Псевдоожиженный катализатор в крекинг-процессе

Катализаторы современных крупнотоннажных процессов ка — талитического крекинга, осуществляемых при высоких температурах (500 — 800 °С) в режиме интенсивного массо— и теплообмена в аппаратах с движущимся или псевдоожиженным слоем катализатора, должны обладать не только высокими активностью, селектив — ностью и термостабильностью, но и удовлетворять повышенным требованиям к ним по регенерационным, механическим и некоторым другим эксплуатационным свойствам. Промышленные катализаторы крекинга представляют собой в этой связи сложные многокомпонентные системы, состоящие из 1) матрицы (носителя), [c.109]

Одной из модификаций гидрокрекинга остаточного сырья в псевдоожиженном или движущемся слое катализатора является процесс, разработанный в Институте нефтехимического синтеза АН СССР (процесс ИНХС). В отличие от описанного, давление в реакторе всего 3 МПа. При переработке тяжелого сырья (мазут, крекинг-остаток) при таком умеренном давлении не удается полностью подавить реакции уплотнения, и выход кокса на катализаторе достигает 5—7% на сырье. Для восстановления первоначальной активности катализатор регенерируют (также в псевдоожи- [c.262]

В последнее время в нефтяной промышленности особенное развитие получает переработка природных углеводородов нефти в моторные топлива при помощи каталитических процессов. Известно, что по разнообразию химических реакций и масштабам применения эта отрасль превосходит все другие процессы, связанные с катализом. Каталитический крекинг проводится на установках, в каждой из которых ежесуточно тысячи тонн нефти перерабатываются в различные иродукты с использованием сотен тонн катализатора. На установке с псевдоожиженным слоем это количество катализатора может циркулировать из реактора в регенератор и обратно 40—50 раз в день при температуре около 500 С. В 1956 г. нефтяная промышленность потребила около 175 ООО т синтетического алюмосиликатного катализатора крекинга и 100 000 т природных глин [1]. [c.11]

Приведенные выше данные позволяют выявить общие проблемы, возникающие при разработке катализаторов крекинга. При любом варианте процесса катализатор подвергается попеременно стадиям крекинга и регенерации. Во время крекинга, осуществляемого при высоких температурах, катализатор должен обеспечивать протекание сложной совокупности последовательных изотермических реакций углеводородов. Воздействие водяного пара, сернистых и азотистых соединений, а также металлов не должно снижать активности катализатора. Во время регенерации производится экзотермический выжиг углеродистых отложений для их удаления на этой стадии катализатор подвергается воздействию окислительной атмосферы, -содержащей кислород, водяной пар, двуокись и окись углерода, сернистый ангидрид, азот и окись азота. В зависимости от способа циркуляции катали--затора он подвергается действию механических нагрузок — в стационарном слое и абразивного износа и истирания — при процессах с движущимся или псевдоожиженным катализатором кроме того, при любых вариантах процесса он подвергается действию высоких температур и изменениям температуры. [c.173]

Природные катализаторы. Обычно природные глины обрабатывают серной кислотой с последующей водной промывкой и сушкой [19]. Катализатор для процессов крекинга с движущимся или стационарным слоем формуют на червячном прессе в виде таблеток, диаметр и длина которых после сушки равны примерно 4 мм. Катализатор для установок с псевдоожиженным слоем подвергают размолу и сортировке на грохотах. [c.180]

В начале 60-х годов были открыты новые свойства цеолитов (молекулярных сит) для каталитических процессов переработки нефтяного сырья. В 1962 г. учеными корпорации Мобил была разработана технология применения цеолитов в качестве катализаторов процесса каталитического крекинга в псевдоожиженном слое катализатора. Цеолитсодержащие катализаторы крекинга-это новая веха в истории развития нефтепереработки. Они позволили резко увеличить выход высокооктанового бензина из тяжелых нефтяных фракций при небольших изменениях в конструкции установки (ввод лифт-реактора). [c.170]

Реактор и регенератор находятся на одном уровне. Нагретое сырье вводят в поток регенерированного катализатора перед его входом в реактор Р-1. Частичное превращение сырья происходит еще до поступления взвеси в псевдоожиженный слой, где процесс каталитического крекинга завершается. Отработанный катализатор уходит в нижнюю суженную отпарную секцию-десорбер, где из пор закоксованного катализатора отпариваются летучие углеводороды. Отпаренный закоксованный катализатор транспортируют в регенератор Р-2 по линии пневмотранспорта воздухом, направленным в регенератор для сжигания кокса. Регенерированный катализатор возвращается в реактор, а пары продуктов крекинга с верха реактора поступают в ректификационную колонну на разделение. [c.241]

Во всех этих процессах в той или иной степени осуществляется транспортировка катализаторов и адсорбентов, их регенерация, измельчение, сушка и т.д., что приводит к образованию пыли, которая выносится в атмосферу. При проведении процессов в реакторах с псевдоожиженным слоем катализатора (каталитический крекинг, дегидрирование бутана) частицы катализатора в процессе многократного использования уменьшаются в размерах и выносятся с потоком газов. [c.33]

После того как была доказана целесообразность применения прямоточного реактора с сокращенным временем контакта, компания опубликовала проект модернизации действующих установок типа Ортофлоу Б , в которой использовался реактор с переменным направлением потока (рис. 11-30) [86]. В этой разработке процесс крекинга осуществляется не в плотном слое псевдоожиженного катализатора, а в П-образной транспортной линии. По данным компании, длительность контакта не превышает 1,5 с, поэтому цеолитные катализаторы должны быть очень активными. [c.287]

Почти любая нефтяная фракция, находящаяся при температуре крз-кинга в газообразном или жидком состоянии, может подвергаться воздействию катализаторов крекинга. Иногда с целью уменьшения содер" кания непредельных углеводородов и понижения молекулярного веса переработке подвергается даже бензин. Керосины, легкие и тяжелые газойли, кипяЩие в интервале температур 200—500°, являются обычным сырьем каталитического крекинга. На установках с псевдоожиженным или движущимся слоем катализатора иногда перерабатывают тяжелые нефтяные остатки, однако из-за высокого коксообразования и возможности загрязнения катализатора растворенными в остатке мед аллами такой процесс экономически мало выгоден. [c.454]

Регенерация катализатора осуществляется тем же способом, что и при каталитическом крекинге — выжиганием кокса в токе воздуха. Высокие коэффициенты теплопередачи при использовании псевдоожиженного катализатора имеют большое значение в процессе регенерации. Часть катализатора постоянно выводится из реактора и проходит через регенератор. Регенерация проводится при температуре 593—621° и давлении 14—17,5 ат. Выделяющееся при сгорании кокса тепло может быть использовано для получения пара или нагревания сырья, поступающего в реактор. Рабочий цикл завершается возвращением горячего регенерированного катализатора в реактор в виде псевдоожиженного потока. [c.647]

Ввиду высокой эндотермичности процесса и работы в отсутствие разбавителя-теплоносителя вначале применяли трубчатые реакторы, обогреваемые топочными газами, чередуя периоды дегидрирования парафинов и регенерации катализатора. Затем стали широко использовать системы с псевдоожиженным микро-сферическим катализатором. В них скомбинированы регенеративный принцип использования тепла и непрерывная регенерация катализатора, аналогичная рассмотренной для каталитического крекинга (глава 1). Катализатор выходит из реактора дезактивированным и поступает в регенератор, где воздухом выжигают кокс. За счет экзотермичности последней реакции катализатор разогревается и снова поступает в реактор, где выполняет дополнительную роль теплоносителя, компенсирующего затраты тепла на эндотермическую реакцию дегидрирования. В реакторах с псевдоожиженным катализатором происходит значительное перемешивание реакционной смеси, а это снижает производительность и селективность. Поэтому реактор и регенератор снабжают горизонтальными тарелками провального типа, что значительно улучшает показатели процесса. [c.468]

