Спекание катализаторов

Изменение состава катализатора. Например, при 760 °С активная окись никеля на окиси алюминия превращается в неактивный алюминат никеля, происходит спекание катализатора и уменьшается его активная поверхность. [c.13]

При известной производительности и ожидаемом перепаде давления выбор компрессора зависит от мощности установки и характеристик сжимаемых газов. Для укрупненных и, особенно, крупно-тоннажных комбинированных установок большое значение приобретает надежность работы циркуляционных компрессоров. При высоких температурах и давлениях из-за прекращения подачи водородсодержащего газа могут возникнуть аварийные ситуации (прогар труб печи, коксование и даже спекание катализатора), приводящие к остановкам и ухудшению экономических показателей установок. [c.116]

Физическая дезактивация (спекание катализатора происхо — дит под воздействием высокой температуры (в некоторых каталитических процессах и водяного пара) и при его транспортировке и циркуляции. Этот процесс сопровождается снижением удельной ПС верхности как носителя (матрицы) катализатора, так и активного компонента (в результате рекристаллизации—коалесценции нанесенного металла с потерей дисперсности). [c.82]

Регенерация катализатора должна осуществляться по возможности простым путем и протекать достаточно легко и полно без спекания катализатора и снижения его активности и избирательности. [c.56]

Регенерация катализатора должна осуществляться простым путем и протекать достаточно легко и полно без спекания катализатора и снижения его активности и избирательности. Высокая регенерационная способность является необходимым и весьма важным свойством катализаторов крекинга. [c.36]

Важное значение имеет точная регулировка температуры в колонне синтеза. Колебания температуры приводят к развитию побочных реакций и к ухудшению качества метанола-сырца. Особенно опасны реакции метанирования, сопровождающиеся резким скачком температуры (до 1000° С) и приводящие к спеканию катализатора. Эти обстоятельства учитываются при конструировании аппаратуры для синтеза метанола. [c.7]

Метод активирования меняется от случая к случаю. Иногда достаточно умеренного нагревания, чтобы отогнать адсорбированные яды. Часто необходимо прокаливание при температуре, несколько превышающей температуру процесса, причем нагрев производится осторожно, во избежание спекания катализатора. Можно обработать поверхность химическими реагентами, растворяющими нежелательные вещества или изменяющими их химическую природу. [c.317]

Для катализатора на верху аппарата снаружи имеется распределительное устройство 10, выполненное из труб. Внизу установлено сборное выравнивающее устройство 7, по конструкции аналогичное выравнивающему устройству реактора. Над выравниваю-щил[ устройством установлена решетка 6 типа колосниковой, которая поддерживает слой катализатора, обеспечивая более благоприятные условия входа катализатора в сборные воронки, и способствует задержанию и раздроблению комков, образующихся при спекании катализатора. [c.210]

Соли тяжелых металлов. Катализаторы, как синтетические, так и природные, существенно изменяют избирательность при переработке сырья с высоким содержанием тяжелых металлов, главным образом никеля, меди и ванадия. Эти металлы, отлагаясь на поверхности катализатора, превращаются в каталитически активные окислы и ведут себя как катализаторы дегидрирования увеличивается выход кокса и малополезных газов, снижается выход бензина и легкого крекинг-газойля. Снижение активности является результатом спекания катализатора вследствие огромного выделения тепла в зоне вокруг адсорбированного металла во время регенерации и уменьшения удельной поверхности по мере закрытия пор. [c.21]

При повышенном содержании SO2 на входе в реактор (например, 11% SO2 и 10% О2) температура в первой секции составляет 550 °С, степень преврашения — 75%. В этом случае газ, входящий в первую секцию псевдоожиженного слоя, должен иметь температуру 325 °С, а при более высоком содержании SO2 — еще меньшую температуру. С другой стороны, температура газа, содержащего 7% SO2 и 11% О2 на входе в реактор с неподвижным слоем, должна составлять 440°С при большей концентрации SO2 и меньшей О2 температура должна повышаться. Отвод тепла из реакторов с псевдоожиженным слоем может осуществляться с помощью теплообменников, погруженных в слой и обладающих малой поверхностью ввиду высоких коэффициентов теплообмена. При охлаждении водой значения коэффициента теплообмена между водой и слоем могут достигать 100—200 ккал град), в то время как для неподвижного слоя эта величина составляет 5—9 ккал (м -ч-град). В реакторе с псевдоожиженным слоем можно использовать более мелкозернистый катализатор из зерен диаметром 0,75—1,5 мм он обладает намного большей поверхностью по сравнению с крупнозернистым катализатором в неподвижном слое, используемым на начальных и серединных ступенях всего на 30—50%. Помимо этого, в псевдоожиженном слое отсутствует спекание катализатора, которое в течение одного года увеличивает гидравлическое сопротивление в 2 раза. Необходимое количество катализатора уменьшается вследствие лучшего использования поверхности зерна и возможности поддержания температурного режима, близкого к оптимальному. [c.356]

Задача адаптации стратегии управления решается с фиксированным периодом, равным продолжительности участка стационарности состояния катализаторов. Адаптация необходима при обнаружении таких возмущений, как проскок каталитических ядов, перегрев и спекание катализаторов в реакторах, изменение условий теплообмена в теплоиспользующей аппаратуре. Продолжительность участка стационарности составляет один-два месяца. В течение этого срока процесс в отделении может подвергаться неоднократному (от нескольких часов до нескольких суток) действию различных возмущений. [c.338]

При известной производительности и выбранном перепаде давления выбор компрессора зависит от мощности установки и характеристики сжимаемых газов. Для установки большой мощности надежность работы циркуляционного ко.мпрессора приобретает определяющее значение, так как остановка компрессора может привести к аварийной ситуации (прогар змеевиков печей, закоксовывание и спекание катализатора) или к значительному [c.179]

Натрий. Подобно железу, соли натрия вызывают засорение слоя катализатора и закупорку пор. Кроме того, натрий промо-тирует спекание катализатора нри регенерациях. Сообщалось, что при содержании натрия в катализаторе более 1 % активность снижается очень сильно. Типичное содержание натрия в отработанном катализаторе составляет 0,1—0,5 масс. % в Расчете на НагО. [c.118]

Перед прокаливанием катализатора следует проверить содержание в нем остаточной воды. Присутствие паров воды сильно ускоряет поверхностную подвижность ионов, и во многих случаях спекание катализатора при прокаливании может быть сведено к минимуму путем тщательного высушивания порошка. Высушивание следует производить при невысоких температурах в вакууме или в токе сухого газа. [c.27]

Известно, что пары воды увеличивают скорость спекания катализаторов. По мере движения синтез-газа через неподвижный слой катализатора происходит превращение газа и парциальное давление образующейся воды должно неизбежно возрастать. Следовательно, можно ожидать увеличения скорости спекания катализатора по длине реактора. Проведенные измерения подтвердили, что истинная активность и поверхность катализатора уменьшаются по мере приближения к выходу из реактора. Это указывает, что спекание кристаллитов понижает активность железных катализаторов в неподвижном слое. [c.176]

В промышленных условиях физические и химические свойства алюмосиликатных катализаторов резко изменяются. Одна из причин изменения катализатора — его спекание. Скорость и степень спекания катализаторов зависят от их химического состава, норовой характеристики, температуры процесса, среды, продолжительности обработки и др. Влияние температуры прокалки в воздухе на удельную поверхность катализаторов показано на рис. 12 (дан- [c.34]

Спекание катализатора существенно ускоряется, если его прокаливать в присутствии водяного пара. Из рис. 14 (построенного по данным работы [45]) видно, что удельная поверхность катализатора, прокаленного при 600°С 400 ч в воздухе, почти в 2 раза больше, чем пропаренного в тех же условиях. [c.36]

Зависимость удельной поверхности от температуры и длительности термопаровой обработки, или пропарки (рис. 15) практически такая же, как и при прокалке в сухом воздухе. Только при пропарке все изменения происходят в области более низких температур. Из рис. 15 видно, что на результаты термопаровой обработки большое влияние оказывает парциальное давление водяного пара. Скорость спекания катализатора под влиянием паров воды наиболее сильно возрастает при повышении парциального давления с О до 0,1 МПа. При дальнейшем повышении давления скорость спекания также увеличивается, но уже в меньшей степени. [c.36]

