Отложение углерода на катализаторах

Полная конверсия нефтезаводских газов и бензинов в трубчатых реакторах с внешним обогревом фактически протекает в две стадии первая — частичная конверсия — паровая конверсия гомологов метана преимущественно в метан на нача-льном участке реакционной зоны и вторая — конверсия метана с получением водорода и окислов углерода. Первую стадию можно осуществить в отдельном реакторе при 350—500 °С в режиме, близком к адиабатическому. Это позволит более эффективно использовать дорогие печи конверсии с трубчатыми реакторами для проведения основной реакции полной конверсии метана и сократить расход пара, не опасаясь отложения углерода на катализаторе. [c.66]

С целью предотвращения отложения углерода на катализаторе предлагается осуществлять процесс в условиях постепенного повышения температуры по длине реактора (по ходу газа) от 600—800° С. Применение глины, модифицированной окислами щелочноземельных металлов, в качестве основы носителя никелевого катализатора обеспечивает его стабильную активность, предотвращает отло- [c.34]

Чтобы до минимума снизить быстрое начальное отложение углерода на катализаторе гидроочистки, должно быть установлено оптимальное распределение пор по радиусам в катализаторах переработки угля СРК. Для приготовления образцов носителей с заданными характеристиками поверхности и структуры пор пригодны новые методы осаждения гелей с использованием органических коагулянтов (см. разд. 5.2.2). Для улучшения механической прочности крупнопористых носителей представляется полезной добавка к ним щелочных и щелочноземельных катионов. Этот метод должен быть изучен более детально. Другое направление исследований — это изучение влияния кислотности носителя на отложение углерода. Разработка методов определения кислотности (см. разд. 4.4) и синтеза оксидных катализаторов с заданными кислотными свойствами будут значительно способствовать усовершенствованию катализаторов переработки угля сохранению активности путем снижения до минимума образования углерода и повышению селективности посредством уменьшения необходимого расхода водорода. [c.218]

Паровую конверсию природного газа в трубчатом реакторе проводят при умеренных температурах (первичная конверсия). Поэтому в полученном газе обычно содержится значительное количество непрореагировавшего метана. Этот газ смешивают с кислородом и направляют в шахтный каталитический реактор, где температура поддерживается на более высоком уровне за счет сгорания части газа (вторичная конверсия ). Применение двухступенчатой конверсии позволяет избежать опасности перегрева и перегорания реакционных труб, а также отложения углерода на катализаторе. [c.35]

Катализаторы конверсии природного газа с двуокисью углерода. При конверсии углеводородного сырья двуокись углерода чаще всего используют в смеси с водяным паром. Однако в литературе есть сведения о возможности проведения конверсии природного газа с одной двуокисью углерода при мольном соотношении окислителя к сырью, равном 2 1 (см. табл. 17). В этом процессе с успехом применяют катализатор с большим (20%) и очень малым (1,62%) содержанием никеля. В последнем случае отложение углерода на катализаторе подавлено и оно отмечается лишь при температуре свыше 900° С. [c.37]

Каталитическая конверсия бензина осложнена повышенной опасностью отложения углерода на катализаторах. [c.41]

Таким образом, проведение процесса в две стадии позволяет снизить общий удельный расход водяного пара при сохранении достаточно высокого удельного расхода окислителя в лобовой части слоя катализатора, где опасность отложения углерода на катализаторе особенно велика. [c.43]

Никелевый катализатор. Отложение углерода на катализаторе может быть предотвращено при постепенном повышении температуры в зоне реакции по ходу газа от 600 до 800° С [c.94]

Никелевый катализатор. Проведение процесса в две стадии предотвращает отложение углерода на катализаторе. На стадии вторичного риформинга метана применяют жаростойкий катализатор [c.97]

Через слой катализатора при температуре 900° С пропускают смесь углеводородов и водяного пара. Образование горючих газов сопровождается понижением температуры слоя катализатора и отложением углерода на катализаторе. Для поддержания температуры в реакторе на определенном уровне получение горючих газов периодически прекращается, а катализатор продувается дымовыми газами с избытком воздуха. Отложившийся на катализаторе углерод при этом выжигают, а темпе- [c.186]

Из рис. 126 можно заметить, что увеличение содержания углерода на новерхности катализатора с 1 до 4% ведет к понижению степени превращения от 90 до 40%. Скорость отложения углерода на катализаторе иллюстрирует рис. 127. Из рис. 126 и 127 видно насколько велика роль процесса регенерации в каталитическом крекинге. [c.239]

Протеканию этих нежелательных реакций способствуют низкие температуры конверсии (ниже 350° С) и в особенности повышенное давление. В результате реакции гидрирования теряются значительные количества водорода и происходит загрязнение водорода метаном образование двуокиси углерода приводит к интенсивному отложению углерода на катализаторе. [c.122]

В газах, содержащих непредельные углеводороды, содержание примесей органических сернистых соединений выше, чем в сухих газах. Кроме олефиновых углеводородов в них присутствуют и примеси диеновых, присутствие которых увеличивает вероятность отложения углерода на катализаторе в процессе паровой конверсии. [c.37]

В сырье должны отсутствовать также и непредельные углеводороды, наличие которых в парогазовой смеси, поступающей на паровую конверсию углеводородов, создает опасность отложения углерода на катализаторе. [c.60]

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]

Недостатком синтеза на псевдоожиженном катализаторе является невозможность получать высокие выходы высококипящих продуктов, так как образование последних может привести к агломерации частиц и нарушению процесса псевдоожижения. Чтобы избежать образования и конденсации высококипящих продуктов, синтез на псевдоожиженном катализаторе ведут при высокой температуре (270—320°), что вызывает большую скорость реакции разложения СО и отложение углерода на катализаторе. [c.565]

Дополнительная трудность связана с тем, что частично отравленный серой катализатор не может использоваться при более высокой температуре (с целью сохранения степени превращения). Повышение температуры приводит к неблагоприятному изменению распределения продуктов и, если она чрезмерно высока, может вызвать отложение углерода на катализаторе и резко снизить его активность. [c.261]

При применении указанных катализаторов теплотворную способность газа можно регулировать изменением температуры, отношения пар/масло и объемной скорости. С повышением температуры теплотворная способность газа снижается, что обусловлено протеканием реакций с паром. Если пиролиз углеводородов проходит слишком энергично, теплотворная способность газа и термический к. п. д. процесса снижаются, так как при этом либо увеличивается выход смолы, либо усиливается отложение углерода на катализаторе (с одновременным образованием водорода). При понижении температуры наблюдается обратное. Теплотворная способность газа уменьшается с увеличением отношения пар/масло получаемый газ отличается более высоким содержанием двуокиси углерода, что обусловлено конверсией окиси углерода водяным паром. [c.320]

При осуществлении этого процесса необходимо избегать повышения температуры в слое катализатора, так как последнее вызывает интенсивное образование и отложение углерода на Катализаторе. [c.526]

Б качестве сырья для производства водорода используются легкие фракции жидких углеводородов нефти [1]. При подогреве такого сырья и при конверсии с водяным паром в трубчатых печах возникает опасность образования и отложения углерода на катализаторе. С понижением моле- [c.16]

На нефтеперерабатывающих заводах для получения водорода применяют процесс высокотемпературной (800—850° С) паровой каталитической конверсии нефтезаводского газа, содержащего значительные количества высших углеводородов. Это сырье представляет собой смесь газов непостоянного состава с некоторых установок НПЗ (платформинга, гидроочистки, гидрокрекинга). В зависимости от производительности и режима работы этих установок состав сырья, поступающего на конверсию, может значительно колебаться по содержанию в нем гомологов метана. Это вызывает затруднения при проведении процесса высокотемпературной конверсии опасность отложения углерода на катализаторе, необходимость применения большого избытка водяного пара. [c.89]

Свежий синтез-газ после предварительного подогрева смешивается с циркулирующим газом в отношении от 1 2 до 1 2,5. Полученный таким образом исходный синтез-газ содержит Hj и СО в отношении 6 1. Благодаря такому высокому На/СО-отно-шению устраняется отложение углерода на катализаторе даже при относительно высокой реакционной температуре. [c.228]

Реакция водяного газа [уравнение (22)] не зависит от давления, по протеканию ее способствует низкая температура и высокое отношение водяной пар газ. Высокое отношение реагентов необходимо и для того, чтобы предотвратить отложение углерода на катализаторе. Обычно оно составляет 2,0—4,0. [c.96]

С технической точки зрения решающее значение нрн синтезе Фишера— Тропша имеют, во-первых, очень большая теплота реакции каталитического гидрирования окиси углерода и, во-вторых, необходимость очень точного соблюдения постоянной температуры синтеза, особенно иа кобальтовом катализаторе, где она должна выдерживаться практически в пределах 1°. В противном случае значительно возрастает нежелательное метанообразование. Кроме того, при высоких температурах наблюдается отложение углерода на катализаторе, приводящее к быстрой его дезактивации. Из уравнений реакции на кобальтовом и железном катализаторах можно рассчитать, что на 1 нм сйнтеэ-газа, вошедшего в реакцию, выделяется по меньшей мере 600—700 ккал, т. е. количество тепла, достаточное (в адиабатических условиях) для нагрева синтез-газа примерно до 1500°. Отсюда ясно, какие конструктивные трудности возникают при эксплуатации установок крупного размера в связи с требованием соблюдать практически постоянную температуру синтеза. [c.67]

Катализаторы конверсии природного газа с водяным паром и кислородом. Процесс парокислородной (парокислородовоздушной) конверсии природного газа широко применяют для получения синтез-газа, используемого в производстве аммиака и метанола. Обычно этот процесс осуществляют автотермично в кднверторах шахтного типа при низком или среднем давлении и при относительно небольших объемных скоростях по природному газу (500—1000 ч ). Значительную интенсификацию парокислородной конверсии природного газа достигают в случае проведения его в аппаратах с кипящим слоем мелкого (0,4—1 мм) катализатора (см. табл. 19, № 1). В этом случае удается достичь довольно больших удельных нагрузок на аппарат (см. табл. 16, № 2). Объемная скорость по природному газу достигает 10 ООО—20 000ч Для исключения опасности отложения углерода на катализаторе рекомендуется тщатель-но смешивать исходные компоненты и поддерживать необходимый избыток воздуха (см. табл. 16, № 3). Для обеспечения более равномерного распределения тепла реакции по слою катализатора последний загружают в конвертор, например, послойно с шарами из жаропрочной стали. [c.37]

В составе многих применяемых в этом процессе никель-алюми-ниевых катализаторов содержатся добавки окислов щелочных металлов, окись хрома и многие другие трудновосстанавливаемые и тугоплавкие окислы металлов. Роль этих добавок заключается в предотвращении или замедлении отложения углерода на катализаторе в процессе конверсии бензина. С целью предотвращения зауг-лероживания катализатора предлагается также подавать смесь углеводородного сырья с водяным паром на катализатор при температуре равной или более 350° С. Для этого же реко.мендуется рециркулировать часть образующего газа с таким расчетом, чтобы объемное соотношение возвращаемого газа и исходных реагентов было равно 2—10. Использование последнего приема позволило увеличить пробег катализатора без понижения активности почти в три раза (с 200 до 550 ч). [c.44]

Гидроформинг — в основном не деструктивный процесс. При изменениях рабочей температуры, давления, отношения водород сырье и объемной скорости происходят значительные изменения летучести и химотеского состава продукта. При низких давлениях получаются наибольшие количества ароматических углеводородов, и гидрокрекинг проходит в наименьшей степени. Верхний предел давления дается кривой выход — октановое число , нижний определяется желательным количеством иродук- тов гидрокрекинга и отложением углерода на катализаторе. Изменяя давление, можно получить либо продукт с низкой летуче--стью, с высоким содержанием ароматических углеводородов при производстве большого количества водорода, либо более летучий продукт с низким содержанием ароматических углеводородов при производстве меньшего количества водорода [164]. [c.349]

Отложение углерода на катализаторе (на основе платины, окиси молибдена, на алюмохромовой или никельалюмосиликат-ной основе) при гидроформинге не так значительно, как нри каталитическом крекинге. Возможна длительная работа без обновления или регенерации катализатора. Содержащие платину катализаторы обычно при потере активности обновляют. Их, однако, можно регенерировать при температурах 500—520° С в газах, содержащих 1—2% кислорода. [c.349]

При конверсии нефтезаводских газов и бензинов возникает опасность отложения углерода на катализаторе. Для конверсии бензинов фирмой I I разработан катализатор 46-1 с щелочными добавками [16]. В этом катализаторе калий химически связывается с алюмосиликатами, образуя комплексные соединения, например KAlSiO 4. В условиях процесса паровой конверсии под действием водяного пара и двуокиси углерода эти соединения медленно разлагаются с образованием небольших количеств карбоната калия. Карбонат калия предотвращает образование углерода, однако он [c.81]

Высокотедшературная конверсия СО, по сравнению с другими стадиями процесса, при нормальной эксплуатации установки не требует особого внимания. Оптимальной для работы катализатора является температура 330—450 °С. При работе на свежем катализаторе поддерживается возможно более низкая температура, обеспечивающая необходимое качество конвертированного газа. При температуре выше 500 °С катализатор дезактивируется полностью из-за изменения структуры. При температуре ниже 300 °С и недостаточном количестве водяного нара образуются благоприятные условия для отложения углерода на катализаторе. Повышение содержания галогенов в водяном наре или паровом конденсате приводит к частичной потере активности. [c.188]

При каталитической ароматизации лигроинов с высоким содержанием шестичлениых цикланов (бензины гидрогенизации углей) может применяться более высокое давление водорода (до 30—50 ати), вследствие чего значительно уменьшается отложение углерода на катализаторе. Это позволяет осуществлять длительные циклы работы — до 200 час. и даже более. При такой продолжительности процесса нет необходимости дублировать реакторы для регенерации катализатора. После 200-часового пробега установку переводят на регенерацию, которая продолжается 20— 30 час. Тепло сгорания углистых отложений здесь не используется (это трудно осуществить). Чтобы избежать перегрева катализатора, концентрацию кислорода в газах, подаваемых в реакторы, поддерживают не выше 1—1,2%. [c.285]

Трубчатые реакторы имеют отрицательную сторону, именно—трудно создать условия, выравнивающие емпературу во всей массе катализатора, что ведет к еравномерному отложению углерода на катализаторе. [c.129]

Реакция конверсии оксида углерода. Реакция конверсии оксида углерода обычно катализируется сложными оксидными системами, такими как 2п0-Сг20з и 2пО-СиО [65]. Реакция катализируется также металлами, однако в некоторых случаях катализаторы с нулевой валентностью могут сильно дезактивироваться из-за возможного катализа реакции Будуара (2С0 = С-ьС02), вызывающей значительные отложения углерода на катализаторе. Если у железооксидных катализаторов отношение НгО/СО достаточно низкое, то оксид восстанавливается до металлического железа. [c.30]

Из предшествующего обсуждения ясно, что, не рассматривая схему, используемую для каталитической переработки тяжелых масел процесса Коалкон, можно предвидеть две основные задачи селективный крекинг четырехъядерных ароматических соединений в одноядерные с минимальным выходом легкого газа и с минимальным отложением углерода на катализаторе, а также нитроочистку до приемлемого уровня. [c.177]

Каталитическая стабильность. Одной из причин потери каталитической активности является отложение углерода на катализаторе. Факторы, влияющие на отложение углерода, особенно в слз чае применения такого технологического сырья, как тяжелое масло процесса Коалкон, включают соответствующее соотношение между гидрогенизационной и крекирующей активностями (см. разд. 7.3 и 7.5), контроль над размером и распределением пор, необходимый для оптимизации времени пребывания больших молекул, и увеличение контакта между катализатором, водородом и жидким сырьем. Необходимое соотношение между гидрогенизационной и крекирующей активностями может быть установлено изменением относительных количеств компонентов оксида переходного металла и твердых кислот. Контроль параметров пористой структуры уже обсуждался в связи с каталитической активностью и селективностью. [c.180]

Перед проведением обсуждения полезно рассмотреть вопрос о том, может ли переработка угля СРК конкурировать с прямым ожижением угля в котельные топлива. При сравнении этих процессов важно отметить уникальные свойства угля СРК низкую зольность, особенности химического строения, относительно низкое содержание серы и повышенное содержание азота. Влияния этих свойств на каталитическую активность, ее стабильность и регенерацию должны быть определены в краткосрочных исследованиях. Необходимо, например, определить, является ли содержание минерального компонента СРК достаточно низким как для уменьшения истираемости катализатора, так и для снижения каталитической дезактивации в результате отложения минерального вещества на угле. Важно также рассмотреть химическую структуру и состав СРК, поскольку они могут определять отложение углерода на катализаторе и, вследствие этого, его дезактивацию. Наконец, необходимо оценить, возможно ли при низком содержании серы в СРК использовать более эффективные катализаторы гидросероочисткн, чем в широко освоенных процессах ожижения угля. [c.217]

Лэноинг [81] приводит данные об испытаниях полупромышленного регенератора на установке каталитического крекинга. Воздух, псевдоожижавший слой отработанного катализатора, был обогащен кислородом, необходимым для выжигания отложений углерода на катализаторе. Автор рассматривает выгорание углерода в непрерывной фазе как реакцию первого порядка по кислороду и определяет коэффициент массообмена между дискретной и непрерывной фазами. Пэнсинг приводит эмпир.ическую формулу [c.132]

В некоторых работах было показано, что при гидрировании сероорганических соединений в присутствии водяных паров параллельно основной реакции протекает гидролиз серусодержащих веществ. При этом эффективность сероочистки повыщается и исключается отложение углерода на катализаторе [5]. Относительная роль гидрирования и гидролиза сероокиси углерода а окисножелезном катализаторе, содержащем окись хрома, при очистке азото-водородных смесей синтеза аммиака определяется в основном характером одновременно протекающей реакции водяного газа (конверсии СО). В тех случаях, когда равновесие реакции водяного газа не достигнуто, преобладает гидрирование, но при достижении равновесия обе реакции (гидрирования и гидролиза) протекают с приблизительно одинаковой скоростью. В другом случае, по литературным данным, при очистке водяного газа катализатор из смеси сульфида меди и окиси хрома на активированном угле способствует протеканию главным образом гидролиза сероокиси углерода [3]. Активность катализатора заметно повышается при добавке водяного пара и обеспечивает практически полное удаление (98%) органических сернистых соединений (сероокиси углерода и сероуглерода) при температуре 250° С. [c.151]

II ОП может служить без перегрузки до двух лет. В процессе ДВД отложение углерода на катализаторе настолько снтпкается, что продолжительность рабочего цикла доходит до 100 и более часов. При каталитической ароматизации низкооктановых лигроинов ( октановым числом около 40 получают от 75 до 80% бензина с октановым чис.лом 76—80, 10—20% газа, 3—4% нолимеров и кокс (1,5% при среднем давлении и 0,2% прп высоком давлепии). Газ, представляющий собой в осыовиом водород, частично возвращается в процесс, а остальное количество может расходоваться в качестве топлива и химического сырья. Присутствие водорода в процессе способствует обессериванию реакционной смеси, и ароматизо-ванные бензины содержат пониженные количества серы по сравнению с исходными фракциями. [c.271]