Главная -> Словарь

Пылевидном состоянии

В настоящем разделе кратко изложена разработка технологии процесса каталитического крекинга на циркулирующем пылевидном катализаторе при атмосферном давлении. Исследование процесса начато в конце 30-х годов вначале в форме жидкофазного процесса по схеме контактной очистки масел, а затем парофазного процесса с циркулирующими газовыми потоками с различной плотностью взвеси твердых частиц катализатора в парах и газах. На первой лабораторной модели установлены основные параметры кипящего слоя частиц катализатора в потоке паров и газов, определившие относительную простоту технологии. Данное обстоятельство и послужило основанием для постановки вопроса о переходе от лабораторной модели к укрупненным масштабам — проектированию, строительству и освоению первой полузаводской, а затем — опытно-промышленной установок.

Одноступенчатый каталитический крекинг нефти на пылевидном катализаторе

При двухступенчатой переработке мазутов, как было указано, в первой ступени осуществляют легкий крекинг мазута на пылевидном катализаторе с низкой активностью, в результате чего достигают максимального выхода целевой фракции 350—500 °С при минимальном образовании газа и кокса. Во второй ступени проводится каталитическая переработка отобранной фракции 350—500 °С над активным алюмосиликатным катализатором *. Такой вариант не применим к мазутам из нефтей Восточных районов вследствие высокого содержания в них асфальто-смолистых веществ , так как в этом случае наблюдается образование значительного количества коксовых отложений, что в свою очередь ограничивает глубину разложения мазута и приводит к получению фракции 350—500 °С низкого качества, непригодной для переработки во второй ступени.

Контактно-каталитическая переработка нефти, нефтяных остатков и гудронов 234 Одноступенчатый каталитический крекинг нефти на пылевидном катализаторе ............................... 234

Во-вторых, к тому времени в США успешно работало несколько десятков установок каталитического крекинга на пылевидном катализаторе/ Это позволило накопить материалы по осуществлению процесса в кипящем слое и в довольно короткий срок освоить процесс коксования на порошкообразном теплоносителе вначале на установке производительностью 16 т/сутки по сырью, а затем и на первой промышленной установке такого типа,.

На пылевидном катализаторе На шариковом катализаторе

В промышленных условиях вывод металлов из систем с шариковым и пылевидным катализатором в результате его истирания неодинаков. При истирании поверхности шарикового катализатора значительная часть накопившихся металлов выводится из системы, и таким образом содержание металлов в катализаторе существенно снижается. В пылевидном катализаторе металлы практически равноверно отлагаются по всему объему частиц; поэтому при истирании их поверхности избирательного удаления металлов не наблюдается и содержание их выше, чем в шариковом катализаторе.

ты были проведены для производительности 1650 т/сут при расходе катализатора 2 кг/т сырья и количестве катализатора в системе 500 т. Расчеты показали, что максимальное количество никеля, которое может накопиться на пылевидном катализаторе, составит 0,025, ванадия 0,05 и железа 0,125 вес. %. Из рис. 64 видно, что равновесие устанавливается приблизительно в течение 200— 250 сут.

Технологический режим и материальный баланс процесса. Примерный технологический режим и материальный баланс процесса при переработке вакуумного газойля фракции 350—500 °С на шариковом и пылевидном катализаторе цеокар-2 приводится в табл. \0.

Схема процесса дегидрирования бутана на пылевидном катализаторе в «кипящем» слое приведена на рис. Х.4.

Рис. Х.4. Схема дегидрирования бутана на пылевидном катализаторе в «кипящем» слое.

крекинг в псевдоожиженном слое . Катализатор, как и в описанном выше гидрокол-процессе, находится в пылевидном состоянии. Так как при этом механически он ведет себя подобно жидкости, то и обращаться с ним можно как с жидкостью, почему его называют также текучим катализатором. В реакционную зону катализатор вносится парами перерабатываемого сырья и остается в этой зоне в течение времени, необходимого для достижения желаемой глубины крекинга. После этого пары вместе с катализатором поступают в пылеотделитель. Из пылеотделителя пары углеводородов направляются в конденсатор, а катализатор в специальный регенератор, где выжигается отложившийся на нем кокс, после чего катализатор возвращается в процесс. Процесс протекает непрерывно.

Способы работы также часто различны. Как и в каталитическом крекинге, здесь различают три вида установок: установки с неподвижным, катализатором, в которых контакт находится в виде таблеток, установки с подвижным катализатором, в которых контакт, в большинстве случаев имеющий форму шариков, непрерывно циркулирует через установку и реактивируется в особой печи и, наконец, установки, работающие по принципу псевдоожиженного слоя, в которых катализатор находится в пылевидном состоянии и поддерживается парами бензина в постоянном завихренном движении. Так как процесс эндотермический, то часть необходимого тепла подводится за счет предварительного подогрева бензиновых паров циркулирующим водородом, а другая часть катализатором, который в процессе регенерации поглощает много тепла.

Следует учесть, однако, что показатели дробимости не являются одинаковыми для всей шкалы крупности классов углей, и поэтому исследуют отдельно дробимость углей на уровне примерно 2 мм для коксования и на уровне 0,1 мм для сжигания в пылевидном состоянии.

Сообщается о попытке применить приведенный выше процесс для каталитического крекинга природного битума, извлеченного из песка в районе бассейна Атабаска. Битум содержал 16% асфальтенов и 0,03 вес. % V и Ni . Процесс проводился под давлением водорода 14 атм, при 450° С и объемней скорости подачи битума 1 час"1. Над алюмомолибденовым катализатором помещался уголь в пылевидном состоянии. Предполагалось, что в слое угля будет проходить коксование содержащихся в битуме асфальтенов. Длительность процесса составляла 3 часа. В реакторе, в слое катализатора, не наблюдались ни процесс закоксования, ни сплавление частиц его. Авторы отсутствие закоксованности катализатора объясняют так. При температуре опытов коксованию подверглась угольная пыль, помещенная перед катализатором. Содержащиеся в сырье асфальтены также коксовались, но не на катализаторе, а на угольном коксе; частицы его обволакивались слоем кокса, образовавшегося из асфальтенов. Таким образом, на слой катализатора попадало сырье с очень низким содержанием асфальтенов и металлов.

При этом методе крекинга катализатор находится в очень топко раздробленном, пылевидном состоянии и ведет себя как жидкость. От этого его свойства н происходит термин «пссвдоожижепный» слой катализатора.

Другой способ утилизации кислого гудрона заключается в получении из него кокса и газа SO2. Этот газ на контактных сернокислотных установках перерабатывается в серную кислоту. Во вращающиеся печи обжигательного типа подается кислый гудрон; он перемещается в конверторе и нагревается при помощи того или иного теплоносителя. В результате разложения кислых гудронов получаются «коксик» и SO2, смешанный с парами воды и продуктами разложения углеводородов. Эту смесь пропускают через ряд промывательных аппаратов для получения SO2, свободного от углеводородов. Таким образом можно регенерировать 85—90% серной кислоты, содержащейся в кислых гудронах.

В большинстве случаев катализаторы применяются в твердом состоянии в виде шариков или таблеток, а в процессах с кипящим слоем в пылевидном состоянии. В этой главе рассматриваются некоторые вопросы анализа и испытания распространенных твердых катализаторов: алюмосиликатного для каталитического крекинга, алюмомолибденового для гидроформинга, алюмокобальтмолибде-нового для гидроочистки, фосфорнокислотного для полимеризации и алкилирования, платинового для платформинга и активной окиси алюминия, применяемой для гидратации и дегидратации, а также в качестве носителя для многих катализаторов.

Материал на ремонтируемое место должен подаваться в пылевидном состоянии, чтобы при торкретировании не образовывалось потеков по стенам камеры.

Эффективным катализатором является цеолит марки СаХ. Катализатор использовали в пылевидном состоянии , т.е. катализатор в первом приближении можно считать гомогенным, и полученный хлорпарафин можно использовать при переработке ПВХ без фильтрации. Комплексный катализатор п-нитрофенол - % масс, и цеолит СаХ - 3,0% масс, позволяет проводить процесс достаточно интенсивно и рекомендован для промышленных испытаний в производстве хлорпарафинов из а-олефинов.

Процесс газификации может быть осуществлен на практике путем подачи дутья в неподвижный слой кускового материала и ТГИ , а также в кипящем или в пылевидном состоянии в режиме уноса, аналогично топкам для сжигания пылевидного топлива. При газификации протекают сложные гетерогенные процессы взаимодействия углерода твердой фазы с газами дутья. Первичные реакции заключаются в следующем: с кислородом

Во второй главе обоснован выбор объектов и методов исследования. В соответствии с задачами исследования в качестве основного объекта исследований был выбран природный железоокисный катализатор в гранулированном и пылевидном состоянии. Исследовались образцы закоксованного и регенерированного железоокисного катали-