Кокс как катализатор при окислении

Поэтому для производства графита высокой кондиции не может применяться кокс, содержащий больше 1,5% серы. При использовании электродов в процессах, протекающих при температуре не выше 1200° С, например нри электролизе алюминия, не предъявляется высоких требований к содержанию серы в графитовом электроде. Водород, содержащийся в коксе в количестве 2—3%, практически полностью удаляется (содержание 0,1%) нри прокаливании при температуре 1350° С. Если искусственный графит, полученный из нефтяного кокса, используется в виде стального электрода, то большая часть остаточных загрязнений не оказывает существенного влияния. Исключение составляет ванадий, который, играя роль катализатора окисления, способствует значительному ускорению сгорания электродов бор же, наоборот, ингибирует реакцию окисления. [c.256]

Воздух на НПЗ и НХЗ используется для пневматических систем автоматического регулирования и разнообразных технологических целей (очистка змеевиков трубчатых печей от кокса, регенерация катализатора, окисление углеводородов и нефтяных фракций в производстве битума, различных кислородсодержащих соединений и т. д.). Расход сжатого воздуха определяется по данным, приводимым в паспортах и проектах технологических установок и объектов общезаводского хозяйства, инструкциях на приборы и оборудование. Используя собранные сведения, составляют баланс потребности в сжатом воздухе. [c.62]

Углерод кокса сгорает до СО и СОа, причем соотношение их в газах регенерации зависит от химического состава катализатора. При значительной концентрации СО возможно возникновение ее неконтролируемого догорания в газах регенерации, что приводит к прогару оборудования. Введение в состав катализатора небольших количеств активных катализаторов окисления (в частности, 0,15 /о хрома, считая на СггОз) устраняет образование СО. При этом возрастает, разумеется, экзотермичность горения кокса, и нужно более интенсивно отводить тепло из регенератора. В случае кипящего слоя микросферического катализатора внешнедиффузионная область достигается при значительно более высоких температурах, возможность локальных перегревов практически устраняется и целесообразно проводить регенерацию при значительно более высоких температурах — до 680—690 °С. При дальнейшем повышении температуры необратимое старение катализатора резко ускоряется. [c.229]

В процессе выжига кокса катализатор находится в окислительной среде. Если при протекании основного каталитического процесса катализатор пребывает в окисленной форме, то при регенерации валентное состояние его компонентов не изменяется. [c.48]

Назначение регенератора (рис. 2.8) — восстановление активности катализатора и его дополнительная подготовка. По размерам и материалу регенератор аналогичен реактору, конструкции различаются несущественно. В нижнюю часть регенератора под газораспределительную решетку 11 подается сжатый воздух, необходимый для псевдоожижения слоя катализатора, выжигания кокса и окисления трехвалентного компонента катализатора (хрома) до шестивалентного. [c.35]

Регенератор секционирован шестью решетками 7 для предотвращения попадания нерегенерированного катализатора в реактор. Катализаторный слой в регенераторе состоит из двух зон в нижней происходит окисление и десорбция катализатора (удаление воды, оксида и диоксида углерода), а в верхней — выжигание кокса и нагрев катализатора до 620—650 °С за счет теплоты сгорания кокса и топливного газа, подаваемого между верхней и нижней зонами. Окисленный и освобожденный от кокса катализатор подвергается дополнительной обработке углеводородным газом в нижней части регенератора (стакане) и в трубопроводе (в процессе транспортировки в реактор). Цель операции — восстановление шестивалентного хрома в трехвалентный. Газ подается под решетку 11. [c.35]

При объемной скорости воздуха 1500 объем/объем час катализатора окисление кокса протекает в основном по следуюш,ему механизму при температурах до 500° в кинетической области, в интервале температур от 500 до 550° в переходной области и выше 550° во внутренней диффузионной области. [c.179]

Для снижения концентрации оксида углерода в газах регенерации действующие блоки регенерации необходимо дооборудовать печами дожига отходящих газов с применением катализаторов окисления. Такие блоки дожига оксида углерода до диоксида в первую очередь следует сооружать на всех установках каталитического крекинга,. где выжигается много кокса (3,5— 5,5% на перерабатываемое сырье ). На некоторых зарубежных и отечественных установках каталитического крекинга оксид углерода дожигается под выносными котлами-утилизаторами с выработкой водяного пара. [c.43]

Понятие степени регенерации катализатора при протекании процесса в кинетической области не столь элементарно, как при ведении окисления в диффузионной области (см. 2.8.32), так как она зависит не только от относительного выжига углистых отложений, но и от начального насыщения коксом катализатора. В рассматриваемых условиях степень регенерации может быть выражена так [c.233]

Горение кокса на алюмоплатиновых катализаторах происходит при равных условиях со скоростью до двух порядков больше, чем при регенерации алюмосиликат-ных катализаторов крекинга, так как платина является активным катализатором окисления. Существует еще дополнительный фактор, который может снизить температуру выгорания кокса [245]. При высоком содержании платины в катализаторе кокс полимеризуется в меньшей степени из-за гидрирования его предшественников, образующихся в ходе реакции, катализируемой платиной. Менее полимеризованные отложения окисляются при меньшей температуре. [c.95]

В регенераторе 9 катализатор проходит от 9 до 14 зон регенерации. В каждую зону подается воздух воздуходувкой 12 для окисления кокса. Продукты окисления (двуокись и окись углерода, водяные пары), непрореагировавший кислород и азот уходят из регенератора в дымовую трубу. Процесс регенерации ведется при температуре не выше 700 °С. Избыточное тепло в средних и нижних зонах регенератора снимается змеевиками водяного охлаждения. [c.82]

Таким образом, на основании проведенных исследований установ-,лено, что в результате длительной работы катализатора в процессе гидрирования на поверхности катализатора образуется кокс , содержащий радикальные структуры, который экранирует атомы палладия и кислотные центры окиси алюминия. При окислительной регенерации за-.коксованного катализатора одновременно с выжигом кокса происходит окисление дисперсного палладия, это может способствовать укрупнению частиц палладия в катализаторе, и являться причиной его необ- ратимой дезактивации. [c.23]

Транспортировка катализатора в регенератор осуществляется воздухом, а в реактор — парами изопентана или азотом. В регенераторе при 610—650 С протекают процессы выжигания кокса и окисления катализатора, а также десорбция продуктов регенерации (СО, СО2, Н2О) с поверхности катализатора. С этой целью в нижнюю часть регенератора подается воздух, создающий кипящий слой, а несколько выще — топливный газ. Регенератор секционирован шестью решетками. Таким образом, в средней части регенератора осуществляется сгорание кокса и нагрев катализатора за счет тепла этой реакции, а также реакции горения топливного газа, а в нижней части — окисление катализатора. [c.127]

Платина и ее металлические сплавы являются активными катализаторами окисления углеводородов и кокса. Горение кокса на АПК и полиметаллических катализаторах протекает со скоростью на два порядка выше, чем на АСК и А12О3. Процесс идет в диффузионной области с большим тепловыделением, особенно при выгорании алкильных цепочек кокса. Во избежание местных перегревов и спекания пла-. тины процесс искусственно тормозят и проводят в три этапа, ограничивая температуру и подачу кислорода в смеси с азотом. На первом этапе выжиг ведется при температуре 250- 350 С и концентрации кислорода 0,5%, на втором этапе при 350-450 С и 1% и на третьем, заключительном этапе при 450- 510 С и 3- 5% соответственно. Благодаря ступенчатому выжигу кокса, по длине слоя и диаметру зерна катализатора наблюдается перемещение горячего пятна зоны горения. Вначале окисляются непредельные углеводороды, адсорбированные на металлических центрах,, а затем - углеводороды, оставшиеся в системе. Длительность этого "мокрого этапа зависит от тщательности подготовки системы и может колебаться от нескольких часов до нескольких дней. Второй этап обусловлен горением коксогенов и кокса, находящихся вблизи металлических центров за счет спилловера ароматизированного кислорода. В продуктах горения этих соединений образуется много воды и меньше СО2. На завершающейся сухой стадии регенерации выгорает высококарбонизированный кокс, так называемый остаточный, глубинный, бедный водородом, расположенный на наибольшем расстоянии от металлических центров и источника подачи кислорода. Уменьшить неравномерность температур в слое и одновременно интенсифицировать процесс горения кокса можно уменьшая концентрацию кислорода при одновременном повышении давления в системе и увеличивая кратность циркуляции газовой смеси. [c.166]

Окисленный и освобожденный ог кокса катализатор подвергают дополнительной обработке в нижней части регенератора (стакане) для восстановления активности. Газ для восстановления катализатора подают под решетку регенератора. Затем катализатор азотом транспортируют в зону над псевдоожиженным слоем. Газы регенерации, пройдя циклоны регенератора, направляются в котел-утилизатор 6. Затем они охлаждаются, увлажняются (за счет впрыскивания в трубопровод парового конденсата) и поступают в электрофильтр 5. Очищенные от пыли газы выводят в атмосферу. Для восполнения потерь и поддержания активности к циркулирующему катализатору добавляют свежий в количестве 0,8—1% от массы пропущенного сырья в сутки. [c.102]

По конструкции регенератор (см. рис. П1. 11) сходен с реактором, описанным выше. В регенераторе происходит выжиг кокса, отложившегося на катализаторе, и подогрев последнего до нужной температуры. Под находящуюся в нижней части аппарата распределительную решетку 15 подается воздух, необходимый для создания кипящего слоя, сгорания кокса и окисления трехвалентного металла, содержащегося в катализаторе, в шестивалентный. [c.77]

До 1923 года формальдегид добывался из метилового спирта, получаемого при сухой перегонке древесины. Полученный этим способом метиловый или так называемый древесный спирт содержит значительные количества различных примесей, резко ухудшающих действие катализаторов окисления. По этой причине спирт предварительно подвергался тщательной очистке, что было связано с большими затратами. В результате формальдегид обходился очень дорого. Это заставило исследователей искать новые, более дешевые способы получения метилового спирта. Такой способ был найден и внедрен в промышленность в 1923 году. Он основан на каталитическом синтезе метилового спирта из окиси углерода и водорода при температурах 350—450 С и давлениях 150—300 атм. Сырьем для синтеза спирта до недавнего времени служили газы, получаемые при обработке кокса или угля паром. Синтетический спирт оказался настолько дешевым, что очень быстро вытеснил мети- [c.43]

Время, затрачиваемое на окисление кокса, обратно пропорцио-1 нально удельному расходу теплоносителя, использующегося для снятия избыточной теплоты горения. Во избежание чрезмерного увеличения времени горения кокса минимально допустимое удельное количество теплоносителя (на 1 м катализатора) не должно быть ниже 250 м /ч при газовоздушном способе регенерации и 300 м /ч при паровоздушном. [c.68]

Закоксованный катализатор из отпарной зоны Р—1 по наклонному катализаторопроводу поступает в зону кипящего слоя регенератора Р-2, где осуществляется выжиг кокса в режиме полного окисления оксида углерода в диоксид. Регенерированный катализатор по нижнему наклонному катализаторопроводу далее поступает в узел смешения лифт—реактора. Воздух на регенерацию нагнетается воздуходувкой. При необходимости он может нагреваться в топке под давлением. Дымовые газы через внутренние двухступенчатые циклоны направляются на утилизацию теплоты (на электрофильтры и котел —утилизатор). [c.135]

Следует обратить внимание на необходимость принятия мер по предупреждению возможности образования взрывоопасных газовых смесей в аппаратуре и особенно в топочном пространстве печей. Известен случай, когда при разрущении трубы из нержавеющей стали диаметром 127 мм в топочное пространство печи нефтеперерабатывающего завода были выброшены углеводороды. Взрывом был разрушен технологический аппарат. Разрушение труб в печи пиролиза может быть вызвано их перегревом вследствие нарушений технологического режима процесса, а также отложениями кокса на стенках, что приводит к ухудшению теплопередачи и перегреву металла. Кроме того, материал труб и монтаж поверхностей теплообмена могут быть некачественными. Поэтому в ряде процессов пиролиза для снижения скорости отложения кокса и удаления его с внутренней поверхности стенки в сырье перед зоной реакции ( = 650—700 °С) добавляют раствор поташа, который является эффективным катализатором процесса окисления кокса водяным паром. [c.321]

С понижением в регенераторе температуры и содержания кислорода в продуктах сгорания уменьшается вероятность возникновения процесса массового самопроизвольного окисления СО в СО . Однако при недостатке кислорода и слишком низкой температуре Ухудшаются условия для выжига кокса и появляется опасность накопления кокса на катализаторе. Из сказанного следует, чго подбор оптимального режима работы регенератора каждой установки являегся весьма важной задачей. [c.163]

Третья зона (400-480 °С) характеризует горение кокса на оксиде алюминия, т. е. практически без участия платиновых центров окисления. Этот пик присутствует на всех термограммах алюмоплатиновых катализаторов и является единственным на термограмме закоксованного оксида алюминия без платины. [c.40]

В процессе дегидрирования катализатор постепенно те] свою активность из-за отложения кокса. Для восстановл активности катализатора его регенерируют при этом прои дит выжигание кокса и окисление части трехвалентного хр до шестивалентного, а также перегрев катализатора прим( на 50 °С выше температуры дегидрирования. Перегретый к лизатор возвращается на дегидрирование и одновременно водит тепло, необходимое для эндотермической реак Масса катализатора, циркулирующего в системе реактс регенератор, составляет 15—17 т на 1 т получающегося б диена. [c.32]

В промышленных условиях активность катализатора практически любого нефтехимического гетерогенно-каталитического процесса со временем уменьшается вследствие образования коксовых отложений на активной поверхности. Для восстановления основнь1х характеристик закоксованные катализаторы периодически подвергают окислительной регенерации. Окислительная регенерация закоксованных катализаторов представляет собой совокупность химических реакций, протекающих при взаимодействии кислорода с коксом и приводящих к его удалению с активной поверхности катализатора в виде газообразных продуктов окисления. Физико-химические закономерности этих реакций определяются количеством и способностью кокса к окислению, составом газовой фазы, температурой и свойствами поверхности, на которой происходит окисление. [c.68]

Металлические катализаторы при регенерации в той или иной степени пе 5Ьходят в оксиды. На рис. 3.3 приведена дерив тограмма [119], полученная при окислительной обработке образцов закоксованного и свежего алюмопалладиевого катализатора процесса очистки фракции С -пиролиза от ацетиленовых углеводородов. Отчетливо видны три термоэффекта первый-в интервале температур 30-250 °С связан с удалением адсорбированной воды из катализатора второй-до 350-400°С обусловлен горением кокса третий (400-500 °С) авторы объясняют разложением гидроксидных форм палладия и процессами окисления дисперсного палладия, что подтверждается рентгенографическим исследованием образцов катализатора после окислительной регенерации при различных температурах (рис. 3.4) [119]. Следовательно, в процессе окислительной регенерации алюмопалладиевого катализатора одновременно с выжигом кокса происходит окисление дисперсного палладия, что способствует укрупнению частиц палладия и необратимой дезактивации катализатора. [c.50]

Представляется наиболее целесообразной реализация технологической схемы,позволяющей совместить процесс удаления серы в ходе коксования с процессом карбонизации углеводородного садья, которая, на наш взгляд, имеет определенные преимущества перед рассмотренными выше вариантами получения малосарнистого кокса из сернистого сырья. Суть разработанной схемы сводится к следующему Г16 J. На первой стадии процесса сернистый гудрон окисляется перекисными соединениями в присутствии катализатора. Окисленный гудрон затем подвергают деасфальтизации легким бензином, а деасфальтизат - посладующему коксованию. Кокс.полученный в результате такого оформлнния процесса, содержит 1,1-1, серы и 0,012-0,014 ванадия, удовлетворяет требованиям ГОСТа 22898-78 на малосернистые коксы. [c.27]

Итак, кокс, образующийся на поверхности катализатора, является смесью сильноненасыщенных полимерных смолообразных алкенов и полициклических аренов. Он блокирует активные центры катализатора и снижает его активность. Для удаления кокса катализатор периодически подвергают регенерации путем окисления. [c.340]

В процессе регенерации катализатора наряду с выжигом кокса происходит окисление сульфидов гидрирующих металлов. Этот процесс особенно важен для АКМ- и А Ш-катализаторов, которые перед использованием подвергаются сульфидированию. Установлено, что при 400-420 °С происходит практически полное окисление сульфидов кобальта и молибдена на предварительно неосерненном катализаторе. [c.811]

В процессе регенерации катализатора выжиг кокса сопровождается окислением сульфидов кобальта и молиб -дена. Специфика указанного превращения заключается в том, что поверхность катализатора закрыта коксовыми отложениями, в связи с чем должны возникать диффузионные осложнения. Поэтому с одной стороны окисление сульфидов в определенной степени определяется условиями удаления кокса с поверхности катализатора, а с другой стороны характером распределения сульфидов по глубине гранулы катализатора, т. е. начальными условиями сульфидирова -ния катализатора. [c.25]

Во время регенерации катализатора наряду с выжигом кокса протекает окисление сульфидов гидрирующих металлов. Этот процесс особенно важен для АКМ и АНМ катализаторов, которые перед иопользованием подвергаются сульфидированию. Установлено, что при температурах 400—420 °С сульфиды кобальта и молибдена практически полностью окисляются (98%) на предварительно несульфидированном катализаторе, а кокс окисляется всего на 65% (рис. 71). В тех же условиях для предварительно сульфидированного катализатора наблюдается большая глубина окисления кокса (86%). Для обоих катализаторов отмечено резкое замедление окисления сульфидов металлов по мере увеличения степени выжига кокса. Для оксидного катализатора после регенерации характерно меньшее содержание серы во внутренних слоях и большее —во внешних остаточный кокс располагается в обратном порядке. В случае предварительно сульфидированиого катализатора остаточная сера преимущественно оосредоточена во внутренних слоях гранул. [c.172]

Проверка дегидрирования в вакууме (Научно-исследовательский институт пластмасс) показала, что одним из наиболее, пригодных катализаторов является смешанный магний-хромовый катализатор (MgO + СгзОз). Близкие по выходам результаты получаются с катализаторами, содержащими окись магния и окись хрома или окись цинка и окись алюминия. При этом последний катализатор может работать при более низких температурах по сравнению с первым. Решающим моментом в данном случае является продолжительность работы катализатора без регенерации его (продолжительность службы катализатора) и легкость его оживления (регенерации). В особенности при этом приходится учитывать неприятный побочный процесс, который обычно сопровождает процесс дегидрирования стирола, а именно, отложение яа катализаторе кокса, трудно удаляемого при оживлении катализатора окислением, т. е. продувкой воздухом. При всем этом далеко не безразлично, каким способом приготовляется катализатор и какие соединения берутся в качестве исходных продуктов. Например, для приготовления катализатора рекомендуется (Научно-исследовательский институт пластмасс) раствор 19,2 ч. двухромовокислого аммония в 200 г воды смешать с 100 ч. окиси магния (жженой магнезии), полученную кашеобразную массу протереть через сито с определенным размером отверстий (около 3 мм) для получения гранулей равномерного размера. В таком виде катадрзатор поступает на сушку, которая проводится при 65° и остаточном давлении около 50 мм, а затем на прокаливание при 600° в течение 3 час., после чего он содержит около 90% MgO и 10% СгаОз. Такой катализатор работает без смены около 33 час., регенерация его считается неэкономичной. Поступающий на дегидрирование этилбензол, во всяком случае предварительно ректифицированный, испаряется (температура около 170°) ik через перегреватель (до 630°) поступает в контакт- [c.413]

В качестве катализаторов окисления N0 кислородом исследованы стекло, пемза, асбест, кокс, марганец, кобальт, никель, кокосовый уголь и др. Из них только уголь скорлупы кокосового ореха ускорял реакцию примерно в 1000 раз. Так, константа скорости, вычисленная для концентрации в моль1л газа и времени в мин при 25 С, составляла 0,6 10 , тогда как в реакционной трубе без катализатора константа скорости была равна 0,66-10 . [c.98]

PerefiepaTop (рис. 3.5) представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат диаметром 6 м и высотой 24,4 м. В регенераторе происходят восстановление активности катализатора и нагревание его до необходимой температуры. Регенератор секционирован шестью решетками 5, чтобы предотвратить попадание нерегенерированного катализатора в реактор. Внизу имеется газораспределительная решетка 8, под которую подают воздух для создания псевдоожиженного слоя катализатора, для сгорания кокса и окисления трехвалентного хрома в пятивалентный. Для более полного сгорания кокса в регенератор подают топливный газ. В нижнюю часть регенератора поступает бутан на восстановление катализатора. В верхней части регенератора размещены пять групп циклонов 2 для улавливания катализаторной пыли из дымовых газов. Уловленный катализатор ссыпается из циклонов через клапаны-мигалки 4. Регенерированный катализатор из нижней части аппарата подают на верхнюю решетку реактора. [c.101]

Дпя процесса регенерации серы из сероводорода большое значение имеет подбор катализатора. Для увеличения скорости реакции окисления сероводорода кислородом воздуха или для реакции взаимодействия сероводорода с сернистым газом предложены разлнчш>1е вещества силикагель, железная руда, алюмосиликаты, коксы. Широкое распространение в качестве катализатора окисления сероводорода получил боксит. Химический состав боксита непостоянен и может колебаться в широких пределах. Например, тихвинские бокситы содержат А12О3 -24—53,7%, РегОз - 15,6—46,5% и ЗЮг - 20,5—45%. С учетом развитой внутренней поверхности (до 180 м /г) активные бокситы обладают более высокими каталитическими свойствами. [c.118]

Таким образом, кокс, образующийся на поверхности катализатора, является смесью сильноненасыщенных полимерных смолообразных алкенов и полициклических аренов. Он блокирует активные центры катализатора и снижает его активность. Для удаления кокса катализатор периодически подвергают регенерации путем окисления. Сравнение химизма процессов термического и каталитического приведено в табл. 13.2. [c.323]

КС. личество тепла (25000 — 31500 кДж/моль, то есть 6000—7500 ккал/ К1 кокса). Углерод кокса сгорает до СО и СО , причем их соотношение зависит от химического состава катализатора и реакционной сг особности кокса. При значительной концентрации СО возможно вс зникновение ее неконтролируемого догорания над слоем катализатора, что приводит к прогару оборудования. Введение в состав Катализатора небольших добавок промоторов окисления устраняет образование СО. При этом возрастает экзотермичность горения кокса. Тепло, выделяющееся при регенерации, частично выводится газами регенерации, а большая часть расходуется на разогрев гранул Кс тализатора. [c.130]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология