Частицы катализаторы,

Схема движения катализатора, потоков сырья и воздуха на крекинг-установке флюид показана на фиг. 48. Регенерированный горячий катализатор из регенератора 1 самотеком спускается по стояку 2 в узел смешения 3, где он приходит в контакт с предварительно подогретым в змеевиках печи 19 дестиллатным сырьем. При контактировании с горячим катализатором сырье испаряется. Дальше смесь по трубопроводу 4 поступает в реактор 5. Скорость потока в реакторе резко уменьшается, вследствие чего основная масса твердых частиц катализатора осаждается в кипящем плотном слое 6. Высоту уровня плотного слоя устанавливают такой, чтобы обеспечить требуемое время пребывания в нем паров и желаемую глубину их крекинга в присутствии катализатора. Выходящий из плотного слоя газо-паровой поток продуктов крекинга проходит верхнюю часть 7 реактора и расположенные внутри его циклонные сепараторы 8. Значительная часть уносимых частиц катализатора осаждается в верхней половине реактора до поступления потока в циклонные сепараторы. Циклоны служат для более полного отделения частиц и возврата их по трубам 9 иод уровень кипящего слоя в реакторе. Чем ниже скорость потока в верхней части реактора и больше высота этой части, тем полнее газо-паровой [c.123]

Пусть Sg — поверхность катализатора, отнесенная к единице массы частиц, — плотность частиц катализатора и е — доля свободного объема реактора. В единице объема реактора объем [c.121]

Диффузия вещества А из ядра потока через пограничный слой к внешней поверхности частицы катализатора. [c.122]

Sg—поверхность катализатора, отнесенная к единице массы, —внешняя поверхность частицы катализатора. [c.146]

Vр—объем частицы катализатора. [c.146]

Критерий изотермичности частицы катализатора дан в статье [c.148]

Л. M. П и с ь M e H, Ю. И. X a p к a Ц, Существование и устойчивость стационарных режимов пористой частицы катализатора, ДАН СССР, 168, Л 3 (1966). [c.148]

Другие проблемы возникают при исследовании реакторов с неподвижным слоем мелких частиц катализатора. Профиль скоростей становится при этом более однородным, однако вследствие нерегулярности упаковки слоя возможно образование каналов со сравнительно высокой скоростью потока. В то же время обтекание потоком твердых частиц приводит к довольно интенсивному поперечному и некоторому продольному перемешиванию потока. Дополнительно к проблемам теплопередачи через стенку трубы в этом случае возникают проблемы, связанные с переносом тепла от потока к поверхности твердых частиц и внутри зерен катализатора (см. главу VI). Здесь мы будем предполагать, что имеется квазигомогенное кинетическое выражение для скорости реакции, отнесенной к единице объема реактора, которым можно пользоваться при расчетах. [c.255]

Предположим, что Т постоянна для всей частицы катализатора, но отличается от температуры ядра потока Т из-за сопротивления теплопередаче от частицы катализатора к потоку реагирующих веществ. В обозначениях, принятых в главе VI, скорость переноса [c.285]

Ясно, что при этих условиях уравнение (2.14) остается справедливым потому, что достигаются условия кинетического режима, хотя и посредством различных механизмов. В этом случае фактор эффективности равен единице, так как весь объем катализатора полностью эффективен для реакции. В действительности температура внутри частиц катализатора будет выше, чем на их поверхности, так что фактор эффективности, определенный в соответствии с условиями внешней поверхности, может даже быть больше единицы. [c.47]

Для нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности выбросы пыли не характерны. Но в этих отраслях имеются процессы, в которых выделяется значительное количество пыли, это прежде всего процессы с использованием твердых катализаторов и адсорбентов. Пыль образуется при транспортировке катализаторов и адсорбентов, их регенерации, измельчении, сушке и т. д. При проведении процессов в реакторах с псевдоожиженным слоем катализатора (каталитический крекинг, дегидрирование бутана) частицы катализатора ири многократном использовании уменьшаются в размерах и выносятся с потоком газов. [c.17]

В каждом случае скорость первого порядка по Ag, первого порядка по 8208" и нулевого порядка по восстанавливающейся частице. Предполагается, что эффективным катализатором окисления являются либо Ag , либо Ag " обе эти частицы присутствуют в растворе и находятся в равновесии с Ag " (2А 2" Ад + А ). Лимитирующей стадией в таком случае мояшо считать реакцию Ag" + ЗгО А + 2804" (или Ag + + 80 " Ь S0 ). Причины, обусловливающие высокие скорости данного пути и относительную медленность некатализированного пути, представляют большой интерес, но они пока не выяснены. В некоторых случаях промежуточное валентное состояние образуется из частиц катализатора, и тогда первоначальное валентное состояние катализатора может регенерироваться недостаточно быстро по сравнению с последующей реакцией промежуточного веи ества. [c.510]

Вследствие затраты тепла па реакции крекинга температура в рабочей зоне реактора с нисходящим сплошным слоем частиц катализатора понижается по ходу движения крекируемого потока. В реакторах, где частицы катализатора находятся в беспорядочном вихревом движении (крекинг в кипящем слое), происходит выравнивание температур. В таких реакторах температуры в разных точках слоя катализатора отличаются мало. Однако и в этом случае крекинг углеводородов протекает с поглощением тепла. [c.20]

Проходя скруббер 1, жидкое сырье нагревается и улавливает частицы катализатора, увлеченные из регенератора газовым потоком. Скорости газов в скруббере и степень нагрева сырья в нем зависят от режима работы регенератора и следующего за ним котла-утилизатора 2. На каждую тонну сырья приходится 0,6— 0,9 т газов регенерации, содержащих вследствие относительно неустойчивого режима регенератора переменные количества катализаторной пыли и кислорода. [c.40]

Частицы катализатора должны быть однородными по составу и структуре, близкими по форме и размерам, иметь развитую внутреннюю поверхность. Внутренняя поверхность каждой частицы катализатора должна быть доступной для молекул сырья, чтобы поступление их в поры и удаление продуктов реакции происходили достаточно быстро. [c.56]

Первый контур (фиг. 18) применяется на установках с циркуляцией относительно крупных (3—6 мм) частиц катализатора. Вертикальные реактор и регенератор располагаются рядом. Для работы установки требуются два подъемника один для перемещения регенерированного катализатора, второй для транспортировки из реактора в регенератор закоксованного катализатора. Как активный катализатор, так и отработанный вводятся в верхние части аппаратов, а выводятся снизу их. Сырье подается в верхнюю часть реактора и движется прямоточно с катализатором сверху вниз. Из нижней части реактора продукты крекинга поступают в ректификационную колонну. [c.58]

На многих установках и особенно тех, где крекинг осуществляется в слое пылевидного катализатора, тяжелый газойль смешивается со свежим сырьем также с целью возврата в реактор мелких частиц катализатора, заносимых в ректификационную колонну потоком продуктов реакции. [c.77]

Уносимые газами регенерации частицы катализатора улавливаются расположенными в верху регенератора циклонами 14, а иногда также вторичными улавливающими устройствами, находящимися вне регенератора. Газы регенерации, пройдя паровой котел-утилизатор 23 и устройство для дополнительного извлечения катализаторной пыли, выбрасываются через дымовую трубу в атмосферу. Пар отделяется от воды в барабане 15. [c.125]

В реактор с прямоточным движением сырья и катализатора на 1 /и сырья подается от 2 до 6 т катализатора. На установках с кипящим слоем частиц катализатора кратность циркуляции катализатора более высокая — от 8 до 14. [c.84]

В реакторах с опускающимся слоем относительно крупных (3—4 мм в поперечнике) частиц катализатора давление обычно не превышает 0,65 ат по манометру (480 мм рт. ст.). С ростом давления в рабочей зоне такого реактора поступление в него катализатора пз бункера замедляется, испарение сырья затрудняется, а время пребывания его в реакторе увеличивается. [c.86]

В правильно спроектированных регенераторах слои катализатора оказывают небольшое сопротивление газовому потоку. Напор, создаваемый воздуходувками, используется как для преодоления сопротивлений слоев катализатора в регенераторе, так и сопротивлений подводящих воздухопроводов, задвижек и воздухораспределительных и газосборных устройств. Скорости газов должны быть такими, чтобы из регенератора не уносились частицы катализатора. [c.87]

Продукты сгорания кокса вместе с увлекаемой ими пылью и мелкими частицами катализатора поступают из регенератора в циклонные сепараторы. Из последних газы выходят через дымовую трубу в атмосферу. Катализаторная мелочь выводится снизу циклонов в сборник. [c.92]

Отличительной особенностью данной системы крекинга является то, что здесь процесс превращения углеводородов осуществляется в слое мелких частиц твердого катализатора, энергично и непрерывно перемешиваемых в реакторе восходящим потоком паров сырья и продуктов реакции. Регенерация катализатора проводится в отдельном аппарате, но также в слое взвешенных в газовом потоке частиц катализатора. [c.122]

Для лучшего усвоения основ крекинга с применением пылевидных или порошкообразных катализаторов следует рассмотреть поведение слоя мелких твердых частиц катализатора при пропускании снизу вверх через такой слой газа. [c.122]

При дальнейшем увеличении скорости над кипящим плотным слоем ( густая фаза) катализатора образуется зона с невысокой концентрацией частиц катализатора, выносимых газовым потоком из этого слоя. С ростом скорости газа все больше частиц уносится из нижнего кипящего слоя, одновременно увеличивается объем этого слоя и уменьшается его плотность. Наоборот, плотность верхней разбавленной фазы при этом увеличивается. Отсюда следует, что плотность слоя можно менять в некоторых границах путем изменения количества пропускаемого через него газа или паров сырья. [c.123]

Нижний конец стояка 11 присоединен ко второму узлу смешения 12. Здесь отработанный катализатор подхватывается потоком воздуха и по линии 13 транспортируется в регенератор 1. В регенераторе так е в кипящем слое сжигается кокс, отложившийся при крекинге сырья на частицах катализатора. Регенерированный катализатор отводится через колодец 24 регенератора в стояк 2. В колодце, расположенном над распределительной решеткой 25, [c.124]

В кипящем слое и реактора и регенератора поддерживаются высокие концентрации катализатора как с целью уменьшения размеров этих аппаратов, так и для достижения нужной глубины крекинга сырья в реакторе и выжига кокса в регенераторе. Чтобы создать необходимую разность давлений, облегчающую циркуляцию массы частиц катализатора, в отводящих трубопроводах (стояки 2 и 11) поддерживают высокую концентрацию катализатора, а в подводящих трубопроводах (4 и 13) низкую. [c.125]

Вследствие вихревого перемешивания температура в разных точках плотного слоя практически одинакова. Однако при таком перемешивании часть сырья и продуктов реакции слишком глубоко крекируется, что объясняется значительной внутренней циркуляцией больших масс катализатора и углеводородов и слишком долгим пребыванием отдельных порций сырья в зоне крекинга в плотном слое кипящего катализатора. Это является недостатком крекинг-системы флюид. Недостатком является также и то, что из реактора на регенерацию отводятся частицы катализатора с неодинаковым содержанием кокса. Наряду с закоксованными частицами из реактора непрерывно отводятся также частицы с еще достаточно высокой активностью. [c.126]

Для выделения частиц катализатора из газов и паров в верху регенератора, и реактора установлены батарейные центробежные [c.128]

Пористость слоя частиц широкого гранулометрического состава неправильной формы зависит также от формы и размера частиц. Так, с уд[оныиопиеи среднего диаметра частиц катализатора крекинга пористость слоя возрастает до диаметра 800 мк, затем до диаметра 500 мк пористость снижается. С дальнейшим уменьшением диаметра частиц пористость вновь возрастает. [c.60]

В Тексасе, США, для работы по этому методу построена крупная промышленная установка. Синтез-гаа получают частичным сжиганием природного газа под давлением 21 ат ъ двух футерованных огнеупором реакторах объемом по 56 м . Два реактора объемом по 170 лг рассчитаны на получение примерно 1100 продуктов синтеза в сутки, что соответствует удельной производительности реакционного объема около ПО кг/час продуктов синтеза в расчете на полный объем реактора. Аналогичная установка работает в Хьюготоне (Канзас, США) [62]. Синтез ведут на бензиновом режиме, образование парафина должно быть подавлено, так как иначе легко происходит агрегирование или склеивание мелких частиц катализатора. [c.122]

Если даже с. — концентрация в газовой или жидкой фазе у поверхности катализатора, она может отличаться от концентрации в ядре потока из-за недостаточной скорости массопередачн к внешней поверхности частицы катализатора. [c.121]

Из рис. VI.7 видно, что ири больших значениях параметра б фактор эффективности может принимать различные значения при фиксированных расчетных параметрах процесса. Этому соответствует существование нескольких стационарных режимов процесса на пористой частице катализатора, некоторые из которых могут оказаться неустойчивыми. Анализ этих явлений проводится в работах, указанных в библиографии (стр. 147). Аналогичные явления могут возникать и под влиянием внешнедиффузионного торможенпя процесса (см. раздел IX.7). Определение устойчивости дано в разделе 11.4. [c.144]

Рассмотрим, в какой же мере достоверно описывает процесс простая одномерная модель В частности насколько однородны условия по сечению реактора Терни и другие исследователи (см. библиографию на стр. 301) нашли, что в случае частиц неправильной формы небольшое увеличение пористости слоя вблизи стенки исчезает уже на расстоянии от стенки, равном одному диаметру частицы, и доля свободного объема остается постоянной до центра слоя. В слое частиц более правильной формы доля свободного объема, начиная от стенки реактора, быстро уменьшается, а затем приближается к среднему значению, совершив два-три затухающих колебания. Например, для цилиндров в слое, имеющем диаметр, который в 14 раз превышает диаметр частицы, доля свободного объема на расстоянии 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 и 3,0 диаметра частицы от стенки реактора может быть равна соответственно 0,15 0,31 0,20 0,27 0,22 и 0,25, причем средняя пористость составляет 0,25. Очевидно, неоднородность несущественна в слое частиц неправильной формы или при очень большом отношении диаметра слоя к диаметру частицы. Торможение потока у стенки компенсирует влияние большой локальной пористости слоя, поэтому наиболее высокие скорости потока должны наблюдаться на расстоянии порядка диаметра частицы от стенки реактора. Однако об этом трудно сказать что-либо определенное, так как во многих промышленных реакторах форма поперечного сечения слонша, а характер упаковки частиц катализатора неизвестен. По-видимому, влияние неоднородности слоя настолько невоспроизводимо и в то же время незначительно, что его не стоит учитывать при разработке более детализированной модели слоя. [c.263]

Другого рода проблемы устойчивости возникают в реакторах с неподвижным слоем катализатора в связи с процессами тепло- и массопереноса от потока реагирующих веществ к поверхности частиц катализатора. Это вопросы термической устойчивости стационарного режима отдельной частицы. Мы рассмотрим только простейший случай. Предположим, что вещество А вступает в реакцию первого порядка и внутридиффузионное торможение процесса отсутствует. Тогда концентрация вещества А у активной поверхности (с) будет отличаться от его концентрации в объеме (с), и скорость реакции будет определяться квазигомогепной кинетической зависимостью (см. раздел VI.2) [c.285]

Рис. 1Х.21. Возможные стационарные режимы частицы катализатора в адиабатическом слое. По оси ординат отложены вначевия левой или правой части уравнения (IX. 77).

Порозпость катализатора — это объем зернистого слоя, пе занятый частицами, т. е. доля пустоты в общем объеме зернистого слоя (в м /м ). В этом свободном объеме движется парогазовая илипа-рожидкостная реакционная смесь, проходя через слой катализатора. Порозность зависит от формы частиц, их шероховатости, плотности упаковки в слое. Порозность частиц влияет на сопротивление в слое катализатора. Частицы катализатора обладают внутренними порами, в которых происходит диффузия сорбирующихся и реагирующих компонентов. Большая часть активных центров катализатора расположена внутри пор. Реакции гидрирования протекают как на поверхности катализатора, так и внутри его пор. [c.79]

В химической промышленности электрофильтры используют в производстве серной кислоты, горячего фосфора, фосфорной кислоты и др. В нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности их широко применяют для очистки от частиц катализатора газов, выбрасываемых в атмосферу в процессах каталитического крекинга н дегидрирования, улавливания ожи-жен1юго катализатора в производстве высокооктанового бензина. [c.47]

Наряду с положительными особенностями восходящий прямоток обладает рядом недостатков по сравнению с нисходящим 1) nepeiw давления в слое выше, что ведет к увеличению энергетических затрат, связанных с необходимостью повышения напора по жидкости и по газу 2) спой катализатора при подаче потока снизу вверх может переходить в состояние шевеления и псевдоожнження, что может привести к уносу частиц катализатора из слоя, для предотвращения которого необходимо применять специальные затворные устройства, исключающие нарушение компактности слоя. [c.93]

Вследствие относительно низкой температуры нагрева сырья в теплообменниках процесс крекинга должен проводиться с высокой кратностью циркуляции катализатора. В связи с жестким крекингом углеводородных пленок, покрывающих частицы катализатора в момент смешения нх с трз дноиспаряющимися фракциями сырья, увеличивается выход кокса. [c.37]

Катализатор работает не столько внешней поверхностью частиц (гранул), сколько внутренней (поверхностью пор) площадь всех пор достигает большой величины, для некоторых катализаторов до 600 на 1 г катализатора. Наружная поверхность катализатора невелика по сравнению с развитой внутренней его поверхностью вследствие грод1адной пористости частиц катализатора. [c.45]

Следует выбирать катализаторы, структура которых допускает достаточно легкое проникновение молекул углеводородов в глубину пор. Нри этом надо иметь в виду, что чем больше размер частиц катализатора, тем длинее путь молекул сырья к отдаленным глубинным порам катализатора. [c.51]

Высокие скорости газов в слое катализатора и в сборных желобах могут привести к нежелательному уносу катализатора из регенератора. Выноо катализатора газами регенерации усиливается не только при чрезмерно форсированной подаче воздуха в регенератор, но также и с уменьшением размера частиц катализатора, при наличии, наиример, в загрузке свежего катализатора большого количества мелких гранул. [c.92]

Важно помнить, что даже кратковременные задержки в нереме-щении потока частиц катализатора в действующем регенераторе крайне нежелательны, так как они приводят к перегреву, порче и перерасходу катализатора и в конечном счете к удорожанию продукции. [c.94]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология