Общие вопросы дезактивации катализаторов

При организации гетерогенного каталитического процесса очень важен практический вопрос, есть ли в данной реакционной системе предпосылки для саморегулирования Для ответа на этот вопрос могут быть использованы различные экспериментальные методы, с помош,ью которых либо оценивается применимость выводов теории, либо выявляется механизм реакции и устанавливаются такие факты, как суш,ествование воздействий на дезактивацию и регенерацию катализатора в ходе реакции, поведение системы вблизи или вдали от равновесия, особенности кинетики реакций, наличие общей стадии в реакции модификации катализатора и каталитической реакции и т. п. При этом в качестве методов исследования воздействия среды на катализатор могут использоваться комбинация стационарного и нестационарного (например, импульсного) способов воздействия исследование природы промежуточных поверхностных соединений физическими методами идентификация новых состояний, возникающих в ходе каталитического процесса, и т. п. [c.300]

В последующих главах будут рассмотрены общие вопросы дезактивации катализаторов и различные механизмы этого процесса. Затем будет проведен анализ динамики дезактивации в каталитических реакторах и найдены оптимальные режимы их эксплуатации, а также регенерации катализаторов. [c.22]

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ДЕЗАКТИВАЦИИ КАТАЛИЗАТОРОВ [c.22]

Увеличение общего объема переработки нефти и вместе с тем рост доли высокосмолистых и высокосернистых нефтей выдвигает проблемы переработки значительного количества тяжелых остатков, в основном мазутов и гудронов. Вопросы гидрокрекинга этих остатков находятся в центре внимания нефтепереработчиков, поскольку загрязнение атмосферы становится все более острой социальной проблемой и она может быть решена только при условии создания процессов получения котельных топлив, содержащих не более 0,3—1,0% (масс.) серы. Хотя такие процессы уже применяются в опытно-промышленных масштабах, основная задача — задача предотвращения быстрой дезактивации катализаторов —не решена. Особое затруднение представляет в этом смысле высокое содержание металлов в нефтяных остатках. Отлагающиеся на катализаторе частицы затрудняют регенерацию, а частая замена отработанного катализатора свежим удорожает процесс. Дезактивация катализатора усиливается еще и наличием большого количества смолисто-асфальтеновых веществ в гудронах и мазутах. [c.281]

В СССР и за рубежом созданы достаточно активные промышленные катализаторы гидрогенизационных процессов нефтепереработки. Их совершенствование проводится на базе глубоких фундаментальных исследований структуры, механизма формирования фаз и их генезиса в процессе синтеза и активации, кислотно-основных свойств поверхности, природы активных центров. Полученные в настоящее время закономерности позволяют (проводить направленный синтез катализаторов с заданными свойствами для решения конкретных задач переработки того или иного сырья. Основные направления развития промышленных катализаторов на ближайшую перспективу — повышение их эффективности за счет снижения начальной температуры, процесса, увеличения межрегенерационного срока,, удлинения общего срока службы катализатора, а также снижение энергоемкости промышленных процессов. Для катализаторов гидрогенизационной переработки тяжелого и остаточного сырья большое значение будут иметь вопросы стабильности и селективности, а следовательно, вопросы механизма каталитического действия и дезактивации. Намечаемая тенденция в развитии катализаторов гидрогенизационной переработки — от универсальных катализаторов одноступенчатых процессов к системе катализаторов с выраженными функциональными свойствами. [c.194]

Увеличение общего объема переработки нефти и вместе с тем рост доли высокосмолистых и высокосернистых нефтей выдвигают проблемы переработки значительного количества тяжелых остатков, в основном мазутов и гудронов. Вопросы гидрокрекинга этих остатков находятся в центре внимания нефтепереработчиков, поскольку загрязнение атмосферы становится все более острой социальной проблемой и она может быть решена только при условии создания процессов получения котельных топлив, содержащих не более 0,3—1,0 % серы. Хотя такие процессы уже применяются в опытно-промышленных масштабах, основная задача — предотвращение быстрой дезактивации катализаторов — не решена. [c.256]

Следующие уровни классификационной схемы отражают переход от наиболее общих, глобальных признаков к специфическим особенностям отдельных причин и механизмов изменения активности. Существенным моментом является вопрос об обратимости и необратимости явления изменений активности катализаторов, который уже рассматривался выше. Здесь же отметим, что по своему характеру явления дезактивации катализаторов в основном необратимы. Исключение составляют некоторые разновидности отравления ядами, которые образуют с катализаторами непрочные соединения. [c.47]

Истинное значение ра боты А. Уилера [3.8] состоит в том, что им выявлены особенности однородной дезактивации и дезактивации устьев пор. Следует, однако, обратить внимание на то, -что этот анализ проведен в предположении постоянства во времени количества и (или) распределения яда на поверхности катализатора, т. е. степень дезактивации последнего не зависела от времени. В общем же случае, разумеется, яд или реагент, образующий поверхностный кокс, подаются в каталитическую систему с сырьем непрерывно и, как правило, при очень низких концентрациях, особенно, если это примесь в сырье. Поэтому для более полного анализа следует рассмотреть и зависимость дезактивации от времени. Кроме того, в работе [3.8] не было исследовано влияние внешнего массопереноса на, процесс дезактивации. Оба указанных вопроса рассмотрены в работе [3.25], в которой анализируются зависимости доли дезактивированного катализатора от времени при различных значениях распределения яда или дезактивирующих частиц, как для модели однородной дезактивации, так и для модели дезактивации устьев пор. В этой работе проведена параллель между моделью сжимающегося ядра для топохимической реакции между газом и твердым телом, с одной стороны, и процессом дезактивации при отравлении устьев пор, с другой. В обоих случаях с увеличени- ем времени зона движется к центру частицы, и реагирующие вещества диффундируют через эту зону прежде, чем они смогут прореагировать., [c.59]

Вопросы стабилизации поверхности, отравления и спекания весьма важны для каталитической переработки угля. Поэтому удивительно, что такое ограниченное внимание было уделено идентификации оксидных катализаторов, особенно при отнесении их к селективной поверхности. При исследовании катализаторов гидросероочистки и гидронитроочистки изучение их дезактивации ограничивалось исследованием изменений в общей поверхности и в распределении пор в объеме. Эффекты селективного отравления, спекания и возможного химического изменения активной каталитической поверхности не исследовались. Отсутствие оценки характеристик катализаторов ограничивает понимание эффектов действия промоторов на активность. [c.47]

Промышленные катализаторы всегда имеют развитую внутреннюю поверхность. Если бы это не было так, то внешняя поверхность, весьма небольшая, быстро подвергалась бы отравлению и катализатор вскоре утрачивал бы активность. Для того чтобы иметь возмоншость точно предсказать размер пор. необходимый для достия ения определенной активности катализатора, нужно создать модель пористой структуры этого катализатора. Промышленные катализаторы обладают сложной структурой нор, и поэтому, чтобы решать общую проблему определения скорости реакций и селективности реакции в порах катализатора, необходимо на основании результатов определения объема пор и величины поверхности физическими методами выбрать подходящую модель. Правильность выбора модели определяется тем, насколько хорошо экспериментальные данные но адсорбции можно связать с общей геометрической конфигурацией пористой структуры таким выражением, которое позволяет достаточно точно оценить величину поверхности и объем нор. После того как подходящая модель, характеризующая пористое вещество, выбрана, можно рассмотреть вопрос о том, как влияет диффузия в норах на кинетику химических реакций, и можно более точно определить возможность какого-либо улучшения активности или селективности катализатора в результате правильного выбора размера его таблеток или величины пор. На основании результатов определения размера пор можно сделать также и другие полезные выводы. Например, вопрос о том, будет ли водяной пар снижать активность катализатора крекинга, можно выяснить исходя из тех соображений, что если дезактивация водяным наром преобладает, то уменьшение величины поверхности катализатора сопровождается значительным увеличением радиуса нор. [c.161]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология