Главная -> Словарь

Распределения катализатора

Описание аппаратуры для- рентгеноструктурного анализа и техника экспериментальной работы описана в . Рентгеноструктурный анализ дает возможность оценить в асфальтенах степень кристалличности, структуру кристаллических областей, размеры кристаллита. Однако в асфальтенах преобладают аморфные области. Поэтому на рентгенограммах, наряду с узкими кристаллическими рефлексами появляются широкие гало, характерные для дифракции на аморфных неупорядоченных структурах. Сравнивая интенсивность рефлексов и гало, можно судить о степени кристалличности образца. Однако на'практике трудно разделить кривую распределения интенсивности на две части, так как основания пиков широки и перекрывают друг друга. Кроме того, часть дифракции на кристаллитах представляет собой диффузный фон, трудно отличимый от аморфного гало, которое может быть весьма широким.

Определение показателя текстуры проводили рентгеновским методом. Ошибка измерений составляла 5-10 %. По полученным кривым распределения интенсивности отраженных рентгеновских лучей, представляющих функцию распределения плотности нормалей кристаллитов в пространстве, определяли степень текстурированности материала двумя различными способами: по интенсивности дифракционных линий и по их форме. Для слаботекстурированных материалов за показа-

тель текстуры обычно принимают отношение К= /maxAnin на кривой распределения интенсивности вдоль дифракционного кольца . Для высокотекстурированного материала типа пирографита такой способ оценки оказывается непригодным вследствие того, что /т,п близко к нулю. Поэтому за показатель текстуры следует принять ширину линии на половине ее высоты или показатель степени п при косинусе в аппроксимирующем функцию распределения выражении:

где ki — ka, — текстурные коэффициенты, которые связаны между собой соотношениями: /rt = 1 — Ar2; k3 = 0,5Ar2; /г4 = 1 — 0,5?2. В свою очередь коэффициент /

Реактор представляет собой вертикальный стальной цилиндр с конусными днищами. Иногда верхнее днище делается сферической, формы. Внизу реактора закреплена решетка, выполненная из ряда балок. Решетка служит для равномерного распределения катализатора и сырья по поперечному сечению реактора, а также является опорой для плотного кипящего слоя катализатора. В верху реактора установлены циклоны. Продукты крекинга — газы и пары — из циклонов направляются в ректификационную колонну. Выше распределительной решетки имеется вертикальная перегородка, образующая с одной стороны реактора секцию для отпарки отработанного катализатора. Обработанный водяным паром катализатор поступает из этой секции по трубопроводу в узел смешения с воздухом.

Число труб для распределения катализатора вверху

Первая — самая верхняя — зона реактора, служащая для распределения катализатора, отделена от второй, расположенной ниже зоны , перегородкой. Катализатор опускается по вертикальным патрубкам, прикрепленным к этой перегородке. Из общего количества катализатора около 80% направляют через центральный патрубок с целью создания завесы вокруг сопла, а остальное его количество опускается по периферийным патрубкам в третью зону — зону крекинга.

иначе катализатор теряет свою активность. Хотя уже избыток обеспечивает хорошие выходы, из практических соображений желательно работать за пределами взрывоопасной области, т. е. при содержании ксилола в воздухе менее 1,7%. Более низкое соотношение воздух : углеводород можно применять при работе с псевдоожиженным слоем катализатора, поскольку в этом случае опасность взрыва снижается вследствие распределения катализатора . Окисление о-ксилола в кипящем слое катализатора при 480—550° и содержании о-ксилола в воздухе от 2 до 2,5% мол. дает выход 60% мол. .

В настоящее время технологическая схема установки изомеризации включает два последовательно расположенных реактора, в которых загружен один и тот же катализатор изомеризации; оба реактора объединены общим циркуляционным контуром. Это позволяет оптимизировать процесс в части изменения распределения катализатора между реакторами, изменения температурного режима в реакторах и направления потоков сырья и водорода.

Как следует из приведенных данных, переход к варианту Б требует изменения режима процесса и иного распределения катализатора по реакторам. Существенным является снижение кратности циркуляции водородсодержащего газа и температуры в реакторах / и 2. Приведенные режимы проверены экспериментально; так, согласно данным , при осуществлении процесса с кратностью циркуляции 600 : 1 в первых двух реакторах при пониженной до 460—470 °С температуре селективность была высокой, а закоксованность катализатора в этом случае находилась в допустимых пределах. •

Результаты расчета по математической модели оптимального распределения катализатора

4 для равномерного распределения катализатора по трубам котла.

Для достижения минимального содержания кокса в регенерированном катализаторе в кипящем слое большое значение имеют температура в зоне регенерации, длительность пребывания, давление, равномерность распределения катализатора и воздуха, высота кипящего слоя и содержание металлов на катализаторе. Так„ в работе указывается, что при температуре регенерации 649—682 °С регенерированный цеолитсодержащий катализатор содержит от 0,05 до 0,20% кокса . Считается целесообразным поддерживать температуру в регенераторе каталитического крекинга равной 675°С. Это позволяет сократить расход воздуха на выжигание кокса из-за увеличения содержания окиси углерода в дымовых газах или же уменьшить концентрацию кокса в регенерированном катализаторе .

Чтобы выяснить принципы распределения катализатора по ступеням реакции, рассмотрим данные, полученные при исследовании работы реакционного блока, опытной установки каталитического ри-форминга, моделирующего заводской реакционный узел и . Расчеты, проведенные в работах и показали, что процесс мало чувствителен к распределению катализатора по реакторам, поскольку вносимые при этом изменения можно компенсировать за счет входных температур реакторов.