Главная -> Словарь

Температуре катализатора

Предложен катализатор, пригодный для использования при переработке сырья, содержащего серу и непредельные углеводороды, последние — в количестве 20—70% . В этот катализатор входит значительное количество никеля на носителе, содержащем окислы кремния, алюминия, кальция и магния. Такой катализатор подвергают термической обработке при температуре 538° С и пропитывают раствором карбоната натрия, высушивают при температуре 204° С и затем снова прокаливают при той же температуре. Катализатор содержит 3,2% натрия.

Реакция протекает непрерывно при 135—190° и 35 кг/см2. При более низкой температуре катализатор мало активен, при более высокой он дезактивируется и, кроме того, образуются полимеры малого молекулярного веса. За один проход полимеризуется практически весь этилен.

Для определения количества хеыосорбированного водорода наиболее подходящим оказался меюд десорбции при программируемой температуре. Катализатор обрабатывается водородом при температуре от 400 до 500°С, охлаждается до комнатной температуры, продувается азотом и затем нагревается в токе азота со скоростью 1П°С/мин до температуры ЮОО°С . При этом получается хроматограмма, состоящая из ряда плохо разделенных пиьив. ^сли предположить, что каждому пику соответствует своя пформз" адсорбированного водорода , тогда полученная хромэтогрэмма позволяет оценить не только количество хемосорбированного" водорода , но и распределение его по энергии связи с поверхностью.

В результате исследования влияния температуры восстановления и сопоставления получаемых результатов с активностью катализаторов было показано, что водород, дисорбир;/кщийсн при температуре нагрева до 500°С, характеризует активную поверхность катализатора. Водород, десорбирующийся при Оол«о высокой температуре, вероятно сильно связан с поверхностью катализатора и не принимает участие в реакции. В связи с этим активная поверхность алюмокобадымолибде-нового катализатора по хемосорбции водорода может быть определена при следующих условиях: количество катализатора 1,0 г, обработка водородом при 400°С в течение I ч, нагрев в токе азота от комнатной температуры до 500°С со скоростью Ю°С/мин или быстрый нагрев до 500°С. Количество активных

В то же время энергия активации очень высока ; это не соответствует мнению, что массопередача является стадией, определяющей скорость. Хаммар предполагает, что заметное увеличение скорости реакции с температурой можно объяснить тем, Что при высокой температуре катализатор находится в более окисленном и потому более активном состоянии, т. е. что энергия активации связана с процессом окисления каталитической поверхности.

Перед тем как проводить дегидрогенизацию, катализатор необходимо до-восстановить в токе водорода в каталитической трубке при 300 °С . При этой температуре катализатор выдерживают 2—3 ч до прекращения выделения воды. Выгружать катализатор из трубки до полного окончания работы с ним не рекомендуется, так как при этом он часто теряет активность.

На основании своих работ но окислению парафина А. Б. Даванков я О. Я. Федотова 1157))) делают заключение, что применять катализатор при высокой температуре, т. е. выше 160 С, не имеет смысла. Наоборот, яри низкой температуре катализатор играет большую роль. Авторы указывают, что марганцевые катализаторы вызывают глубокое окисление и особенно ускоряют образование оксикислот.

Сушку и термическую обработку катализатора для удаления: из него влаги проводят при температурах до 450 °С '. Скорость нагрева и температурный предел строго контролируют, особенно если используют не инертный, а водо-родсодержащий газ. Основная влага, содержащаяся в катализаторе, удаляется при 120—150 °С. До этой температуры скорость подъема составляет 5°С в час. При данной температуре катализатор выдерживают до тех пор, пока скорость выделения воды в сепараторе составит 0,1% . Затем температуру повышают со скоростью 10—20 °С в час до 250 °С и нагревают до практически полного прекращения выделения воды.

Катализатор восстанавливают водородсодержащим газом риформинга, который содержит не менее 70 объ-емн. % Нг и не более 100 мг/м3 НгЭ. Изменение температуры во время сушки и восстановления проводят по следующему графику: до 250 °С температуру повышают со скоростью 15—20 °С в час и при этой температуре катализатор выдерживают в течение 15—20 ч; затем до 480 °С повышают со скоростью 15—20 °С в час и выдерживают в течение 4 ч; после этого снижают температуру до 400 °С со скоростью 15—20 °С в час. Во время сушки дренируют воду из всех сепараторов циркуляционной системы.

дорода, доставляемого на установку в баллонах или полученного на блоке гидроочистки в режиме автогидро-очистки по специальной инструкции. В этом случае первоначальную сушку проводят циркулирующим при 0,5—0,8 МПа техническим азотом или природным газом. Дальнейшую сушку и восстановление катализатора проводят газовой смесью, содержащей не менее 10 объемн. % Нг, при 0,7—1,0 МПа . При этом температура повышается только до 350°С и при такой температуре катализатор выдерживают в течение 4—5 ч.

На стадии подготовки установки к пуску проверяют ее на герметичность инертным газом на расчетное давление системы, кроме того, инертным газом при повышенной температуре проверяют на герметичность сушку катализатора. Сушку и прокаливание катализаторов осуществляют непосредственно в реакторах при температуре до 500 °С, при более высокой температуре катализатор осерняется . * '

Пары бензина смешивают с водяным паром и пропускают через слой катализатора при температуре на входе в слой катализатора 620° С, средней температуре катализатора 750° С и давлении 11 атм

сырье вводят в конце периода при пониженной температуре катализатора. В период ввода в конвертор газового сырья температура слоя катализатора должна быть 900— 920° С, при вводе легкого жидкого сырья — 890—910° С, при вводе тяжелого сырья — 880—900° С. Последовательная загрузка различных видов сырья позволяет избежать образования углерода в слое катализатора

Математическое описание каталитического крекинга в движущемся слое использовано для определения режимов действующей установки, максимизирующих выходы бензина и суммы светлых углеводородов. Для поиска оптимума использовали программу поиска экстремума функции многих переменных . При поиске подбирали следующие режимные показатели: производительность установки, температуру сырья на входе в реактор, температуру катализатора на входе в реактор, циркуляцию катализатора. Подбор осуществляли внутри диапазонов, определяемых технологическими ограничениями: по производительности 35—50 т/ч, температуре сырья на входе в реактор 455—490°С, температуре катализатора на входе в реактор 480—530°С и кратности циркуляции катализатора 75—110 т/ч. Результаты расчетов поиска оптимальных условий выходов бензина и суммы бензина и дизельного топлива приведены в табл. 19.

Термообработка производится горячей водой, подаваемой насосом из подогревателя под слой катализатора. Из емкости мокрой обработки вода по лотку возвращается в подогреватель 14. Скорость циркуляции горячей воды регулируется по температуре катализатора.

При поиске подбирали следующие режимные показатели: производительность установки, температуру сырья на входе в реактор, температуру катализатора на входе в реактор, циркуляцию катализатора. Подбор этих показателей .осуществляли внутри диапазонов, определяемых технологическими ограничениями: по производительности ', температуре сырья на входе-в реактор , температуре катализатора на входе-в реактор , циркуляции катализатора . Результаты расчетов поиска оптимальных условий выходов бензина и суммы бензина и дизельного топлива приведены в табл. Х-13.

Процесс осуществляется при температуре катализатора 600—750°, скорости подачи сырья 1,Очас-~\ продолжительности цикла 5 мин. и расходе водяного пара 60% на сырье. Средний выход пирогаза составляет 27,5%. бензола 8,3%, смолистого остатка 27,2%. В газе содержится 40% этилена и пропилена, соотношение которых составляет 4:1.

при измеренной температуре катализатора, и лишь спустя несколько часов приблизилась к уровню, соответствующему установившемуся режиму при повышенной температуре.

Выше уже сказано, что съем реакционного тепла можно производить как циркулирующим высокотемпературным теплоносителем, так и кипящей жидкостью, например водой. На практике осуществляются оба варианта. Однако следует иметь в виду, что по мере увеличения числа трубок в контактном аппарате с целью повышения его мощности возрастает и диаметр обечайки аппарата. Для обеспечения стабильности процесса необходимо, чтобы разность температур катализатора и теплоносителя была небольшой, примерно 20—30 °С. Это означает, что при температуре катализатора 250—270 °С температура кипящей воды составит 230—240 °С, что соответствует давлению водяного пара примерно 35—40 am. Толщина стенок обечайки и трубных плит контактных аппаратов с большим количеством трубок при этом значительно увеличивается, аппарат становится весьма тяжелым и дорогим, а изготовление его затрудняется; поэтому в большинстве промышленных процессов получения окиси этилена для съема реакционного тепла применяют высокотемпературные теплоносители, а не кипящую воду. В качестве теплоносителя используются различные высококипящие органические жидкости, например дифенил и его производные150' 164 1*8,1^ 278, 279_ теТраЛИН28°.

строгий температурный контроль за регенерацией; при этом необходимо предпринимать все меры для того, чтобы регистрируемая термопарой температура возможно больше соответствовала действительной температуре катализатора; здесь очень важно равномерное движение катализатора, распределение сырья и воздуха, борьба с дожигом окиси углерода; необходимо стремиться к тому, чтобы циркулирующий в системе катализатор был как можно более однороден по активности; тогда температура наиболее активных частиц не будет сильно превышать среднюю для общей массы катализатора температуру, и опасность их спекания уменьшится.

щается его парами и образовавшаяся спирто-воздушная смесь поступает на окисление. Если увеличить скорость просасывания воздуха, он не будет успевать насытиться парами спирта, на катализатор попадет более бедная смесь, окисление пойдет менее интенсивно. Окисление протекает только на катализаторе, и об интенсивности окисления можно судить по температуре катализатора. Скорость просасывания воздуха регулируют так, чтобы медная спираль все время оставалась накаленной .

Фирма «Nippon Shokubie Co.» запатентовала газофазный способ получения флуоренона окислением флуорена на V-Cs-K-8-ТЮ2-катализаторе на носителе SiC. При соотношении флуорен : 02 = 0.759 : 1, температуре катализатора 430°С, начальной температуре смеси реагентов 140 °С и скорости ее подачи в реактор 0.615 ч-1 конверсия флуорена 98.1 %, селективность 96 %, выход флуоренона 94.2 % .

Реакция между этиленом и водой в присутствии этих катализаторов проводится при температурах от 100 до 300° и при давлениях до 250 ат. Некоторые данные, полученные при атмосферном давлении с рядом железных катализаторов , представлены в табл. 74. Процент превращенного1 в этиловый спирт этилена определялся как в опытах, проведенных в стабильных условиях при скорости пропускания этилена 3,12 л в час на каждые 100 см3 катализатора, при объемном отношении этилен — пар 1:1,5 и температуре катализатора 200°,— так и в условиях меняющихся.