Отравление катализаторов регенерация

В условиях переработки сернистого сырья устранение отравления катализатора сероводородом приобретает большое значение. При работе с обычно приготовленными естественными катализаторами положительные результаты дает обработка катализатора небольшим количеством водяного пара после регенерации. На основании промышленного опыта установлено, что активность естественного катализатора удается поддерживать без значительного снижения путем [c.52]

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]

Н. Д. Зелинским была установлена причина быстрого отравления катализатора при каталитических процессах, вызванная отложением обедненного водородом кокса на его поверхности, и был дан способ регенерации отработанных катализаторов путем сжигания углистых отложений в токе горячего воздуха. [c.6]

В довольно многих патентах вредное действие ядов предлагается снижать нанесением на катализатор тех или иных металлов. Например, в катализатор крекинга, отравленный железом, предлагается вводить бериллий [350]. Отравление катализатора желе-зо.м особенно необходимо предотвращать в случае периодических процессов. Во время цикла крекинга сера, вносимая с сырьем, соединяется с железом реактора и образуется сульфид железа. Во время регенерации воздух превращает сульфид железа в окись, которая откладывается на катализаторе и таким образом уменьшает его активность. Кроме того, окись железа катализирует окисление, и выжиг кокса идет в основном до СОз вместо СО, что вызывает значительное повышение температуры во время регенерации. [c.221]

Отравление катализатора серой возможно из-за нарушения режима в системе очистки от сернистых соединений. При подобном непродолжительном нарушении катализатор в течение нескольких суток постепенно восстанавливает свою активность. Условия регенерации катализаторов, отравленных серой, рассмотрены в работе [33]. При отравлении катализатора серой нарушается кинетическое равновесие реакции образования и газификации углеводорода, что может привести к отложению углерода на катализаторе и разрушению последнего. [c.84]

Особенностью этих процессов (примером может служить каталитический крекинг) являются сравнительно быстрое отравление катализатора из-за отложений на его поверхности кокса и необходимость периодической регенерации катализатора путем выжига кокса. Проведение химической реакции и регенерации катализатора может быть осуществлено в одном и том же периодически переключающемся аппарате или в двух различных аппаратах — реакторе и регенераторе. В первом случае катализатор неподвижен, а для обеспечения непрерывности работы установки сооружается два или большее число аппаратов. В то время, как один аппарат используется как реактор, в другом осуществляется регенерация катализатора затем аппараты взаимно переключаются. Во втором случае катализатор непрерывно перемещается из реактора, где осуществляется нефтехимический процесс, в регенератор, где с катализатора выжигается кокс. После регенерации катализатор поступает в реактор. В процессе регенерации температура катализатора повышается, он аккумулирует часть выделившегося тепла, которое в дальнейшем целиком или частично используется на осуществление эндотермической реакции, что приводит к понижению температуры катализатора. В этом случае катализатор одновременно используется и как теплоноситель. В процессе регенерации выделяется значительное количество тепла, часть которого отводится и используется, например, для получения водяного пара. [c.640]

Отравление катализатора металлами изучалось многими исследователями, но механизм воздействия их на активность катализатора в достаточной мере не выяснен. Однако полагают, что наибольшее снижение активности катализатора происходит в момент контакта отравляющих компонентов с катализатором. Металл, уже отложившийся на катализаторе, меньше влияет на его активность. Очевидно, это объясняется многократной регенерацией катализатора в системе крекинга, вызывающей его дезактивацию в присутствии окисей металлов и сопровождающейся уменьщением его удельной поверхности. Отложение окислов тяжелых металлов приводит к снижению глубины крекинга и выхода бензина вследствие большего коксообразования (рис. 20 и 21). Как видно из приведенных данных, повышение содержания в катализаторе окиси никеля приводит к увеличению коксообразования и снижению выхода бензина. Особенно показательны на указанных рисунках кривые, отвечающие содержанию окиси никеля соответственно 1500-10- и 850-10- % (масс.) [12]. [c.63]

Проблемы отравления и регенерации алюмохромовых катализаторов в процессе дегидрирования олефиновых углеводородов следует рассматривать с позиций, изложенных при обсуждении дегидрирования парафиновых углеводородов. [c.74]

О регенерации отравленных катализаторов см. стр. 56. [c.75]

По характеру действия ядов процессы отравления делят на обратимые (когда после удаления яда из реакционной смеси отравленный катализатор в контакте с чистыми реагентами восстанавливает свой химический состав и активность) и необратимые (когда активность не восстанавливается без специальной обработки — регенерации или химической переработки). Это деление не является универсальным один и тот же яд в зависимости от условий может приводить к обратимому или необратимому отравлению каталиаатора данного типа. Так, 1 мг/м HnS необратимо отравляет никелевый катализатор гидрирования при сравнительно невысоких давлениях и температурах, в то время как 3—5 мг/м HaS обратимо отравляют никелевый катализатор в процессе окисления углеводородов с водяным паром при высоких температурах (> 700°С). [c.106]

При 600° в результате добавки к исходному газу 5—7 мг З/л активность катализатора постепенно уменьшается до полной его дезактивации. Отравление протекает практически необратимо через 50 час. работы на чистом газе не наблюдается тенденции к повышению активности. Лишь длительная (30—40 час.) обработка такого отравленного катализатора водородом нри 600° приводит к почти полной регенерации активности вследствие сдвига вправо равновесия реакции [c.128]

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

Каталитическое покрытие обеспечивает сохранение чувствительности газоанализатора СОН-Нг при непрерывной его работе не менее 10 дней. В дальнейшем начинается снижение чувствительности из-за отравления катализатора. Поэтому один раз в 10 дней необходимо производить регенерацию плечевых элементов и корректировку нуля. Регенерация производится путем прокачивания через датчик воздуха при токе питания мостовой схемы 1—2 а в течение 15—20 мин. [c.268]

Помимо отравления, активность катализатора может падать, во-первых, вследствие уменьшения активной поверхности при повышенных техмпературах, из-за рекристаллизации, спекания, оплавления кристаллов во-вторых, при механическом экранировании поверхности катализатора примесями, например пылью (в газе) или твердыми веществами, образующимися при катализе. Характерным примером может служить отложение на поверхности алюмосиликатных и других катализаторов углеродистых соединений при проведении сложных органических реакций, в частности каталитического крекинга. Восстановление активности катализатора (регенерация) достигается простым выжиганием углеродистых веществ. [c.233]

Регенерацию отравленного катализатора предложено производить продувкой через него воздуха, а затем азото-водородной смеси [c.483]

Эти катализаторы, по-видимому, обладают весьма высокой активностью в реакциях удаления органических сернистых соединений, особенно сероуглерода и меркаптанов, из синтез-газа в присутствии сероводорода. Однако тиофен на этих катализаторах не разлагается, а при сравнительно высоком содержании вызывает отравление катализатора. Согласно литературным данным [25] при двух значениях температуры процесса 300 и 450° С и объемной скорости 2000 из 1 газа удается удалить 0,3—0,8 г органической серы (присутствующей в виде сероуглерода) и 3,4—6,8 г сероводорода и тем самым снизить содержание общей серы до менее 2,3 мг на 1 м . При этих условиях поглотительная емкость катализатора по отношению к сере достигает в зависимости от полноты регенерации б—14% от его веса. [c.329]

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]

В I части дан обзор достижений в области катализа за последние два десятилетия и рассмотрены следующие темы биметаллические катализаторы, вопросы взаимодействия катализатора с носителем, влияние размеров кристаллов и морфологии поверхности, характеристика и методы приготовления катализаторов, их отравление и регенерация, механизм реакций, имеющих отношение к каталитической переработке угля. [c.8]

В книге дан обзор достижений в области катализа за последнее время, в котором описаны практически все твердые каталитические системы, способы их приготовления, влияние различных факторов на каталитические свойства этих систем, рассмотрены механизмы отравления катализаторов в процессах переработки угля и методы регенерации катализаторов. Эта часть книги представляется наиболее ценной. [c.10]

ОТРАВЛЕНИЕ И РЕГЕНЕРАЦИЯ КАТАЛИЗАТОРОВ [c.63]

Необходимость предотвращения отравления катализатора и его регенерации ставят множество жестких и важных технических и экономических ограничений при осуществлении большинства процессов переработки угля. Данные проблемы имеют особое значение при производстве метана или жидких продуктов из угля, и могут определять тип используемого процесса. Аналогичные проблемы встречаются при облагораживающей переработке тяжелого нефтяного сырья и мазута. Так, на исходном сырье с высоким содержанием примесей серы и металла катализатор сероочистки мазута работает менее 30 сут и не регенерируется. Необходимость частой замены относительно дорогого катализатора серьезно влияет на экономику процесса. Аналогичные задачи могут встретиться в некоторых процессах сжижения угля и несомненно имеют важное значение в экономике метанирования. [c.63]

Усовершенствование указанных процессов ожижения связано с необходимостью преодоления следующих затруднений 1) дезактивация катализатора вследствие отложения углерода, металлов и минеральных веществ 2) отравление катализатора соединениями азота и серы 3) дезактивация катализатора вследствие сульфидирования в среде, содержащей сероводород 4) ограничения эффективности контакта катализатора с продуктами ожижения и водородом, а также диффузионные ограничения 5) высокий расход водорода и уменьшение выхода жидких фракций вследствие недостаточной селективности крекинга 6) спекание катализатора и носителя, особенно в процессе регенерации 7) плохой тепло- и массоперенос вследствие неправильного распределения пор по радиусам 8) механическое разрушение катализатора при длительном использовании и регенерации. [c.224]

Однако при переработке высокосернистого сырья катализаторы специально обрабатывают водяным паром, например природные алюмосиликатные катализаторы, содержащие железо, подвергают гидратации до и после регенерации или разбавляют пос1упающий в реактор поток сернистого сырья водяным паром для предотвращения отравления катализатора сероводородом [1]. [c.41]

Для восстановления активности и селективности катализаторов их периодически, а на некоторых установках непрерывно, подвергают окислительной регенерации при температуре 300—500°С и давлении 1,0—1,5 МПа осушенными дымовыми газами, содержащими 0,5—1,0 % кислорода. Во избежание отравления катализатора применяют инертный газ (азот) высокой чистоты, содержащий не выше 0,5 % об. кислорода, 1 % об. углекислоты, 0,5 % об. окиси углерода и не более 0,2 г/нм водяных паров. Дозировка воздуха для равномерности выжигания кокса и предупреждения местных перегревов регламентируется начальной концентрацией кислорода в инертном газе. Кратность циркуляции (отношение объема газа, подаваемого в час на единицу объема регенерируемого катализатора) рекомендуется поддерживать в пределах 500—1000 нмVм Остаточное содержание кокса на регенерированном катализаторе составляет менее 0,02 % мае. на катализатор [7]. [c.12]

Соединения железа. Действие перечисленных выше потенциальных ядов является временным, так как регенерация легко восстанавливает первоначальную активность катализатора. Иначе ведут себя соединения железа — они отравляют алюмосиликатные катализаторы, снижая их активность. Степень понижения активности не равноценна для различных соединений железа при сравнительно одинаковом его содержании (в пересчете на РеаОз) наибольшее отравляющее действие оказывает гидроокись железа, силикаты трехвалентного и двухвалентного железа в меньшей степени, а металлическое железо не приводит к отравлению катализатора. Присутствие соединений железа в алюмосиликатных катализаторах изменяет также их паростабильность. Особенно заметное действие на стабильность, как и на активность, оказывает гидроокись железа, в меньшей степени — силикат двухвалентного железа и еще в меньшей степени — силикат трехвалентного железа. [c.20]

Цель. Регенерация — процесс восстановления первоначальной активности путем тщательного удаления накопленных коксоот-ложений. Следует предусмотреть меры, предотвращающие обратимое отравление катализатора в ходе регенерации, если установку выключают до устранения причин дезактивации. [c.154]

Таким образом, на установках каталитического крекинга катализатор находится в весьма тяжелых усдониях. Свежий катализатор, догруженный в установку, довольно быстро изменяет свои свойства [7, 8]. Прежде всего уменьшаются его каталитическая активность и селективность. Одной из причин ухудшения свойств катализатора является изменение его удельной поверхности, структуры пор и других физических свойств ( старение катализатора ). Другая причина — отравление катализатора, обусловленное изменением химических и каталитических свойств его поверхности. Отравление катализатора может быть обратимым. В этом случае активность катализатора после удаления каталитических ядов полностью восстанавливается. В частности, азотистые основания и коксовые отложения обратимо отравляют алю-мосиликатный катализатор — при окислительной регенерации они лолностью сгорают. При необратимом отравлении каталитические яды не удаляются на какой-либо стадии процесса и постепенно накапливаются на поверхности катализатора. Такими ядами являются металлы и их соединения, содержащиеся в сырье. Накопление металлов на поверхности катализатора приводит к увеличению образования кокса, легких газов и к уменьшению выхода бензина. В результате существенно ухудшаются технико-эконо-мические показатели процесса крекинга. [c.7]

После 140 циклов (при 5—6 чередующихся циклах реакции и регенерации за 1 сут.) катализатор следующего состава (в 7о) окись кремния 90,85 окись алюминия 9,0 окись хрома 0,15 и никель 0,01 активировали и затем исследовали его активность по методу Кат-А. Отношение бензин кокс и выход кокса (в %) были соответственно равны для отравленного катализатора 11,7 и 2,5 после двухкратного нанесения по 0,5 вес. % Р2О5 в виде три-о-кре-зилфосфата 14,3 и 2,0 после обработки паром 19,5 1,4 для катализатора, реактивированного водным раствором (NH4)oHP04 1% от массы катализатора в расчете на Р2О5 15,6 и 2,0 обработанного паром 18,0 и 1,6. При такой обработке катализатора содержание никеля не изменяется. [c.220]

Результаты количественного определения продуктов карамелизации показывают, что с увеличением температуры процесса (при заданном давлении) на поверхности катализатора откладывается все большее количество продуктов термического разложения глюкозы, о чем можно судить по количеству выделившегося СОз (рис. 2.5). Природа этих адсорбированных продуктов различна при 250 °С на катализаторе адсорбируются продукты, сгорающие при 100—200°С, а при температуре гидрогеиолиза 170°С — продукты карамелизации, сгорающие при 300—310 °С. Важно то, что ведение процесса гидрогеиолиза выше 210°С приводит к необратимому отравлению катализатора продуктами разложения глюкозы. Так, например, катализатор, проработавший 72 ч при температуре гидрогеиолиза 230°С, после регенерации восстанавливает активность на 76% от первоначальной, а при температуре процесса 250Х —на 44%. По-видимому, при высоких температурах гидро-генолиза (220—250°С) происходит значительное нарушение поверхности катализатора, вызываемое адсорбцией продуктов карамелизации. Поэтому выщелачивание катализатора с целью, его [c.49]

Присутствие сероводорода в циркулирующем газе приводит к коррозии аппаратов установки, особенно змеевиков печи. В результате требуется более частая регенерация катализатора. При регенерации катализатора, работавшего в присутствии сернистого сырья, получается серный ангидрид, который взаимодействует с активной окисью алюминия с образованием сульфата алюминия, В результате возникает необходимость в сложной и глубокой реге-нерации катализатора вне реактора или в полной его переработке (вплоть до извлечения платины). Поэтому регенерацию не следу ет проводить сразу же после отравления катализатора серой, сначала необходимо поработать на малосернистом сырье. [c.143]

Роль водорода, видимо, в удлинении цикла работы. При каталитической циклизации из-за побочных реакций, обусловленных высокой температурой (до 550 " С), катализатор быстро теряет активность, покрываясь углистьгми и коксообразными отложениями. Регенерация катализатора происходит продувкой его воздухом, причем смолистые н углистые отложения выгорают. Ведение процесса под давлением водорода, возможно, препятствует отравлению катализатора смолистыми отложениями и удлиняет цикл работы до многих часов.. На процесс циклизации и дегидрогенизации водород не может оказывать влияния, так как в этих условиях равновесие полностью сдвинуто в сторону образования ароматических углеводородов. [c.128]

Регенерацию отравленных катализаторов в некоторых случаях удобно проводить промыванием реагентами, обезвреживающими яд. Так, например, оживление затравленной сернистыми соединениями платины можно провести промыванием и взбалтыванием в уксусной кислоте, после чего надлежит провести детоксикацию разбавленным водным раствором молибдата натрия и 30% Н2О2 (образование надмолибденовой кислоты для окисления сернистых соединений в безвредные сульфоны). После окончательной промывки уксусной кислотой и сушки при 100° платина принимает исходную активность. [c.75]