Изменение удельного объема пор при спекании катализатора под совместным действием водяного пара и температуры показано яа рис. 17. (Значение теоретической кривой, изображенной на [c.37]

Экспериментальные данные о изменении среднего радиуса пор в зависимости от величины удельной поверхности для образцов катализатора, пропаренных в лабораторных условиях и подвергшихся старению на промышленных установках, приведены на рис. 18 [41, 48]. Характер этой зависимости сохраняется одинаковым при всех исследованных температурах обработки во всех случаях пропарки в лабораторных условиях спекание катализатора сопровождается увеличением среднего радиуса пор. [c.38]

В процессе изучения влияния условий старения на активность катализатора было установлено, что при этом изменяется и его селективность — на образцах катализаторов, после их термической и термопаровой обработки, при крекинге образуются более непредельные продукты, выход кокса и газа уменьшается в большей степени, чем выход бензина. В работе [62] такое изменение селективности объясняется наличием на поверхности катализатора по крайней мере двух видов активных центров. Одни из них ответственны за реакции крекинга, и в процессе термической или термопаровой обработки их число на единицу поверхности катализатора не меняется. Другие катализируют реакцию перераспределения водорода, и при спекании катализатора их свойства и число активных центров на единицу поверхности существенно изменяются. [c.42]

Рис. 25. Механизмы спекания катализатора в результате объемной (а) и поверхностной (б) диффузии.

Водяной пар действует на поверхность, а не на всю массу вещества первичных частиц. Поэтому он не может ускорить термическую диффузию в объеме частиц геля, которая определяется лишь температурой паровой обработки, В то же время при действии пара уменьшение поверхности ускоряется, поскольку облегчается перенос вещества путем поверхностной диффузии или путем испарения вещества геля в одном месте и конденсации его в другом. По поверхностно-диффузионному механизму спекание катализатора происходит следующим образом (рис. 25,6). Вещество меньшей из двух соприкасающихся первичных частиц движется по ее поверхности к месту контакта обеих частиц и переходит на большую первичную частицу. В результате этого меньшая частица в конце концов исчезает, а более крупная частица растет. Крупные термодинамически более стабильные частицы поедают мелкие. В случае движения вещества по поверхности исходное взаимное расположение первичных частиц сохраняется, т. е. упорядочения упаковки геля не происходит. Поэтому внешние геометрические размеры шарика катализатора не изменяются. Удельный объем пор катализатора также должен оставаться постоянным, так как независимо от размера первичных частиц общий объем материала шариков катализатора остается прежним. В результате уменьшения общего числа первичных единиц и увеличения их среднего размера уменьшается поверхность единицы массы мате- [c.55]

В работе [73] при объяснении механизма спекания катализатора в присутствии пара отмечается, что катализатор дезактивируется главным образом в результате увеличения размера частиц. Механизм термического спекания заключается в локализованном сплавлении небольших участков внутри частицы катализатора. Эта точка зрения ближе к механизму спекания, предложенному в работе [71]. [c.56]

КИНЕТИКА ПРОЦЕССА СПЕКАНИЯ КАТАЛИЗАТОРА [c.59]

При продувке воздуха через слой катализатора закоксованные шарики спекаются сильнее, чем не содержащие кокса. При 700 °С (фактическая температура в регенераторе промышленных установок) поверхность закоксованных частиц существенно уменьшается. Однако это наблюдается лишь при достаточно большой концентрации кокса на частице. Аналогичные опыты с катализатором, за-коксованным до 3 и 6 вес. %, показали, что удельная поверхность частиц не изменяется вплоть до 750 Х, и лишь при 800 °С наблюдается разница соответственно 15 и 31 м /г. Увеличение скорости спекания катализатора при выжиге в процессе регенерации коксовых отложений обусловлено, по-видимому, значительным разогревом его частиц. Ранее считали, что контактная масса существенно не разогревается. Однако расчеты показали [89], что пылевидный [c.71]

Спекание катализатора с уменьшением диаметра частиц катализатора вдвое против нормального наблюдается также на установке гудрифлоу [ИЗ]. Для поддержания активности катализатора на необходимом уровне на указанной установке поставили классификатор, из которого отводили частицы с высокой плотно- [c.92]

При циркуляции катализатор стареет значительно быстрее, чем когда он неподвижен в аппаратах промышленной установки или когда подвергается действию рабочей температуры и среды в лабораторных условиях. Удельная поверхность и структура изменяются в основном за счет объемной диффузии. Наиболее интенсивно старение протекает в начальный период работы катализатора. С утяжелением перерабатываемого сырья спекание катализатора усиливается. [c.93]

Пассивность металла может быть вызвана спеканием катализатора, происходящим в результате огромного выделения тепла в зоне адсорбированного металла во время регенерации. Влияние тяжелых металлов на спекание катализатора подтверждено лабораторными опытами [45], в которых подвергали дезактивации два образца катализатора, отобранных из одной и той же партии, — незагрязненного и содержащего металлы. После одновременного нагрева обоих образцов при 900 °С в течение 3 ч образцы имели удельные поверхности соответственно 201 и 163 м /г. [c.143]

Таким образом при термической обработке катализатора с нанесенным на него металлом скорость спекания катализатора возрастает н дезактивирующие свойства металла проявляются сильнее, что приводит к дополнительному уменьшению активности и селективности катализатора. [c.146]

Ниже приводится один из вариантов использования процесса Мет-х. При наличии в схеме завода двух установок каталитического крекинга предлагается одну из них оборудовать установкой Мет-х [370]. На установку А подают более легкое сырье с небольшим содержанием металлов, а на установку Б, дополненную установкой Мет-х, направляют тяжелое сырье с высоким содержанием металлов. Работа обеих установок при таком разделении сырья сравнивается с результатами их работы без Мет-х на смешанном сырье (табл. 64). Уменьшение равновесной активности катализатора на установке Б при разделении сырья авторы объясняют спеканием катализатора, вызванным большим количеством возвращаемого в реактор шлама. [c.236]

Спекание катализаторов из-за перегрева-не единственная причина ухудшения их свойств при регенерации. Окислительная среда, присутствие паров воды, оксидов серы могут тоже приводить к изменению свойств катализатора, и требуется проведение дополнительных операций после выжига кокса-осернение катализаторов гидроочистки, восстановление и осернение катализаторов риформинга и т.д. При выжиге кокса в дымовых газах регенерации могут присутствовать монооксид углерода и оксиды серы. В этом случае приходится решать дополнительно проблему выбросов указанных оксидов в атмосферу. [c.4]

Таким образом, изменения структурных характеристик или размеров нанесенного на носитель активного компонента проявляются у всех катализаторов. Спекание может протекать по разным механизмам и в зависимости от условий регенерации и свойств катализатора может вызывать кристаллизацию вещества катализатора. В связи с этим при изучении спекания катализатора в конкретном процессе необходимо прежде всего выяснить, какой из возможных механизмов играет большую роль, что позволит наметить пути повышения стабильности катализатора. [c.62]

Возможности проведения в емкостных аппаратах процессов на катализаторах с быстро падающей активностью ограничены, так как в отсутствие теплообмепных устройств тепло, выделяющееся в сильно экзотермическом процессе регенерации, может привести к спеканию катализатора и потере им активности. Если температура разогрева при регенерации превосходит предел термостойкости катализатора, [c.264]

К постепенным отказам оборудования можно отнести также усадку катализатора, забивку распылительных форсунок. Внезапные отказы выход из строя трубок теплообменника природного газа, спекание катализатора, разру-ш" пе катализатора водой [65]. [c.27]

Спекание. При высоких темиературах, применяемых в реакторах Синтол , на катализаторах образуются углистые отложения. Эти отложештя имеют большую площадь поверхности, так как общая поверхность, измеренная методом БЭТ, во время эксплуатации катализатора увеличивается. По этой причине трудно решить, в какой мере именно спекание катализатора обусловливает снижение активности. При более низких температурах в реакторах с неподвижным слоем катализатора углистые отложения невелики или вообще отсутствуют, поэтому здесь ситуация проще. Удельная поверхность свежеприготовленного катализатора обычно составляет около 200 м /г, а примерно через 100 сут работы она убывает до 50 м /г. Возросшая резкость рентгенограммы использованного катализатора указывает на рост его кристаллитов. Если приготовлен катализатор с более низким содержанием ЗЮд, то скорость снижения его активности оказывается выше. Это согласуется с представлениями о роли носителей. Считается, что оксид кремния стабилизирует мелкие кристаллиты карбида железа. [c.176]

Возможность самопропарки катализатора при прокалке в сухом воздухе была показана следующим путем [41]. Две пробы одного и того же катализатора нагревали с 565 до 950 °С при скорости повышения температуры соответственно 1 и 5°С/мин. Влияние скорости нагревания на спекание катализатора показано ниже [c.36]

Такие представления первоначально были развиты на основании данных по адсорбции и десорбции газов (паров) эти процессы были проведены на спрессованных и неспрессованных порошках из непористых шаровидных частиц, на непористых образцах кремнезема (кварц и кварцевое стекло) и на силикагелях [72]. В дальнейшем предложенная структура ксерогелей была многократно подтверждена с помощью электронно-микроскопических исследований [73—75]. С точки зрения корпускулярной теории строения скелета ксерогелей спекание катализатора при термопа-ровой обработке можно представить как результат изменения размеров, формы, взаимного расположения и связи первичных частиц, происходящего вследствие переноса вещества этих частиц [75]. Перенос происходит в направлении уменьшения свободной энергии дисперсной системы и приводит к сокращению поверхности, а, следовательно, к увеличению стабильности системы. [c.54]

В настоящее время выявлены многие качественные закономерности процесса спекания катализаторов под влиянием температуры и водяного пара. Однако кинетических уравнений, описывающих эти закономерности, практически нет. Известна лищь одна работа [41], в которой сделана попытка описать кинетику спекания катализаторов. Исходя из того, что движущей силой процесса спекания является зависящая от величины поверхности свободная энергия, авторы этой работы принимают, что скорость спекания пропорциональна величине поверхности в некоторой степени п [c.59]

Промышленные данные [45] (рнс. 62) свидетельствуют о четко выраженной зависимости между образованием водорода и содержанием ванадия в сырье. Между образованием водорода и содер-жаиие Л ванадия на катализаторе такой четкой зависимости не обнаружено. Это означает, что только свежеотлагающиеся металлы оказывают сильное влияние на активность и избирательность катализатора. Металл, уже внедрившийся в катализатор, не влияет на его активность. Считают, что металл изолируется в глубине пор в результате спекания катализатора. [c.142]

Резюмируя полученные результаты по влиянию металлов, как свежеотложенных, так и находящихся в условиях старения катализатора, можно отметить следующее. Металлы оказывают сильное влияние на активность катализатора, выражающееся не только в качественном изменении его поверхности, — они способствуют также увеличению скорости сиекания при термопаровой обработке. Изменение активности и увеличение скорости спекания зависит от концентрации металла и его природы, а также от вида обработки. Среди металлов, загрязняющих катализатор, наибольшую опасность представляет никель. Он уменьшает активность и ускоряет спекание катализатора. Ванадий до концентрации 0,02%, которая может накопиться на шариковом катализаторе при переработке вакуумного газойля, наоборот, увеличивает его активность. Это влияние ванадия является стабильным и сохраняется в условиях, характерных для промышленного регенератора. [c.147]

Это обстоятельство, естественно, накладывает дополнительные требования при выборе оптимальных условий процесса регенерации. Основное из этих требований-сохранение некоторого приемлемого уровня стабильности и активности катализатора при многократном осуществлении окислительной регенеравди. Решение подобной задачи связано прежде всего с определением таких условий процесса, которые исключали бы возможность образования локальных перегревов как на зерне, так и в слое катализатора, поскольку перегревы приводят к спеканию катализатора, снижению его механической прочности и, следовательно, потере каталитической активности. [c.63]