Главная -> Словарь

Промышленного регенератора

Другим вариантом способа депарафинизации коагуляционным осаждением является процесс совместной деасфальтизации и депарафинизации нефтяных продуктов жидким пропаном. При этом процессе осаждаемые жидким пропаном асфальто-смолистые вещества увлекают с собой взвесь твердого парафина, осуществляя этим также и депарафинизацию обрабатываемого продукта. Данный процесс депарафинизации остается еще мало разработанным технически и широкого промышленного распространения не получил.

Реакции этого типа часто применяют в лабораториях , но промышленного распространения они еще не получили.

Алкилирование парафиновых углеводородов олефинами можно проводить термически и каталитически^ Термическое алкилирова-ние не получило широкого промышленного распространения вследствие малой избирательности процесса и необходимости в громоздком оборудовании *.

Процесс производства масел методом глубокого гид-. рирования находится в стадии разработки и освоения и широкого промышленного распространения пока не получил .

Для разделения изомеров ксилола использовались комплексы Верпера, имеющие общую формулу: металл-г 2-В качестве металла чаще всего используют никель, лигапдами служат азотистые основания, например 4-метилпнридип или бсн-знламипы. Так, используя Ni42 , можно выделить n-ксилол из смеси ксилолов. Заменив тио-циапатный анион формиатным, удается обогатить клатрируемую смесь о-ксилолом. Осаждение клатратов проводят при пониженной температуре. Однако метод не получил широкого промышленного распространения из-за больших расходов комплекса Вернера , коррозии оборудования, токсичности солей никеля и производных пиридина.

нагретых вне реактора теплоносителей; процессы с таким подводом тепловой энергии к сырью не требуют наружного обогрева реакционного аппарата. К этой группе можно отнести также процессы, в которых тепловая энергия, необходимая для реакции, генерируется в самом реакционном пространстве; примером может служить окислительный пиролиз. К третьей группе относятся процессы, осуществляемые в электрической дуге или электрическом разряде . Процессы третьей группы в настоящее время становятся реальными с точки зрения возможности их технического осуществления и подвода к углеводородному сырью больших по химическим масштабам количеств энергии, которая лишь частично превращается в тепловую. * Электрокрекинг, предназначенный, главным образом, для получения ацетилена и лишь частично этилена и других олефинов, впервые подробно изучен и разработан советскими учеными, показавшими его большие практические возможности. Процессы крекинга в электрической дуге не получили широкого промышленного распространения, несмотря на то, что несколько установок были построены и испытаны давно. Так, для производства ацетилена в Германии на заводе в г. Хюлье во время второй мировой войны была сооружена промышленная установка электрокрекинга метана, работавшая при температуре 1600° С и весьма ограниченном времени реакции . Мощность установки составляла 200 т ацетилена в сутки. Получаемый газ содержал 13,3% по объему ацетилена, 46 — водорода, 8,9 — азота, 2,9 — окиси углерода, 27,8% — парафинов, а также диацетилен, метилацетилен и винилацети-лен. Позднее по результатам исследований, проведенных в Техасском университете, была построена другая установка электрокрекинга в тихом разряде мощностью 7500 т ацетилена в год. В конце пятидесятых годов в Румынии была сооружена установка электрокрекинга метана, на которой выполнено большое число экспериментов. Но из-за сильного сажеобразования эксплуатация этой полузаводской установки затруднена.

Разумеется, все эти недостатки не являются непреодолимыми. Большой выход газа, который еще недавно считался основным недостатком парофазного крекинга, сейчас в некоторых случаях является даже желательным . Все же этот вид крекинга не имеет широкого промышленного распространения.

Бензиновый дестиллат окислительного крекинга подвергается каталитической очистке хлористым цинком, нанесенным на твердом пористом носителе, а также фосфорной кислотой, алюмосиликатами и др. Процесс окислительного крекинга, как и паро-фазный крекинг, не имеет промышленного распространения.

Не получившая пока широкого промышленного распространения адсорбция в определенных условиях может стать основным способом разделения легких углеводородов при комнатной температуре.

В качестве тяжелых сред могут быть использованы некоторые органические жидкости: тетрахлоруглерод ССЦ , бромоформ СНВгз , тетрабром-этан С2Н2Вг4 , метилениодид СН212 . Промышленное применение этих веществ сдерживается их высокой токсичностью, большой стоимостью и сложностью регенерации. Наряду с этим возможно применение водных растворов неорганических солей: хлорида кальция СаС12 ; хлорида цинка ZnQ2 , боро-вольфрамата кадмия 2Cd2-B2O3-9WO4-16Н2О . Широкого промышленного распространения эти среды тоже не получили из-за высокой стоимости, большой вязкости растворов, трудности их регенерации и повышенной коррозии аппаратуры.

Из-за больших расходов пара и потерь при прокаливании экономическая эффективность абсорбционного метода невелика, поэтому он не получил широкого промышленного распространения.

Определение расчетным путем величины потери тепла Qaat в окружающую среду громоздко и дает лишь приблизительное значение ее. При выполнении дальнейших расчетов будем считать, что потеря тепла регенератором в окружающую среду составляет в первом приближении 40 000—70 000 ккал/час на 1 т сжигаемого в час кокса. В тепловом балансе промышленного регенератора величина Qaor невелика по сравнению с численными значениями основных статей теплового баланса.

Оптимизация процесса регенерации реального аппарата невозможна без определения условий проведения процесса на единичном зерне для оценки возможных местных перегревов, приводящих к снижению механической прочности и каталитической активности катализатора. Поэтому изучение процесса регенерации целесообразно провести последовательно на единичном зерне, в неподвижном слое, в реальном аппарате. Такой подход не нов; процесс на единичном зерне и в неподвижном слое исследовался в СССР Г. М. Панченковым и Н. В. Головановым . Особенностью излагаемого ниже подхода является одновременное решение элементарных уравнений материального и теплового баланса с учетом методов, изложенных в главах II, IV и VIII. Такой подход позволяет получить строгое и достаточно точное описание неизотермического процесса, некоторые новые результаты и, главное, обоснованно подойти к созданию математического описания промышленного регенератора.

При создании математической модели промышленного регенератора можно рассматривать его как каскад малых реакторов, каждый из которых аналогичен одной секции. Для расчета процесса в малом реакторе необходимо использование эксперимен-

Известно, что единичный реактор идеального вытеснения дает тот же результат, что и каскад того же объема из значительного числа малых реакторов идеального смешения или с промежуточ-ным режимом. Поэтому модель каскада удобна для описания промышленного регенератора, так как становится менее существенной оценка перемешивания потока газов в каждой секции. Вместе с тем еще более удобна рассматриваемая ниже модель непрерывного каскада с поперечными вводами .

При этих упрощениях математическую модель промышленного регенератора можно представить в виде системы дифференциальных уравнений, описывающих для элементарного слоя материальные балансы по кислороду и коксу и тепловой баланс.

Энергия активации оценена нами для внутридиффузионной области . Остальные коэффициенты математического описания и данные о работе промышленного регенератора в двух различных режимах приведены в табл. IX-3.

Коэффициенты математического описания и данные о работе промышленного регенератора

В связи с полученными результатами представляет интерес изучение стабильности при прокалке катализаторов, промотирован-ных микродобавками металлов. Испытуемые образцы помещали в слой катализатора промышленного регенератора в специальном двухсекционном жесткозакрепленном контейнере, в одну секцию которого загружали свежий катализатор, а в другую — катализатор, содержащий 0,002 вес.% ванадия. После девятимесячного воздействия температуры и среды в промышленном регенераторе удельная поверхность и обменная способность обоих образцов практически не изменились. При этом индекс активности катализа» тора, содержащего ванадий , оказался несколько выше, чем свежего катализатора, взятого из контейнера . Выход кокса при крекинге эталонного сырья составлял для обоих образцов соответственно 2,8 и 3,6 вес.%. Таким образом, увеличение активности катализатора, наблюдаемое при нанесении микродоз ванадия, сохраняется после его длительной прокалки и воздействия реальной среды в условиях работы промышленного регенератора.

Резюмируя полученные результаты по влиянию металлов, как свежеотложенных, так и находящихся в условиях старения катализатора, можно отметить следующее. Металлы оказывают сильное влияние на активность катализатора, выражающееся не только в качественном изменении его поверхности, — они способствуют также увеличению скорости спекания при термопаровой обработке. Изменение активности и увеличение скорости спекания зависит от концентрации металла и его природы, а также от вида обработки. Среди металлов, загрязняющих катализатор, наибольшую опасность представляет никель. Он уменьшает активность и ускоряет спекание катализатора. Ванадий до концентрации 0,02%, которая может накопиться на шариковом катализаторе при переработке вакуумного газойля, наоборот, увеличивает его активность. Это влияние ванадия является стабильным и сохраняется в условиях, характерных для промышленного регенератора.

Сравнение критериев Рейнольдса сходных сечений промышленного регенератора и моделей 1 и 2

Уменьшение выноса катализатора до определенной постоянной величины при больших скоростях движения слоя позволяет сделать вывод о целесообразности работы промышленного регенератора с повышенной циркуляцией катализатора. Увеличение циркуляции, кроме уменьшения выноса катализатора из регенератора, выгодно также с точки зрения технологической.