Широкопористый катализатор

Известны варианты использования катализаторов с различной пористой структурой путем послойной их загрузки [пат. Англии 2073770, США 4306964], смешением различных катализаторов [пат. США 3870623 ], созданием двухреакторной системы с использованием в реакторах катализаторов, различающихся структурой [пат. США 3830728, 4212729, Франции 2482126]. Размещение более широкопористого катализатора в первом по ходу сырья слое позволяет улучшить селективность работы загрузки катализатора. В первых слоях идет, в основном, конверсия высокомолекулярных металлсодержащих соединений с адсорбцией металлов, а в последующих слоях идут реакции сернистых соединений. Разность в поровой структуре катализаторов может быть весьма значительна. Например [пат. США 4306964], в первом слое может быть загружен катализатор основной объем пор которого приходится на поры 10-20 нм,, а в последнем 3-8 нм. Такие системы предлагаются для гидрообессеривания остаточного нефтяного сырья с высоким содержанием металлов. [c.108]

Расстояние от наружного края гранулы, мим Рис. 3.31. Распределение ванадия и никеля по радиусу гранулы широкопористого катализатора при гидрообессеривании деасфальтированных гудронов арланской нефти после различной глубины отбора дистиллятов. [c.132]

Рис. 3.32. Распределение ванадия и никеля по радиусу гранулы широкопористого катализатора при гидрообессеривании деасфальтированных гудронов из товарной смеси западносибирских нефтей.

Регенерируемость катализатора — это способность восстанавливать свои первоначальные свойства, главным образом каталитическую активность, после выжигания кокса и смолистых отложений с его поверхности. Процесс регенерации осуществляют в струе горячего воздуха при 550—600° С. В этих условиях катализатор первоначально практически восстанавливает свою активность. Однако по мере эксплуатации происходит старение катализатора, т. е. постепенное безвозвратное понижение его каталитической активности. Это объясняется тем, что отложения кокса по своему составу становятся близкими к графиту и с трудом поддаются полному выжиганию. Широкопористые катализаторы легко и быстро регенерируются. Тонкопористые катализаторы осложняют процесс выжигания кокса время регенерации увеличивается, и для ускорения процесса поднимают температуру, что вредно отражается на стабильности катализатора. [c.16]

Рис. 61. Зависимость качества гидрогенизатов при гидрообессеривании деасфальтированных остатков на широкопористом катализаторе БашНИИ НП от длительности пробега при постоянной температуре

Для увеличения отбора светлых нефтепродуктов из нефти ряд установок каталитического крекинга на некоторых нефтеперерабатывающих заводах переведен на переработку тяжелого сырья — вакуумного газойля. В связи с этим возникла необходимость улучшения регенерационной характеристики алюмосиликатного катализатора, так как при работе на тяжелом сырье регенерационная характеристика катализатора с тонкопористой структурой ухудшается. Необходимо, чтобы катализатор был широкопористым, т. е. в нем преобладали крупные поры радиусом 40—50 А и более. Широкопористый катализатор по сравнению со стандартным алюмосиликатным катализатором имеет более низкую насыпную плотность, меньшую удельную поверхность (250—300 м г) и увеличенный размер пор. Пористая структура алюмосиликата зависит от глубины синерезиса чем глубже синерезис, тем меньше насыпная плотность и больше ширина пор. Скорость синерезиса возрастает с повышением температуры и увеличением pH золя и среды. [c.89]

Широкопористый катализатор имеет следующие характеристики насыпная плотность 0,60—0,62 г]см , удельная поверхность 280 м /г, индекс активности 36,5—37,0%, индекс стабильности 27 — 28%, механическая прочность при испытании в эрлифте 8—9%. Он лучше регенерируется 90% отложившегося кокса выжигается двое быстрее, чем у стандартного катализатора. [c.90]

Для молекул сырья крупного размера необходимо использовать широкопористые катализаторы, молекулы же меньших размеров могут крекироваться над поверхностью тонкопористых катализаторов. [c.14]

Прн крекинге газойлевых фракций над тонкопористыми ка- тализаторами выход газа значительно выше, чем при крекинге над широкопористыми катализаторами, так как в тонких порах катализатора идет распад бензиновых углеводородов с образованием газообразных углеводородов. [c.14]

Для каждого процесса может быть подобрана некоторая оптимальная пористая структура зерен катализатора, определяемая соотношением скоростей химических превращений и диффузий веществ, участвующих в данном процессе. Для реакций с участием веществ малого молекулярного веса, ведущих в условиях реакции к стабильным целевым продуктам, целесообразно применять катализаторы с большой удельной поверхностью и, следовательно, с сильно развитой системой пор малого диаметра. Повышение молекулярного веса реагентов или продуктов реакции приводит к понижению скорости их диффузии, вследствие чего для проведения быстрых реакций требуются более широкопористые катализаторы, поверхность которых обычно невелика. [c.175]

Поскольку главная трудность при непосредственном гидрообессеривании или гидрокрекинге остатков - быстрая дезактивация катализатора, разрабатывается процесс и соответственно катализатор для деметаллизации сырья. Деметаллизацию на широкопористом катализаторе изучали для нефтяных остатков, содержащих 140-700 мл н 1. Выход катализатора составлял 94%, содержание металлов - 20 млн К При этом расход катализатора на ступени гидрообессеривания снижался в три раза. [c.203]

Количество и состав отложений на катализаторе находится в тесной зависимости от условий процесса и места отбора образца дпя анализа из слоя. Анализ изменения показателей качества катализатора >ш выполнен при гидрообессеривании ДАОзс. Свежий образец широкопористого катализатора (400 см ) загружался в реактор четырьмя равными порциями, которые после опыта выгружались раздельно (рис. 3.13). Опыты дпя наработки образцов катализатора проводились при давлении 14,7 МПа, объемных скоростях подачи сырья 0,5-2,0 ч" 370—420 С, объемное отношение водород сырье = 1000 л/л длительность каждого опыта 300 ч. [c.119]

На процесс синерезиса влияют, в первую очередь, температура и характер среды. Все этапы мокрой термической обработки катализатора определяют пористую структуру его, а, следовательно, и такие характеристики как активность, избирательность и механическую прочность. При прочих равных условиях повышение температуры от 40 до 65° С при синерезисе приводит к увеличению удельного объема пор и снижению насыпного веса катализатора. В литературе приведены данные по влиянию температуры синерезиса на различные характеристики катализатора. Влияние температуры синерезиса на активность, удельную поверхность и плотность катализатора приведены на рис. 121—123. Из рис. 121—123 можно заметить, что падение активности катализатора с ростом температуры симбатно уменьшению удельной поверхности его. Падение удельной поверхности с температурой, цо-видимому, вызвано появлением пор большего размера. Уменьшение активности с температурой синерезиса менее интенсивно, чем уменьшение удельной поверхности. Эта объясняется тем, что удельная активность широкопористых катализаторов выше тонкопористых, так как в последних сказывается внутридиффузионное торможение. Пористая структура оказывает влияние и на стабильность катализатора. Замечено, что широкопористые [c.235]

Каталитический крекинг — типичный пример гетерогенного катализа реакции протекают на границе двух фаз твердой (катализатор) и газовой или жидкой (сырье). Поэтому решающее значение имеют структура и поверхность катализатора. Алюмосиликатные катализаторы вследствие своей пористости обладают высокоразвитой поверхностью—в среднем 150—400 однако установлено, что активная поверхность их может быть при этом значительно меньше. Величина активной поверхности связана с размерами пор катализатора если диаметр некоторой части пор меньше среднего диаметра молекул сырья, то естественно, что поверхность этих пор не будет использована. Однако в мелкие поры будут поступать продукты разложения, которые подвергнутся дальнейшим превращениям и вызовут излишнее коксо- и газообразование. Поэтому при крекинге тяжелых видов сырья рекомендуются широкопористые катализаторы. Для некоторых катализаторов в табл. 24 указан средний диаметр пор. [c.149]

Для этой цели в наибольшей степени подходят широкопористые катализаторы на основе модифицированного оксида алюминия, содержащего в ряде случаев добавки оксида кремния. [c.254]

В том случае, если деметаллизация применяется как отдельная стадия процесса, для этой цели используют специальный широкопористый катализатор с большой площадью поверхности, что позволяет адсорбировать значительную часть металлов, а также других вредных примесей. [c.304]

Процесс регенерации проходит три стадии. В начальный период окисление кокса протекает на поверхности катализатора при относительно низких температурах. Далее при более высоких температурах выжиг кокса начинается из пористой структуры катализатора и заканчивается выжигом глубинного кокса, отложившегося во внутренних полостях цеолита, входящего в катализатор. Чем широкопористее катализатор, тем быстрее и полнее будет удаляться кокс. [c.47]

Относительная роль этих явлений различна для катализаторов с различными поровыми характеристиками факт р проницаемости значительно сильнее влияет на результативную константу скорости реакции катализаторов с меньшими размерами устьев пор, а в широкопористом катализаторе его влияние значительно меньше. [c.66]

Рис. 2.11. Зависимость качества гидрогеииэатов прн гидрообессеривании деасфальтированных остатков яа широкопористом катализаторе БАШНИИНП от длительности опыта при постоянной температуре (продолжительность опытов 1200 ч температура 380°С давление 15 МПа объемная скорость подачи сырья 04 Ч 1 кратность подачи ВСГ 1000 л/л сырья)

Катализаторы КГ-3 и КГ-4, синтезированные на основе оксида алюминия с широкопористой структурой (рис. 3.5), обладают более высокой активностью и стабильностью при гидрообессеривании остаточного сырья. Общая длительность работы широкопористого катализатора КГ-3 с обеспечением 63%410й степени обессеривания ДАОарл при подь-еме температуры в реакторе на 25 °С составила 4700 ч против 2200 ч у уэкопористого катализатора. [c.108]

Основной вывод из этих работ — наибольшим изменениям подвергаются микропоры с радиусом до 10 нм. По мере отработки катализатора их объем снижается, причем в большей степени в начальный период времени работы. Уменьшается и объем акропор, но в меньшей степени. Исследования изменения пор по всей шкале их изменений Гфи различной степени отработки широкопористого катализатора приведены в [35]. [c.131]

По изменению концентрации азота в смеси в результате адсорбции (.дцсорбционный пик) рассчитывалась степень заполнения поверхности азотом по времени адсорбции. По мере отработки катализатора снижается скорость адсорбции азота (рис. 3.38). Если для 75%-ного заполнения внутренней поверхности свежего образца узкопористого катализатора требуется 1,4 мин, то для образцов, проработавших на остаточном сырье в течение 100, 427 и 1660 ч, требуется 1,95, 2,35 и 3,3 мин соответственно. Скорость адсорбции на катализаторе, характеризующемся более широкопористой структурой, значительно больше, чем на образце катализатора с узкопористой структурой и меньше изменяется при отработке катализатора 75% внутренней поверхности заполняется азотом на свежем широкопористом катализаторе за 0,8 мин, а на проработавшем 8000 ч за 0,95 мин по сравнению с 1,4 мин для свежего узкопористого катализатора. Одновременно в процессе переработки остаточного сырья происходит снижение удельной поверхности и активности катализатора, вызванное отложением кокса и металлов на внутренней поверхности гранул (рис. 3.39). [c.137]

Сравнение темпа дезактивации узкопористого и широкопористого катализаторов показывает, что широкопористый каталюатор в процессе переработки остаточного сырья дезактивируется значительно медленнее. Изучалось изменение фактора проницаемости этих катализаторов по мере отработки (рис. 3.40). Фактор проницаемости узкопористого катали- [c.137]

Обозначеи>1я 1-5 см. на рис. З.ЗЬ 6 - широкопористый катализатор после 1250 ч работы на деасфальтированном гудроне. [c.138]

На первый взгляд здесь имеется некоторое несоответствие с предложенным выше объяснением для уэкопористого катализатора проницаемость широкопористого катализатора больше, т. е. большее количество коксообразующих компонентов может проникать вн"утрь гранулы а изменение внутренней поверхности меньше. Однако это кажущееся не соответствие объясняется следующим образом. В узкопористом катализаторе имеются очень мелкие поры, создающие большую поверхность, которые легко закрываются в процессе работы либо полностью, либо блокируется только вход в эти поры. Это существенно изменяет поверхность катализатора. В широкопористом катализаторе таких пор относительно меньше, а более крупные поры забиваются не так быстро. Кокс в основном откладывается на стенках, и пора остается доступной для азота, который н адсорбируется на покрытых коксом стенках пор. В результате поверхность широкопористого катализатора изменяется [c.138]

Установлено, что количество кокса, выгоревшего с, 1 кг широкопористого катализатора № 7 при одинаковом режиме регенерацреи, на 20 % больше, чем № 6, несмотря на меньшее время пребывания его )1 регенераторе. Так, [c.226]

Необходимо отметить такию меньшую стабильность каталитической активности широкопористого катализатора, что, по-видимому, можно объяснить меньшей механической прочностью скелета гел>г (табл. 13). Абсолютная активность тонкопористого катализатора нил е, чем у широкопористого, что, вероятно, обусловлеРЕО недоступностью части пор да/ке для молекул легкого сырья. Оптимальным для крекирования керосииогазойленьсх фракций является катализатор, имеюш ий пористую структуру типа катализатора № 3 с максимальным содержанием пор радиусом до 2,0 нм. [c.230]

Проведена серия опытов крекинга фракции, выкинаюш,ей в пределах 350—500 °С, из бакинских парафинистых нефтей лри температуре 450 °С и скоростях подачи сырья 0,7 1,0 и 1,5 ч- . Эффективность исследуемых катализаторов оценивалась по общей глубине разложения сырья, выходам газа, кокса, автобензина, дистиллята дизельного топлива и суммарному выходу светлых продуктов крекинга (табл. 14), а также по качествам этих продуктов (табл. 15). Из табл. 14 видно, что уменьшение скорости подачд сырья сопровождается увеличением общей глубины разложения для широкопористого катализатора от 65 до 70,9 %, для средненористого — от 70,0 [c.230]

Ре (I) FeO + NiS с добавками Сг, Ъп (II) М+Со+Мо Приведены более подробные данные о комбш иро-ванном способе переработке нефтяных остатков ( м.з ),. Содержание серы в бензине и реактивном топливе 0,27%, в дизельном топливе 0,67%, в остатке 1,04% Продолжение исследований по прямой гпдроочистке хайфинской нефти (см.з в). Делается вывод о необходимости предварительного удаления асфальтенов и применении широкопористых катализаторов 396 [c.86]

При переработке остатков и тяжелых нефтей с содержанием металлов более 500 мг/кг деасфальтизация растворителем в качестве стадии подготовки сырья неэффективна. Поэтому создаются перспективные процессы каталитической гидродеасфальтизации и гидродеметаллизации. Фирмой Чиёда кемикл энжиниринг (Япония) разработан процесс эй-би-си, представляющий собой разновидность ГК и направленный на селективное расщепление асфальтенов. Для процесса создан широкопористый катализатор, обладающий очень высокой устойчивостью к отравлению металлами и обеспечивающий одновременно глубокую конверсию асфальтенов и деметаллизацию. В зависимости от спроса на продукты предлагается несколько вариантов комбинации процесса эй-бн-си либо с последующей деметаллизацией растворителем,, в результате которой получается деасфальтизат с минимальным содержанием металлов и асфальтенов, либо с процессом ГОС, либо с висбрекингом. [c.120]

А. С. Эйгенсон с соавторами [157] показал, что длительность работы катализатора при одной и той же глубине, обессеривания деасфальтизата, полученного в процессе Добен из гудрона высокосернистой арланской нефти, существенно зависит от размера микропор. Сырье — деасфальтизат (Добен) плотность — 993 кг/м при 20°С н. к. — 287°С, до 500°С —33% (об.) содержание (% масс.) серы — 4 асфальтенов — 0,9 ванадия — 0,015 никеля— 0,006 коксуемость (по Конрадсону) — 10,6%. Режим гидрообессеривания температура — 400 °С, объемная скорость подачи сырья —0,5 ч-, соотношение водорода и сырья — 1000 л/л. В качестве катализаторов использованы специально синтезированные авторами широкопористые катализаторы КГ-3 и КГ-4 (табл. 32) с высокой стабильностью в отношении реакций деазотирования и [c.255]

Длительность работы катализатора с содержанием серы 1,5% (масс.), т. е. при 63%-ной глубине обессеривания, составляет для катализаторов КГ-3 и КГ-4 2900 и 3200 ч, против 1100 и 1600 со-ответственно для КГ-1 и КГ-2 промышленный катализатор АКМ работает всего 1100 ч. Длительность работы широкопористого катализатора КГ-3 при подъеме температуры на 25 °С равна 4700 ч (6,5 мес.) против 2200 ч (3 мес.) для промышленного катализатора. Интересно отметить, что катализатор фирмы Standart Oil of Indiana при переработке мазута с 0,0235% (масс.) V и Ni активен в течение 4,5 мес. По другим данным, за рубежом цикл работы катализатора на промышленных установках для остаточного сырья аналогичного типа достигает 6 мес. [c.256]

Иногда слой широкопористого катализатора размещается в том же реакторе, что и основной катализатор гидрообеесеривания (первый слой по ходу сырья). Такая схема применена в процессе Резид-Н08 . Один из вариантов этого процесса предусматривает замену катализатора деметаллизации в 2 раза чаще, чем катализатора гидрообеесеривания. [c.304]

Следовательно, даже если отношение к к1 будет велико (что предпочтительнее), отношение наблюдаемых скоростей может быть значительно меньше, поскольку оно зависит от корня квадратного из к к . Поскольку, однако, гидрирование диенов идет на гладких поверхностях с большими константами скоростей, чем гидрирование ацетиленовых углеводородов, то при осуществлении этих конкурирующих реакций на пористом катализаторе более быстрая реак1да (с к- ) будет замедляться диффузией в узких порах сильнее (в у раз), чем более медленная реакция (с к ), т. е. при переходе от внутрикинетической во внутридиффузионную область селективность катализатора в отношении конкурентного гидрирования ацетиленовых соединений в присутствии диенов возрастает (тем сильнее, чем больше размер зерна катализатора и меньше его поры). Напротив, такой переход нежелателен для смеси этилен + ацетилен, так как на алюмопалладиевом широкопористом катализаторе именно ацетилен быстро и селективно гидрируется в этилен. [c.93]

Существуют и уже внедрены в производство (США) методы деасфальтизации нефтяного сырья с высоким содержанием асфальтенов, серы и тяжелых металлов. Предложен, например, способ с использованием в качестве растворителя п-гексана (объемное отношение растворитель сырье = 9 1). Деасфальти-рованный продукт гюдвергают далее гидроочистке с широкопористым катализатором на первой стадии и узкопористым катализатором - на второй. Для сырья с содержанием в нем металлов более 200 мг/мл предложен способ уменьшения их концентрации посредством предварительной обработки его Н3РО4 (в атмосфере азота) и последующей деасфальтизации сначала металлы концентрируются в асфальтеновой фракции, которую затем отделяют с помощью растворителя. [c.84]

Строительство установки по производству катализаторов началось в 1941 г. и завершилось в 1942 г. С 1943 г. начато освоение производства и выпуск таблетированного катализатора "Никель на кизельгуре", а в сентябре 1951 г. было закончено строительство первой в СССР промышленной катализаторной фабрики по производству синтетического алюмосиликатного катализатора. В декабре 1951 г., несмотря на ряд серьезных технических трудностей, производство достигло проектной мощности, и коллектив выполнил государственный план. Много сил и энергии в достижение этой победы вложил первый начальник фабрики, опытный нефтепереработчик В. С. Новокшенов. В 1956 г. Уфимская катализаторная фабрика первой перешла на получение широкопористого катализатора. Работниками катализаторной фабрики УНПЗ Л. И. Осипенко, М. Г. Михайловой, П. С. Ковтуненко и А. Д. Алферовым был подобран технологический режим и [c.10]

Скорости образования и отлохений кокса во внутренних зонах катализаторов мало различаются для узко - и широкопористых катализаторов, но благодаря меньшей скорости закупорки устьев пор широкопористый катализатор в 4 - 5 раз дольше сохраняет эффективность. [c.66]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология