Окислительная регенерация катализаторов

Многие установки гидродоочистки нефтяных масел имеют три параллельные взаимозаменяемые технологические линии для одновременной раздельной доочистки трех масел разной вязкости. Эти линии обслуживаются общей секцией очистки циркуляционного газа от сероводорода, а также общей системой для проведения периодической окислительной регенерации катализатора. [c.52]

В условиях риформинга и особенно окислительной регенерации катализатора платина постепенно рекристаллизуется, кристаллиты платины укрупняются и число активных центров гидрирования-де- [c.254]

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]

Рис. 2.4. Схема автоматизированной установки для исследования закономерностей окислительной регенерации катализаторов

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]

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ КАТАЛИЗАТОРОВ [c.63]

Эмпирические модели полезны для инженерной практики и могут служить для решения некоторьк задач моделирования [46]. На их основе изучены многие закономерности окислительной регенерации катализаторов, оценены порядки реакции по главным реагентам, получены данные по энергиям активации. В то же время мало изучена кинетика образования и взаимопревращения продуктов выжига кокса. Причина заключается в том, что исследователей интересовали в первую очередь закономерности удаления кокса. [c.65]

Рис. 4.1. Границы кинетической области окислительной регенерации катализатора при начальном содержании кокса 2 и 10% (масс.)

Анализ результатов, полученных с помощью квазигомогенных моделей, показывает, что разработка такого существенно нестационарного процесса, как окислительная регенерация катализатора, должна быть ориентирована на двухфазные модели, т.е. на раздельный учет материального и теплового балансов для твердой фазы (катализатора) и газового потока. Поэтому наиболее совершенные модели, используемые для расчета выжига кокса в слое катализатора, учитывают существование двух фаз и процессы диффузионного переноса [150, 162]. Неотъемлемой составной частью такой модели слоя является нестационарная диффузионная модель зерна катализатора, аналогичная (4.13). Переносы тепла и вещества в газовой фазе обычно рассматриваются либо в приближении идеального вытеснения [162], либо с учетом процессов диффузии [150]. Из сравнения результатов этих двух работ видно, что приближение идеального вытеснения является достаточно корректным описанием процессов переноса в газовой фазе. [c.84]

Теоретическую оптимизацию процесса осуществляют на основе его кинетической модели. Для окислительной регенерации катализатора кинетическая модель процесса задается уравнениями (4.6). Существенная особенность регенерации-зависимость скорости выжига кокса и изменения состава газовой фазы от относительной удельной поверхности коксовых отложений-5 = (4с/9 ) = Методически оптимизация процесса окислительной регенерации идентична решению подобной задачи для нестационарных процессов с изменяющейся активностью катализатора Поэтому в исследованиях были использованы методические подходы, разработанные авторами работы [171] при решении задач теоретической оптимизации конкретных промышленных каталитических процессов, характеризующихся падением во времени активности катализаторов. [c.93]

Для регенераторов с неподвижным слоем катализатора основная задача-обобщение и систематизация существующих подходов для разработки математической модели и на их базе-определение условий, при которых становится корректным то или иное упрощение полной модели. Для регенераторов со сплошным движущимся слоем необходима Дальнейшая апробация двухфазной диффузионной модели при расчетах режимов работы аппаратов различной конструкции одно-, двух- и трехзонных. Для регенераторов с псевдоожиженным слоем приемлемые варианты модели практически необходимо разработать заново. Надежным фундаментом для такой разработки является кинетическая модель процесса и модель выжига на уровне зерна. Однако в любом случае разработка должна быть ориентирована на двухфазные модели, т. е. на раздельный учет теплового и материального балансов для твердой фазы (катализатора) и газового потока. По-видимому, иные подходы вряд ли будут успешными для такого существенно нестационарного процесса, как окислительная регенерация катализаторов. [c.97]

Регенерация катализаторов гидроочистки. Процесс окислительной регенерации катализаторов гидроочистки включает следующие стадии [187] [c.103]

Рис. 5.6. Схема окислительной регенерации катализатора одностадийного дегидрирования бутана

Процесс окислительной регенерации катализаторов, будучи одной из важнейших и необходимых стадий многих процессов, непрерывно раз-видается и совершенствуется. Наибольшее внимание исследователей привлекали процессы регенерации катализаторов крекинга, которые быстро закоксовываются в основном процессе. Такое положение естественно, так как показатели процесса крекинга сильнее других зависят от того, насколько быстро и качественно проведена регенерация катализаторов. Именно поэтому регенерация указанных катализаторов изучена наиболее глубоко как с точки зрения понимания механизма и химизма процесса, так и в плане разработки теоретически обоснованных кинетических моделей, методов расчета и оптимизации регенераторов. В то же время успехи в исследовании окислительной регенерации алюмохромовых катализаторов дегидрирования, которые также быстро коксуются, менее значительны. [c.134]

Установки этого типа в настоящее время получили наибольшее рсспространение среди процессов каталитического риформинга б( нзинов. Они рассчитаны на непрерывную работу без регенерации в течение 1 года и более. Окислительная регенерация катализатора производится одновременно во всех реакторах. Общая длительность простоев установок со стационарным слоем катализатора состав — Л5 0Т 20 — 40 суток в год, включая цикл регенерации и ремонт [c.192]

Процесс разработан с целью получения высококачественных дизельных топлив [137. 138] и был реализован на дооборудованной типовой установке гидроочистки дизельного топлива Л-24н6 Рязанского НПЗ. В качестве катализатора использован сероустойчивый модифицированный галогеном катализатор гидроочистки. Эта особенность катализатора обусловила наличие в технологической схеме установки (рис. 4.12) узлов осушки сырья и циркулирующего газа, а также обработки катализатора галогенсодержащими соединениями с целью поддержания его каталитической активности на постоянном уровне. Унос галогена из катализатора связан с наличием в системе паров воды, попадающих преимущественно с сырьем. Жесткие условия процесса гидроизомеризации температура проведения процесса 420 °С и проведение периодической окислительной регенерации катализатора при 550 °С способствуют удалению галогена из катализатора в виде НС1, в результате чего снижается изомеризующая активность и усиливается коррозия технологического оборудования. [c.125]

Через каждые 12 месяцев предусмотрена окислительная регенерация катализатора гидроочистки ГК-35 газовоздушной смесью при даьлении [c.154]

Непрерывный процесс над стационарными катализаторами — нерегенеративный каталитический риформинг. Окислительная регенерация катализатора в реакторах этих установок не предусмотрена (например, первые промышленные установки платформинга фирмы Universal oil Produ ts). [c.45]

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]

Окислительная регенерация катализаторов селективного гидрирования АГМО, АП-15 проводится одновременно с регенерацией катализаторов риформинга прн температуре, ие превышающей 400 °С, без изменения технологической схемы циркуляционного тракта. [c.196]

Закономерности образования кокса на катализаторах рассматриваются в объеме, необходимом для анализа закономерностей процесса окислительной регенерации. Для более подробного ознакомления авторы отсылают читателя к монографии Буянова P.A. [3]. В связи с отсутствием новых данных при рассмотрении некоторых вопросов окислительной регенерации катализаторов крекинга использованы результаты, опубликованные одним из авторов ранее (Масагутов Р. М. Алюмосиликатные катализаторы и изменение их свойств при крекинге нефтепродуктов,-М., Химия, 1975. 272 с.). [c.4]

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]

Окислительная регенерация катализаторов-процесс нестацио-нарньш, поскольку содержание кокса на катализаторе во времени снижается. Более того, сложный характер изменения в течение выжига скорости удаления кокса (см. рис. 2.12, гл. 2) не позволяет использовать различные упрощающие квазистационарные приближения. Удаление кокса, согласно кинетической модели (4.6), есть результат отрыва атома углерода с внешней поверхности коксовой гранулы в процессе образования оксидов углерода на 2, 3 и 5-й стадиях химического превращения. Происходящая при этом перестройка внешней поверхности за счет обмена поверхность-объем гранулы (стадии 6 и 7) изменяет во времени содержание водорода и кислорода в объеме коксовых отложений. Тогда изменения кокса на катализаторе и объемных компонентов 2о и описываются следующими уравнениями материального баланса [c.68]

Достижения в исследовании и промышленном осуществлении окислительной регенерации катализаторов с длительным циклом работы в основном процессе еще скромнее. Об этом можно судить не только по чи Jty публикаций, но и по тому, что в промышленности, как правило, такие катализаторы выдерживают не более трех или четырех регенераций, а катализаторы крекинга подвергаются многим десяткам и даже сотням циклов реакция-регенерация, прежде чем они потеряют активность. Подобное положение лишь частично объясняется тем, что на катализаторе накапливаются яды, не удаляющиеся в результате окисления. Важную роль играет и то, что реализованные в промышленности условия регенерации еще далеки от оптимальных. Необходимость более [c.134]

Несмотря на значительные успехи в изучении и осуществлении реге-неращщ катализаторов крекинга, работы в этом плане далеки от завер-щения. В ближайшей перспективе при исследовании процесса окислительной регенерации катализаторов необходимо решить следующие основные задачи. [c.135]

Таким образом, если изменение каталитических свойств платинового катализатора риформинга в реакционном периоде обусловлено главным образом коксоотложением, то в процессе окислительной регенерации оно связано в значительной мере со спеканием платины. Исходя из этого, можно прийти к заключению, что восстановление активности подвергнутого окислительной регенерации катализатора рнформинга требует прежде всего редиспергирования платины с целью восстановления ее дисперсности [c.88]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология