ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Регенерация закоксованных катализаторов из "Массопередача в гетерогенном катализе" РЕГЕНЕРАЦИЯ ЗАКОКСОВАННЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ. [c.216] При многочисленных реакциях углеводородов на катализаторе в заметных количествах образуются углеродистые отложения, называемые коксом. К таким реакциям относятся крекинг, риформинг, гидроочистка, дегидрогенизация. Непрерывное накопление отложений приводит к столь значительному снижению активности, что возникает необходимость регенерации катализатора. Содержание кокса на катализаторе может достигать заметных величин в течение нескольких минут (каталитический крекинг, дегидрирование бутана в бутадиен) или в течение нескольких месяцев (каталитический риформинг). [c.216] Регенерация катализатора осуп ествляется путем выжигания кокса воздухом, смесью воздуха с азотом или паровоздушной смесью. Если необходима частая регенерация, то ее проводят непрерывно в отдельном аппарате. Регенерацию при этом осуществляют так же, как процесс в реакторе (т. е. в движущемся или кипящем слое). В противоположность этому в сменно-циклических процессах со стационарным слоем регенерация и реакция проводятся последовательно в одном и том же аппарате. При этом необходима стадия продувки для предотвращения образования взрывчатых смесей. Примером такого процесса является дегидрирование бутана в бутадиен по методу Гудри. [c.216] Если регенерация проводится с промежутками в несколько месяцев, то установку останавливают на период регенерации. Однако если регенерация слишком продолжительна или ее трудно осуществить в реакторе, то катализатор в реакторе быстро заменяют свежим, а регенерацию проводят в другом аппарате. [c.216] Если коэффициент эффективности при каталитической реакции 1 = 1 и катализатор однороден в отношении активности, то начальное распределение кокса по грануле будет равномерным. Если, далее, регенерация проводится при низкой температуре, то градиент концентрации кислорода по грануле пренебрежимо мал. В силу этого и при регенерации г - 1 и равномерное распределение кокса сохраняется вплоть до завершения реакции окисления. [c.217] При достаточно высокой температуре скорость реакции равна скорости транспорта кислорода. В случае сферической гранулы реакция протекает исключительно по сферической границе раздела, которая непрерывно перемещается по направлению к центру гранулы. При этом скорость реакции определяется скоростью диффузии кислорода через освобожденную от кокса оболочку. Эти факты можно наглядно продемонстрировать, если после частичной регенерации разрезать гранулу катализатора или поместить ее в жидкость с таким же коэффициентом преломления, как у гранул (например, алюмосиликатные шарики в бензоле). При этом, если регенерация лимитируется диффузией, то, согласно [369, 374], отчетливо видна темная центральная часть сферы, окруженная концентрической оболочкой белого или светло-серого цвета. При неполной регенерации наблюдается переход ко все более темному цвету в направлении центра. [c.217] Опубликованы многочисленные работы, посвященные исследованию скорости выжигания воздухом углеродистых отложений с пористых катализаторов. В них изучалась как истинная, так и диффузионная кинетика. Однако многие работы, особенно ранние, имеют существенные недостатки. В частности, не точно определялись рабочие условия реакторы не всегда являлись действительно дифференциальными. Измерения проводили в переходной области между истинной и диффузионной кинетикой. Все эти обстоятельства затрудняют интерпретацию имеющихся данных. Одним из наиболее строгих исследований являются работы Вейсца и Гудвина [370, 374, 375]. [c.217] Вернуться к основной статье