Многослойный катализатор

За последнее время в промышленных условиях на многослойных катализаторах, работающих под давлением — 8 кгс/см (0,8 МН/м ), при тщательной очистке газов и температуре конверсии 900 °С удалось довести степень конверсии аммиака до 96%. С увеличением давления повышается и оптимальная температура конверсии. Однако следует иметь в виду, что с повышением температуры и давления сильно возрастают потери платины. [c.352]

На рис. 234 показана колонна непрерывного гидрирования органических продуктов, работающая под высоким давлением 32 МПа. Корпус 5 колонны представляет собой вертикальный сосуд высокого давления в многослойном рулонированном исполнении. Внутрь корпуса вставлена насадка 3 из титана, состоящая из четырех царг. В царги загружен катализатор 2 (платинирован- [c.249]

Рис. 45. Распределение объемов катализатора И потоков водородсодержащего газа в про-мышленном многослойном адиабатическом реакторе гидрокрекинга

Одним из таких аппаратов является многослойный адиабатический реактор, в котором охлаждение между ступенями достигается посредством теплообменников. Такие реакторы широко применяют при окислении ЗОг. Реактор состоит из нескольких последовательно соединенных заполненных катализатором камер, которые работают яри адиабатическом режиме. Следовательно, в каждой камере температура повышается в направлении от входа к выходу, что конечно, противоречит идеальному режиму. Однако путем охлаждения газа, выходящего из каждой камеры, его температуру удается значительно понизить перед поступлением в следующую камеру. Короче говоря, ступенчатое изменение температур в рассматриваемой системе рассчитано а приближении к оптимальной температурной последовательности, как это показано на нижней кривой рис. 34, где в качестве координатных осей приняты степень превращения и температура (вместо объема и температуры). Чем больше число ступеней, тем ближе рабочие характеристики системы приближаются к оптимальным характеристикам, предсказываемым теорией. [c.149]

II полустатическом режимах защитным фильтром, из многослойной частой сетки или металлокерамики должен быть снабжен только пробоотборник. При протоке по жидкой фазе этими фильтрами нужно снабжать выходное отверстие из аппарата. В случае катализатора в виде зерен направляющий диффузор вокруг мешалки конструктивно несколько изменяется. [c.69]

Рис. х-4. Распределение объемов катализатора и потоков водородсодержащего газа в промышленном многослойном адиабатическом реакторе гидрокрекинга а — промышленный вариант, б расчетный оптимальный вариант цифры внутри секций — объемы катализатора в цифры на стрелках — доли подаваемого водородсодержащего газа. [c.362]

Аппараты без циркуляции катализатора применяют в том случае, когда катализатор не требует непрерывной регенерации. Такого типа аппараты могут быть просто емкостными, например, как на рис. Vn.5, либо разделенными на секции. Секционирование осуществляется либо перфорированными перегородками, либо многослойным рядом колосников. Секционированные аппараты значительно более эффективны, так как в них улучшается массообмен и устраняется осевое перемешивание.Однако конструкция секционных аппаратов сложнее, а сами секционирующие элементы подвергаются повышенному истиранию. [c.270]

Рекомендации по выбору эквивалентных материалов при создании многослойных моделей (слои катализатора с инертной [c.32]

Сравнивая показатели реактора нестационарного способа и оптимальные режимы работы многослойных реакторов, можно заключить следующее. При давлении 30 МПа в нестационарном режиме средний за цикл выход аммиака в одном слое катализатора примерно соответствует выходу аммиака в колонне с 2—3 адиабатическими слоями. Это достигается за счет лучшего приближения в одном слое к теоретически оптимальным условиям синтеза, что и видно на диаграмме г — Т (см. рис. 10.1), где показана линия ведения процесса в нестационарном режиме. [c.215]

По числу слоев аппараты делятся на одно- и многослойные. Ниже будет дана подробная характеристика обоих классов реакторов КС. Все реакторы, одно- и многослойные, могут иметь постоянные слои катализатора, в которых зерна находятся в течение продолжительного срока работы, измеряемого месяцами или годами без регенерации и нестационарные слои, в которых зерна катализатора заменяются для регенерации непрерывно или через малые периоды времени. [c.110]

Для многослойных реакторов определяют необходимое время контакта для каждой полки и суммируют общее количество загружаемого катализатора. [c.260]

Кинетические уравнения идеального вытеснения применяют для расчета однослойных, многослойных и трубчатых реакторов с фильтрующими слоями катализатора [2, 3, 5, 11—13, 32, 65—67], а также для реакторов с организованным (заторможенным) кипящим слоем [3, 68—69]. Реакторы с движущимся катализатором [2, 70— 72] и с потоком взвеси катализатора [9, 72] обычно рассчитывают также по формулам идеального вытеснения. Кроме того, формулы (11.35) — (II-41) применяют для расчета реакторов периодического действия. [c.46]

Реакция (11,231) в промышленных условиях осуществляется в контактных аппаратах. Такой аппарат представляет собой многослойный каталитический реактор с встроенными между слоями и выносными теплообменниками, предназначенными для отвода реакционного тепла. На рис. 16 приведена схема распространенного на химических заводах пятислойного контактного аппарата с поддувом свежего газа после первого слоя катализатора. [c.95]

Другим примером адиабатического многослойного реактора с промежуточным теплообменом является полочная колонна синтеза аммиака с охлаждением посторонним теплоносителем (рис. 9). В этой колонне катализатор разделен на шесть слоев, между которыми располагают змеевики. Через змеевики прокачивают под давлением дистиллированную воду, которая охлаждает покидающую слой [c.27]

В промышленных условиях эта реакция осуществляется в контактных аппаратах, представляющих собой многослойный каталитический реактор с встроенными между слоями и выносными теплообменниками, предназначенными для отвода реакционного тепла. Основное применение в сернокислотной промышленности получили схемы контактных узлов, работающих по методу одинарного (одностадийного) контактирования (рис. 23) и по методу двойного контактирования и двойной абсорбции (рис. 24). Последний метод предполагает организацию двухстадийного контактирования. На рис. 24 представлена схема (3+ 1), первая стадия которой включает первые три слоя катализатора, а вторая — последний слой в реакторе. Каждая из стадий контактирования завершается абсорбцией 50з. Разделение процесса окисления на две стадии с последующей абсорбцией ЗОз способствует увеличению скорости реакции (IV,73) на заключительной (второй) стадии вследствие значительного снижения эффекта торможения реакции продуктом ЗОз.что позволяет достичь более высокой степени превращения ЗОг в 50з по сравнению с получаемой при одностадийных схемах контактирования. [c.141]

Для многослойных реакторов теория приводит, таким образом, к двум различным классам программ — для оптимального проектирования и для определения оптимального режима первые заменяют в своих областях прежние методы проб и ошибок, а вторые по-преж-нему используют обобщенную поисковую технику. Для трубчатого реактора такое разделение не требуется. Принимая за оптимизируемую величину отношение концентрации продукта на выходе к объему катализатора и заканчивая интегрирование, когда достигается необходимая концентрация продукта при проектировании или когда достигается имеющийся объем катализатора при оптимизации режима, можно в обоих случаях использовать одну и ту же программу. [c.177]

Восстановление катализатора в многослойном конверторе с промежуточным охлаждением осуществляется различными способами. Наиболее типичная процедура состоит в следующем [c.209]

Реакции образования спиртов Сг—Се в большинстве своем сильно экзотермичные, и важной особенностью процесса является надежный отвод и утилизация выделяющегося тепла. При больших мощностях установок для оптимального регулирования температуры катализатора предпочтительно применение адиабатического многослойного реактора с промежуточным охлаждением. Изменяя режим процесса и состав катализатора, можно регулировать содержание спиртов Сг—Св в получаемой смеси в пределах 15—50% (масс.). Содержание воды в спиртовой смеси колеблется от 5 до 35% (масс.), ее удаление, а также очистка спиртовой фазы осуществляются с помощью экстрактивной и азеотропной перегонки. Аналогичный процесс разработан в Италии, где он реализован на крупной опытнопромышленной установке. [c.116]

Основными реакционными аппаратами являются адиабатические реакторы — пустотелые аппараты, заполненные одним слоем катализатора. Встречаются также политропические реакторы — многослойные аппараты со встроенными адиабатическими секциями, [c.296]

Современный способ синтеза. метанола основан на процессе, в котором реализована многослойная загрузка катализатора в реакторе, а охлаждение протекает за счет секционного ввода холодного газа (рис. 7.10). [c.124]

Рис. 3.22. Типичный характер изменения температуры в многослойной системе 31,сорбент-катализатор при десорбции окисляемых органических примесей в потоке горячего воздуха на начальном (1) и заключительном (2) этапах десорбции

В многослойных реакторах внутренний слой сделан из высококачественной нержавеющей стали толщиной 13-19 мм. На внутренний корпус навивают еще несколько слоев высокопрочных сталей - углеродистых или низколегированных толщиной 6-13 мм. Применение многослойных реакторов позволяет сократить расход высоколегированных сталей и упрощает технологию изготовления этих аппаратов. Внутреннее устройство реакторов зависит от типа процесса. При стационарном состоянии катализатора его размещают на решетках несколькими слоями. Такой реактор сходен по конструкции с многосекционными реакторами гидроочистки. [c.78]

Многослойные фильтры находят применение в стеклянных реакторах при исследовании каталитических процессов методом кипящего слоя . Катализатор располагают в реакторе поверх фильтра, а газ под давлением подают снизу через фильтр. В этих условиях, особенно при работе с катализатором, состоящим из очень мелких гранул, фильтр должен иметь минимальное сопротивление и в то же время не забиваться катализатором. Обычно [c.78]

При переработке сырья с повышенным содержанием металлов процесс ЛГК проводят в одну или две ступени в многослойном реакторе с использованием трех типов катализаторов широкопо — ристого для гидродеметаллизации (Т — 13), с высокой гидрообессе — ркБающей активностью (ГО—116) и цеолитсодержащего для гидрокрекинга (ГК —35). В процессе ЛГК вакуумного газойля можно пс лучить до 60 % летнего дизельного топлива с содержанием серы 0,1 % и температурой застывания —15 °С (табл. 10.23). [c.238]

Одноступенчатый процесс гидрокрекинш вакуумных ДИС-.. тиллятов проводится в многослойном (до пяти слоев) реакторе с несколькими типами катализаторов. Для того, чтобы градиент темпере тур в каждом слое не превышал 25 °С, между отдельными слоями катализатора предусмотрен ввод охлаждающего ВСГ (квенчинг) и установлены контактно —распределительные устройства, обеспечивающие тепло— и массообмен между газом и реагирующим ПОТС ком и равномерное распределение газожидкостного потока над слоем катализатора. Верхняя часть реактора оборудована гасителями кинетической энергии потока, сетчатыми коробками и фильтрами для улавливания продуктов коррозии. [c.239]

Лэлагодаря правильной организации теплообмена в промышленных реакторах синтеза аммиака на выходе из аппаратов достигается концентрация аммиака от 13 до 15% при давлении 300 ат. Это значительно выше, чем возможно при адиабатическом процессе, даже в случае равновесия. Аналогично организован процесс окисления двуокиси серы (см. рис. Х1-9)г температура регулируется при помощи внутреннего или внешнего теплообмена (рис. Х1-10). В настоящее время окисление ЗОа проводят в многослойных контактных аппаратах с промежуточным охлаждением между слоями катализатора.—Дсп. ред.] [c.362]

Среднетемпературная конверсия бензина может проводиться в трубчатом реакторе при многослойной засыпке его катализатором (см. табл. 30, № 4, 5). Первый слой катализатора в четыре раза больше по объему, чем второй. Активность катализатора верхнега слоя строго контролируется. Содержание никеля в нем составляет [c.46]

В целом механизм коксообразования (по Мейерсу) выглядит следующим образом. Первой стадией процесса является образование на активных металлических центрах ненасыщенных промежуточных соединений, представляющих собой моноциклические олефины и некоторое количество бицикличес-ких полиолефинов. Образовавшиеся соединения частично полимеризуются в полициклические с несколькими двойными связями в молекуле (т.н. кокс) и частично мигрируют через газовую фазу к активным кислотным центрам, на которых в результате крекинга образуются новые ненасыщенные углеводороды, в т.ч. и склонные к поликонденсации. Таким образом, на активных центрах катализатора происходит многослойное образование углеродистых соединений, приводящих к дезактивации. [c.77]

Применение рассматриваемых методов расчета представляет большой интерес для многослойных реакторов, например реакторов платфор/минга, гидрокрекинга, гидроизомеризации и т. л. В таких реакторах катализатор располагается в нескольких последовательно расположенных слоях, причем имеется возможность различных вариантов регенеращии с подачей всего количества кислорода в первый слой или с его распределением между слоями. Большое число возможных вариантов практически иоключает определение оптимального режима при экспериментальном исследовании, и выбор между различными вариантами регенерации может быть сделан только методами математического моделирования. [c.156]

Нужно также подчеркнуть, что катализаторы гидрогени-зационных процеосов, которые обыч,но располагают в многослойных реакторах, содержат значительные количества кокса. Поэтому их регенерация требует подачи в начале процесса малых количеств кислорода во иэбежание перегрева- зерен катализатора и связанного с ним снижения каталитической активности. Лишь после удаления 30— 50% кокса начинают медлеино повышать ковцеитрацию кислорода так, что обыч- [c.156]

Бартоломе и Крабец рассчитали многослойный адиабатический реактор для равновесной реакции НаО+С0 — На+СООни рассмотрели зависимость между превращением и входной температурой, влияние старения катализатора на степень нревращения, а также возможность увеличения нревращения путем наилучшего распределения катализатора по нескольким слоям с промежуточным охлаждением реакционной смеси. Они пришли к выводу, что если температура на входе выбрана правильно, отклонение от оптимального распределения катализатора в двухслойном реакторе оказывает лишь незначительное влияние на конечную степень превращения. Расчет оптимального распределения катализатора довольно прост, если имеется необходимая и надежная информация. Строго говоря, такой оптимум действителен только для заданных состава сырья и нагрузки реактора. Так как на работающей установке эти условия могут меняться, очень важно выяснить возможность оптимизации при измененных условиях. [c.215]

Тот же процесс Кюхлер проанализировал для адиабатического многослойного реактора. В табл. 8 показаны оптимальные условия прп двух нагрузках реактора, отличающихся в 2,7 раза. Очевидно, оптимальное распределение катализатора в обоих случаях отлп-чается незначительно, что очень выгодно, так как во время работы установки объемы реакторов не могут быть изменены однако входные температуры необходимо значительно изменять. [c.216]

В табл. 7. и приведены показатели производства реа]стивного и дизельного топлива при одноступенчатом гидрокрекинге под давлением 15 МПа. Прсщесс гидрокрекинга вели на установке, состоящей из трех реакторов, имеющих внутренний диаметр 2,5 м, общую высоту. 33,3 м, ТОЛЩИНУ многослойной стенки 260 мм. Масса одного реактора составляет 420 т Распределение объема катализатора по зонам реакю-ра следующее 7,5 15,4 21,6 27 37 м . [c.191]

Внутри корпуса аппарата имеется стакан, в котором размещаются внутренние устройства и катализатор. Корпус аппарата многослойный рулонированиый. В пространство между корпусом и стаканом снизу подается холодный водород. Корпус может иметь внутреннюю гильзу из стали 1Х18Н10Т. С целью контроля и продувки пространства между гильзой и стенкой корпуса имеется контрольная система. Контроль температур в реакционных зонах осуществляется тремя многозонными термопарами, а стенки корпуса — наружными термопарами. [c.393]

Воспользуемся общей схемой, изложенной в предыдущем разделе. В данном случае, в качестве подсистемы 5i выступают N слоев катализатора, а в качестве — теплообменная система. Рассмотрим вначале случай, когда стоимость ТС мала по сравнению со стоимостью слоев катализатора. В этом случае вначале может быть решена задача оптимизации многослойного реактора без ТС, причем предполагается, что входные температуры Тв1 потоков в слои являются независимыми поисковыми переменными, а выходные Т1ых — свободными. После решения задачи оптимизации для каждого слоя будут известны входные и выходные температуры потоков. Поскольку реакция экзотермическая, Т вых [c.228]

Конструкции корпуса и других элементов реактора существенно зависят от давления, при котором протекает реакция. Реакторы низкого давления (контактные аппараты, конвертеры) имеют обычно сравнительно тонкостенный сварной цилиндрический корпус, непосредственно к которому крепят решетчатые полки с катализатором. Штуцера для подвода и отвода реагентов обычно приварены к боковой стенке корпуса, В качестве корпусов реакторов высокого давления (10—100 МПа) применяют цельнокованые, ковано-сварные или многослойные сварные цилиндрические толстостенные сосуды (из стали 22ХЗМ), закрытые массивными плоскими крышками (рис, 4,40), Реагенты подводят и отводят через крышки боковые штуцера применяют редко. Для герметизации соединения корпуса и крышки в последнее время используют преимущественно двухконусный самоуплотняющийся затвор, Такие реакторы применяют в основном для синтеза аммиака и метанола (колонны синтеза). Реакция происходит в катализаторной коробке (насадке колонны), закрепленной с зазором относительно корпуса, В зазоре циркулирует холодный синтез-газ, охлаждающий корпус и стенку катализаторной коробки и этим защищающий их от перегрева и соответствующей потери прочности материала стенки, а также от температурных напряжений. Создание крупных колонн синтеза и агрегатов большой единичной мощности обусловлено развитием сварочной техники, в частности электрошлаковой сварки, позволяющей сваривать толстые детали. [c.286]

Характерной особенностью установки является применение трехфазного кипящего слоя экструзионного (диаметр 800 мкм, длина 3—4 мм) катализатора АКМ. Катализатор не регенерируется. Его активность поддерживают, выводя из реактора некоторую часть катализатора и добавляя в реактор свежую порцию один раз в двое суток. Отработанный катализатор передают Вторцвет-мету для извлечения ценных металлов (Со, Мо, Ni и V). Все операции по догрузке и выгрузке катализатора осуществляются в потоке сырья. Корпус реактора многослойный —общая толщина стенки составляет 0,25 м, вес около 800 т. Для предотвращения отложения солей (сульфидов аммония) в трубах и аппаратуре перед воздущным холодильником предусмотрен впрыск химически очищенной воды. [c.271]

На уровне атомного разрешения исследована структура нанотрубок с коническими стенками (КСНТ), полученных методом химического осаждения из газовой фазы. Обн ужена зависимость структуры этих КСНТ от температуры подложки. Двухступенчатый отжиг в вакууме и аргоне приводит к замыканию внутренних и внешних кромок конических графеновых слоев [2]. Многослойные поверхностно-модулированные нанотрубы бьии получены испарением фафита при давлении газа (Ar+N2) до 1300 атм. Катализатором являлись расплавленные наночастицы железа [4]. [c.24]

Еще один путь снижения себестоимости нанотрубок состоит в регенерации катализаторов синтеза. При использовании СН4, оптимального аппаратурного оформления, регенерируемых катализаторов и рекуперации тепла себестоимость многослойных углеродных ианотрубок, получаемых в килофаммовых или больших количествах, может быть снижена до величин, более чем на порядок отличающихся в меньшую сторону от наиболее низких цен, объявленных в 2002 г., и доведена до нескольких рублей за фамм. [c.170]

Реакция окисления ЗОа протекает с большим выделением тепла, которое необходимо отводить в процессе реакции. Отвод тепла можно осуществлять как непосредственно из слоя катализатора в контактных аппаратах с внутренним теплообменом, так и между слоями катализатора в многослойных контактных аппаратах. Для улучшения условий теплоотвода возможно применение псевдоожижениых слоев катализатора. В настоящей время наиболее широко применяются неподвижные слои катализатора. Большинство используемых в настоящее время контактных аппаратов для окисления 302 являются многослойными, с адиабатическими слоями катализатора и с отводом тепла между слоями. Однако возможен отвод тепла и непосредственно из слоя катализатора, например в трубчатых аппаратах. Математическая модель такого контактного аппарата с внутренним теплоотводом описывается следующей системой уравнений (для слоя идеального вытеснения) [c.76]