Главная -> Словарь

Регенерации катализатор

Растворители применяют также и для карбамида, и процессы карбамидной депарафинизации можно проводить не только с твердым карбамидом, но и с его растворами. В качестве растворителя для карбамида обычно применяют воду. Но иногда для карбамида можно использовать и другие растворители, например водные низшие спирты и др. Так, Шампанья с сотрудниками для растворения карбамида предлагают применять смесь, состоящую из 56% метилового спирта, 25% моноэтиленгликоля и 19% воды . Карбамид переводят в растворенное состояние для облегчения его транспортировки и упрощения технического и аппаратурного оформления некоторых других операций процесса, в частности, регенерации карбамида и отделения комплекса. Но следует не упускать из виду, что депарафинизация твердым карбамидом имеет преимущества, к которым относится более простая схема процесса и необходимость применения меньших масс реагирующих веществ.

При регенерации карбамида наблюдается заметное его разрушение с образованием 1МН3 и С02. При повышении температуры на 5—6° скорость гидролиза карбамида возрастает вдвое . Потери карбамида вследствие гидролиза, по данным Бейли, составляют от 0,36 до 3,6 кг на I т обрабатываемого продукта . На заводе в Хейде потери карбамида не превышают 2 кг на 1 т. перерабатываемого продукта.

Относительно мало работ посвящено применению карбамид-ной депарафинизации для выделения твердых парафинов и других высокоплавких углеводородов, потребность в .которых все возрастает. Однако в ряде публикаций показана возможность и целесообразность получения этим методом твердых парафинов, обезмаслевных церезинов и продуктов на их основе, обладающих ценными свойствами . Независимо от вида сырья, технологического режима и аппаратурного оформления процесс карбамидной депарафинизации состоит из следующих основных стадий: смешения сырья и реагентов, комплексообразования, отделения комплекса от раствора депарафинированного продукта, промывки и разложения комплекса, регенерации растворителя и активатора, регенерации карбамида.

Относительно мало работ посвящено применению карбамид-ной депарафинизации для выделения твердых парафинов и других высокоплавких углеводородов, потребность в которых все возрастает. Однако в ряде публикаций показана возможность и целесообразность получения этим методом твердых парафинов, обе3масленных церезинов и продуктов на их основе, обладающих 'ценными свойствами . Независимо от вида сырья, технологического режима и аппаратурного оформления процесс карбамидной депарафинизации состоит из следующих основных стадий: смешения сырья и реагентов, комплексообразювания, отделения комплекса от раствора депарафинированного продукта, промывки и разложения комплекса, регенерации растворителя и активатора, регенерации карбамида.

Линии: I — сырье; II — растворитель; III — взвесь комплекса в депарафинирован-ном продукте и растворителе; IV — смесь растворителя и депарафинированного продукта; V — депарафинированный продукт; VI — комплекс-сырец; VIZ — растворитель яа регенерацию; VIII — растворитель на промывку; IX — смесь растворителя и увлеченных углеводородов; X — промытый и просушенный комплекс; XI — вода; XII — нормальные парафиновые углеводороды и карбамид; XIII — нормальные парафиновые углеводороды; XIV — карбамид на регенерацию : л V — карбамид; XVI — вода или другой агент после регенерации карбамида снижают выход комплекса. При работе же с нефтяными фракциями монометилкарбамид, нитрат гуанидина и диметилформамид увеличивают, а оксамид снижает выход комплекса. Селективность карбамида увеличивается при добавлении диметилформ-амипа. и снижается при введении метилуретанов.

растворяющие только углеводородный компонент комплекса, но не растворяющие карбамид — бензол, бензиновые фракции и т. д.; преимущество применения этих агентов: незначительные потери н-парафинов, относительная простота регенерации карбамида и меньший расход тепла; недостатки: необходимость применения значительных их количеств и необходимость узла ректификации для отгона к-парафинов;

растворяющие только карбамид, но не растворяющие углеводородный компонент комплекса — главным образом вода, а также водные растворы низших спиртов и карбамида; достоинством воды являются несмешиваемость ее с и-парафинами, позволяющая легко отделять их от воды, а также относительно высокий температурный коэффициент насыщения карбамидом; недостатки этих агентов: высокая теплотворная способность воды, требующая большого расхода тепла при регенерации карбамида, гидролиз карбамида в водном растворе, приводящий к повышенному расходу и загрязнению карбамида, а также возможность образования эмульсии с н-парафинами;

Выше упоминалось о наличии многих вариантов как технологических схем, так и отдельных узлов процесса карбамидной депа-рафшшзащш, которые различаются характеристикой исходного, сырья, агрегатным состоянием карбамида, подаваемого на ком-плексообразование, условиями комплексообразования, количеством и природой вводимых в зону реакции растворителей и активаторов, способом отделения комплекса от жидкой фазы,, методами промывки комплекса и его разрушения, методом регенерации карбамида и применяемых агентов, аппаратурой, примененной на различных этапах процесса, и т. д. Некоторые из предложенных вариантов технологических схем нашли отражение в проектах полупромышленных и промышленных установок карбамидной депарафинизации. Многие из предложенных вариантов, не использованные до настоящего времени, возможно, будут использованы в будущем при усовершенствовании действующих установок и т. д. Вместе с тем следует учитывать,, что в сообщениях и патентах недостаточно освещены достоинства и недостатки вариантов, далеко не всегда объясняется целесообразность того или иного предложения, не указываются преимущества перед известными вариантами и т. д.

