Потери, отравление и регенерация катализатора

Бар и Петрик [31], изучая каталитическое восстановление содержащих смолы фенолов в циклические углеводороды на трехокиси молибдена при 360 — 380°, нащли, что наиболее активным катализатором является трехокись молибдена с окисью хрома и окисью бария, взятые в соотношении 1 1 10, а лучшим носителем оказался кизельгур. Склонность трехокиси молибдена к потере активности при применении ее в условиях атмосферного давления объяснялась образованием менее активной двуокиси молибдена, а не образованием при реакции высококипящих соединений. Удовлетворительная регенерация катализатора из трехокиси молибдена достигается обработкой ее воздухом, лишь в том случае, если она применялась без кизельгура в качестве носителя. Применение аммиака в процессе регенерации приводило к отравлению катализатора, а сероводород никаких преимуществ по сравнению с водородом не дал. [c.310]

Синтетические алюмосиликатные катализаторы более устойчивы при переработке сернистого сырья. Как правило, процессы формирования структуры этих катализаторов проводят при температуре прокаливания 700—800° С. Вследствие этого при регенерации катализатора при температурах, не превышающих 650° С, заметной дегидратации поверхности не происходит. Однако при переработке сернистого сырья происходит так называемое вторичное отравление катализатора продуктами коррозии аппаратуры. В процессе каталитического крекинга при переработке сернистого сырья или сырья, содержащего минеральные соли, в связи с большой подачей пара происходит интенсивная коррозия стенок аппаратов (реакторов и регенераторов). Продукты коррозии в виде сернистого железа, окислов железа и других соединений в мелкодисперсном состоянии захватываются потоком паров или газов и переносятся на катализатор. Они прочно удерживаются на внешней поверхности гранул катализатора, проникают в его поры и препятствуют доступу паров и газов к внутренней новерхности катализатора, т. е. снижают его дегидрирующую активность. Происходит необратимая потеря активности катализатора, так как простыми физическими методами эти отложения не удается удалить. [c.19]

Удаление газообразных примесей. Очистка от газообразных примесей более сложна, чем очистка от влаги и масла. Для удаления кислорода из водорода часто используют химический метод, основанный на реакции между На и Оа, приводящей к образованию воды. Эта реакция интенсивно протекает лишь в присутствии катализаторов. Очень эффективным является палладиевый катализатор, применение которого позволяет проводить реакцию при комнатной температуре. Однако небольшие примеси углеводородов и СО приводят к потере каталитических свойств, что требует регенерации катализатора. Хорошими свойствами обладает никелевый катализатор, не подвергающийся отравлению примесями. Его недостатком является необходимость вести процесс при 300" С. При использовании каталитической очистки от катализатор должен иметь сильно развитую поверхность. Образующаяся при реакции вода удаляется обычными методами. [c.203]

Активация катализатора — это особая обработка Приготовленного катализатора для придания ему большей эффективности и большей стойкости в процессе катализа. Регенерация катализатора имеет целью восстановить каталитические свойства отработанного катализатора. Катализатор может частично или полностью потерять активность вследствие внутреннего или поверхностного отравления, или вследствие малой стабильности. В то время как активацией стремятся повысить активность катализатора и увеличить его жизнеспособность еще до употребления в каталитической реакции, регенерацией реактивируют катализатор, потерявший каталитические свойства в процессе каталитической реакции. Восстановление активности отработанного катализатора диктуется экономическими соображениями. Проблемы, связанные как с активацией, так и с регенерацией катализатора, рассматриваются при выборе катализатора для определенного процесса. Хотя каждая из этих проблем может иметь свое индивидуальное решение, в каждом каталитическом процессе они все же в известной степени связаны между собой. Способы активации не должны выпадать из поля зрения при решении технологии приготовления катализатора. С другой стороны, при выборе катализатора для определенного каталитического процесса следует всегда иметь в виду возможность регенерации использованного катализатора. [c.300]

Для восстановления активности катализатора предложен ряд способов, некоторые из них связаны с применением более или менее жестких воздействий, направленных к удалению или разрушению посторонних веществ и обновлению поверхности, подвергаемой контакту с компонентами каталитической системы. Иногда для восстановления активности травленного катализатора полезно применять химическую обработку. В некоторых случаях возникает необходимость очень частой регенерации катализатора, которая зависит от числа раз применения катализатора такая регенерация часто препятствует окончательной потере активности и отравлению катализатора до такого предела, при котором обычно применяемые способы восстановления активности оказываются бесполезными. Выбор способа регенерации зависит от типа веществ, приводящих к потере активности катализатора, от условий, при которых происходит деактивация, а также от стойкости, с которой удерживаются посторонние вещества на катализаторе. [c.304]

Потери, отравление и регенерация катализатора [c.353]

Судя по появившимся в последнее время публикациям дезактивация катализаторов привлекает повышенное внимание исследователей. В связи с этим имеется возможность более глубоко понять процессы, лежащие в ее основе. Одной из задач предлагаемой монографии является обобщение имеющихся в этой области данных. Основное внимание в ней обращено на парофазные реакции в присутствии твердых катализаторов, хотя в качестве примеров рассмотрены и некоторые трехфазные реакции. Для таких систем пока не предложена более удобная классификация механизмов потери каталитической активности, чем их деление на вызываемые спеканием, отравлением примесями И блокировкой. Эта классификация будет также использована в монографии. Там, где это возможно, изложение ведется на яшке, близком и понятном химикам-технологам. Для описания тех или иных процессов широко используются подходы, основанные на анализе математических моделей. С точки зрения автора—это наилучший способ рассмотрения сложных явлений, имеющих место в реакциях, сопровождающихся дезактивацией как отдельных гранул, так и всего реактора в целом. Исходя из этого выбрана следующая структура монографии. После общего обзора процессов, приводящих к дезактивации катализаторов, эти процессы рассмотрены раздельно применительно к отдельным гранулам или таблеткам катализатора. Далее анализируется поведение всего реактора. Особое внимание уделено оптимизации режимов его эксплуатации. В заключение рассмотрены основные особенности процессов регенерации катализаторов. [c.10]

Методы гомогенной гидратации имеют ряд недостатков, из которых основные вредность работы с ртутью (профессиональные ртутные отравления), сравнительно быстрая дезактивация катализатора, потери ртути при регенерации. Эти основные причины послужили стимулом для разработки процессов гидратации ацетилена в паровой фазе над нертутными катализаторами. В многочисленных патентах предлагались разнообразные твердые контакты, например активированный уголь с 1 % соли ртути, асбест, пропитанный хроматами, ванадатами или молибдатами, фосфорная кислота с различными добавками и др. [c.518]

Н. П. Филиппов Трудно было устранить отравление катализатора и значительные потери дорогой платины при регенерации, дорог был и спирт, и т. д. [c.408]

Срок службы катализатора в промышленном реакторе — один из параметров, который особенно сложно оценить в лабораторных условиях. Это связано с тем, что снижение каталитической активности вызывается многими факторами, которые недостаточно установлены. Так, закоксовывание поверхности контактных масс, химическое отравление, рекристаллизация, закупорка пор и другие процессы дезактивации [9, 39, 40] могут происходить по-разному в лабораторном реакторе и в промышленности. Срок службы катализатора может быть выражен 1) в единицах времени, например в секундах для катализаторов крекинга и в годах для катализаторов синтеза аммиака 2) промежутком времени между регенерациями или общей продолжительностью работы до полной потери активности 3) массой продукта, полученного за все время службы катализатора. Срок полезной службы катализатора гораздо короче отрезка времени до полной потери активности. Иногда выгодней заменить катализатор, активность которого упала до определенного уровня, на свежий, нежели продолжать эксплуатацию старого , о зависит от многих экономических факторов. На рис. 2.1 представлена экономичность службы катализатора в крупнотоннажном химическом производстве [2]. При создании нового катализатора или модификации имеющегося с целью повышения срока службы следует учитывать такие обстоятельства 1) простой при замене катализатора 2) размеры промышленного реактора 3) стоимость замены катализатора 4) потери, связанные со снижением производственной мощности и 5) сложность приготовления высокоэффективного катализатора. [c.51]

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]

Хотя теоретически катализатор находится в продуктах реакции в неизменной форме и должен при этом обладать исходной активностью, фактически большинство катализаторов подвергается изменениям в той или иной степени за счет образования соединений с исходными веществами и продуктами реакции. Такую частичную или полную потерю активности называют отравлением. В большинстве случаев исходная каталитическая активность может быть восстановлена в процессе регенерации. Если взаимодействие катализатора с исходными веществами или продуктами реакции достаточно велико, то это, естественно, может привести к перераспределению энергии в системе и явиться причиной сдвига равновесия. [c.7]

Недостатки катализатора Кучерова он сравнительно быстро дезактивировался и трудно поддавался регенерации с значительными потерями ртути. Кроме того, работа с ним небезопасна, возможны ртутные отравления обслуживающего персонала. Поэтому надо было осуществить гидратацию ацетиленовых соединений на нертутных катализаторах. В связи с этим начались поиски возможностей гидратации ацетиленовых углеводородов на нертутных катализаторах. Эти поиски начались вскоре после окончания первой империалистической войны. В 1919—1922 гг, были найдены катализаторы гидратации ацетилена в ацетальде-гид [45] 1) активный уголь, пропитанный максимально 1% окиси ртути 2) гидраты окислов алюминия и железа 3) ванадат цинка 4) соли железа с вольфрамовой, хромовой и кремневой кислотами. Одновременно с этим была показана принципиальная возможность гидратации ацетилена в ацетон [46] [c.269]

Требования к катализаторам крекинга. Хороший катализатор крекинга должен отвечать многочисленным требованиям. Первое-большая крекирующая активность, что означает значительную степень превращения газойля в высокооктановый бензин при стандартных условиях (температура, время контакта). Кроме того, катализатор не должен давать избыточного количества кокса, должен иметь низкую скорость дезактивирования и обладать способностью к полной регенерации без потери активности. Вследствие этого катализатор должен сохранять стабильность в условиях высокотемпературной регенерации в присутствии водяного пара. Катализатор должен быть стабилен к отравлению соединениями серы и азота, содержащимися в сырье. И последнее-затраты на производство такого катализатора должны быть относительно невелики. [c.16]

Активность катализатора сильно зависит от присутствия посторонних веществ, действие которых может быть двояким увеличивать активность катализатора или снижать ее. Вещества, не обладающие каталитической активностью, но увеличивающие активность катализатора, называются промоторами или активаторами. Так, например, катализаторы синтеза аммиака (Fe, Мо, W, Ni, Со) значительно активируются в присутствии тугоплавких оксидов AI2O3, MgO, СГ2О3. Вещества, способствующие снижению активности катализатора, вплоть до полной ее потери, называются каталитическими ядами. При взаимодействии ядов с катализатором образуются малоактивные продукты, не обладающие каталитическим действием. Это явление называете отравлением катализатора. В зависимости от стабильности образовавшихся продуктов отравление бывает обратимым и необратимым. При обратимом отравлении активность катализатора может быть восстановлена пропусканием свежих порций реакционной смеси. При необратимом отравлении требуется полная регенерация катализатора или его замена. [c.142]

При крекинге тяжелого сырья существуют также проблемы, обусловленные наличием в нем тяжелых металлов N1, V, Ре, что ведет к быстрому образованию отложений на внешней поверхно-tти катализатора [182]. Эти отложения интенсифицируют образо-рание кокса и легких газов, за счет чего снижается выход целевого продукта — бензина. Регенерация внешней поверхности частиц за счет истирания позволяет удалить отложения металлов, но ведет к большим потерям и удорожанию катализатора. Более экономичным методом явля ется увеличение содержания цеолита в катализаторе, так как цеолиты устойчивее к отравлению металлами, чем аморфные алюмосиликаты. Наряду с этим можно также предварительно извлечь из сырья тяжелые металлы. Хотя это и дорогой процесс, но он себя окупает. Недавно было предложено новое решение этой задачи, заключающееся в добавлении агентов, пассивирующих металлы. Пассивирующие агенты представляют собой металлоорганические комплексы сурьмы, висмута, фос- [c.51]

По характеру действия ядов процессы отравления делят на обратимые и необратимые. Отравление принято считать обратимым, если после удаления яда из реакционной смеси отравленный катализатор в контакте с чистыми реагентами через некоторое время восстанавливает свой первоначальный химический состав и первоначальную активность. В этом случае определенной концентрации яда соответствует определенная доля потери активности. При необратимом отравлении активность катализатора непрерывно уменьшается вплоть до полной дезактивации после удаления яда из реакционной среды активность не восстанавливается. Она может быть восстановлена в этом случае только после специальной обработки — регенерации (регенерируе мое необратимое отравление) или полной хюгической переработки (нерегенерируемое необратимое отравление). [c.23]

Поскольку в ходе реакции катализаторы не претерновают превращения, теоретически срок их службы неограничен. Однако в практических условиях большинство катализаторов разрушается или постепенно дезактивируется при работе и поэтому их необходимо ГЕериодически регенерировать или заменять свежими. Разрушение катализатора вызывается физическими или химическими причинами. Физическое разрушение может быть вызвано механическим истиранием или перегревом п спеканием. Механическое истирание приводит к чрезмерному увеличению потерь вследствие уноса тонких фракций газовыми потоками и резкому увеличению пвдравлического сопротивления слоя спекание ведет к изменению структуры поверхности катализатора и быстрой потере активности. Химическое разрушение является в основном следствием химического взаимодействия между веществом катализатора и соединениями, содержащимися в сырьевом потоке, с образованием стойких продуктов реакции. Причиной химической дезактивации и разрушения может быть и накопление высокомолекулярных соединений, содержащихся в исходном газовом потоке или образующихся при процессе в результате побочных реакции. Обе эти причины ведут к уменьшению числа активных центров на поверхности катализатора и падению активности катализатора. Дезактивацию под действием примесей, содержащихся в газовом потоке, называют отравлением катализатора. Постепенная дезактивация катализатора вследствие накопления отложений на поверхности и вызываемая ею необходимость периодической регенерации весьма часто наблюдается при процессах, ведущих к образованию одного или нескольких нелетучих продуктов реакции. Например, превращение сероуглерода в сероводород процессом гидрирования сопровождается образованием элементарного углерода (кокса), который необходимо периодически удалять с поверхности катализатора. [c.316]

Катализаторы работают без регенерации и без заметной потери активности до 50 дней, т. к. сернистые соединения не вызывают отравления катализаторов. На опытной установке при переработке широкой фракции (н. к. 87°, к. к. 187°) из восточ-но-тексасской нефти с комплексным катализатором (дегидрирую- [c.167]