кипения, чем у сырья , однако при каталитическом крекинге всегда происходит в некоторой степени образование кокса, что вызывает необходимость периодической регенерации катализатора. Поэтому сырье и условия крекинга выбирают обычно так, чтобы получить минимальное осаждение кокса на катализаторе с учетом экономичности процесса. Этот кокс в значительной степени удовлетворяет тем требованиям, которые предъявляются к коксу как к топливу, но получение его в слишком больших количествах невыгодно.

Таким образом, на установке используются три газа— гелий, кислород и водород. Для подачи их в адсорбер с катализатором имеются регулирующие редукторы 2, вентили 3, фильтры 4 и реометры 5. Контактирующие с катализатором газы должны быть хорошо очищены и осушены. Для этого газ пропускают через поглотители: колонки с никельхромовым катализатором 6 для «до-жига» кислорода в потоках гелия и водорода, адсорберы с окисью алюминия 7 :и молекулярными ситами 8 для улавливания воды, колонку с платиновым катализатором 9 для очистки водорода от кислорода, адсорберы с аскаритом 10 и пятиокисью фосфора 11. Для периодической регенерации катализаторов и адсорбентов колонки 6—9 имеют электрический обогрев. На линии подачи газа--носителя перед адсорбером установлены ртутный манометр 12 и четырехходовой кран 13.

Недостатком гетерогенного варианта процесса демеркаптанизации является необходимость применения в качестве носителя активированного угля, что усложняет технологию процесса из-за недостаточно высокой механической прочности угля, возможности блокировки пор угля нафтенатами. Для периодической регенерации угля в технологической схеме предусмотрена промывка угля раствором уксусной кислоты. Кроме того, большое гидравлическое сопротивление слоя угля вызывает необходимость увеличения размеров реактора.

Стирол-контакт является саморегенерирующимся катализатором, а К-12 требует периодической регенерации паровоздушной смесью. В связи с этим процесс дегидрирования на катализаторе К-12 протекает циклами, с чередованием контактирования и регенерации. Регенерация катализатора проводится в течение 1 часа через 72—120 часов.

Катализатор Р-1, так же как и катализатор К-12, требует периодической регенерации. Регенерация его должна проводиться в течение 2-х часов через 400—600 часов.

Это можно объяснить следующим образом. По мере использования катализатора часть его активных центров отравляется и число свободных активных центров уменьшается. Поскольку подача сырья сохраняется постоянной, реальная объемная скорость непрерывно растет и глубина процесса уменьшается. Скорость образования промежуточных продуктов при большой продолжительности использования катализатора низка из-за малого количества свободных активных центров, а в начале процесса при малой продолжительности использования катализатора она незначительна из-за большой глубины процесса и превращения промежуточных продуктов в конечные. Прохождение скорости образования промежуточных продуктов через максимум объясняется изменением глубины процесса. Для сохранения качества целевого продукта постоянным падение активности катализатора в процессах со стационарным слоем компенсируют повышением температуры, что обычно сопровождается уменьшением селективности процесса . На рис. 4.5 сравниваются активность, стабильность и селективность двух катализаторов риформинга -полиметаллического КР-4 и монометаллического АП-64 при работе на одном и том же сырье с получением катализата с одинаковым и постоянным октановым числом. По минимальной температуре , при которой начинает получаться катализат заданного качества, можно предположить, что большую активность имеет катализатор 1. Меньшая скорость повышения температуры во времени А Г/А т , а более высокое расположение кривой выхода катализатора 1-о его большей селективности. При температурах, которые не позволяют получить продукт заданного качества или приводят к снижению селективности, что делает процесс неэкономичным, систему приходится останавливать и катализатор подвергать периодической регенерации.

находил так называемый стирол-контакт, представляющий собой смесь следующих компонентов : ZnO — 80, А12О3 — 5, MgO — 5, СоО — 5, K2SO4 — 2,5, К2Сг2О7 — 2,5. Этот катализатор обеспечивал при контактировании смеси этилбензола с водяным паром в изотермических трубчатых реакторах степень превращения на уровне 42—44%, при селективности 86—88%, причем срок службы катализатора при условии периодической регенерации составлял 10—18 мес. Имеются предложения об использовании для дегидрирования этилбензола хром-никель-фосфатных катализаторов, окисей сурьмы, титана, меди и т. д. Однако в последние годы наибольшее распространение получили катализаторы на основе окиси железа, один из первых образцов которых был предложен фирмой Esso под индексом 1707. Промышленный катализатор Shell-105 имеет состав : Fe2O3 — 75—80; К2СО3 — 15—20; Сг2О3 — 2—3; SiO2 — 0,1—0,5. Катализатор G-48 фирмы Hirdler содержит 55% Fe2O3, 35 — К2СО3, 7 — каолина, 28 — Сг2О3 и 0,2 — СаО. К этому же типу относятся отечественные промышленные катализаторы марки КС , а также К-22, К-24 и К-26 *. Катализаторы на основе окиси железа обеспечибают значительно более высокую степень превращения этилбензола и успешно эксплуатируются в высокопроизводительных адиабатических реакторах. На отечественных заводах* адиабатических реакторах шахтного типа на катализаторе К-22 достигается степень превращения до 50% при селективности 87—90% .

Дальнейшее совершенствование промышленных систем гидрокрекинга тяжелого жидкого сырья пошло по двум технологическим путям. Первый путь•. заключался в применении высокоактивных и селективно действующих гранулированных катализаторов, способствующих образованию газов деструкции, в которых преобладают пропан и бутаны. Это позволяет уменьшить расход водорода на образование газа и процесс гидрокрекинга в целом. Первый путь привел к модернизации блока реакторов со стационарным катализатором — от многореакторных систем перешли к одному или двум реакторам значительно большего диаметра. Предусматривалась также возможность периодической регенерации катализаторов в реакторах установки. Указанные