Главная -> Словарь

Закоксовывание катализаторов

яние на закоксовывание катализатора. На тиновом катализаторе: рис. 10.3 и 10.4 показано влияние числа углеродных атомов н — парафиновых, на — фтеновых, ароматических углеводородов и средних температур кипения узких бензиновых фракций на закоксовывание катализатора рифорМИНГЭ при Давлениях 0,1 А~ н-парафшы; Б- аромати-и 1,0 МПа, установленное М.Б. Левинтером ческие; '~ ^-ксилол; 2-с сотрудниками.

обычно в последнем реакторе вследствие высокого содержания в реакционной среде ароматических углеводородов и более жесткого режима риформинга. Чтобы выровнять закоксовывание катализатора по реакторам, на некоторых моделях установок риформинга в последний реактор подают дополнительно часть ВСГ, в результате отношение водород:сырье составляет щ входе в первый реактор 3 — 5:1, а в последний — 9-12:1.

Причинами увеличенного количества крошки в потоке катализатора могут быть чрезмерное закоксовывание катализатора, попадание воды в регенератор из-за разрыва труб змеевика водяного охлаждения, повышение температуры в регенераторе, недопустимо высокие скорости движения дымовых газов в пневмоподъем-никах и т. д. Если содержание кокса на регенерированном катализаторе превышает 0,4%, то выключают подачу в реактор паров сырья, не прекращая регенерации катализатора. Реактор включают только при содержании кокса на катализаторе, выходящем из регенератора, не более 0,1—0,2%. Усиленное образование крошки возможно также при попадании воды в регенератор. В этом случае следует прекратить подачу сырья в реактор и воздуха в регенератор и принять необходимые меры.

Сырье каталитического крекинга должно обладать низкой коксуемостью , т. е. содержать немного полициклических ароматических углеводородов и смолистых веществ, вызывающих быстрое закоксовывание катализатора. Кроме того, в сырье должно быть обеспечено низкое содержание металлов, способ-' ных дезактивировать катализатор. В настоящее время разрабатывают способы предварительной деметаллизации сырья. Зольность сырья крекинга обычно находится в пределах 0,006—0,007 % .

Известно, что величина снижения октанового числа риформата зависит, в первую очередь, от количества кокса, отлагающегося на катализаторе. При риформинге одной и той же бензиновой фракции степень дезактивации катализатора не зависит от того, за счёт каких параметров процесса произошло закоксовывание катализатора. Обращает на себя внимание, что скорость дезактивации в начальный период существенно выше, чем на протяжении всей дальнейшей его работы. По этой причине, с целью снижения общего уровня содержания кокса на катализаторе, целесообазно в начальном этапе работы установки перерабатывать более узкую фракцию 80-160 °С.

В то же время, при слабой активности кислотной функции скорость реакций с участием иона карбония, включая дегидроизомеризацию и дегид-роциклизацию, недостаточно велика, что, в свою очередь, должно вести к увеличению образования углеводородов С^ -С4 и к снижению выхода ри-формата, т.е. к снижению селективности поцесса. Активность кислотной функции катализатора риформинга в основном определяется наличием на его поверхности хлора. При этом вполне закономерно ставится вопрос какое же конкретное содержание хлора должно поддерживаться на поверхности катализаторов риформинга, как алюмоплатиновых, так и новых би- и полиметаллических. Проведенные нами исследования показали, что для алюмоплатинового катализатора АП-64 оптимальное содержание хлора находится в пределах 0,55-0,65 % мае. Потеря хлора ниже 0,55 % приводит к значительному снижению активности и стабильности катализатора, при превышении оптимума наблюдается резкое увеличение гидрокрекинга углеводородов, падение выхода риформата, быстрое закоксовывание катализатора. Для полиметаллических платино-рений-кадмиевых катализаторов оптимальное содержание хлора, как показали наши исследования, находится на уровне 0,9-1,0 % мае. Регулирование содержания хлора на поверхности катализатора во время его эксплуатации служит технологическим приёмом, использование которого, наряду с обычными параметрами процесса, делает возможным получение высоких выходов высокооктанового бензина или ароматических углеводородов.

При подаче на установку в качестве сырья тяжёлых нефтяных фракций закоксовывание катализатора происходит очень быстро. Основные признаки попадания тяжёлого сырья :

Закоксовывание катализатора играет важнейшую роль в процессе каталитического риформинга. При нормальном ходе эксплуатации кокс накапливается на катализаторе постепенно, однако, кривая его накопления имеет не прямолинейный характер .

