Cтраница 3
При пиролизе углеводородов происходят процессы рекомбинации углеводородов и их поликонденсации, которые приводят к образованию кокса, отлагающегося на внутренней поверхности труб. В связи с этим предусмотрен процесс выжига кокса, который приводит, как показывают исследования Чирковой А.Г., к существенным повреждениям. Однако теоретическим и экспериментальным исследованиям подвергалась гладкая часть труб, а сварные соединения, в которых также образуются трещины, целенаправленно не исследовались. [31]
В связи с тем, что при высокотемпературной регенерации увеличивается расход воздуха, нужно заменить воздуходувку на более мощную или на воздуходувку-турбодетандер, работающий на газах регенерации. Если прочность металла регенератора не позволяет вести процесс выжига кокса при высокой температуре или требуется большой объем работ по реконструкции аппарата, рекомендуется применять промотированные катализаторы. [32]
Минимальная температура определяется из условия достаточно высокой интенсивности процесса выжига кокса в начальный период. Максимально допустимая температура определяется, как правило, термостойкостью катализатора. [33]
В период эксплуатации поры катализатора забиваются коксом ( происходит его старение или дезактивация), и для сохранения активности катализатора необходимо повышать температуру процесса. Восстанавливается активность катализатора в результате его регенерации, в процессе выжига кокса. [34]
Металлы, накапливающиеся в процессе работы на поверхности катализатора, должны оказывать определенное влияние и на процесс выжига кокса. Так, на одной установке, долго работавшей на остаточном сырье, при увеличении на катализаторе содержания никеля от 6 - Ю-2 до 7 - Ю-2 вес. После прекращения подачи остаточного сырья и существенного уменьшения количества металлов содержание остаточного кокса возросло до 0 3 вес. [35]
Вполне очевидно, что этот результат вызывает возражения у тех, кто сколько-нибудь знаком с практикой регенерации катализаторов, тале как он свидетельствует о чрезмерно большой скорости реакции. Причиной этого является используемое рядом авторов, а также и авторами работы [132] допущение о том, что процесс выжига кокса протекает во внут-ридиффузионном режиме, причем концентрация кислорода в зоне окисления равна нулю - то есть, что скорость окисления бесконечно велика. Противоречивость этого допущения очевидна, но оно все же используется в ряде работ, так как позволяет строго получать аналитические решения. [36]
Превосходные свойства псевдоожиженных твердых катализаторов в качестве теплоносителей проявляются как при реакции, так и при регенерации. Вследствие высоких коэффициентов теплопередачи в регенераторе становится возможным получать болипие количества водяного пара высокогодавления в котлах-утилизаторах, и одновременно точно регулировать температуру в процессе выжига кокса. В основной принцип гидроформинга в псевдоожиженном слое разными группами конструкторов внесены некоторые изменения, позволяющие с максимальной полнотой использовать в этом процессе превосходные характеристики теплообмена псевдоожиженных систем. Катализатор на установках гидроформинга в псевдоожиженном слое регенерируют по существу тем же методом, что и при каталитическом крекинге. [37]
Коксоотложение создает неравномерное температурное поле в оболочке труб и способствует внедрению углерода в металл, что, в свою очередь, изменяет механические характеристики конструкционного материала. С другой стороны, периодически необходимо выжигать кокс, так как кокс ухудшает теплопередачу в зону пиролиза и изменяет условия протекания реакций. Процесс выжига кокса при определенных условиях происходит с образованием фронта горения. Прохождение фронта горения через участки с геометрической неоднородностью может быть причиной возникновения трещин. [38]
С подобным явлением часто сталкиваются и при выжигании кокса с катализаторов, в ходе которого от ЗО до 50 % углерода может удаляться в виде СО, что приводит к значительному ослаблению теплового эффекта реакции. Высокое содержание окиси углерода в отходящем газе обычно наблюдается при регенерации катализаторов, не обладающих активностью в окислительно-восстановительных реакциях. В то же время в процессе выжига кокса с поверхности таких катализаторов, как Сг203 на окиси алюминия, Сг203 на алюмосиликате, Pt на окиси алюминия, т.е. с катализаторов, на которых проводятся многие окислительно-восстановительные реакции, СО либо совсем не образуется, либо образуется в малых количествах. [39]
С подобным явлением часто сталкиваются и при выжигании кокса с катализаторов, в ходе которого от 30 до 50 % углерода может удаляться в виде СО, что приводит к значительному ослаблению теплового эффекта реакции. Высокое содержание окиси углерода в отходящем газе обычно наблюдается при регенерации катализаторов, не обладающих активностью в окислительно-восстановительных реакциях. В то же время в процессе выжига кокса с поверхности таких катализаторов, какСг203 на окиси алюминия, Сг203 на алюмосиликате, Pt на окиси алюминия, т.е. с катализаторов, на которых проводятся многие окислительно-восстановительные реакции, СО либо совсем не образуется, либо образуется в малых количествах. [40]
Таким образом, можно констатировать, что математические модели слоя катализатора достаточно хорошо разработаны только для регенераторов с неподвижным слоем. Для таких аппаратов исследован характер движения зоны горения по слою катализатора и получены количественные оценки максимального разогрева в слое и общей продолжительности выжига кокса до определенных конечных степеней закоксо-ванности катализатора. Измененный вариант двухфазной диффузионной модели неподвижного слоя может быть с успехом использован также для исследования процесса выжига кокса в регенераторах с движущимся слоем. Разработка подобных моделей для регенераторов с псевдо-ожиженным слоем катализатора - задача, стоящая перед методом математического моделирования. [41]
В результате образования а-фазы, происходящего при 650 - 800 С, стачь становится более хрупкой и жаропрочность ее снижается. Высокотемпературный выжиг проводится при температуре стенки труб выше 800 С, для чего соотношение воздуха и пара в паровоздушной смеси, применяемой для выжига кокса, должно соответствовать температуре горения кокса на выходе из змеевика в интервале 800 - 850 С. Для поддержания температуры стенки трубы необходимо поддерживать температуру топочных газов на перевале печи также 800 - 850 С, т.е. процесс выжига кокса вести без уменьшения температуры в радкантной камере печи. [42]
В настоящее время для премыиленных процессов гидрокрекинга применяются различные модификации цеолитов, имеющих крупнопористую структуру, с благородными и неблагородными металлами в качестве гидрирующего компонента. Основными требованиями, предъявляемыми к промышленным катализаторам, являются не только высокая каталитическая активность, но и термическая и гидротермическая стабильность при температуре, при которых осуществляется процесс гидрокрекинга и регенерации. Гидротерническая стабильность необходима потому, что в промышленном сырье неизбежно присутствует вода и, кроме того, вода образуется в процессе выжига кокса при регенерации. Высокой активностью, необходимой для промышленных катализаторов гидрокрекинга, обладают цеолиты крупнопористой структуры с низким содержанием ионов натрия, подвергнутые декатноннрованию и ионному обмену на ноны редкоземельных элементов. [43]
Разрушение закоксованного катализатора при высоких температурах может происходить либо в результате большой скорости выжига кокса, либо в результате резкой смены температуры. Для уточнения этой зависимости были проведены опыты по прокаливанию закоксованного катализатора без доступа воздуха. Эти опыты показали, что прокаливание катализатора даже при температуре 950 не вызывает его растрескивания. Следовательно, разрушение закоксованного катализатора при высоких температурах связано с процессом выжига кокса. [44]
Математическое описание (4.8) - (4.11), использовавшееся при решении обратной кинетической задачи, было выведено для выжига кокса в чисто кинетической области. Действительно, поскольку эксперименты проводились [29] на зернах катализатора диаметром 0 2 мм, / 0 1 даже при температурах 800 С. Это гарантирует практически полное отсутствие любых диффузионных торможений. Поэтому уравнения можно использовать и для проведения математического эксперимента при условии, что процесс выжига кокса протекает в кинетической области. [45]