СТАРЕНИЕ ИЛИ ОТРАВЛЕНИЕ КАТАЛИЗАТОРА

Активность катализатора может изменяться вследствие двух основных причин из-за старения катализатора, т. е. снижения активности с течением времени независимо от нагрузки реактора, и в результате отравления катализатора веществами, содержащимися в сырье или являющимися продуктами реакции. В последнем случае уменьшение активности катализатора зависит от нагрузки реактора. [c.121]

VII. СТАРЕНИЕ ИЛИ ОТРАВЛЕНИЕ КАТАЛИЗАТОРА [c.264]

В ряде работ [61] авторы учитывают также роль диффузии, получая кинетические уравнения, более полно описывающие процесс, хотя и более сложные. В работе [62] приведена эмпирическая зависимость скорости реакции ш (м /ч на 1 м катализатора) от различных показателей процесса, учитывающая такие"факторы, как диффузия, старение и отравление катализатора [c.93]

Старение и необратимое отравление катализатора, снижающие его активность, а также потери (Катализатора за счет уноса мелких фракций с продуктами реакции и отходящими газами, обусловливают необходимость непрерывной или периодической догрузки катализатора. Этим достигается поддержание заданного количества катализатора в системе при его постоянной средней активности. В некоторых случаях интенсивность догрузки катализатора используют как управляющее воздействие в системе автоматического регулирования активности катализатора. [c.117]

Если отравление катализатора и его старение - параллельные стадии дезактивации, то [c.243]

В процессе каталитического крекинга активность катализатора со временем падает вследствие старения, неполной регенерации при отложении кокса и отравления катализатора. Однако в дальнейшем устанавливается постоянный уровень активности, поддерживаемый добавкой свежего катализатора, идущего на пополнение потерь. Этот уровень активности называют равновесным. [c.162]

Следует остановиться на явлениях отравления и старения катализаторов. Незначительные примеси некоторых посторонних веществ в реагирующих газах могут в короткий срок вызвать сильное уменьщение активности катализатора или даже полную потерю ее. Так, например, платиновый катализатор, применявшийся в контактном методе производства серной кислоты, очень чувствителен к примеси в реакционных газах даже самых незначительных количеств мышьяковистых соединений, обычно образующихся при обжиге колчедана, и при наличии их быстро теряет свою активность. Такие явления называются отравлением катализатора, и вещества, обладающие таким действием, — каталитическими ядами. Отравляющее действие ядов во многих случаях вызывается тем, что они хорошо адсорбируются на наиболее активных участках поверхности катализатора и этим выводят их из участия в реакции. [c.341]

При эксплуатации установок каталитического крекинга происходят существенные изменения качества алюмосиликатного катализатора вследствие воздействия высокой температуры, водяного пара и отравления катализатора вредными соединениями, содержащимися в сырье крекинга. Особенно это наблюдается три переработке тяжелых видов сырья. Так как изменения качества катализатора резко ухудшают показатели процесса, были проведены большие исследования по защите катализатора от старения и отравления. Было установлено, например, что для предотвращения вредного воздействия металлов можно применять два метода первый метод-очистка сырья крекинга с целью удаления металлов и других нежелательных компонентов и второй — удаление накопившихся металлов с поверхности катализатора. [c.87]

Активность катализатора может уменьшаться с течением времени независимо от нагрузки реактора. Такой процесс называется старением катализатора. Уменьшение активности катализатора в зависимости от нагрузки реактора свидетельствует обычно об отравлении катализатора сырьем или продуктами реакции. [c.153]

Здесь будет рассмотрена задача распределения нагрузок при старении и отравлении катализатора. [c.153]

Таким образом, при распределении нагрузок между реакторами с быстро падающей активностью катализатора необходимо различать два случая старение и отравление катализатора. [c.165]

По представлениям Тейлора активность катализатора обеспечивается выступами и ребрами отдельных мельчайших кристаллов, имеющимися на всякой реальной поверхности твердого тела. Атомы, находящиеся на таких выступах, слабее связаны с другими атомами катализатора, обладают ненасыщенными валентностями, и повышенной реакционной способностью. Поэтому выгоднее получать катализатор в условиях, способствующих образованию шероховатой и пористой поверхностей. С другой стороны (С. 3. Рогинский), реакционная способность катализатора зависит от его термодинамической неустойчивости. Катализаторы, полученные в неравновесных условиях, более активны. Самопроизвольную потерю активности катализаторов с течением времени — старение—можно объяснить постепенным переходом в более устойчивое состояние. На практике часто применяются так называемые адсорбционные катализаторы, приготовленные путем нанесения катализатора на специальный носитель из неактивного материала (асбест, уголь, силикагель, пемза, фосфор и др.). Адсорбционные катализаторы позволяют достичь значительной экономии дорогостоящих веществ и, кроме высокой активности, обладают повышенной устойчивостью к нагреванию и действию ядов. -Изучение влияния ядов на каталитическую активность позволило получить важные сведения о природе катализаторов. Было замечено, что встречается как обратимое, так и необратимое отравление катализаторов. Так, железный катализатор, используемый в синтезе аммиака, обратимо отравляется кислородом. Пропускание над ним, свежей смеси водорода с азотом снимает отравление и вновь делает катализатор активным. В присутствии серы этот же катализатор отравляется необратимо. В случае многоступенчатой реакции действие яда сначала приводит к устранению некоторых стадий. Например, гидрирование хлористого бензоила в бензольном растворе на платиновом катализаторе [c.271]

Изменение структуры поверхности или химического состава катализатора в процессе работы обычно понижают его активность. Наиболее резко падает активность в присутствии некоторых веществ — каталитических ядов (соединения мышьяка и фосфора, цианиды, сероводород, ацетилен, кислород и др.). Для отравления катализатора достаточно ничтожного количества ядов. Исследования показывают, что каталитические яды прочно адсорбируются на активных центрах, блокируют их и тем самым резко снижают активность катализатора. Другой эффект уменьшения активности катализатора называется старением. Старение обусловлено или процессами перекристаллизации в поверхностном слое катализатора, или отложением на поверхности катализатора продуктов, получаемых при побочных реакциях, или, наконец, изменением структуры носителя. [c.268]

Катализаторы, содержащие высококремнеземные цеолиты, позволяют перерабатывать легкие и тяжелые вакуумные газойлевые нефтяные фракции 300—500 °С и выше с минимальным образованием кокса и сухого газа и с получением высокооктанового бензина, а также ценного газового сырья для нефтехимических синтезов и сырья для производства сажи. Переработка тяжелых углеводородов нефти стала возможной благодаря большей устойчивости цеолитных катализаторов к отравлению азотистыми и металлоорганическими соединениями по сравнению с устойчивостью стандартных аморфных алюмосиликатных катализаторов. Кроме того, на кристаллах цеолита Ыа" -, Са-+- и (РЗЭ) " -ионных форм сгорание кокса начинается при температуре на ПО °С ниже, чем на матрице — аморфном алюмосиликате [84]. Это способствует более медленному процессу старения цеолитных катализаторов. [c.85]

Важнейшей причиной быстрого старения катализаторов из природного сырья является действие сероводорода. В то же время заметного влияния сероводорода на синтетические катализаторы не обнаружено. В промышленных условиях проблема отравления катализатора сероводородом приобретает большое значение. [c.51]

Спад активности катализатора (дезактивация) часто называется его утомление.м или старением. Причины этого явления различны. Чаще всего снижение активности катализатора наступает в результате отложения на его активных центрах продуктов реакции (кокса, смолы, парафинов и т. д.) или вследствие воздействия некоторых примесей в сырье, называемых каталитическими ядами. Последние особенно опасны, так как достаточно их ничтожного количества для полной дезактивации катализатора. Это заставляет весьма внимательно относиться к составу сырья. Часто для предотвращения отравления катализатора приходится исходное сырье подвергать дополнительной очистке. Действие катали- [c.200]

В отличие от авторов упомянутых работ [7, 8], которые различают отравление и старение катализаторов, в рассматриваемой книге к отравлению отнесены случаи так называемого утомления катализатора, которое напоминает эффект старения. В качестве причин утомления выделены 1) продолжительное использование катализаторов в реакции 2) высокая температура, являющаяся причиной преобладания побочных реакций, в результате которых на поверхности осаждаются углеродистые и смолистые вещества, и 3) постепенно происходящее присоединение веществ, вызывающих частичное отравление катализатора. [c.9]

Когда содержание яда в катализаторе возрастает, то активность катализатора снижается частично вследствие уменьшения неотравленной поверхности никеля и частично вследствие уменьшения кажущейся энергии активации, вызванного отравлением устьев пор. Если температура на входе остается постоянной, то концентрация окислов углерода на выходе будет возрастать, или наоборот, на входе может быть увеличена температура, чтобы поддержать постоянную концентрацию на выходе. При температурах ниже 400°-С скорость старения катализатора невелика и современные катализаторы метанирования могут выдерживать высокие температуры лучше, чем аппарат для метанирования. Из всего изложенного следует, что перегрев обычно не является причиной потери активности. [c.152]

