Главная -> Словарь

Регенерируемость катализатора

Воздух для сжигания отложившегося на катализаторе кокса подается воздуходувкой под распределительную решетку 14 регенератора. Продукты сгорания кокса по выходе из кипящего слоя регенерируемого катализатора проходят отстойную зону 15 и циклонные сепараторы 16. Из последнего циклонного сепаратора газы регенерации либо выпускаются через дымовую трубу в атмосферу, либо направляются в котел-утилизатор.

Выбирая между процессами фирм UOP и British Petroleum, предпочтение следует отдать второму из-за большего октанового числа продукта и применения регенерируемого катализатора.

В нижней части регенератор секционирован вертикальной цилиндрической перегородкой, разделяющей зону выжига на две зоны, и радиальной перегородкой, способствующей движению регенерируемого катализатора во внешней зоне выжига. Внутренние устройства регенератора обычно выполняются из легированных сталей 12Х18НЮТ и 08X13.

Для восстановления активности и селективности катализаторов их периодически, а на некоторых установках непрерывно, подвергают окислительной регенерации при температуре 300—500°С и давлении 1,0—1,5 МПа осушенными дымовыми газами, содержащими 0,5—1,0 % кислорода. Во избежание" отравления катализатора применяют инертный газ высокой чистоты, содержащий не выше 0,5 % об. кислорода, 1 % об. углекислоты, 0,5 % об. окиси углерода и не более 0,2 г/нм3 водяных паров. Дозировка воздуха для равномерности выжигания кокса и предупреждения местных перегревов регламентируется начальной концентрацией кислорода в инертном газе. Кратность циркуляции рекомендуется поддерживать в пределах 500—1000 нм3/м3. Остаточное содержание кокса на регенерированном катализаторе составляет менее 0,02 % мае. на катализатор .

В тех случаях, когда циркуляционные компрессоры участвуют при операциях регенерации катализатора, они проверяются из условий обеспечения подачи инертных или дымовых газов в требуемом количестве на различных ступенях регенерации катализатора- и заданного давления. Кратность циркуляции при операциях выжига кокса обычно рекомендуется выбирать в пределах 500—1000 м3/ч на 1 м3 регенерируемого катализатора. Особое внимание следует обращать также на наличие в циркулирующих дымовых газах компонентов, вызывающих нарушение прочностных характеристик компрессоров, таких как сернистый ангидрид, хлористый водород, особенно в присутствии влаги. В последних случаях в проектах закладываются мероприятия по очистке и осушке циркулирующих дымовых газов.

каталитический крекинг сырья. Продукты реакции поступают в сепарационную часть аппарата и через циклоны, пройдя очистку от пыли, выводятся на дальнейшую переработку и стабилизацию. Отработанный в процессе крекинга катализатор непрерывно выводится в нижнюю часть аппарата — десорбер, где происходит его отпарка от летучих углеводородов. Затем катализатор по спуско-напорному U-образному катализаторопроводу перетекает в регенератор и смешивается там с кипящим слоем регенерируемого катализатора. Энергия потока для создания разности концентраций катализатора в нисходящем и восходящем потоках поддерживается подачей воздуха в восходящий поток, который затем участвует в горении. В регенераторе в кипящем слое происходит выжиг кокса благодаря подаче воздуха под распределительную решетку. Регенерация катализатора происходит во всем объеме кипящего слоя в условиях восходящего потока, а в центральной зоне — в условиях противотока. Дымовые газы, образовавшиеся при регенерации, отделяются от захваченных частиц катализатора в циклонах и направляются на доочистку. Непрерывный технологический цикл реактор—регенератор обеспечивает устойчивую работу блока независимо от незначительных.-ко-лебаний температуры в реакционном и регенерационном объемах.

изучением структуры регенерируемого катализатора. Для этих целей в настоящее время используют целый комплекс методов, в частности сканирующую электронную микроскопию, РФЭС и др.

Моделирование процесса выжига кокса в аппаратах с движущимся слоем регенерируемого катализатора рассмотрено в работах . Такой способ используется для регенерации катализаторов, быстро отравляющихся в основном процессе, например катализаторов каталитического крекинга. Поскольку основной процесс эндотермичен, регенерация помимо главной задачи восстановления активности катализатора имеет и дополнительную: аккумулировать при выжиге кокса достаточно большое количество тепла, необходимое для ведения основного процесса.

В регенераторе установки, описанной выше, катализатор проходил регенерационный объем с малой линейной скоростью. Максимальная температура регенерации обычно не превышала 700-720 °С, и максимум наблюдался в средней части аппарата, где кокс выгорал наиболее интенсивно. Последние порции кокса выгорали с большим трудом, при этом значительного повышения температуры не наблюдалось. Конечная температура регенерируемого катализатора после охлаждения составляла 500-550°С.

непрерывных процессов с циркулирующим твердым теплоносителем к факторам полунепрерывных процессов добавляется еще весьма важный — массовая кратность циркуляции теплоносителя или катализатора . Значение кратности циркуляции теплоносителя иногда обусловлено технологическим режимом реактора; так, при коксовании в кипящем слое порошкообразного кокса во избежание слипания частиц необходимо иметь кратность циркуляции не менее 7— 8 кг/кг. Для аналогичного контактного процесса на крупногранулированном теплоносителе минимальная кратность циркуляции повышается до 12—14 кг/кг. Применительно к каталитическому крекингу кратность циркуляции определяется как способом осуществления контакта , так и термической стойкостью и каталитической стабильностью регенерируемого катализатора.

По другим данным , при выпуске бензина с октановым числом 95—100 по исследовательскому методу в процессе без регенерации стоимость катализатора, вследствие необходимости его замены, резко увеличивается по мере повышения октанового числа выпускаемого риформинг-бензина . Особенно сильно это сказывается в случае переработки сырья с высоким содержанием парафиновых углеводородов. Применение регенерируемого катализатора непосредственно в установках каталитического риформинга позволило значительно снизить затраты при получении высокооктановых бензинов. На рис. 59 показаны относительная стоимость замены катализатора в процессах без регенерации и с регенерацией платинового катализатора . Так, при получении бензина с октановым числом 95 стоимость замены катализатора в процессе с регенерацией на 50% ниже, чем без регенерации.

Регенерационная способность или регенерируемость катализатора является весьма важной его характеристикой. Регенерируемость оценивается количеством сжигаемого в час кокса н ппнпи весовой или объемной единице катализатора^ Соответствующие

Регенерируемость. Под регенерируемостью катализатора понимается как способность его восстанавливать активность после соответствующей обработки, так и количественные характеристики процесса регенерации, прежде всего его скорость.

1) легкая регенерируемость катализатора, обеспечивающая меньший его расход ;

Технологические факторы. Все основные факторы термического крекинга, как-то: 1) природа сырья, 2) температура процесса, 3) продолжительность процесса, 4) давление, оказывают решающее влияние на выход и качества продуктов также и при каталитическом крекинге. Кроме того, в данном случае необходимо считаться еще и со свойствами катализатора, из которых важнейшими являются следующие: 5) активность катализатора, 6) избирательное действие катализатора, 7) стабильность свойств и 8) регенерируемость катализатора.

Регенерируемость характеризует способность катализатора легко восстанавливать его активные свойства после выжига кокса, отложившегося при крекинге на поверхности катализатора. Регенерируемость катализатора в основном зависит от скорости подвода кислорода к зоне окисления кокса и отвода продуктов горения. По этой причине обычно крупнопористые катализаторы легче регенерируются, чем мелколористые.

Не менее значимой эксплуатационной характеристикой катализаторов является также и механическая прочность, которая выражается устойчивостью к раздавливанию и истиранию. Непрочный катализатор не только служит источником образования большого количества пыли, но и вызывает различные осложнения при эксплуатации установки - накапливаясь в аппаратах и трубопроводах пыль затрудняет движение газовой смеси и вызывает увеличение перепада давления в системе, что в итоге может приводить к увеличению эксплуатационных затрат и к снижению эффективного использования рабочего времени. Важным показателем также является хорошая регенерируемость катализатора, т.е. способность катализатора восстанавливать свои первоначальные свойства после проведения окислительной регенерации. Регенерируемость катализатора имеет большое значение для установок риформинга с НРК по причине его многократной регенерации в процессе эксплуатации. Кроме того, регенерируемость катализатора зависит от самой технологии регенерации и от термостабильности катализатора.

Важным показателем, также является . хорошая регенерируемость катализатора, т.е. способность катализатора восстанавливать свои первоначальные свойства после проведения окислительной регенерации. Регенерируемость катализатора имеет большое значение для установок риформинга с НРК по причине его многократной регенерации в процессе эксплуатации. Кроме того, регенерируемость катализатора^.зависит от самой технологии регенерации и от термостабильности катализатора.

11.3.7. Регенерируемость катализатора 655

11.3.7. РЕГЕНЕРИРУЕМОСТЬ КАТАЛИЗАТОРА

Регенерируемость характеризует способность катализатора легко отдавать отложившийся на нем кокс в условиях выжига, безопасных для активности катализатора. Регенерируемость катализатора сильно зависит от доступности закоксованной поверхности катализатора в отношении кислорода воздуха и продуктов горения. По этой причине обычно крупнопористые катализаторы легче регенерируются, чем мелкопористые.

хорошая регенерируемость катализатора, что позволяет проводить риформинг в более жестких условиях при сохранении активности катализатора на высоком уровне.

- В настоящее время за рубежом около половины вакуумных газойлей, подвергающихся гидрообессериванию, перерабатываются с использованием процесса Гоуфайнинг /109.7. В качестве исходного сырья процесса могут использоваться вакуумные газойли прямой перегонки и висбрекин-га, термические, каталитические газойли и фракции коксования. Процесс осуществляется в реакторе со стационарным слоем катализатора под давлением 56 ат и обеспечивает глубину гидрообессеривания 85-92%. Первая установка была пущена в 1968 г. В процессе эксплуатации подтверждена хорошая регенерируемость катализатора - одна из устано-