Независимо от технологической схемы процесс депарафинизации карбамидом включает следующие основные стадии: смешения сырья с растворителем, карбамидом и активатором; образования комплекса; отделения комплекса от раствора депарафинирован-ного продукта; промывки и разложения комплекса; отделения раствора парафина от карбамида ' ; регенерации растворителя из растворов депарафинированного продукта и парафина; регенерации карбамида.

Линии: / — сырье; // — растворитель; III — активатор; IV — карбамид; V —смесь комплекса и раствора депарафинированного продукта; VI — раствор депарафинированого продукта; VII— депарафинированный продукт; VIII — комплекс; IX — вода или другой агент для разрушения комплекса; X — растворы парафина и карбамида; XI — раствор парафина; XII — па* рафин; XIII — раствор карбамида; Л/V — вода или другой агент после регенерации карбамида.

Первая регенерация катализатора проводится после примерно 700 час. работы. Начальную температуру синтеза принимают 185° и затем поднимают до 190°. После регенерации катализатор снова обеспечивает исходную глубину превращения. За 4—6 месяцев работы катализатор регенерируют 4—5 раз. Катализатор дезактивируется главным образом вследствие отложений на нем высоколлавкого парафина. При 'регенерации этот парафин удаляют экстракцией, а катализатор восстанавливают водородом.

Кокс сжигаюг в потоке воздуха, пропускаемого через слой закоксованного катализатора. Процесс восстановления активности катализатора путем сжигания кокса — превращения в газообразные, легко отделяемые от катализатора продукты сгорания — носит название регенерации. Образующиеся при этом газы называют газами регенерации.

С понижением содержания кокса на катализаторе скорость сгорания кокса уменьшается. «Глубинный» кокс удаляется медленнее «периферийного». Накопление в порах кокса вследствие недостаточного удаления его при каждой очередной регенерации прни-жает степень использования катализатора в процессе крекинга сырья в реакторе.

Реактор второй ступени — обычного типа, с рабочей зоной и зоной отстоя. Из этого реактора отработанный катализатор подается вначале в отпарную колонну, а затем в регенератор. После регенерации катализатор возвращается в реактор первой ступени! Продукты крекинга, полученные в реакторе второй ступени, ректифицируются во второй колонне.

при давлении 2—4 МПа и температуре 400—550 °С. После регенерации катализатор прокаливается при 550 °С и 2 МПа газовоздушной смесью, а затем система продувается инертным газом.

Крекинг-процесс предъявляет строгие требования к свойствам катализатора. Катализатор должен обеспечить не только требуемые выходы продуктов, но также и удовлетворительное качество их. Он должен противостоять действию высокой температуры при регенерации, а также обладать достаточной устойчивостью к истиранию как в процессе крекинга, так и при регенерации. Катализатор, кроме того, должен обладать определенным сочетанием химических и физических свойств. Эти требования ограничивают выбор материала, который может быть использован в качестве катализатора крекинга. Из большого числа исследованных катализаторов лишь немногие имеют требуемые свойства и, кроме того, недороги в производстве. С точки зрения сырья, используемого для приготовления катализаторов, последние делятся на два класса: естественные и синтетические. В качестве естественных катализаторов могут быть использованы природные бентонитовые глины типа монтмориллонита и другие природные алюмосиликаты, такие как каолин и галлуазит. Синтетические катализаторы могут быть приготовлены из окиси кремния в комбинации с окисями алюминия, циркония или магния. Химия производства катализаторов обоих типов очень сложна и здесь обсуждаться не будет. Большинство катализаторов каталитического крекинга различаются по их активности и стабильности и при сравнимой активности обеспечивают лишь незначительные различия в распределении и качестве продуктов крекинга. В табл. 11 приводится сравнение действия катализаторов синтетического алюмосиликатного шарикового, двух типов природных глинистых и синтетического катализатора из окисей магния и кремния.

После регенерации катализатор должен быть повторно активирован. Активность его в сырьевом цикле поддерживается непрерывной подачей с сырьем незначительных количеств хлорорганического соединения.

Сера топлива связывается во время рабочего периода элементами, входящими в состав никелевого катализатора. В период регенерации катализатора сера удаляется

Катализатор содержит 10% никеля. Регенерацию отравленного сероводородом катализатора достигают продувкой его воздухом при температуре 900° С. После регенерации катализатор показал те же результаты, что и свежий

1 Выход бензина принимался в качестве средней величины из нескольких 40-минутных циклов крекинга над одним и тем :ке образцом глины при условии осуществления регенерации катализатор;))) после каждого единичного цикла.

Сухое активирование алюмосиликатных катализаторов осложняет технологический процесс каталитического крекинга по сравнению с активированием водными растворами кислот: совмещается процесс активирования с процессом катализа в каждом акте последнего; появляется добавочная стадия между процессами регенерации катализатора и катализа . При сухом активировании необходимо также защищать аппаратуру крекинг-установок от хлористоводородной коррозии. Поэтому метод сухого активирования можно использовать в том случае, если при этом можно достигнуть резко улучшенных результатов каталитического крекинга в отношении выходов и качества бензина.