Существенно усложняет задачу управления процессами не-стационарность, порождаемая тем, что активность катализатора уменьщается в ходе процесса вследствие отравления, старения и блокирования поверхности смолистыми веществами [4, 8, 17]. Нестационарность может также обусловливаться и другими факторами закоксованностью труб, дрейфом характеристик агрегатов и др. [c.183]

Третий тип старения катализатора, часто приводящий к полной потере его активности, вызывается отравлением. Он может состоять как и чисто химическом изменении катализатора, так и в уменьшении величины активной поверхности, вследствие того, что десорбция продуктов реакции происходит медленнее, чем адсорбция реагирующих веществ. [c.8]

Основные возможные причины дезактивации катализатора -отравление ядом, старение (разрушение активных центров, уменьшение поверхности) и закоксовывание поверхности катализатора продуктами уплотнения компонентов реакционной среды ("коксом ). [c.242]

Катализаторы синтеза углеводородов теряют активность по тем же причинам, что и катализаторы метанирования от отравления серой, отложения углерода и от термического старения. Поскольку для достижения оптимальной селективности представляется необходимой работа при низких температурах, то желательно сочетание высокой активности катализатора с продукционной селективностью. [c.257]

В настоящее время вопросам интенсификации действующего производства уделяется большое внимание. Современные сернокислотные цеха строятся производительностью 360, 540, 1000 т/сутки. При столь крупнотоннажном производстве оптимальное ведение процесса в контактном аппарате может дать существенный экономический эффект. Необходимость расчета оптимального режима возникает всякий раз при изменении входных параметров контактного аппарата - активности катализатора, концентрации исходной газовой смеси, нагрузки на аппарат. Изменение этих параметров происходит по разным причи -нам - со временем наблюдается старение катализатора (уменьшается скорость реакции из-за отравления ядами, перегревов и т,д.), в процессе эксплуатации меняются плановые задания, неполадки в печах КС также приводят к изменению параметров на входе в контактный аппарат. В каждом из указанных случаев изменения входных параметров необходимо рассчитывать оптимальный режим, т.е. такие значения температур на входе в слой катализатора, которые обеспечили бы максимальную для данных условий степень контактирования. [c.197]

Активность катализатора. Дезактивация катализатора обычно обусловливается его отравлением, старением и загрязнением. [c.394]

На основании данных, полученных при испытании пилотной установки, разработан полочный реактор с промежуточным охлаждением исходным ПГ. В реакторе катализатор распределен по полкам неравномерно минимальное количество его будет на верхней, а максимальное — на нижней. Условия работы катализатора верхней полки самые тяжелые, здесь и происходит наиболее быстрое, естественное старение катализатора (обычно без его отравления). Известно, что избыточное содержание Нг в газовой смеси тормозит гидрирование гомологов метана. Поэтому подача на верхнюю полку газовой смеси с избыточным содержанием Нг, а затем дальнейшее уменьшение его концентрации вследствие смешения с неочищенным ПГ дают возможность более равномерно распределять нагрузку на катализатор по полкам аппарата. [c.26]

Металлы — мышьяк, свинец, медь, содержание которых поел гпдроочистки очень невелико, накапливаются на катализатор риформинга необратимо. Вступая во взаимодействие с платиной металлы нарушают гидрируюш,ую-дегидрирующую функцию ката лизатора. Накопление металлических примесей приводит к посте пенному старению катализатора. Быстрое отравление катализатор может пметь место при переходе на сырье вторичного происхождения при использовании бензинов, полученных из ловушечной нефти где концентрация металлических примесей вследствие случайны причин может оказаться весьма значительной. Катализатор, отра вленный металлами, весьма быстро закоксовывается и после регене рации не восстанавливает своей активности. [c.26]

Таким образом, на установках каталитического крекинга катализатор находится в весьма тяжелых усдониях. Свежий катализатор, догруженный в установку, довольно быстро изменяет свои свойства [7, 8]. Прежде всего уменьшаются его каталитическая активность и селективность. Одной из причин ухудшения свойств катализатора является изменение его удельной поверхности, структуры пор и других физических свойств ( старение катализатора ). Другая причина — отравление катализатора, обусловленное изменением химических и каталитических свойств его поверхности. Отравление катализатора может быть обратимым. В этом случае активность катализатора после удаления каталитических ядов полностью восстанавливается. В частности, азотистые основания и коксовые отложения обратимо отравляют алю-мосиликатный катализатор — при окислительной регенерации они лолностью сгорают. При необратимом отравлении каталитические яды не удаляются на какой-либо стадии процесса и постепенно накапливаются на поверхности катализатора. Такими ядами являются металлы и их соединения, содержащиеся в сырье. Накопление металлов на поверхности катализатора приводит к увеличению образования кокса, легких газов и к уменьшению выхода бензина. В результате существенно ухудшаются технико-эконо-мические показатели процесса крекинга. [c.7]

Срок службы катализаторов зависит от ряда факторов, главные из которых — отравление и старение катализатора. Присутствие в реагирующей смеси некоторых веществ, часто в совершенно ничтожном количестве, способно понижать или полностью подавлять активность катализатора. Такие вещества получили название каталитических ядов, а само явление — отравление катализаторов. К типичным каталитическим ядам относятся соединения серы НаЗ, СЗа, С4Н43 (тиофен), тиоспирты, синильная кислота окись углерода, [c.429]

Отравлением катализатора называют уменьшение акгиьности катализатора под воздействием примесей. Физические и химл -геские свойства катализатора при его отравлении не изменяются. Старение катализаторов проявляется в уменьшении их активности вследствие изменения поверхности и структуры частиц. Старение и отравление катализаторов — основные недостатки каталитических процессов. [c.233]

В равновесном катализаторе лишь часть общего содержания металлов участвует в наблюдаемом отравлении катализаторов. Остальное количество связывается в зернах в результате спекания. Присутствие микрометалпов в катализаторе может ускорять спекание и, следовательно, термическое старение катализаторов. [c.264]

Отравление, размельчение и старение катализатора вызывают необходимость непрерывной подачи (подпитки) в сргстему свежего катализатора в довольно больших количествах—1 — 2% на сырье. [c.238]

В книге показано влияние различных факторов на старение и отравление алюмосиликатных катализаторов крекинга (аморфных и цеолнтных), а также изменение показателей процесса каталитического крекинга при дезактивации катализаторов. Описаны различные методы предупреждения старения катализаторов крекинга и способы предохранения их от отравления путем очистки сырья крекинга. Изложены способы поддержания активности катализатора на оптимальном уровне, основанные на удалении с его поверхности отравляющих металлов. Рассмотрены возможности повышения эффективности процесса крекинга путем добавления в катализатор металлов. [c.2]

При исследовании снижения селективности у катализатора в процессе крекинга было установлено, что одной из причин старения катализатора является отравление металлами. Результаты лабораторных опытов показали [64], что железо, никель, ванадий и медь, содержащиеся в некоторых видах нефтяного сырья, адсорбируются и накапливаются на катализаторе. Даже ничтожные количества (0,007 7о) этих металлов ухудщают селективность катализаторов и снижают выход бензина. Селективность катализатора в работе [64] оценивается коксовым и газовым фактором — отноще-нием выхода кокса или газа на исследуемом катализаторе к выходу кокса или газа на исходном (стандартном) катализаторе при одной и той же степени превращения. Ухудшение селективности при содержании на катализаторе перечисленных выше металлов выражается в резком повышении коксового и газового фактора. [c.148]

Нестационарность состояния катализатора может возникнуть и вследствие изменения его активности из-за отравления, старения закоксования и других причин дезактивации. В этом случае стационарная кинетическая модель дополняется описанием дезактивации и зависимостями параметров кинетической модели от степени дезактивации. Обычно принимают, что дезактивация приводит к уменьшению константы скорости реакции, так что к =акя (где к, к -текущее и начальное значения константы скорости а - фактор дезак-тива1ши). В этом случае уменьшение к (дезактивации) связано с уменьшением числа активных центров. [c.242]

Подобно отравлению, вредвым для каталитических реакций является разложение или старение" катализаторов. Это нежелательное явление сопровождается изменевием формы (микроструктуры) твердых катализаторов, с уменьшением, вплоть до полного исчезвсвевия, числа активных центров поверхвости. [c.485]

Здесь автор освещает вопрос о причинах возникновения неоднородности поверхности односторонне и не очень ясно. Согласно теории С. 3. Рогинского (Изв. АН СССР, ОХН, 14, 1945 Адсорбция и катализ на неоднородных поверхностях , изд. АН СССР, М.—Л., 1948 сб. Гетерогенный катализ в химической промышленности , Госхимиздат, М., 1955, стр. 32), неоднородность поверхности в реальных катализаторах возникает в результате неоднородного распределения микропримесей, в известных концентрациях оказывающих оптимальное промотирующее действие. Частицы (или участки поверхности), содержащие оптимальное количество микропримесей, обеспечивают минимальную энергию активации и оказываются наиболее активными. На кривой распределения числа центров по активности они образуют ко1 -тролирующую полосу , т. е. группу участков поверхности, дающих максимальный вклад в суммарную скорость реакции. На различных стадиях старения или отравления контролирующая полоса последовательно перемешается Б сторону возрастающей энергии активации, т. е. на группы все более многочисленных, но менее активных центров. [c.258]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология