Отложения железоокисные

Промотирование железоокисных катализаторов щелочными металлами (8-9%) оказывает существенное влияние на энергию связи кислорода в кристаллической решетке катализатора и соответственно на скорость выгорания углеродистых отложений, но не оказывает влияния на механизм окисления углеродистых отложений [3.27]. При температуре ниже 550 С каталитическое выгорание углерода происходит вследствие воздействия двух соединений — карбоната калия и оксида железа. При температуре выше 550"С калий связывается оксидом железа (П1) в феррит. Введением промоти-рующих добавок можно повысить, но нельзя понизить энергию связи кислорода. Поэтому промотирующее влияние добавок щелочных металлов на процесс окисления углерода будет проявляться в основном лишь в области высоких температур, когда лимитирующим этапом регенерации является присоединение кислорода к катализатору и увеличение энергии связи кислорода приводит к ускорению окисления угле- [c.70]

Особенности образования коксовых отложений на железоокисных катализаторах [c.62]

Рис. 1.4. Влияние времени работы на скорость отложения серы и углерода на гранулированном железоокисном катализаторе при ОКК мазута. (Т = 600 "С у = 1.25 ч" в. п. сырье =1 1) 1 — отложения серы 2 — отложения углерода

Железоокисные катализаторы характеризуются изменением фазового состава в ходе окислительно-восстановительных реакций, что обусловливает некоторые особенности протекания реакций как в основном процессе, так и в ходе регенерации [3.17]. Ранее предполагалось, что на природном железоокисном катализаторе реакции протекают по радикально-цепному механизму [3.4]. Учитывая рассмотренный в первой главе механизм превращений на катализаторах, содержащих оксиды металлов переменной валентности, можно предположить, что наряду с термической частью реакций, протекающих по радикально-цепному механизму, при окислительной каталитической конверсии значительная часть продуктов, в том числе и коксовых отложений, образуется по механизму карбоксилатного комплекса, в отличие от карбоний-ионного механизма реакций в условиях каталитического крекинга на традиционных катализаторах. [c.63]

Рис. 3.1. Выгорание элементов отложений на железоокисном катализаторе

Рис, 3,2, Кинетические кривые выгорания углерода (а) и серы (б) п составе коксовых отложений па гранулированном железоокисном катализаторе, закоксованном в стационарном слое для образцов с различным временем пребывания в реакторе (сырье — мазут) [c.83]

Ввиду высокой пористости железоокисных отложений (40—60%), образуемых в газомазутных котлах СКД, их теплопроводность примерно в 40 раз ниже теплопроводности металла труб НРЧ. Отложения создают большое термическое сопротивление тепловому потоку при теплопередаче от газов к пару и воде. При достижении 200—250 г/м отложений на огневой стороне трубы перепад температур в стенке может составлять до 200°С, что приводит к ухудшению прочностных свойств металла и повреждениям НРЧ. [c.136]

Состав и расчетные константы выгорания элементов коксовых отложений на гранулированном железоокисном катализаторе [c.90]

При проведении окислительной конверсии с циркулирующим пылевидным катализатором за счет большего отношения катализатор/сырье и большей суммарной поверхности катализатора интенсивность процесса значительно новы-шается. для пылевидного железоокисного катализатора (табл. 3.5) наблюдается более низкое содержание коксовых отложений и высокое соотношение 5/С по сравнению с гранулированным. С увеличением времени циркуляции пылевидного катализатора (рис. 3.9) и уменьшением температуры процесса снижается содержание углерода в составе коксовых отложений и растет отношение 5/С как для закоксованного, так и для регенерированного катализатора, что, в свою очередь, подтверждает селективный характер окисления элементов коксовых отложений на катализаторах оксид- [c.93]

Установлено, что глубина удаления углерода в регенераторе не зависит от вида перерабатываемого сырья. Для регенерированного железоокисного катализатора характерно практически постоянное значение содержания углерода — 0.023-0.045%, не зависящее ни от вида сырья, ни от температуры проведения процесса. Для серы, напротив, наблюдается з величение ее содержания в коксовых отложениях с ростом сернистости сырья, температуры процесса и времени работы катализатора. Это обусловлено тем, что при температурах проведения процесса (475-540°С) идет селективное окисление водорода и углерода в составе коксовых отложений, а при температурах регенерации начинается частичное окисление серы, весьма незначительное, не превышающее 12%, в то время как углерод удаляется на 88-97%. Селективное удаление углерода в регенераторе подтверждается также тем, что независимо от вида сырья отношение 5/С для регенерированного катализатора выше, чем для закоксованного. [c.95]

В процессе коксообразования на катализаторах оксидного типа при окислительной конверсии тяжелого нефтяного сырья протекают реакции окисления, дегидрирования, деалкилирования, деструкции, полимеризации и поликонденсации асфальто-смолистых веществ, причем окислительное консекутивное прев >ащение отложений приводит к более глубокой химической конверсии, чем термическое превращение [9]. Установлено селективное влияние железоокисных катализаторов на процесс выгорания основных элементов коксовых отложений (рис. 5). [c.205]

Рис. 6. Выгорание элементов отложений на железоокисном катализаторе 1 — Н(по литературным данным) 2 — С 3 — 5

Рис. 1-2. Влияние давления на кратность циркуляции и степень упаривания в парогенерирующей трубе при различном паросодержании. о —р-9,8 МПа <7-0,58 10 Вт/м рЧ7-1000 кг/(м2-с) б —р-13,7 МПа < = -0,58-10 Вт/м рй7 1000 кг/(м с) / —для внутренней поверхности трубы с железоокисными отложениями 2 — для чистой поверхности.

Рис. 1-10. Распределение железоокисных отложений в НРЧ котлов СКД, работающих на мазуте.

По-видимому, на наиболее теплонапряженных участках поверхностей нагрева котлов вместе с железоокисными соединениями выпадают в отложения также и одно- и двухзамещенные фосфаты натрия (см. [c.75]

Результаты специальных промышленных исследований, выполненных электростанцией совместно с ВТИ и Донецким отделением ОРГРЭС, последующая длительная эксплуатация блоков показали, что содержание железа в питательной воде энергоблоков снизилось до 10—20 мкг/кг, а содержание алюминия до 10—15 мкг/кг. Снижение содержания железа в питательной и циркуляционной воде способствовало заметному снижению образования железоокисных отложений в алюминиевых трубках градирен. [c.91]

Для исследования кинетических закономерностей выгорания основных элементов коксовых отложений железоокисного катализатора обработка экспериментальных данных осуществлялась по уравнению первого порядка и. по уравнению Аврами-Ерофеева. Практически весь процесс выгорания углерода и серы удовлетворительно описывается уравнением первого порядка. Константа скорости выгорания угле- [c.88]

Показано влияние содержания серы в перерабатываемом сырье на состав коксовых отложений железоокисного катализатора процесса ТКП. Для закоксованного пылевидного катализатора при переработке мазута характерно более высокое содержание углерода и серы, более низков oTHoui0Hii0 S/G Е коксовых отложениях, чем при переработке вакуумного газойля (табл. 2). Большая коксуемость мазута по сравнению с вакуумным газойлем обуславливает большее количество коксовых отложений и меньшую глубину их селективного окисления в лифт-реакторе за счет восстановления железоокисного катализатора. При этом содержание серы на закоксованном железоокисном катализаторе для мазута выше, чем для вакуумного газойля за счет большего ее содержания в исходном сырье. При регенерации происходит селективное удаление углерода, приводящее к увеличению отношения S/ в [c.11]

Для исследования KIшeтичe кILx закономерностей выгорания основных элементов коксовых отложений железоокисного катализатора обработка экспериментальных данных осуществлялась по уравнению первого порядка [c.18]

Установлены состав и закономерности окисления коксовых отложений железоокисного катализатора процесса ТКП различных видов ВМНС - в реакторе процесса ТКП происходит селективное окисление водорода и углерода, приводящее к увеличению отношения S/ в коксовых отложениях, характер выгорания основных элементов коксовых отложений связан с образованием новых фаз железоокисного катализатора с различной каталитической активностью. [c.22]

В ходе проведенных исследований установлено, что максимальной олефинообразующей способностью, оцениваемой по соотношению суммы олефинов к сумме парафинов в газе, обладают катализаторы, содержащие оксиды железа (рис. 1.6). Причем стабильные максимальные значения этого показателя наблюдаются на всем исследованном временном интервале для гранулированного железоокисного катализатора. Для других катализаторов этот показатель растет одновременно с потерей окислительной активности и далее снижается под действием накопления коксовых отложений. Таким образом, установлено, что железоокисные катализаторы обладают высокой селективностью в реакциях окислительного дегидрирования. [c.26]

При переходе к тяжелому нефтяному сырью увеличивается доля коксовых отложений, образованных за Счет реакций конденсации термически нестабильных компонентов и исходных коксогенных соединений ( асфальтенов и смол). В литературе в основном приводятся результаты исследований, касающиеся образования и окисления углеродистых отложений на железоокисных катализаторах при переработке легкого углеводородного сырья, не содержащего гетеросоединений и асфальто-смолистых веществ. Тем не менее, общие закономерности образования и выгорания коксовых отложений, полученные для низкомолекулярного углеводородного сырья, могут быть использованы при исследовании же-лезоокисных катализаторов переработки тяжелого сернистого нефтяного сырья. [c.62]

Приводятся данные, что поверхностное восстановление Ре 04 может происходить несколько глубже [3.26]. В результате образуются более восстановленные места, на которых возможно появление атомарного железа в виде кратковременно живущих дефектов. Эти места и выступают как активные центры, на которых реализуется карбидный цикл. Возможно, что атомы железа возникают и одновременно реагируют с углеродом углеводорода в момент восстановления при образовании промежуточного активного комплекса окисла железа с молекулой углеводорода. При этом водород реагирует с кислородом окисла. Здесь катализатор существует в виде фазы Ре Оз, через которую диффузии углерода не происходит. Поэтому в данном случае образуются по-ликристаллические высокодисперсные графитоподобные отложения. Присутствие калия в железоокисном катализаторе дегидрирования низших углеводородов стабилизирует окислы железа и также обеспечивает саморегеиерацию катализатора [3.27, 3.28]. Содержание калия должно быть эквивалентно образованию монослоя его па поверхности катализатора. [c.67]

При термокаталитической переработке происходит взаи-модсйстние железоокисного катализатора, приводящее к образованию новой твердой фазы коксовых отложений, т. е. мы имеем дело с топохимической реакцией, для которой характерны некоторые общие закономерности, а именно протекание реакции через образование ядер (зародышей) новой твердой фазы и их рост. В реакциях газа с твердым телом образование этих зародышей происходит, как правило, на поверхности твердого реагента или, по крайней мере, в слое, прилегающем к этой поверхности. После появления новой фазы реакция обычно локализуется на поверхности раздела твердых фаз — реагента и продукта реакции [3.39]. Химические свойства поверхности в принципе определяются природой протекающих химических превращений и их скоростями И то и другое может быть оценено лишь в результате трактовки косвенных измерений. В случае исследования реакции твердого тела с газом анализ может быть проведен с учетом -изменения состава газовой фазы. [c.71]

Реакционная способность углерода сильно зависит от его структуры и наличия в его составе примесей. Как показали эксперименты, проведенные в работе [3.49] с катализаторами крекинга, наибольшее влияние на выжиг коксовых отложений в диффузионной области горения оказывает добавление железа. На образце катализатора, содержащем 0.8% железа, отложенный кокс сгорал в два раза быстрее, чем на исходном катализаторе. В кинетической области присутствие железа мало влияет на скорость регенерации катализатора каталитического крекинга. Сгорание кокеа на образце, содержащем железо, обусловлено характером распределения кокса по сечению частицы катализатора. На таком катализаторе кокс в основном откладывается в периферийных областях частицы, а если учесть, что у используемого нами железоокисного катализатора объем пор и поверхность значительно меньше, чем у катализаторов крекинга, то необходимая глубина проникновения кислорода в зону горения уменьшается, в результате должно происходить ускорение выгорания отложений. [c.76]

При переработке тяжелых видов нефтяного сырья с высокой коксуемостью саморегенерирующей способности железоокисных катализаторов недостаточно для полного удаления коксовых отложений в течение длительного времени работы, что требует использования отдельной стадии окислительной регенерации, позволяющей одновременно осуществить нагрев циркулирующего катализатора до необходимой температуры. [c.76]

Поскольку при регенерации железоокисных катализаторов происходит окисление не только коксовых отложений, но и железа самого катализатора, следует принимать во внимание тепловые эффекты всех протекающих реакций. Регенерация обычного катализатора крекинга, который не участвует и реакции окисления, сопровождается существенным кратковременным повыщеннем температуры зерна катализатора, которое может достигать 220"С [3.54]. При таком технологическом оформлении стадии регенерации, когда доля кислорода в кислородсодержащем газе снижается до 5% об. и обеспечивается противоточное движение катализатора и кислородсодержащего газа, перегрев зерна катализатора может быть снижен примерно на 100"С [3.54]. [c.79]

Анализ литературных и собственных экспериментальных данных, приведенный в предыдущих главах, показывает, что в основе превращений, протекающих с тяжелым нефтяным сырьем на катализаторах, содержащих оксиды металлов переменной валентности, к которым относится и железоокисный катализатор, лежит термоокислитсльная конверсия углеводородов сырья по механизму карбоксилатного комплекса. Образование и окисление коксовых отложений, как и других продуктов окислительной каталитической кон-ис]5сии, 11]5( исходит в соответствии с закономерностями, обусловленными особенностями механизма действия катализаторов, содержа1цих оксиды металлов переменной валентности, и особенностями состава и свойств тяжелого нефтяного сырья. Некоторые закономерности накопления и окисления коксовых отложений рассмотрены ранее [3.56-3.59], более подробно этот вопрос рассматривается в следующем разделе. [c.81]

Для изучения закономерностей окисления коксовых отложений были исследованы состав [3.60] и особенности выгорания основных элементов коксовых отложений на закок-сованном и регенерированном железоокисном катализаторе (рис. 3.1), получены зависимости скорости выгорания углерода и серы от времени выгорания [3.61]. Кинетические кривые выгорания углерода и серы на гранулированном же- [c.81]

Для пылевидного железоокисного катализатора (рис. 3.3-3.6) в начальный период, в течение которого выгорает 25-35% от общего количества углерода, наблюдается снижение скорости выгорания углерода практически до нуля, чего не наблюдается при выгорании серы. Установлено существенное запаздьгеапие выгорания серы по отношению к выгоранию углерода. Характер зависимости выгорания углерода различен для гранулированного и пылевидного, закоксованного и регенерированного катализаторов, что определяется характером коксовых отложений. С увеличением времени работы гранулированного железоокисного катализатора ха- [c.82]

Эксплуатационный опыт показывает, что показатели норм ПТЭ не всегда выдерживаются вследствие тех или иных причин. Однако дал<е при постоянном поддерл а-нии нормируемых показателей принятый в ПТЭ водный режим не является оптимальным, особенно для газомазутных парогенераторов. Для этих парогенераторов наблюдается значительная локализация железоокисных отложений в нижней радиационной части, т. е. в зоне наивысших тепловых нагрузок, что требует проведения химических очисток через каждые 4000—5000 ч эксплуатации. [c.126]

Значения отношений 5/С для коксовых отложений на гранулированном железоокисном катализаторе в сотни раз выше, чем для традиционных катализаторов крекинга при нерерабочке как вакуумного газой.пя, так и более тяже.мых видов сырья, а содержание углерода на катализаторе ниже на порядок при сопоставимом времени работы катализатора даже для таких легких видов сырья, как вакуумные газойли (табл. 3,3), [c.90]

Одни и те же ингибированные растворы применяются для эксплуатационных промывок котлов и для снятия карбонатных желе-зоокисных и железофосфатных отложений. Несколько усложняется технология очистки труб при наличии на их поверхности толстых плотных железоокисных отложений (600—800 г/м ), содержащих также органические вещества и соединения меди и кремния. При наличии силикатов в промывочные растворы вводят фториды, в случае присутствия меди и ее соединений — тиомочевину. [c.75]

При поступлении трехвалентного железа и ионов меди в котлы, образовании железоокисных и медных отложений на парогеперирующнх трубах наблюдается развптпе так кс и язвенной коррозии, которая может быть класспфицнрована как электрохимическая коррозия с кислородной деполяризацией. [c.7]

Из рис. 1-2 и 1-3 видно, что с увеличением давления и уменьшением массовой скорости теплоносителя условия массообмена в парогенерирующей трубе с железоокисными отложениями ухудшаются степень упаривания жидкости возрастает, а кратность циркуляции уменьшается с ростом массового иаросодержания х. [c.13]

Исследования показывают, что при наличии железоокисных отложений степень уоаривания жидкости у стенки трубы в области развитого кипения достигает 8—9 (см. рис. 1-2), в то время ка при отсутствии отложений она равна 2—3 [4]. [c.14]

В котлах Тюменской ТЭЦ органические вещества па поверхностях нагрева создают плотные, малотеплопроводные отложения, которые приводят к перегреву металла и к разрывам экранных труб. Кислотными промывками эти отложения не удаляются. Для очистки экранных труб оказался эффективным метод сжигания оргаиических отложений с помощью пропуска воздуха в смеси с паром, нагретым до температуры 400—450°С, Такой метод был применен Тюменской ТЭЦ со вместно с Востокэпергокотлоочисткой в сочетании его с кислотной очисткой удаления железоокисных отложений. [c.78]

Снижение или полное устранение фенолфталеиновой щелочности котловой воды способствует интенсификации отложений органических веществ на поверхностях нагрева экранных труб. Кроме того, при снил<енип или полном устранении фенолфталеиновой щелочности в котловой воде появляются кислые фосфаты, которые вызывают коррозию металла экранных поверхностей нагрева, что приводит к обогащению продуктами коррозии котловой воды и интенсификации железоокисных и железофосфатных отложений. Поэтому наряду с вводом в котлы тринатрийфосфата появляется необходимость в таких случаях совместно с тринатрийфосфатом вводить едкий натр. Дозировка едкого натра осуществляется с таким расчетом, чтобы фенолфталеиновая щелочность котловой воды была равна половине общей щелочности. Это нижний предел, а верхний предел определяется относительной щелочностью Щотя, величина которой не должна превышать 20% общего солесодер-жания. [c.78]

На ГРЭС-19 и ТЭЦ-14 Ленэнерго происходило заметное снижение или периодически полное устранение фенолфталеиновой щелочности котловой воды в чистом отсеке. Таким образом, заметное снижение или периодически полное исчезновение феиолфталеиновой щелочности котловой воды способствует образованию железофосфатных, кремнекислых, железоокисных н магнин( 10сфатных отложений на экранных поверхностях нагрева. [c.82]

Растворимость гидропероксокомплекса железа превышает растворимость обычных окислов железа. Благодаря этому железоокисный шлам будет отсутствовать во всей регенеративной системе, т. е. не должно образовываться неравномерных, локальных, легкосмываемых потоком воды рыхлых железоокисных отложений. В то же время образование магнетита на стенках в результате термического разложения гидропероксокомплекса железа [c.129]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология