Отравление катализаторов исследование в реакторах

Хотя разделение по типам дезактивации не столь важно, если реактор рассматривается как единое целое, а не как система отдельных частиц катализатора, имеются некоторые основания для сохранения этой классификации. Таким образом, в то время как характеристики реактора и, в частности, распределение дезактивированных зон в реакторе с неподвижным слоем могут быть одинаковыми для случаев отравления катализатора примесями в сырье и из-за параллельного падения активности вследствие коксообразования, наблюдается также достаточно различий (в особенности при исследовании процессов на промышленных установках), чтобы оправдать сохранение этой классификации. Отравление в реакторах с неподвижным слоем будет рассматриваться позже, после изучения коксообразования и анализа ряда опубликованных работ по спеканию в неподвижных слоях. [c.144]

Влияние этих факторов продемонстрировал Вейсс [4]. Он использовал в своих исследованиях микрокаталитический реактор, где оба компонента катализатора были тщательно перемешаны друг с другом. Реакционная способность платинового компонента катализатора постепенно подавлялась путем прогрессивного отравления ПгЗ. По мере снин-сения реакционной способности платины уменьшалось также количество образующихся парафиновых углеводородов, что приводило к увеличению выхода бензола и гексана. Глубокое отравление катализатора приводит к уменьшению выхода всех продуктов реакции, поскольку основная стадия, ответственная за образование промежуточного метилциклопентена, в конечном итоге замедляется в такой стенени, что прекращается всякое превращение. Полученные результаты иллюстрируются рис. 13. На рис. 14 сравниваются результаты, полученные при изменении размера частиц компонентов катализатора от 500 до 5 мк. В случае частиц катализатора размером 500 мк по мере изменения активности платинового катализатора выход бензола ж гексана сначала возрастает, а затем постепенно снижается. При применении катализатора с размером частиц 5 мк выход бензола и циклогексана в точке максимума значительно выше, чем нри использовании частиц большего размера. Это показывает целесообразность устранения медленного массопереноса и, следовательно, увеличения переноса промежуточного продукта от катализатора X к катализатору У. [c.311]

В связи с тем что метод отравления был нами использован в импульсном варианте, было специально проведено исследование особенностей отравления катализаторов в условиях динамического режима [17, 18]. Было установлено, что при импульсном введении яда в ток газа-носителя активность катализатора сначала резко падает, затем проходит через минимум и далее медленно возрастает, возвращаясь через несколько часов (4—5 ч для пиридина) к своему первоначальному уровню для неотравленного катализатора. Мы установили, что минимум кривой активность — время соответствует наиболее полному использованию яда, введенного в реактор. При этом время достижения минимума и активность катализатора в момент минимума могут зависеть от дозы яда и скорости газа-носителя. Тем не менее возможно найти такие условия, в которых минимальная [c.423]

Чтобы убедиться в том, что на результаты предыдущей серии исследования не повлияли различия в степени отравления катализатора изомерами гептена или какие-либо другие факторы, в следующей серии в течение каждого опыта в реактор вводили попеременно порции двух разных гептенов. На рис. 3 показаны результаты двух таких опытов. На этом основании сопоставлены скорости образования толуола из разных изомеров гептенов и составлен ряд неравенств для определения скоростей их дегидроциклизации. Решение этих неравенств приводит к тому же ряду (I), который был найден в предыдущей серии опытов. [c.147]

На рис. 1 приведены данные об активности рубина в реакции пара-орто-иревращения водорода нри 30—200° С в зависимости от времени. При проведении опыта в проточном реакторе любого типа и, в особенности, в условиях эксперимента, принятых в настоящей работе, всякое линейное падение активности наводит на мысль о возможности случайного отравления катализатора. Косвенные доказательства позволяют предположить, что в настоящем исследовании причиной отравления мог быть лишь сам водород. Прямое доказательство было получено путем измерения скорости падения активности ири различных скоростях потока водорода. [c.237]

Интересно отметить, что после регенерации изомеризация 2-метил-бутена-1 в 2-метилбутен-2 протекала с более высоким выходом, чем до отравления хинолином. После нескольких последовательных впусков исходного газа активность катализатора возвращалась в первоначально стабильное состояние. Полученные данные рисуют своеобразную картину отравления Bi—Мо-катализатора. Хинолин сильнее всего подавляет глубокое окисление, затем окислительное дегидрирование и меньше всего изомеризацию (см. VI.72). Сходные результаты были получены при изучении падения активности катализатора в опытах, когда в реактор вводили изоамилены без кислорода. Поскольку падение активности в случае бескислородных импульсов связано с обеднением поверхности катализатора кислородом решетки (0 ), можно предположить, что при отравлении хинолином имеет место блокировка ядом этих центров. Это может быть также следствием качественной неоднородности новерхности по отношению к исследованным процессам, идущим на разных центрах при любом механизме понижения активности или следствием блокировки центров. Другая возможность заключается в различной чувствительности к действию контактных ядов на разные реакции на одних и тех же центрах. Выбор между этими возможностями применительно к каждой из реакций требует дополнительных исследований. [c.367]

Хотя развитие исследований по анализу изотермического отравления привело к лучшему пониманию процесса дезактивации катализатора при отравлении его примесями, содержащимися в сырье, однако в основном промышленно важные процессы не являются изотермическими, и в реакторе могут возникать большие градиенты температуры. Поэтому любой полный анализ должен объяснить неизотермическое поведение системы. [c.151]

Функция цели для теоретических исследований должна быть сформулирована более точно, чем это делается при проведении опытов в промышленных условиях. Таким образом, целью может быть максимизация конечной конверсии для фиксированного времени реакции и определенного значения конечной активности катализатора путем изменения температуры со временем (с учетом верхнего и нижнего предела допустимой температуры). Это было сделано в работах [8.10] для периодических реакторов и [8.11] для трубчатых реакторов. В обоих случаях применялась независимая форма уравнения кинетики основной реакции и процесса дезактивации. Это означает, что возможными процессами дезактивации являются только независимое отравление, или дезактивация при загрязнении сырьевого потока примесями, или спекание. [c.193]

Интерес к этим реакторам для изучения кинетики каталитических газовых реакций недавно был возрожден Карберри [13] и Бриском с сотрудниками [14]. Фирма Ай-Си-Ай использовала реакторы для различных целей, включая исследование кинетики низкотемг пературной реакции конверсии и эффекта отравления катализатора. Этот тип реактора особенно удобен для дифференциального изучения отравления катализатора, поскольку, в противоположность трубному реактору, весь катализатор одновременно подвергается действию одной и той же концентрации яда, [c.59]

Моритой И Иное, видно, как влияет содержание никеля на допустимый уровень серы. Высокие значения, данные Пихлером, показывают, что катализаторы, о которых сообщено в его исследовании, были относительно неактивны. Наиболее низкие значения, приведенные фирмой Ай-Си-Ай, соответствуют промышленным реакторам, работающим при определенной температуре на выходе. Катализатор, который расположен около входа в первичный риформер, находится при более низкой температуре и, следовательно, отравление происходило при более низких концентрациях серы, чем те, которые установлены изотермическими экспериментами. [c.103]

Характерные черты инженерных разработок. Для определения путей технологического оформления процессов при высокой экзотермичности метанирования и равновесных ограничениях, накладываемых на процесс при повышенных температурах, были проведены многие исследования, которые привели к принятию необычных инженерных решений. Так, рециркуляция горячего и холодного продукционного газа была исследована методом ограничения максимальной адиабатической температуры реакции в реакторах как с неподвижным, так и с кипящим слоем. Рециркуляция больших объемов газа является причиной значительного увеличения давления в слое катализатора и приводит к необходимости использования трубчатых реакторов метанирования. В качестве катализатора использовали никелевый сплав Ренея, нанесенный методом плазменного напыления на стенки труб. Эти катализаторы показывают очень хорошую активность, но имеют ряд недостатков, характерных для никелевых катализаторов плохую термостабильность и низкую стойкость к отравлению серой [30]. Термостабильности до некоторой степени способствует хорошая теплопроводность [c.239]

В работе [195] импульсным методом изучалось отравление Bi—Мо-катализатора окислительного дегидрирования и изомеризации изоамиленов. Исследование проводилось па обычной микрокаталитической установке. Перед началом опыта катализатор тренировали в токе газа-носителя (Не) при температуре реакции. Затем в реактор импульсно вводили ряд проб смеси изоамиленов с кислородом в отношении 1 1. После такой обработки активность катализатора сохранялась неизменной в течение дня. [c.363]

В отличие от обширных заводских данных, имеется очень мало систематических лабораторных исследований, посвященных неизотермическому отравлению в реакторах с неподвижным слоем. Подробное исследование было сделано в работе [7.11] для отравляемого тиофеном процесса гидрирования бензола на катализаторе никель на кизельгуре (0,84—1,68 мм). Это пример необратимого отравления. В большой серии экспериментов получены данные для скорости реакции в условиях отсутствия яда и при отравлении ядом. Основные реакции, как было установлено, хорошо описываются выражением для скорости по Ленг-мюру — Хиншельвуду, которое включает член с теплотой адсорбции для реакции отравления было найдено выражение 1-го порядка как по концентрации яда в газовой фазе, так и по концентрации активных центров, которое адекватно соответствует результатам. Были получены температурные профили в ре- [c.152]