Вещество - катализатор
Cтраница 4
В результате крекинга углеводородного сырья поверхность катализатора покрывается смолисто-коксовыми отложениями. Для восстановления активности эти отложения выжигают посредством контакта горячего катализатора с потоком воздуха. Чем выше температура регенерации, тем быстрее протекает этот процесс. Однако чрезмерно высокие температуры вызывают спекание вещества катализатора - тем самым нарушается его пористость и, следовательно, уменьшается активная поверхность. [46]
Отложения углерода, образовавшиеся в этих реакциях, были: исследованы в электронном микроскопе, и оказалось, что они, по-видимому, растут в виде нитей. В некоторых других случаях было найдено, что подобные нитевидные образования содержат заметные количества вещества катализатора. Аналогично, при отложении сажи на огнеупорном кирпиче в углероде было найдено железо. Эти факты говорят за то, что для возникновения нитевидных образований, вероятно, необходимо отложение на первоначальном продукте реакции некоторого небольшого количества вещества катализатора. Затем этот материал может постепенно удаляться с поверхности по мере роста нитевидных образований. Отложение вещества катализатора на продукте реакции может осуществляться в результате перестройки. [47]
 |
Время выгорания кокса с отдельных пластинок, пригото. [48] |
Различная длительность выгорания кокса с отдельных зон катализатора обусловлена неравной их закоксованностью или неодинаковыми физико-химическими свойствами. В дальнейшем было установлено, что концентрация кокса по глубине частицы действительно может меняться значительно и при некоторых условиях не плавно, а скачкообразно. Разная концентрация кокса неизбежно приводит и к различной длительности полного его выгорания при регенерации пластин катализатора. Но этим не объясняется абсолютная невозможность регенерации некоторых зон катализатора при жестких условиях на тонких пластинках. Такой кокс можно представить лишь как заплавленный в вещество катализатора при полном спекании данного участка частицы. [49]
Отложения углерода, образовавшиеся в этих реакциях, были: исследованы в электронном микроскопе, и оказалось, что они, по-видимому, растут в виде нитей. В некоторых других случаях было найдено, что подобные нитевидные образования содержат заметные количества вещества катализатора. Аналогично, при отложении сажи на огнеупорном кирпиче в углероде было найдено железо. Эти факты говорят за то, что для возникновения нитевидных образований, вероятно, необходимо отложение на первоначальном продукте реакции некоторого небольшого количества вещества катализатора. Затем этот материал может постепенно удаляться с поверхности по мере роста нитевидных образований. Отложение вещества катализатора на продукте реакции может осуществляться в результате перестройки. [50]
Поскольку в ходе реакции катализаторы не претерпевают превращения, теоретически срок их службы неограничен. Однако в практических условиях большинство катализаторов разрушается или постепенно дезактивируется при работе и поэтому их необходимо периодически регенерировать или заменять свежими. Разрушение катализатора вызывается физическими или химическими причинами. Физическое разрушение может быть вызвано механическим истиранием или перегревом и спеканием. Механическое истирание приводит к чрезмерному увеличению потерь вследствие уноса тонких фракций газовыми потоками и резкому увеличению гидравлического сопротивления слоя; спекание ведет к изменению структуры поверхности катализатора и быстрой потере активности. Химическое разрушение является в основном следствием химического взаимодействия между веществом катализатора и соединениями, содержащимися в сырьевом потоке, с образованием стойких продуктов реакции. Причиной химической дезактивации и разрушения может быть и накопление высокомолекулярных соединений, содержащихся в исходном газовом потоке или образующихся при процессе в результате побочных реакций. Обе эти причины ведут к уменьшению числа активных центров на поверхности катализатора и падению активности катализатора. Дезактивацию под действием примесей, содержащихся в газовом потоке, называют отравлением катализатора. Постепенная дезактивация катализатора вследствие накопления отложений на поверхности и вызываемая ею необходимость периодической регенерации весьма часто наблюдается при процессах, ведущих к образованию одного или нескольких нелетучих продуктов реакции. Например, превращение сероуглерода в сероводород процессом гидрирования сопровождается образованием элементарного углерода ( кокса), который необходимо периодически удалять с поверхности катализатора. [51]
Страницы: 1 2 3 4