Алюмосиликатные катализаторы крекинг селективность

Алюмосиликатные катализаторы приготавливаются из природных газов или синтетическим путем. Синтетические алюмосиликатные катализаторы по своей структуре делятся на аморфные и кристаллические (цеолитсодержащие). Цеолиты имеют ряд преимуществ по сравнению с аморфными алюмосиликатами более активны, селективны, устойчивы при высоких температурах (табл. 7.22). Они отличаются также способностью к легкому обмену катионов, что позволяет без особых сложностей получать их в виде наиболее активных форм (кальциевая, магниевая, редкоземельная и др.). Однако на практике цеолиты в чистом виде как катализаторы крекинга не используются. Цеолитсодержащие катализаторы представляют собой аморфные (природные или синтетические) алюмосиликаты, в которые введено 10—25% цеолита. [c.405]

Для восстановления селективности и активности алюмосиликатного катализатора крекинга, покрытого металлами, последние предварительно переводят в легколетучую или легкорастворимую в воде форму, обрабатывая катализатор водными растворами минеральных и органических кислот, щелочей, различными газами [51, 62, 63]. Так как металлы концентрируются, в основном, на поверхности катализатора крекинга, то удалять их можно и путем истирания поверхностного слоя [51, 64, 65]. Предложены методы магнитной обработки катализатора [51, 66, 67]. [c.69]

Большое значение для оценки катализатора имеет его селективность (избирательность), т. е. относительный выход целевого Продукта. Селективность алюмосиликатного катализатора крекинга определяют обычно как отношение выхода бензина к общей глубине превращения сырья. В табл. 14 сопоставлены результаты крекинга керосино-газойлевой фракции на аморфном алюмосиликатном катализаторе, на промышленном цеолитсодержащем катализаторе Цеокар-2 и на цеолите ЬаУ. Данные таблицы свидетельствуют о высокой активности катализатора Г.аУ при мягком режи- [c.128]

Опубликовано большое число работ, посвященных изучению влияния различных показателей на эксплуатационные характеристики катализатора. В работах ряда исследователей утверждается, что активность катализаторов какого-то определенного типа в основном определяется их химическим составом и активность единицы поверхности катализаторов постоянна, несмотря на существенную разницу в методах их приготовления и дальнейшей обработки. Обобщение результатов оценки удельной активности алюмосиликатных катализаторов крекинга показывает, что на удельную глубину превращения сырья и селективность процесса большое влияние оказывает и поверхность катализатора. Предлагаются уравнения, позволяющие рассчитать величину удельной и общей активности катализатора, выход отдельных продуктов крекинга и их соотношение в зависимости от поверхности катализатора. [c.96]

Цеолиты проявляют намного большее сопротивление отравлению сероводородом и аммиаком, чем стандартные аморфные алюмосиликатные катализаторы крекинга [1]. Причина этого изучена еще недостаточно. Данная стойкость имеет большое значение при переработке угля, когда образуются сероводород и аммиак, которые, адсорбируясь на катализаторе, могут воздействовать на его кислотность н селективность. [c.118]

В настоящем обзоре рассмотрены основные лабораторные методы оценки активности и селективности алюмосиликатных катализаторов крекинга, применяемые в СССР и за рубежом, [c.4]

Практически все установки этой подгруппы однотипны и базируются на первых лабораторных установках для определения активности и селективности аморфных алюмосиликатных катализаторов крекинга по МРТУ-38-1-190-65 [2] и САТ-А [З ]. [c.6]

Обобщаются результаты исследований природы каталитического дейст ВИЯ цеолитов и катализаторов крекинга на их основе, намечаются пути улучшения показателей процесса крекинга на промышленных установках. Основное внимание уделено факторам, определяющим активность и селективность катализаторов крекинга, а именно физико-химическим основам изменения свойств фожазитов в различных условиях высокотемпературной обработки, влиянию термообработки на каталитические свойства цеолитов с различным химическим и катионным составом, а также физико-химическим основам взаимного влияния кристаллического и аморфного компонентов в алюмосиликатных катализаторах крекинга. [c.191]

По структуре скелета синтетические алюмосиликатные катализаторы делятся на аморфные и кристаллические. Последние появились лишь в шестидесятых годах. Высокая активность, селективность и стабильность способствовали быстрому распространению кристаллических, или цеолитсодержащих, катализаторов крекинга. [c.12]

Газы первой группы при низких температурах не влияют на изменение активности алюмосиликатных катализаторов. Водяной пар ускоряет уменьшение активности катализатора, но при этом селективность его значительно не изменяется. Газы третьей группы вызывают уменьшение активности и резкое изменение селективности катализаторов. По мнению автора работы [64], такое резкое изменение активности и селективности связано с изменением состояния железа, содержащегося в природных катализаторах, которое под влиянием сернистых соединений превращается в активную форму и изменяет направление процесса крекинга. Синтетический алюмосиликатный катализатор, содержащий меньше окиси железа, ненормального старения не обнаруживает. [c.43]

Изменение активности и селективности алюмосиликатного катализатора в зависимости от содержания и природы металлов. Еще в 1947 г. было обнаружено [202], что катионы никеля и железа, адсорбированные на алюмосиликатном катализаторе, обладают дегидрирующей способностью. Продукты, которые получаются при каталитическом крекинге на алюмосиликатных катализаторах, обработанных солями никеля и железа, содержат большое количество газа, состоящего преимущественно из водорода. Впервые [c.147]

Таким образом, металлы, нанесенные на алюмосиликатный ка-тализатор, не изменяя его физико-химических свойств, вызывают резкие изменения его активности и селективности, которые очень сильно зависят от концентрации металла и его природы. При содержании на катализаторе исследованных металлов более 0,02 вес. % катализатор отравляется, что проявляется в значительном уменьшении выхода бензина, увеличении выхода кокса, газа и водорода. Наряду с общепризнанным отравляющим действием нами было обнаружено и промотирующее действие некоторых из этих металлов (свинца, ванадия, молибдена) в пределах концентраций 1 10- —Ы0 2 вес. % от массы катализатора. Если нанесенного металла более 0,02 вес. %, то активность катализатора становится меньше первоначальной. Видимо, поскольку большинство исследователей при изучении механизма отравления оперировали относительно большими концентрациями металлов, они не могли отметить возможность промотирования катализатора крекинга. [c.161]

Важные и весьма достоверные сведения о механизме каталитических реакций на окиси алюминия получены Топчиевой и сотрудниками в результате систематических работ, начатых в 40-х годах совместно с Панченковым [174]. Применив метод дезактивации катализаторов ионами натрия, Топчиева получила возможность отграничить изменение активности катализаторов, обусловленное уменьшением или увеличением поверхности, от того изменения активности, которое всецело зависит от природы активных центров [168]. Методом селективного подавления активных центров был получен вывод об общности кислотных активных центров для реакций крекинга и перераспределения водорода в углеводородах. Этот же метод позволил установить существование двух родов активных центров (алюмосиликатных и AI2O3) для реакций изомеризации. На примере крекинга кумола найдена зависимость каталитической активности алюмосиликатов от их кислотности эта зависимость оказалась линейной [175]. Затем были определены величины протонной и апротонной кислотности для тех же катализаторов. Установлено, что при крекинге кумола имеет место прямая пропорциональность между активностью катализаторов и величиной протонной кислотности [176]. Изучена этерификация жирных и ароматических кислот на алюмосиликатах и окиси алюминия доказано участие в этих реакциях двух видов активных центров. Однако активные кислотные центры алюмосиликатных катализаторов обладают значительно большей эффективностью [177]. [c.349]

Первыми катализаторами крекинга были кислые глины (монтмориллониты). Затем они были заменены более активными и селективными аморфными алюмосиликатными катализаторами, которые применялись более 30 лет. Крупным шагом в развитии технологии каталитического крекинга (и других процессов) была разработка и широкое применение с конца 60-х годов цеолитсодержащих (алюмосиликатных кристаллических) катализаторов. [c.52]

Полученные уравнения позволяют проанализировать изменение селективности катализаторов. О селективности алюмосиликатных катализаторов обычно судят по отношению выхода бензина к выходам газа или кокса. Как уже отмечалось, катализаторы, подвергнутые пропарке, при равном выходе бензина дают меньше кокса и, таким образом, являются более селективными, однако соотношение выходов бензина и газа у них приблизительно такое же, как у свежих или прокаленных катализаторов. Су-ш,ественное влияние на соотношение продуктов крекинга оказывает величина поверхности катализатора в реакторе, зависящая от его удельной поверхности, что видно из анализа следующих выражений [c.103]

Первым рукотворным катализатором крекинга стал алюмо-силикатный формованный катализатор в виде шариков диаметром около 3 мм. В основе его был аморфный алюмосиликат, естественная пористость которого поначалу устраивала нефтепереработчиков. На смену ему пришел микросферический алюмосили-катный катализатор, частицы которого измерялись микронами. Этот пылевидный контакт положил начало использованию в каталитическом крекинге технологии взвешенного (его называют также кипящим или псевдоожиженным) слоя. Технологические усовершенствования позволили за короткий срок реализовать все преимущества, которые могли обеспечить алюмосиликатные катализаторы в части повышения селективности. А дальше дело стало из-за невозможности регулировать и определенным образом упорядочить структуру алюмосиликата. [c.83]

Решающее значение для дальнейшего усовершенствования и интенсификации установок каталитического крекинга сыграли разработка в 1962 г. и промышленное внедрение цеолитсодержащих алюмосиликатных катализаторов, более высокие активность, селективность и термостабильность которых позволили существенно увеличить выход бензина, а также разработать и внедрить (1971 г.) высокоинтенсивные технологии каталитического крекинга с прямоточным реактором - с восходящим потоком микросферического катализатора в так называемом лифт -реакторе (отечественные установки Г-43-107 и КТ-1, зарубежные типа ЮОП, Р-2-Р, Эйч-Оу-Си и др.). [c.440]

Характерная для нафтеновых углеводородов при одной и той же температуре реакция дегидрирования происходит тем интенсивнее, чем больше алкильных групп имеет нафтеновое кольцо (т.е. чем больше в нем третичных атомов углерода). Однако при крекинге на алюмосиликатных катализаторах она идет не так селективно, как при риформинге на алюмоплатиновых катализаторах, поэтому в продуктах крекинга образуется разная смесь ароматических углеводородов. Продукты крекинга нафтеновых углеводородов более насыщены водородом, чем парафиновых. [c.42]

В других работах содержатся сведения качественного характера о значительном влиянии диффузионных ограничений на селективность. Джонсон, Крегер и Эриксон изучали каталитический крекинг газойля на алюмосиликатном катализаторе в виде гранул различных размеров [159]. Они установили, что селективность процесса образования бензина возрастает с уменьшением размера гранул. [c.213]

Гамид-Заде, Ефимова и Бузова исследовали крекинг фракции 350 —500 °С на алюмосиликатных катализаторах с разными размерами пор. Последние варьировали путем изменения температуры обработки катализатора. Установлено, что при температуре крекинга 450 °С максимальная селективность в отношении бензина достигается при размере пор до 2-10 м (20 А). Для получения дизельного топлива оптимальный размер пор лежит в пределах [c.213]

Наблюдается растущая тенденция сравнивать различные факторы, влияющие на активность и селективность катализаторов крекинга по отдельности. Это является результатом заблуждения исследователей относительно того, что не существует какого-либо одного простого эффекта, определяющего все наблюдаемые превращения, а также различия между алюмосиликатными и цеолит-ными катализаторами [248—251]. Теперь ясно, что молекулы исходного сырья могут реагировать на различных центрах, образуя на каждом из них различные продукты. Так, путем изменения 60 [c.60]

Крекинг газойля. Основная область применения цеолитных катализаторов в промышленности связана с процессом каталитического крекинга дистиллятов первичной перегонки нефти, содержащих алифатические, циклоалифатические (нафтеновые), олефиновые и ароматические углеводороды. При каталитическом крекинге нефтяных фракций протекают реакции дезалкилирования ароматических соединений, крекинга парафинов и олефинов, перераспределения водорода и циклизации олефинов. С основными представлениями о механизмах реакций, которые вносят вклад в процесс крекинга нефтяного сырья на цеолитных катализаторах, мы уже познакомились в предыдущих разделах этой главы. Однако использовать эти представления для анализа превращений отдельных классов углеводородов в крекинге все-таки очень трудно, так как продукты крекинга отличаются очень сложным составом. Первые работы Планка и Росин-ского [161, 297] по крекингу газойля, выкипающего в интервале 260—400° С, показали, что замена алюмосиликатного катализатора на цеолиты типа X дает следуюгцие преимущества 1) более высокую активность, которая сохраняется даже при повышенных содержаниях остаточного кокса, 2) более высокую селективность по бензину (Сз+) и снижение выхода газа (С4-) и кокса, 3) более высокую стабильность при термических и термопаровых обработках, характерных для процесса регенерации катализатора. Эти преимущества становятся еще более заметными при использовании в качестве катализаторов кальций-аммонийной и редкоземельно-аммонийной форм цеолита X. Моску и Моне [148] исследовали влияние жесткости термических и термопаровых обработок катализаторов РЗЭ-Х и РЗЭ- на эффективность крекинга газойля, выкипающего при 272—415° С. Они пришли к выводу, что удаление наиболее сильных кислотных центров в высокотемпературных условиях благоприятно сказывается на повышении выходов бензина. Для того чтобы рассмотреть причины повышения селективности по бензину, обратимся к последовательности превращения газойля, кинетическая модель которого [схема (71)] была разработана Уикманом и Нейсом [298]. В соответствии с этой моделью при первичном крекинге (эта стадия на схеме обозначена символом происходит образование бензина и некоторого количества газа, а также кокса, тогда как при вторичном крекинге (А ,) расщеплению подвергается бензин. [c.109]

Получение более точных данных следует ожидать при применении микрокаталитических установок. При проведе -НИИ крекинга на описанных в литературе двух установках [23], [24] продолжительность реакдии (табл. 4) близка к применяемой в промышленности. Результаты испытания алюмосиликатных катализаторов на микрокаталитической установке достаточно удовлетворительно характеризуют поведение порошкообразных катализаторов на установках каталитического крекинга с кипящим слоем. Причем, для определения активности и селективности высокоактивных катализаторов рекомендуются повышенные объемные скорости (см. табл. б). [c.62]

Таким образом, контроль активности и селективности порошкообразных алюмосиликатных катализаторов можно осуществить на лабораторных установках идеального вытеснения с применением приема экстраполяции опытных данных до необходимых условий крекинга, а также микрокаталитических установках с непрерывной и импульсной подачей сырья. [c.62]

В США для определения каталитической активности и селективности порошкообразных алюмосиликатных катализаторов крекинга в реакторах со стационарным слоем применяется ряд устанрвок 5-7], [c.13]

Благодаря свойствам извлекать из сложных органических смесей в определенной последовательности органические соединения различных классов адсорбенты нашли широкое применение в промышленности. В нефтеперерабатываюш ей промышленности они до последнего времени применялись главным образом для доочистки масел после их предварительной сернокислотной или селективной очпстки. Улучшение качества смазочных масел достигается за счет все возрастающ,его применения таких адсорбентов, как отбелпва-юш,ие глины (гумбрин, ханларский бентонит), крошки синтетического шарикового алюмосиликатного катализатора (отходы основного производства) и широкопористых силикагелей. Алюмосиликатные адсорбенты-катализаторы АД и СД могут быть использованы в процессах адсорбционной очистки масел и топлив, при определении группового углеводородного состава остаточных топлив (вместо силикагеля АСК) и прн каталитическом крекинге легких керосино-газойлевых фракций п тяжелых вакуумных дистиллятов. [c.128]

Все катализаторы крекинга различаются по структуре, форме, размерам частиц, методам приготовления, физико-химическим свойствам, уровню активности, селективности, стабильности, но все они обладают кислотными свойствами, что является основой их каталитической активности. Кроме того, практически все катализаторы крекинга содержат алюмосиликатные системы. Поэтому в настоящей монографии термин алюмосиликатные катализаторы относятся ко всем типам катализаторов крекинга, включая природные и синтетические, свежие и равновесные, аморфные и кристаллические (цеолитсодержащие), микросферические и щари-ковые и др. [c.8]

Активность и селективность катализаторов после деметаллизации существенно улучшаются увеличивается выход бензина, уменьшается выход кокса, газа (по объему) и содержание в нем водорода. Как видно из рис. 102, кривые зависимости выхода бензина и кокса от содержания никеля и железа на катализаторе до и после деметаллизации совпадают. Иными словами, условия де-металлизации (обработка водородом при высокой температуре с последующей обработкой окисью углерода) не влияют на активность и селективность катализатора. Это подтверждается такж результатами холостого опыта , заключающегося в том, что деметаллизации при атмосферном и повышенном давлении подвергали свежий алюмосиликатный катализатор промышленного производства. Показатели крекинга этого катализатора до и после деметаллизации практически одинаковы. [c.250]

Обработка экспернмсптальпых данных по крекингу малоссрннстого вакуумного дистиллята на катализаторе Цеокар-2 по приведенному уравнению позво--лила определить максимальный выход жидких промежуточных продуктов, который оказался равным 67% (масс.) [31]. При этом селективность выхода продуктов (отношение бензина к газу- -кокс) составляет 1,7, что значительно выше наблюдаемой для аморфного алюмосиликатного катализатора. [c.108]

В 60-е годы в связи с появлением катализаторов, содержащих цеолит, произошло значительное изменение технологии процесса каталитического крекинга. Данные катализаторы демонстрировали много ббльшую активность и селективность по отношению к бензину, а также термическую стабильность по сравнению с применяемыми в то время аморфными алюмосиликатными катализаторами. Самое значительное усовершенствование технологии F заключалось в том, что крекинг в псевдоожижен-ной фазе происходил только в лифт-реакторе, т. е. это был полный крекинг в лифт-реакторе. Этот проект ЮОПи реализовала на промышленном уровне в 1971 г. Этот проект, на который указывали как на реакторную систему с райзером (реактором лифтного типа) резкого охлаждения , также применялся для реконструкции действующих установок. Увеличилась селективность по бензину, снизился выход кокса, уменьшились вторичные процессы крекинга. [c.181]

В более ранних работах [1—6, 9, 11] при изучении влияния химлческого состава синтетических алюмосиликатов с практически одинаковой величиной доступной поверх-, ности на каталитическую активность были получены интересные данные о природе активных центров этих катализаторов. Применяя метод селективного отравления, было показано, что алюмосиликатные катализаторы обладают активными центрами двух видов кислотные центры, обусловленные наличием водорода в алюмосиликатном комплексе, и окисные центры — их активность обусловлена наличием поверхностных гидроксильных гр пп, связанных с алюминием. С первым видом активных центров связаны реакции углеводородов (крекинг, перераспределение водорода, полимеризация, алкилирование и др.), со вторым видом —реакции дегидратации спиртов и эфиров. Подтверждением этих представлений явились исследования К. В. Топчиевой и К- Юн-пина [7, 8, 10, 12—15]. В результате детального изучения кинетики дегидратации спирта и простого эфира на окиси алюминия и алюмосиликатах, а также адсорбции паров метиловогб спирта ими была выдвинута схема дегидратации на этих катализаторах [c.301]

Первыми промышленными катализаторами крекинга, примененными в больших масштабах, были синтетические аморфные алюмо- и магнийсиликаты [163]. В начале 1960-х годов было предложено вводить цеолиты [164—166] с ионами редкоземельных элементов, замещающими катион натрия, в аморфную матрицу для повышения активности и селективности. Такие катализаторы имели значительно более высокую активность, лучшую селек- гивпость по целево.му продукту (бензину) и гидротермическую стабильность, чем аморфные. Промышленный катализатор этого типа содержит от 10 до 20% (масс.) цеолита в устойчивой к истиранию алюмосиликатной матрице, составляющей основную массу катализатора. Матрица имеет развитую систему пор, которые обеспечивают доступ к активным центрам цеолита, находящимся внутри частиц. По отношению к крекируемому сырью матрица практически полностью инертна активность промышленных цеолитсодержащих катализаторов обусловлена исключительно наличием цеолита [167]. [c.50]

По методу Джер Си )+Ь [ 5] порошкообразный алюмосиликатный катализатор перед испытанием таб-летируется в гранулы размером 4,7х4,7 мм обычно с добавкой 3% вес, стеариновой кислоты, которую затем выжигают при температуре 282 С в течение 3 час. Общая схема установки для определения активности и селективности катализаторов крекинга по методу "Джерси Ф Ь " дана на рис. 3. Условия крекинга и используемое сырье приведены в табл. 2. [c.13]

Значительный интерес для экспрессного испытания алюмосиликатных катализаторов представляют микроката -литические установки для крекинга индивидуальных угле -водородов, таких как кумол, гексан, изооктан и т. д. Однако применение индивидуальных углеводородов для оценки активности и селективности приемлемо лишь при условии, если имеются достаточно обширные сведения о корреляции полученных результатов с поведением катализаторов на промышленных установках или с данными лабораторных методов, использующих в качестве сырья нефтяные фрак -ции. Подобное сравнение было проведено для крекинга кумола в дифференциальном реакторе и фракции 270-400° С мид-континентской нефти по методу ИРА, аналогичному описанному выше методу АСК [1б], Авторы установили, что на образцах аморфного алюмосиликатного катализатора скорость крекинга кумола прямо пропорциональна скорости крекинга газойля. В противоположность этому ла-гнийсиликатный катализатор крекирует газойль в 8 раз быстрее, чем можно ожидать исходя из скорости крекинга кумолс. [c.55]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология