Регенерация катализатора окисления

Воздух на НПЗ и НХЗ используется для пневматических систем автоматического регулирования и разнообразных технологических целей (очистка змеевиков трубчатых печей от кокса, регенерация катализатора, окисление углеводородов и нефтяных фракций в производстве битума, различных кислородсодержащих соединений и т. д.). Расход сжатого воздуха определяется по данным, приводимым в паспортах и проектах технологических установок и объектов общезаводского хозяйства, инструкциях на приборы и оборудование. Используя собранные сведения, составляют баланс потребности в сжатом воздухе. [c.62]

РЕГЕНЕРАЦИЯ КАТАЛИЗАТОРОВ ОКИСЛЕНИЯ л -КСИЛОЛА [c.190]

Воздух на регенерацию катализатора вводится в регенератор через воздушные трубчатые коллекторы 10. Выжиг кокса проводится Б кипящем слое в режиме практически полного окисления оксида углерода в диоксид. [c.25]

При регенерации катализатора могут иметь место следующие реакции окисления компонентов кокса, проходящие с вт-делением теплоты (МДж/кг) [c.33]

Продолжительность второй ступени меньше здесь образуется около 55% сырого бензина и около 6% стабильного газа (содержащего 60% метана и этана) остаток отделяют и возвращают в процесс. Регенерацию катализатора, теряющего активность из-за отложения на нем углерода, проводят простым окислением воздухом при 500 °С (выжигание). Схема установки гидрирования показана на рис. 87. [c.247]

Метод состоит в поглощении СОг из газов регенерации катализатора в трубках с аскаритом с последующим взвешиванием их через определенные промежутки времени в ходе окисления кокса. Для регенерации катализатора имеется установка, схема которой представлена на рис. 58. [c.169]

Полнота регенерации катализатора, т. е. содержание в нем остаточного кокса, определяется исходной закоксованностью и условиями регенерации. Наиболее полная реализация всех свойств цеолитсодержащих катализаторов осуществляется при содержании остаточного кокса менее 0,05—0,10%, что достигается путем поддержания высокой температуры регенерации (650—700 °С), повышенных давлений в регенераторе, полным окислением оксида углерода в диоксид, специальным подбором конструкции регенератора. [c.110]

Являясь нежелательным продуктом крекинга, кокс тем не менее в определенных количествах необходим для поддержания теплового баланса в системе, так как его окисление в регенераторе протекает с выделением теплоты. При регенерации катализатора имеют место следующие реакции окисления компонентов кокса с выделением теплоты (МДж/кг) [c.111]

Технологическая схема процесса представлена на рис, 2.47. Сырье промывается раствором щелочи в колонне 1 для удаления сероводорода и органических кислот с целью продления срока службы катализатора, после чего поступает в экстрактор 2, где из него раствором катализатора мерокс экстрагируются низкомолекулярные меркаптаны. Раствор мерокс из экстрактора 2 подается в реактор 4, где происходит каталитическое окисление меркаптанов в дисульфиды кислородом воздуха с одновременной регенерацией катализатора. Смесь из реактора 4 проходит сепараторы 5 и 6 для отделения избытка воздуха и дисульфидов, после чего регенерированный раствор мерокс возвращается в реактор 2. Очищенное от низкомолекулярных меркаптанов сырье поступает из сепаратора щелочи 3 в реактор 7 для перевода в дисульфиды высокомолекулярных меркаптанов, не подвергшихся экстракции в экстракторе 2 и окислению в реакторе 4. В реакторе 7 сырье взаимодействует с воздухом и дополнительным количеством раствора мерокс . Смесь из реактора 7 поступает в сепаратор 8, где разделяются очищенный продукт и циркулирующий раствор мерокс . Остающиеся в очищенных топливах высокомолекулярные дисульфиды не ухудшают их эксплуатационных свойств. [c.194]

В образовании продуктов жидкофазного окисления все более важную роль отводят реакциям радикалов с нонами металлов-катализаторов. Это —реакции обрыва цепи, но при наличии достаточно быстрой стадии регенерации катализатора они становятся весомым путем образования продуктов [c.362]

В одностадийном методе окисление этилена и регенерация катализатора совмещены в одном аппарате. Чтобы избежать образования взрывоопасных смесей, ведут процесс в избытке этилена, возвращаемого затем на реакцию. Это делает необходимым применять в качестве окислителя не воздух, а технический кислород, конверсия которого в реакторе должна быть почти полной. [c.450]

В некоторых случаях углистые отложения удается удалить, пропуская через катализатор водяной пар и небольшие количества водорода. При высокой температуре в присутствии пара могут начаться разложение и крекинг некоторых углеводородов. Водород гидрирует олефиновые соединения и облегчает их удаление с катализатора. Во многих случаях, когда регенерацию катализатора и удаление углистых веществ производили окислением, катализатор следовало восстановить. Это не требуется после обработки смесью пара с водородом, что является преимуществом данного способа регенерации. [c.135]

Углерод кокса сгорает до СО и СОа, причем соотношение их в газах регенерации зависит от химического состава катализатора. При значительной концентрации СО возможно возникновение ее неконтролируемого догорания в газах регенерации, что приводит к прогару оборудования. Введение в состав катализатора небольших количеств активных катализаторов окисления (в частности, 0,15 /о хрома, считая на СггОз) устраняет образование СО. При этом возрастает, разумеется, экзотермичность горения кокса, и нужно более интенсивно отводить тепло из регенератора. В случае кипящего слоя микросферического катализатора внешнедиффузионная область достигается при значительно более высоких температурах, возможность локальных перегревов практически устраняется и целесообразно проводить регенерацию при значительно более высоких температурах — до 680—690 °С. При дальнейшем повышении температуры необратимое старение катализатора резко ускоряется. [c.229]

Эта максимальная концентрация, а также максимальное ускорение регенерации катализатора зависят от природы металла. С уменьшением окислительной способности металлов максимальная концентрация возрастает. Так, если максимальная концентрация для хрома равна 0,1 вес. %, то для ванадия она равна 0,3— 0,4%, а для молибдена и меди составляет уже примерно 0,5— 0,6 вес. %. Одновременно с уменьшением способности катализировать окисление кокса уменьшается максимальное ускорение регенерации катализатора. Наши данные позволяют расположить ис- [c.168]

Металлы, содержащиеся на поверхности катализатора, практически не влияют на скорость выжига коксовых отложений в диффузионной области и существенно ускоряют регенерацию катализатора в кинетической области. Исследованные нами металлы по степени убывания их воздействия на скорость окисления кокса в кинетической области располагаются в следующий ряд хром> >ванадий>литий>молибден, медь, натрий>железо>кобальт, никель>бериллий, магний, кальций, стронций>калий>цезий> >свинец. [c.180]

Таким образом, появление стадии окислительной регенерации значительно усложняет технологические схемы и аппаратурное оформление процессов. Она существенно влияет на их экономику, а для каталитического крекинга даже определяет рентабельность и конкурентоспособность различных вариантов этого процесса. История создания и развития таких важных каталитических процессов нефтепереработки и нефтехимии, как крекинг, риформинг, дегидрирование, гидрокрекинг и гидроочистка неразрывно связана с решением проблем окислительной регенерации используемых катализаторов. Естественно, чт0 эта стадия привлекает к себе пристальное внимание исследователей уже не одно десятилетие. Результаты ранних исследований закономерностей окисления кокса обобщены в работе [2], опубликованной 20 лет назад. С тех пор в научной литературе накоплены новые сведения по теории и практике окислительной регенерации катализаторов и назрела необходимость систематизировать и обобщить имеющийся материал, рассмотреть в тесной взаимосвязи характеристики кокса, образующегося на катализаторах, механизм и кинетику его окисления изменение свойств катализаторов при регенерации, основы промышленной технологии и аппаратурного оформления процесса. [c.4]

На рис. 2.15 показано влияние содержания различных металлов в катализаторе на время сгорания половины отложенного на катализаторе кокса. Как видно, наибольщее ускорение достигается при малом содержании металлов в катализаторе, а с увеличением их содержания эффект ускорения становится все меньше и по достижении некоторого максимального содержания металла скорость выжига коксовых отложений перестает изменяться. Это максимальное содержание, а также максимальное ускорение регенерации катализатора зависит от природы металла. С уменьщением окислительной способности металлов максимальное содержание возрастает. Так, для хрома оно составляет 0,1% (масс.), для ванадия 0,3-0,4% (масс.), а для молибдена и меди примерно 0,5-0,6% (масс.). По степени убывания воздействия металлов на скорость окисления кокса в кинетической области их можно расположить в следующий ряд хром > ванадий > литий > молибден, медь, натрий > [c.34]

Оксиды несходных металлов подгруппы железа и хрома. В состав катализаторов дегидрирования, гидрообессеривания, риформинга и ряда других входят соединения переходных и благородных металлов, которые проявляют каталитическую активность в окислительно-восстано-вительных реакциях [93]. Поэтому естественно, что уже в ранних работах, посвященных изучению закономерностей окислительной регенерации катализаторов, содержащих переходные металлы, наблюдали более высокие скорости окисления кокса по сравнению с Таковыми для некаталитического окисления углерода [3, 75]. Однако только в цикле работ сотрудников Института катализа СО АН СССР детально изучены закономерности каталитического окисления кокса на оксидах чистых переходных металлов, а также промотированных щелочными металлами [104-108]. [c.40]

Регенерация катализаторов риформинга включает следующие стадии подготовку системы к регенерации, собственно окисление кокса, хлорирование катализатора, восстановление и сульфидирование. [c.98]

Был разработан простой способ регенерации катализатора окислением углистой пленки кислородом воздуха. Работы по дегидрогепизации бутана были продолжены с испытанием на опытных установках. Работы по дегидрогенизации бутана проводились также в Физико-химическом институте им. Карпова и тоже дали положительный результат. [c.626]

Кроме окиси молибдена, весьма важны для получения ароматических углеводородов из углеводородов с открытой цепью катализаторы из окиси хрома. Некоторые особенности этого ряда катализаторов все еще остаются неясными, но уже весьма вероятно, что их поведение может быть объяснено на основе геометрических соображений. Важными особенностями, относящимися к этим катализаторам из окиси хрома, являются следующие гель СггОз, приготовленный осаждением из хромовых солей аммиаком, дает при обработке водородом катализатор высокой степени активности. При продолжительном пользовании катализатором эта активность пе сохраняется и быстро падает при регенерации катализатора окислением. Это падение активности происходит вследствие превращения СггОз в кристаллическую форму (Виссер [18]), [c.86]

На стадии регенерации из катализатора удаляются углеродистые вещества л, кроме того, катализатор, потерявший при частичной регенерации и осернении свою активность, особенно, при использовании в качестве исходного сырья лигроинов с высоким содергканием серы, подвергается окислению. Регенерация катализатора производится под давлением от 18 до 20 ати. Для предотвращения возможных нри этом взрывов установки оборудованы соответствующими нриснособленийми. [c.177]

Регенерированные алюмохромовые катализаторы обычно содержат меньшее количество шестивалентных окислов хрома катализаторы, в которых содержится только 3—5% СгаОд, приобретают вместо зеленой желтую окраску. В некоторых случаях активность таких катализаторов может быть восстановлена окислением при высоких температурах, что приводит к повышению содержания шостивалентного хрома. Наличие щелочей в катализаторе, по-видимому, способствует сохранению высокой способности к окислению. Однако относительно регенерации катализаторов этого типа до 1гастоящего времени опубликовано мало данных [1, 42]. [c.196]

Получение серной кислоты. Окислы азота служат катализатором окисления двуокиси серы в нитрозном способе производства серной кислоты. Механизм реакции включает образование нитрозилсерной кислоты последняя гидролизуется с образованием серной кислоты и регенерацией окислов азота. Реакция протекает в камерах или башнях различных типов, в которых предусмотрены устройства для охлаждения и смешения газов, что повышает их производительность. Данные о производительности разных реакторов для получения 78%-ной серной кислоты нитрозным способом приведены ниже (в кг/м сутки) [c.326]

Регенерация катализаторав путем окисления углеродсодержащих отложений — О бязательный этап гетерогенно-каталитического процесса. Осо бенно велико значение окислительной регенерации в процессах нефтей ер ера ботки и нефтехимии, где иапользуютоя высокопроизводительные гетероген- но-каталитические процессы. [c.3]

А. Я. Заитова [43, 51] связывают различие во влиянии этой величины на регенерацию катализатора с характером осуществляемого кинетического режима. По их данным, в кинетической области относительная скорость окисления кокса не за1висит от содержания кокса на катализаторе. [c.76]

Таким о.бразом, как показывают приведенные данные, вы-сжотемпературные (,дри 700—1400° С) процессы регенерации катализаторов и награва пористых монтактов исследованы недостаточно. В литературе имеются кинетические данные по окислению различных видов у)глей, а также ио окислению углеродистых отложений при низких температурах, но эти исследования выполнены В различных экспериментальных условиях и трудно сопоставимы. [c.80]

При окислительной регенерации катализаторав возможен су Щеспвенный разопрев зерна катализатора. На1пр1имер, есди тепло, выделяемое при окислении кокса, не отводится — адиабатический процесс на зерне, то так называемый адиабатический разопрев зерна ДТ,д при полном выжиге кокса можно найти из соотношения. [c.119]

В связи с переработкой остаточного сырья разработана схема двухстадийной регенерации катализатора, протекающей в двух последовательно соосно расположенных аппаратах, как это показано на рис. 5.9. В нижнем регенераторе первой ступени при частичной и недостаточной подаче воздуха сгорает основная часть водорода и незначительная часть углерода. При этом защитная оболочка из углерода кокса предохраняет ванадий от окисления и образования с цеолитом низкоплавкой эвтектики, вызывающей разрушение кристаллической структуры цеолита. Двухстадийная регенерация обеспечивает снижение содержания остаточного кокса с 0,2 до 0,05%. Благодаря этому на 3—4% увеличивается выход бензина, снижается кратность циркуляции катализатора, требуется меньший предварительный нагрев сырья. В случае необходимости температуру регенерированного катализатора можно регулировать с помощью холодильника, расположенного на выходе из верхнего регенератора. [c.130]

Платина и ее металлические сплавы являются активными катализаторами окисления углеводородов и кокса. Горение кокса на АПК и полиметаллических катализаторах протекает со скоростью на два порядка выше, чем на АСК и А12О3. Процесс идет в диффузионной области с большим тепловыделением, особенно при выгорании алкильных цепочек кокса. Во избежание местных перегревов и спекания пла-. тины процесс искусственно тормозят и проводят в три этапа, ограничивая температуру и подачу кислорода в смеси с азотом. На первом этапе выжиг ведется при температуре 250- 350 С и концентрации кислорода 0,5%, на втором этапе при 350-450 С и 1% и на третьем, заключительном этапе при 450- 510 С и 3- 5% соответственно. Благодаря ступенчатому выжигу кокса, по длине слоя и диаметру зерна катализатора наблюдается перемещение горячего пятна зоны горения. Вначале окисляются непредельные углеводороды, адсорбированные на металлических центрах,, а затем - углеводороды, оставшиеся в системе. Длительность этого "мокрого этапа зависит от тщательности подготовки системы и может колебаться от нескольких часов до нескольких дней. Второй этап обусловлен горением коксогенов и кокса, находящихся вблизи металлических центров за счет спилловера ароматизированного кислорода. В продуктах горения этих соединений образуется много воды и меньше СО2. На завершающейся сухой стадии регенерации выгорает высококарбонизированный кокс, так называемый остаточный, глубинный, бедный водородом, расположенный на наибольшем расстоянии от металлических центров и источника подачи кислорода. Уменьшить неравномерность температур в слое и одновременно интенсифицировать процесс горения кокса можно уменьшая концентрацию кислорода при одновременном повышении давления в системе и увеличивая кратность циркуляции газовой смеси. [c.166]

Образующийся при окислении углерода монооксид может доокис-ляться в газовой фазе. Гомогенное окисление СО относится к радикальным реакциям с разветвленно цепным механизмом [71, 72]. Фундаментальную роль в механизме протекания этого процесса играют радикалы ОН. Поэтому добавление к СО в небольших количествах паров воды, водорода или углеводородов приводит к снижению температуры воспламенения смеси СО и О на десятки и даже сотни градусов [71]. К сожалению, основные исследования процесса окисления монооксида углерода проведены в интервале значений параметров, не характерных для условий процесса окислительной регенерации катализатора. [c.24]

Кокс, образующийся на катализаторах по консекутивному механизму, как было отмечено р гл. 1, не однороден по своему составу. Наряду с углеродом в нем содержится водород, а в некоторых случаях присутствуют и сера, и кислород. Неоднородность состава и ст у туры кокса обусловливают его неодинаковую реакционную способность к окислению. При термическом анализе образца алюмохромового катализатора, закоксованного при обработке парами н-пропилового спирта, на, кривой изменения температуры наблюдаются два максимума [73]. Первый максимум отмечен при 285 °С, а второй, отвечающий, по мнению автора, второй составляющей кокса, приходится на 370-380 °С. В дальнейшем две отчетливо различные области выгорания кокса были обнаружены и на других закоксованных катализаторах [74, 75]. Наличие двух областей может быть обусловлено нёсколькими причинами, например неоднородностью кокса по химическому составу. Так, в одной из первых работ по изучению кинетики окислительной регенерации катализаторов крекинга наблюдали связь между скоростью выгорания кокса и его составом [76]. Исследования проводили в интервале температур 00-610 °С на образцах катализатора с различным содержанием кокса. Во всех экспериментах отмечено преимущественное выгорание водородсодержащих компонентов в начальные моменты (рис. 2.6). В дальнейшем эти результаты были неоднократно подтверждены. Ниже приведены данные по изменению отношения Н/С в коксе по мере его выжига с цеолитсодержащего катализатора крекинга [29] [c.24]

В процессе крекинга тяжелого углеводородного сырья на катализаторе отлагаются металлы, которые могут влиять на закономерности окисления кокса в регенераторе. Детально это исследовано авторами работы [94]. Установлено, что при добавлении в катализатор различных металлов качественный характер регенерации катализатора не изменяется. Однако металлы, нанесенные на катализатор, интенсифицируют выжиг кокса в начальный период по сравнению со скоростью выжига исходного ка (нлизатора. Наибольшее ускорение наблюдается на образцах, содержащих хром. За первые 25 мин на образце катализатора, содержащем 0,8% (масс.) Сг, сгорает 84% отложенного кокса, в то время как на исходном катализаторе за это же время сгорает только 52% кокса. С уменьшением содержания хрома скорость выжига кокса заметно снижается. На образцах, содержащих ванадий, медь и молибден, доля сгоревшего кокса в начальный момент времени также значительно выше, чем на исходном катализаторе, но несколько меньше, чем на образцах, содержащих хром. Так, при примерно таком же содержании металлов за первые 25 мин выгорает только 70-74% отложенного кокса. При добавлении железа, никеля и кобальта скорость регенерации исходного катализатора мало изменяется. При содержании 0,8% (масс.) железа за первые 25 мин сгорает только 66% отложенного кокса, а на образцах, содержащих 0,48-0,50% (масс.) никеля и кобальта, за то же время сгорает 55% кокса при регенерации исходного образца катализатора сгорает 52% кокса. Свинец не влияет на регенерацию катализатора. [c.33]

При регенерации зауглероженных железооксидных катализаторов в среде водяного пара происходит лишь выгорание углерода, катализатор же остается в виде фазы магнетита (рис. 2.22, кривая I). При добавлении к водяному пару кислорода выгорание углерода происходит в основном после окисления катализатора (рис. 2.22, крив ая 2). В работе [104] показано, что выгорание углерода при регенерации в паросодержащей среде также протекает каталитически по стадийному окислительно-восстановительному механизму. Лимитирующим этапом в среде водяного пара будет окисление катализатора. Добавление к водяному пару кислорода приводит к окислению магнетита, и лимитирующим этапом регенерации становится окисление кокса, при этом скорость окисления кокса существенно выще, чем в среде водяного пара. [c.42]

Установлено [104], что определяющее влияние на процесс регенерации оказывает содержание ионов Сг в исходных образцах. В каталитическом выгорании углерода наиболее активное участие принимают как раз эти ионы хрома, способные легко менять валентность между Сг и Сг и катализировать окисление углерода по стадийному механизму. С увеличением количества Сг повыщается доля ионов хрома, принимающих участие в каталитическом выгорании углерода что и ускоряет процесс регенерации. Каталитическое окисление углерода происходит при попеременном окислении-восстановлении катализатора за счет образования и восстановления высщих оксидов хрома, вероятней всего СЮ3. Добавление к Сг Оз щелочных металлов приводит к образованию хроматов этих металлов и увеличению содержания ионов Сг в образцах, что ведет к ускорению выгорания углерода. Промотирование СГ2О3 щелочными металлами увеличивает количество ионов хрома, способных легко менять валентность, и облегчает возможность восстановления катализатора при зауглероживании и окисления его при регенерации. Индукционный период регенерации при промотировании СгзОз сокращается. Возрастание концентрации щелочного металла ведет к увеличению содержания ионов Сг в катализаторе [109]. [c.47]