В современных установках для первой стадии дегидрирования парафинов используется комбинация регенеративного принципа использования тепла с непрерывной регенерацией движущегося катализатора. Катализатор выходит из реактора дезактивированным и поступает в регенератор, где кокс выжигают воздухом. За счет экзотермичности реакции катализатор разогревается и, поступая снова в реактор, служит там одновременно и катализатором и теплоносителем, компенсирующим затраты тепла на эндотермический процесс дегидрирования. Реакционные системы данного тина осуществлены в двух вариантах — с движущимся катализатором (термофор-процесс) и с псевдоожиженным слоем катализатора (флюид-процесс). Принципы их устройства были рассмотрены в гл. I при описании каталитического крекинга нефтепродуктов. Благодаря непрерывности их работы, рациональному использованию тепла и высокой производительности эти установки (особенно — флюид-процесс) получили наибольшее распространение. В реакторах с псевдоожиженным слоем пылевидного катализатора из-за его постоянного витания по всему объему аппарата происходит значи- [c.676]

На установках с порошкообразным или микросферическим алю-мосиликатным катализатором крекинг и регенерация катализатора протекают в кипящем (псевдоожиженном) слое. Этот процесс по-лучает широкое распространение вследствие того, что режим кипящего слоя позволяет упростить реакционные аппараты и систему транспорта катализатора, а также облегчает условия для соблюдения температурного режима в регенераторах. [c.1733]

Крекинг в псевдоожиженнсм или кипящем слое — крекинг-процесс, проходящий в слое мелких, легко подвижных а находящихся в турбулентном движении частиц твердого катализатора. Кииящяй или псевдоожиженный слой создается путем пропускания с определенной скоростью спизу вверх потока газа или паров через массу частиц сыпучего материала, например микросферического или пылевидного катализатора. [c.18]

В заключение следует остановиться на преимуществах гидроформинга в псевдоожиженном слое над процессом с неподвижном катализатором. По мнению ряда исследователей [31, 32, 37] эти преимущества заключаются в том, что в первом случае достигается лучшее соотношение между выходами и октановыми числами продукта за счет увеличения скорости рециркулирующего газа, уменьшения термического крекинга при предварительном подогреве и более низких температуры и давления. По данным Мак-Грата и Гилла [32], процесс гидроформинга в псевдоожиженном слое дает выходы (нри том же октановом числе продукта) почти на 2% выше, чем гидроформинг с неподвижным катализатором. [c.179]

Существует много модификаций процесса каталитического крекинга — крекинг со стационарным катализатором (установки Гудри, сайкловершен), крекинг-установка Суспензо-ид , крекинг в спускающемся сплошном слое шарикового или таблетированного катализатора (с двукратным и однократным подъемом катализатора), двухступенчатые крекинг-установ-ки, крекинг с циркулирующим катализатором, крекинг в кипящем (псевдоожиженном) слое пылевидного и микросфериче-ского катализатора (модели I, II, III, IV, установки флюид, ортофлоу) /2/. [c.3]

Применяются два варианта установок флексикрекинга (рис. 6) а) проведение крекинг-процесса в лифт-реакторе и в плотном псевдоожиженном слое катализатора б) проведение крекинг-процесса только в лифт-реакторе. В реакторах обоих типов установок предусмотрены двухступенчатые циклоны, позволяющие осуществлять быстрое разделение паров сырья и катализатора и предотвращающие деактивирующее влияние шлама на катализатор. Лифт-реактор и циклонные сепараторы могут быть как встроенными, так и выносными. [c.15]

В качестве примера перемещения зоны реакции можно привести процесс получения извести из известняка в вертикальных печах и сжигания угля в непрерывно действующих топках. К таким системам следует также отнести регенерацию катализатора процесса крекинга углеводородов, изученную Джонсоном, Фроументом и Уотсоном [29] и др. В результате крекинга углеводородов на частицах катализатора отлагается углерод. Поскольку при этом происходит непрерывное снижение активности катализатора, углерод необходимо периодически выжигать, пропуская через нагретый катализатор поток воздуха. В одном хорошо известном процессе крекинг и регенерацию проводят одновременно в двух аппаратах с псевдоожиженным слоем при непрерывной циркуляции катализатора из одного слоя в другой. В другом процессе обе реакции проводят в неподвижном слое, т. е. катализатор, не выгружая из аппарата, периодически регенерируют пропусканием горячего воздуха. Поскольку реакция сильно экзотермична, реакционная зона проходит через слой катализатора в том же направлении, что и поток воздуха, аналогично рассмотренному выше процессу обжига сульфида цинка. Одной существенной особенностью крекинг-процесса является необходимость поддержания максимальной температуры ниже определенного значения во избежание нарушения структуры катализатора и потери активности. [c.177]

Существуют два конструктивно различающихся варианта каталитического риформинга с псевдоожиженным катализатором (окись молибдена на окиси алюминия) реактор и регенератор расположены на одном уровне и регенератор расположен над реактором (ортофор-минг). Применение процесса с псевдоожиженным катализатором позволяет повысить выход целевого продукта, улучшить его качество и использовать в качестве сырья более высококипящие продукты, чем при гидроформинге (вплоть до керосина). При каталитическом риформинге с хромовым катализатором применяется движущийся шариковый катализатор — синтетический алюмохромовый гель, который при низком давлении водорода (7—14 ати) и температуре 510° обеспечивает высокую степень обессеривания и легко регенерируется при более низких температурах, чем катализатор крекинга. [c.21]

Гидрообессеривание (англ. hydrogen sweetening pro ess) — процесс гидроочистки нефтяных остатков с целью получения малосернистых котельных топлив и сырья для каталитического крекинга. Процесс протекает в реакторах с неподвижным слоем катализатора подобно гидроочистке дистиллятных фракций и в реакторах с псевдоожиженным слоем катализатора подобно гидрокрекингу. [c.46]

С повышением скорости давление газа становится равным весу частиц. В этом случае при небольшом повышении скорости газа частицы начинают отделяться друг от друга и перемещаться. Такой режим называют спокойной или нетурбулентной флю-идизацией. Дальнейшее повышение скорости газа приводит к значительно большему расширению слоя вследствие увеличения расстояния между частицами и энергичного перемешивания частиц. Наиболее быстро движущиеся частицы вылетают из слоя, а поверхность слоя напоминает кипящую жидкость. Такое состояние слоя называют турбулентным псевдоожижением или турбулентной флюидизацией. На большинстве современных установок каталитического крекинга процесс ведется при таком режиме псевдоожижения. Дальнейшее увеличение скорости приводит к появлению над кипящим слоем зоны с невысокой концентрацией частиц катализатора, уровень псевдоожиженного слоя повышается, а плотность его уменьшается. При дальнейшем форсировании подачи газа наступает режим пневмотранспорта катализатора. Если такой поток направить в сосуд с большим диаметром, то снижение скорости потока приведет к образованию относительно плотного кипящего слоя. Сыпучий материал в псевдоожиженном состоянии способен перемещаться подобно жидкости. Это его свойство используется на установках каталитического крекинга с псевдоожиженным слоем при транспортировке катализатора по трубопроводам из реактора в регенератор и обратно. При этом режим турбулентной флюиди-зации используется в реакторе и регенераторе, режим пневмотранспорта — в транспортных трубопроводах и режим спокойной флюидизации — в основном в стояках реактора и регенератора. [c.180]

В регенераторе с движущимся слоем катализатора максимальная температура регенерации 620°. В печи для регенерации катализатора типа Термофор , от которой процесс термофор получил свое наименование, может быть 10 последовательных зон, в каждой из которых катализатор находится в контакте с воздухом и охлаждающими змеевиками. По данным Хагербоймера и Ли, газ, выходящий из первой зоны, имеет температуру около 510° и содержит 2,7% кислорода. Это — зона, в которой образуется наибольшее количество водяного пара. На выходе из последующих зон как содержание кислорода в газах, так и их температура повышаются газы, отходящие из последней зоны, могут содержать от 11 до 14% кислорода, а их температура может достигать 620°. Отношение СО СОг в процессе термофор такого же порядка, как в процессе с псевдоожиженным катализатором, но в этом случае обычно желательно низкое значение отношения. Для ускорения регенерации к новым образцам шарикового катализатора добавляют небольшие количества хрома (около 0,1%). На новых установках гудрифлоу и каталитического крекинга термофор с пневматическим транспортом катализатора поддерживается более высокая скорость потока катализатора. Благодаря большому количеству и высокой суммарной теплоемкости циркулирующего катализатора значительно упрощается процесс регенерации. По этой причине печи для регенерации катализатора на новых установках могут иметь только две зоны. [c.453]

Значительно экономичнее, особенно благодаря меньшему образованию кокса и газов (которые в данном случае рассматриваются, как потери), современные процессы каталити ческого расщепления или деструктивной гидрогенизации. Эти крекинг-процессы проводят с неподвижным катализатором или с псевдоожиженным катализатором (так называемый флюид-процесс, разработанный в США). Флюид-процесс впервые был осуществлен в крупнозаводском масштабе в газогенераторе Винклера, правда не для расщепления, углеводородов, а для генерации газа из угольной пыли ( стр. 88) [c.139]

Все катализаторы крекинга подвержены деактивации, происходящей тем быстрее, чем выше активность катализатора. Потеря активности сопровождается превращениями, которые не рассматриваются в классической кинетике и катализе. Эти превращения хорошо описываются теорией ВПП с ее помощью удалось объяснить особенности каталитического крекинга, за исключением различий в селективности, при использовании экспериментальных реакторов с неподвижным слоем катализатора и промышленных аппаратов с движущимся или псевдоожиженным слоем. Теория ВПП позволяет установить схему первичных реакций при крекинге индивидуальных углеводородов, а также оцепить поведение свежего незакоксованного катализатора в начальной стадии процесса. Это открывает возможность дл изучения природы активных центров кинетическими методами. [c.116]

В книге описано производство алюмосиликатного катализатора для процессов каталитического крекинга, алюмомолибденовогй и алюмокобальтмолибденового катализаторов для процессов арома тизации и гидроочистки нефтепродуктов от сернистых соединейЧЙ. Приводятся особенности производства адсорбента и пылевидввего катализатора крекинга, используемых в псевдоожиженном слое. [c.2]

Легкость крекинга варьирует с химической природой образцов. Парафины крекируются быстрее, чем нафтены в термическом процессе, но для каталитического крекинга над кислыми окисными катализаторами наблюдается обратное. До недавнего времени каталитический крекинг признавался экономически невыгодным ввиду высокой стоимости катализатора, который аггломерировался и быстро выходил из строя, покрываясь дегтем. В последнее время новая техника — использование движущегося (псевдоожиженного) катализатора — в значительной стенени решила эту проблему. Слой движущегося катализатора состоит из частиц тонкоизмельченного твердого вещества, суснендированпых в потоке газа. С слоем обращаются, как с жидкостью. Подлежащая крекингу нефтяная фракция предварительно подогревается и смешивается с потоком взвешенного в углеводородных газах флюид-катализатора. Смесь проводится через реакционную камеру, и вслед за тем катализатор отделяется в циклон-сепараторе. Катализатор проходит через регенератор, где углистые отложения выжигаются при температуре около 600°. Алюмосиликатные катализаторы крекинга регенерируются тысячи раз без заметного ухудшения. [c.607]

Мощности первичной переработки нефти значительно увеличились в основном в результате ввода в эксплуатацию новых крупных нефтеперерабатывающих заводов. Развитие моторного парка страны, повышение требований к качеству нефтепродуктов обусловили необходимость разработки и внедрения процессов каталитического крекинга, каталитического риформинга, гидроочистки, газофракционирования, алкилирования. В 1953 г. была введена в эксплуатацию первая установка каталитического крекинга в псевдоожиженном слое пылевидного катализатора. Внедрение процесса каталитического крекирования дало увеличение производства компонентов для выпуска товарных бензинов и дизельных топлив, однако не решило вопроса повышения качества бензина. Значительное улучшение качества бензинов было достигнуто при внедрении процесса каталитического риформинга. Первые ус-Г тановки риформинга были сооружены в 1958 г. В этот период неф-теперерабатывающие предприятия развиваются в направлении кооперирования и комбинирования производства, основой которо- й го является комплексное использование сырья. Все большее значе-ние приобретают не физические, а химические деструктивные процессы. [c.17]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология