Главная -> Словарь

Восстановления активности

Особое значение имеет эффективное проведение регенерации катализатора. Регенерация осущестгляется выжигом кокса с последующим окислительным хлорированием катализатора. Такой метод позволяет полностью восстановить активность и селективность катализатора до уровня свежего.

Температура регенерации во многом зависит от типов применяемой системы и катализатора. Так, для систем с движущимся цеолитсодержащим катализатором она равна 550;—600 °С, для систем с кипящим слоем —700—760 °С при дожиге СО в самом регенераторе. Остаточное содержание кокса на катализаторе должно быть не более 0,2—0,3% для аморфного и 0,05—0,15% для цеолитсодержащего; оно необходимо для того, чтобы восстановить активность катализатора.

Путем регенерации удается до известной степени восстановить активность равновесногб катализатора, потеря активности которо-

водный раствор НС1. Таким способом содержание хлора в катализаторе можно поддерживать в пределах 0,5—1,5% в течение всего процесса регенерации. В заключительной стадии катализатор продувают при 500—600 °С азотом или другим инертным газом, после чего восстанавливают водородом в течение 0,5—2 ч при 400—600 °С. Восстановленный катализатор нередко сульфидируют, например, обрабатывая смесью водорода и сероводорода при 375 °С и 0,7 МПа. Предлагаемый способ регенерации, по утверждению авторов, позволяет полностью восстановить активность, селективность и стабильность катализатора.

По мере работы на катализаторе откладываются кокс и сера . Активность катализатора падает. Восстановить активность удается при выжиге кокса и серы паро- или газовоздушной смесью. Обычно катализаторы гидроочистки выдерживают не менее трех регенераций без потери основных свойств. Общий срок службы от загрузки свежего катализатора до его замены — 30—50 мес.

Ранее предпринимались попытки регенерации отработан-юго катализатора непосредственно в реакторах установок !утем обработки его водяным паром, раствором фосфорной гислоты или органическими растворителями. Однако гюлно-тыо восстановить активность и селективность катализатора 1C удавалось. Кроме того, вследствие образования и уноса вободной кислоты водяным паром или растворителем возникала угроза коррозии реакторов и другого оборудования.

Вышеописанные методы реактивации катализатора О'ГК паровой конверсии мопооксида углерода путем проведения окислщтедъно-вос-становйтелыюй регенерации и -промывки горячшл конденсатом поз-. '. воляют, в определенной --степени, восстановить активность контакта. Каждый;, способ :в настоящее вредя примекяс-гея раздельно- и играет совершенно рааличную роль и не. предусма'тривает .восполнение активного компонента. -;- ".-,';. :; -. •'.' -..-•". '.

В серии опытов 5 применяли никелевый катализатор, который для глубокого «отравления» обрабатывали в течение 3 час. сероводородом при 800°. Степень превращения гексана в окись углерода над этим катализатором при 800° составляла только 28% против 65% при применении неотравленного катализатора. При температуре 1000° степень превращения над отравленным катализатором составила только 67%, а над неотравленным—80%. Эти результаты подтверждают, что при повышении температуры разница в активности между отравленным и неотравленным катализаторами становится меньше. Продувкой воздухом и водяным паром при температуре ^850° можно восстановить активность отравленного серой никелевого катализатора.

дополнительно выяснить, как будет влиять на процесс предварительного гидрирования применение широкой фракции с к. к. 360° из угольного сырья. Как показывают исследования Штица, применение такой широкой фракции вследствие наличия в последней полициклических углеводородов приводит к снижению глубины гидрирования сырья и глубины восстановления фенолов, а также к снижению степени расщепления сырья. Частично восстановить активность катализатора можно путем перехода на сырье с нормальным к. к. 325°. Активность катализатора не восстанавливается только в отношении фенолов; невидимому, в этом направлении процесс отравления катализатора проходит необратимо.

тализатор. При кратковременной работе катализатора на сырье с повышенным содержанием оснований можно еще восстановить активность катализатора, переведя его на работу с сырьем, не содержащим азотистых соединений. Тогда через некоторый промежуток времени активность катализатора восстанавливается и может быть вновь установлена та же температура, при которой катализатор работал раньше.

Для того чтобы восстановить активность катализатора, необходимо перейти на подачу осерненного сырья. Активность в этом случае восстанавливается только через 255 час. Необходимое содержание серы в сырье, поступающем на расщепление, должно быть около 0,3%.

Продолжительность полимеризации не влияет на состав сополи-. меров. Однако через некоторое время катализатор, особенно растворимый, теряет активность. Для восстановления активности катализатора можно добавлять гексахлорциклопентадиен . Таким образом удается в несколько раз увеличить срок действия катализатора. Реактивацию можно осуществить и нагреванием каталйзатор-ной системы .

Для восстановления активности катализатора его подвергают периодической газовоздушной регенерации раздельно для каждогс блока.

При контактировании с сырьем воздействие катализатора на углеводороды довольно быстро уменьшается вследствие отложения кокса в его порах. Для восстановления активности, временно потерянной из-за отложения кокса в порах, катализатор должен быть освобожден от кокса. Сжигая кокс и превращая его в газообразные легко отделяемые от катализатора продукты сгорания, восстанавливают активность катализатора. Процесс восстановления активности катализатора носит название регенерации. Образующиеся при этом газы называют газами регенерации. Они представляют собой в основном смесь нескольких газов — азота, кислорода , углекислого газа, окиси углерода и водяного пара. В противоположность газам регенерации газы крекинга состоят преимущественно из легких парафиновых и олефиновых углеводородов .

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.

Несколько отличный механизм отравляющего действия сероводорода можно предположить на хлорированных алюмоплатиновых катализаторах низкотемпературной изомеризации. Известно, что хлорированный 77-оксид алюминия способен изомеризовать парафиновые углеводороды с высокой начальной активностью даже при отсутствии платины . Диссоциативная адсорбция сероводорода донорно-акцептор-ными центрами хлорированного оксида алюминия должна снижать кислотность поверхности катализатора. Подобный характер взаимодействия H2S с поверхностью прокаленного оксида алюминия отмечался в литературе . Непрочность подобной связи обуславливает возможность восстановления активности катализаторов низкотемпературной изомери-

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 .

3.2. Возможные причины дезактивации катализаторов риформинга и методы восстановления активности .

Теоретически существует метод частичного восстановления активности катализаторов циркуляцией водородсодержащего газа с высоким содержанием водорода и без переработки сырья. Однако, практика показала неэффективность этого метода, т.к. при его выполнении скорость потребления водорода в реакциях гидрирования кокса настолько высока, что в течение 10-20 минут концентрация водорода снижается на 50-70% отн., что приводит к дополнительному закоксовыванию катализатора. Кроме того, для реализации способа требуется установка-донор ВСГ.

Таким образом, схема выполнения способа восстановления активности катализатора гидроактивированной водой будет следующей:

установки являются реактор и регенератор, в которых непрерывно циркулирует пылевидный алюмосиликатный катализатор . В реакторе нефтяное сырье подвергается каталитическому крекингу в кипящем слое катализатора, в результате чего образуются жидкие и газообразные продукты крекинга, а поверхность катализатора покрывается коксом. С увеличением количества кокса 'на поверхности катализатора активность последнего снижается. Для восстановления активности отработанный катализатор подвергается регенерации горячим воздухом при температуре кипящего слоя в регенераторе 550—580° С. Отработанный катализатор перемещается из реактора в регенератор по транспортной линии воздухом, подаваемым на выжиг кокса. Регенерированный катализатор под действием собственного веса опускается в узел смещения, .откуда транспортируется в реактор по соответствующей линии потоком сырья. На входе транспортных линий в реакторе и регенераторе установлены распределительные решетки для раздробления потоков газовой и паровой фаз на струи. Этим достигается равномерное распределение потоков, благодаря чему в кипящем слое катализатора в реакторе и регенераторе создается тесный контакт между газопаровой фазой и частицами катализатора.

Выжигание кокса в промышленных аппаратах осуществляется и в движущемся слое контактного материала. Такой способ регенерации используется для восстановления активности быстро отравляющихся катализаторов и для ввода тепла в тех случаях, когда осуществляемый химический контактный процесс сильно эндотермичен. Например, для процессов глубокого разложения углеводородов, протекающего при высоких температурах, необходимо большое количество тепла, ввод которого может быть осуществлен путем подачи в реактор потока контактного материала, нагретого за счет окисления отложившегося на его поверхности кокса.