Скорость - образование - кокс
Cтраница 3
Количество кокса и серы, отложившееся на катализаторе, зависит от вида перерабатываемого сырья, длительности и условий ведения процесса. При снижении давления и повышении температуры количество отложений возрастает. С уменьшением объемной скорости подачи сырья и увеличением кратности циркуляции водородсодер-жащего газа замедляется скорость образования кокса. [31]
 |
Изомеризация гексана в присутствии механических смесей катализаторов. [32] |
Платина не только ускоряет реакции гидрирования-дегидрирования, но и замедляет образование кокса на поверхности. Объясняется это следующим: диссоциативно адсорбированный не платине водород диффундирует на поверхности катализатора к местам образования отложений кокса. Коксогены гидрируются, что способствует десорбции их с поверхности, и в результате этого скорость образования кокса зависит от давления водорода. Поэтому минимальная концентрация платины в катализаторах риформинга определяется скорее необходимостью поддерживать их поверхность в чистом состоянии, а не необходимостью получения достаточного числа активных центров на поверхности металла. В определенной степени концентрация платины зависит также от природы используемого сырья и условий проведения процесса. [33]
Как видно, увеличение температуры на 20 С повышает скорость образования кокса примерно в 1 5 раза, причем особенно сильно отложение кокса возрастает при температурах выше 510 С. С увеличением содержания пятичленных нафтенов на 5 % скорость возрастает почти в 2 раза. С ростом же давления от 1 5 до 3 5 МПа скорость коксообразования снижается почти в 5 раз, а в области давлений 3 5 МПа и выше скорость образования кокса слабо зависит от давления в системе. Эти выводы согласуются с экспериментальными данными для алюмоплатиновых катализаторов, что обосновывает использование предложенной кинетической модели при расчете и управлении процессом. [34]
Платина на катализаторе риформинга не только ускоряет реакции гидрирования-дегидрирования, но и замедляет образование кокса на его поверхности. Обусловливается это тем, что адсорбированный на платине водород сначала диссоциируется, затем активный ( атомарный) водород диффундирует на поверхности катализатора к кислотным центрам, ответственным за образование коксовых отложений. Коксогены гидрируются и десорбируются с поверхности. В этой связи скорость образования кокса при прочих равных условиях симбатно зависит от давления водорода. Поэтому минимальная концентрация платины в катализаторах риформинга определяется необходимостью прежде всего поддерживать их поверхность в чистом виде, а не только с целью образования достаточного числа активных металлических центров на поверхности носителя. [35]
Платина на катализаторе риформинга не только ускоряет реакции гидрирования-дегидрирования, но и замедляет образование кокса на его поверхности. Обусловливается это тем, что адсорбированный на платине водород сначала диссоциируется, затем активный ( атомарный) водород диффундирует на поверхности катализатора к кислотным центрам, ответственным за образование коксовых отложений. Коксогены гидрируются и десорбиру - ются с поверхности. В этой связи скорость образования кокса при прочих равных условиях симбатно зависит от давления водорода. Поэтому минимальная концентрация платины в катализаторах ри - форминга определяется необходимостью прежде всего поддерживать их поверхность в чистом виде, а не только с целью образо - вания достаточного числа активных металлических центров на поверхности носителя. [36]
Платина на катализаторе риформинга не только ускоряет реакции гидрирования-дегидрирования, но и замедляет образование кокса на его поверхности. Обусловливается это тем, что адсорбированный на платине водород сначала диссоциируется, затем активный ( атомарный) водород диффундирует на поверхности катализатора к кислотным центрам, ответственным за образование коксовых отложений. Коксогены гидрируются и десорбируются с поверхности. В этой связи скорость образования кокса при прочих равных условиях сим-батно зависит от давления водорода. Поэтому минимальная концентрация платины в катализаторах риформинга определяется необходимостью прежде всего поддерживать их поверхность в чистом виде, а не только с целью образования достаточного числа активных металлических центров на поверхности носителя. [37]
Скорость рециркуляции водорода и, следовательно, парциаль-ное давление водорода над катализатором находятся в тесной связи в общим давлением в системе. Рециркулирующий газ в этих процессах содержит 80 - 95 % мол. С повышением парциального давления водорода усиливается реакция гидрокрекинга, образование кокса снижается. При прочих равных условиях скорость образования кокса на катализаторе зависит от количества рециркулирующего водорода. На практике при работе с более высококипящим сырьем очень часто желательно повышение парциального давления водорода. Однако при одних и тех же постоянных условиях процесса и более высоких давлениях наблюдается тенденция подавления реакции образования ароматических углеводородов. При низких парциальных давлениях водорода ввиду возросшей роли реакции коксообразования катализатор быстро теряет свою активность. Нижние пределы давления определяются желаемой интенсивностью реакции гидрокрекинга и максимально Допустимым количеством кокса на катализаторе. [38]
Наши данные, представленные на рис. 76, показывают, что действительно существует определенная зависимость изменения коксообразования катализатора и его регенерации от положения металла в периодической системе. Если рассмотреть элементы 4 периода, по которым мы имеем более полные данные, то видно, что металлы, расположенные по концам периода ( калий, рубидий), способствуют уменьшению коксообразования, в то время как на скорость выжига кокса они влияют незначительно. Металлы же, расположенные в средней части периода ( кобальт, никель, медь), ускоряют процесс коксообразования и некоторые из них одновременно сильно катализируют и регенерацию катализатора. Элементы, входящие в главную подгруппу I группы, мало различаются по характеру их влияния на скорость образования кокса. Но особо здесь можно выделить легкие металлы, которые резко усиливают регенерационную способность алюмосиликатного катализатора. Влияние на скорость образования кокса и на регенерацию катализатора элементов главной подгруппы II группы совершенно идентично. [39]
 |
Соотношение компонентов в коксе крекинга. [40] |
По коксообразующеи способности углеводороды располагаются в такой последовательности: парафиновые нафтеновые ароматические. Наибольшее количество кокса образуют полициклические ароматические углеводороды. Чем больше число колец, тем быстрее образуется кокс и в большем количестве. Количество образующегося на катализаторе кокса имеет некоторый предел, зависящий от свойств катализатора, сырья и температуры крекинга. Для цеолитсодержащих катализаторов по сравнению с аморфными выход кокса обычно ниже. Скорость образования кокса помимо вышеуказанных факторов зависит также от длительности контакта сырья с катализатором, соотношения катализатор: сырье в цикле крекинга, температуры реакции. Для цеолитсодержащих катализаторов при заданной конверсии сырья выход кокса не зависит от объемной скорости подачи сырья, за исключением ароматических углеводородов, у которых при постоянной конверсии сырья выход кокса зависит от объемной скорости. [41]
Наши данные, представленные на рис. 76, показывают, что действительно существует определенная зависимость изменения коксообразования катализатора и его регенерации от положения металла в периодической системе. Если рассмотреть элементы 4 периода, по которым мы имеем более полные данные, то видно, что металлы, расположенные по концам периода ( калий, рубидий), способствуют уменьшению коксообразования, в то время как на скорость выжига кокса они влияют незначительно. Металлы же, расположенные в средней части периода ( кобальт, никель, медь), ускоряют процесс коксообразования и некоторые из них одновременно сильно катализируют и регенерацию катализатора. Элементы, входящие в главную подгруппу I группы, мало различаются по характеру их влияния на скорость образования кокса. Но особо здесь можно выделить легкие металлы, которые резко усиливают регенерационную способность алюмосиликатного катализатора. Влияние на скорость образования кокса и на регенерацию катализатора элементов главной подгруппы II группы совершенно идентично. [42]
Таким образом, с увеличением удельной поверхности, радиуса и объема пор активность катализатора повышается. Однако существует верхний предел пористости катализатора, который определяется механической прочностью таблетки. При любой данной пористости радиус пор и удельная поверхность не является независимыми переменными; увеличение одного из этих параметров сопровождается снижением второго. Поэтому наиболее эффективный катализатор получается в результате некоторого компромиссного сочетания перечисленны факторов. Однако высокая начальная активность отнюдь не означает, что данный катализатор является оптимальным для процесса Галф. Необходимо, чтобы этот катализатор подавлял образование отложений кокса и металлов. Для более глубокого понимания механизма образования этих отложений было проведено исследование их природы и скоростей образования. На рис. 7 показана зависимость образования отложений кокса на катализаторе от продолжительности работы катализатора при гидрообессеривании Галф кувейтского вакуумного гудрона, из которой можно определить скорость образования кокса на катализаторе. Из этих кривых видно также, что повышение парциального давления водорода снижает равновесный выход кокса и, таким образом, повышает равновесную активность. Однако одно только парциальное давление водорода не предотвращает быстрого начального образования кокса; оно лишь снижает количество кокса, отлагающееся на катализаторе. Температура также влияет на образование кокса; даже при температуре на 56 ниже нормальной температуры процесса, когда достигаемая степень обессеривания низка, наблюдается быстрое образование кокса в начальный период, правда, в несколько меньшей степени. При повышении температуры для достижения требуемой степени обессеривания количество кокса увеличивается до того же равновесного уровня. [43]
Страницы: 1 2 3