Глубина очистки бензиновых фракций от серы и других примесей, а также стабильность работы катализатора, зависят от температуры процесса, парциального давления водорода, объёмной скорости подачи сырья и от соотношения водород:сырьё. Рабочий диапазон температур находится в интервале 300-380°С. В начале рабочего цикла устанавливается минимальная температура, обеспечивающая заданную глубину очистки сырья. Несвоевременное повышение температуры ускоряет закоксовывание катализатора, не увеличивая сколько-нибедь существенно глубины очистки. Кроме того, при высокой температуре на катализаторе с высокой активностью протекают реакции дегидрирования, что приводит к повышению содержания олефи-нов в гидрогенизате, при этом взаимодействие олефинов с сероводородом с образованием меркаптанов приводит к дезактивации катализатора рифор-минга.

ции дегидрирования и гидрирования. При небольших дозировках и относительно непродолжительном воздействии отравление серой обратимо. При длительном воздействии сернистых соединений происходит закоксовывание катализатора, и для восстановления его активности требуется окислительная регенерация.

Давление. Глубина превращения увеличивается с ростом парциального давления водорода, при этом уменьшается закоксовывание катализатора и растет расход водорода.

ния . Для процесса каталитического крекинга характерно закоксовывание катализаторов по механизму консеку-тивных реакций.

2.5. Влияние фракционного состава сырья на закоксовывание катализаторов риформинга .

4. ЗАКОКСОВЫВАНИЕ КАТАЛИЗАТОРОВ РИФОРМИНГА .

5. Скипин Ю.А.г Фёдоров А.П. Закоксовывание катализаторов риформинга на промышленных установках. "Химия и технология топлив и масел", 1984, N 7, Москва, "Химия".

4. ЗАКОКСОВЫВАНИЕ КАТАЛИЗАТОРОВ РИФОРМИНГА ................ 50

С точки зрения технологии процесса важное значение имеют реакции, вызывающие образование на поверхности катализатора углеродсодержащих отложений — кокса. Закоксовывание катализаторов риформинга является основной причиной снижения их активности и селективности.

катализаторы в процессах каталитического крекинга, модифицирования алюмоплатиновых катализаторов каталитического риформинга и гидрогенизационных процессов) удалось уменьшить закоксовывание катализаторов, повысить селективность, стабильность и достичь практически полной глубины превращения сырья за один проход.

2. Буянов Р. А. Закоксовывание и регенерация катализаторов дегидрирования при получении мономеров СК.-Новосибирск: Наука, 1968. 64с.: ил.

3. Буянов Р. А. Закоксовывание катализаторов.-Новосибирск: Наука, 1983. 207с.: ил.

Снижение активности и селективности катализаторов риформинга вызвано главным образом побочными реакциями, приводящими г к образованию на их поверхности'1 бедных водородом углеродсодер-,, жащих отложений, которые- обычно называют коксом. Одновременно, закоксовывание катализаторов приводит к значительному сокращению продолжительности реакционного периода. Влияние отложений кокса на свойства катализаторов, применяемых в процессах превращения углеводородов, химическая природа таких отложений, механизм образования кокса и ряд других, относящихся сюда вопросов, явились предметом многих исследований . Ниже будут рассмотрены некоторые данные и зависимости, характеризующие процесс отложения кокса на бифункциональном алюмоплатиновом катализаторе в условиях риформинга. Чтобы сохранить необходимую последовательность изложения, мы обсудим в следующей главе вопрос о влиянии металлических промоторов на процесс коксообразования.

91. Grenoble D. С. — J. Catalysis, 1979, v. 56, № 1, p. 32. 92. Буянов P. A. Закоксовывание катализаторов. Новосибирск: Наука, 1983. 207с. 93. Буянов Р. А., Танатаров М. А. — В кн.: Научные основы технологии катализаторов. Вып. 13. Новосибирск, 1981, с. 67. 94. Wolf Е. Е., Alfani F. — Catal. Rev. Sci. Eng., 1982, v. 24, № 3, p. 329—371. 95. Barbler J., Marecot P., Martin N. et al. — In: Catalyst Deactivation. Amsterdam: ElsevierSci. Pub!., 1980, p. 53. 96. PareraJ. M., Figoli N. S., Traffano E..M. — J. Catalysis, 1-983, v. 79, № 2, p. 481. 97. Коган С. Б., Подклет-нова Н. М., Бурсиан Н. Р. — ЖПХ, 1983, т. 56, с. 1884. 98. Иванов Е. Ю., Герасимов К. Б., Болдырев В. В. — ДАНСССР, 1981,т. 258, № 5, с. \l54.99.MerionP.G., De Pauvo R. P., Froment G. F. — Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev., 1979, v. 18, № 2, p. 110. 100. Delannay F., Defosse В., Delmon B. et al. — Ind. Eng! Chem. Prod. Res. Dev., 1980, v. 19, № 4, p. 537. ' *