Применить катализаторы для крекинга пытались давно, но нее цоиски в этом направлении наталкивались на быстрое отравление катализаторов смолистыми или углистыми отложениями. Так как образование последних нри крекинге кажется практически неизбежным, то возможность использовать катализаторы для ускоре-ния реакции крекинга долгое время представлялась сомнительной. Л. Г. Гурвич писал ...Имеются ли катализаторы достаточно активные, дешевые и, главное, не портящиеся во нремя работы Судя по всему, что проникло в литературу, на этот вопрос нужно иока ответить отрицательно катализаторов для пирогенизации нефти предложено множество, но те процессы, которые, повидимому, привились в технике, обходятся без них. Главная причина тому — быстрая порча катализаторов отлагающимся на их поверхности углем . Это писалось задол1 о до 1925 г. Причина быстрого отравления катализаторов при контактных цревращениях углеводородов была выяснена Н. Д. Зелинским, и он же дал способ регенерации (точнее реактивации) отработанных катализаторов путем сжигания образовавшихся на его поверхности углистых отложений пропусканием нагретого 1юздуха. [c.191]

Однако более эффективным методом является дегидрирование бутана в две стадии [6]. Продуктами первой стадии являются неизменившийся бутан, бутилен и неконденсирующиеся газы. Неконденсирующиеся газы сразу же удаляются, а бутан и бутилен концентрируются в системе для улавливания паров, причем получается продукт для второй стадии дегидрирования. К хорошим выходам бутадиена приводят высокая температура и низкое давление дегидрирования бутилена. Катализатором обычно служит активированная окись алюмнния, пропитанная окисью хрома или магния [7, 8]. Пропускание бутана над катализатором при высоких начальных температурах (около 600°) и нормальном давлении при времени контакта 2,1 сек. приводит к высокой степени превращения бутана в бутилен. Высокая начальная температура процесса сводит к минимуму отравление катализатора, возникающее вследствие поглощения влаги во время регенерации. Обычно, когда температура понижается, катализатор теряет активность. Образовавшийся в результате реакции водород удаляют сжатием газообразного бутилена до 7 ат. Последующий контакт бутилена с катализатором такого же типа при 573° и давлении 50 мм в продолжение 0,35 сек. приводит к дегидрированию бутнлена в бутадиен с выходом 35,4%. После удаления неконденсирующихся газов получают бутадиен 18-процентной концентрации. [c.32]

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]

При отравлении катализатора сернистыми соединениями рекомендуется регенерация, основанная на окислении отработанного катализатора азотно-воздушной смесью при 450—550 °С с последующим восстановлением водородом при 530—550 °С. Однако при окислении происходит лишь частичное удаление сернистых соединений, а часть их окисляется до сульфатов, которые не уда 1яются с поверхности катализатора. Поэтому в результате этой операции содержание сернистых соединений в контакте снижается от 0,4% до 0,15%. Восстановление сульфатов водородом до сероводорода приводит к полному удалению серы и полной регенерации катализатора. Во избежание попадания на катализатор оксидов кремния или солей кремниевой кислоты, содержащихся в минерализованной воде, спиртовоздушную смесь рекомендуется перегревать до 200 °С. [c.56]

Смесь бутиленов (в отдельных случаях — с пропиленом) может подвергаться олшомеризации в процессе Полинафта Францлаского института нефти ( IFP ) с получением предпочтительно керосиновой фракции (рис. 12.141). Алюмосиликатный катализатор 1Р-501 загружают в три последовательных полочных реактора или в четыре реактора (при паралельной работе). Катализатор прочен и относительно дешев. Диолефины рекомендуется удалять из сырья в установке селективного гидрирования, а кислородсодержащие — водной отмывкой с последующей отгонкой воды. Отравление катализатора кислородсодержащими соединениями может быть скомпенсировано подъемом температуры или продувкой горячим водородом. Катализатор может подвергаться окислительной регенерации (вне установки). Конверсия олефинов (92-97 %) и селективность регулируются теплообменниками между реакторами. [c.926]

Регенерация катализаторов. Регенерация катализаторов, зауглероженных в реакциях процессов переработки угля, изучена недостаточно, что свидетельствует, в частности, о сложности проблемы. В нефтеперерабатывающей промышленности регенерацию зауглероженных катализаторов проводят медленным контролируемым окислением. Установлено, что в отсутствие диффузионных ограничений регенерация имеет первый порядок по кислороду и углероду [36]. Кинетика горения углерода в условиях, полностью определяемых диффузией, является более сложной [37]. Если в процессах переработки угля используют исходное топливо с низким содержанием золы, металла и минерального составляющего, то катализаторы могут быть регенерированы окислением [38, 39]. При высоких концентрациях эти примеси вызывают необратимые осложнения во время проведения окислительной регенерации катализаторов [38]. При отравлении металлами в качестве способа регенерации предложено использовать полную экстракцию металлического катализатора из носителя [40]. [c.69]