Выжиг - коксовое отложение
Cтраница 1
 |
Кинетические кривые горения кокса при разных температурах. [1] |
Выжиг коксовых отложений не начинается сразу после подачи воздуха. Вначале накапливается промежуточное нестабильное соединение углерода с кислородом. Лишь после индукционного периода происходит горение кокса, сопровождающееся образованием окиси и двуокиси углерода. На рис. 5 показаны кинетические кривые горения кокса при разных температурах. [2]
Скорость выжига коксовых отложений может лимитироваться скоростью собственно реакции окисления либо скоростью диффузии кислорода к зоне горения. [3]
В диффузионной области горения наибольшее влияние на выжиг коксовых отложений оказывает добавление железа. [4]
Металлы, содержащиеся на поверхности катализатора, практически не влияют на скорость выжига коксовых отложений в диффузионной области и существенно ускоряют регенерацию катализатора в кинетической области. Исследованные нами металлы по степени убывания их воздействия на скорость окисления кокса в кинетической области располагаются в следующий ряд: хром ванадийлитиймолибден, медь, натрийжелезокобальт, никельбериллий, магний, кальций, стронцийкалийцезий свинец. [5]
Суммарная продолжительность дополнительных стадий составляет примерно одну треть от общей продолжительности. Следовательно, время выжига коксовых отложений не должно превышать 16 часов. [6]
Зависимости изменения константы скорости образования комплекса и продолжительности выжига половины отложенного кокса имеют одинаковый характер. Это показывает, что влияние металлов на выжиг коксовых отложений заключается в ускорении первой стадии процесса - образования углеродно-кислородного комплекса вследствие их способности катализировать реакции окисления. [7]
Важной причиной ускоренного спекания катализатора в промышленных системах, по-видимому, является перегрев частиц катализатора по сравнению с газовым потоком во время регенерации. В некоторых из них j4o 42l величину разогрева частиц катализатора во время выжига коксовых отложений пытались определить экспериментально. С по сравнению с газовым потоком не приводит к Существенному разогреву его. В противоположность этому в раооте j 0l отмечается, что при регенерации микросферического катализатора наиболее сильно закон-сованные частицы, содержацие значительное количество смол, по сравнению о газовым потоком перегреваются примерно на 200 С. [8]
Реакционная способность углерода сильно зависит от сто 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. [9]
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. [10]
 |
Изменение времени выжига 50 % отложенного кокса в зависимости от.| Изменение константы скорости k, образования кислород-углеродного комплекса в зависимости от содержания металла в катализаторе. [11] |
Калий и цезий практически не изменяют скорость регенерации катализатора, незначительно влияют и щелочноземельные металлы. На рис. 2.15 показано влияние содержания различных металлов в катализаторе на время сгорания половины отложенного на катализаторе кокса. Как видно, наибольшее ускорение достигается при малом содержании металлов в катализаторе, а с увеличением их содержания эффект ускорения становится все меньше и по достижении некоторого максимального содержания металла скорость выжига коксовых отложений перестает изменяться. Это максимальное содержание, а также максимальное ускорение регенерации катализатора зависит от природы металла. С уменьшением окислительной способности металлов максимальное содержание возрастает. [12]
Для контроля температуры продуктов, выходящих из печи, на концевой части имеется специальный штуцер для ввода термопары через фторопластовое уплотнение непосредственно в поток. Давление на выходе из печи регулируют вручную с помощью игольчатого вентиля. На установке может быть несколько сменных реакторов, что значительно ускоряет проведение испытаний нескольких различных видов остаточного сырья. Выжиг коксовых отложений со стенок реактора производят путем нагрева до 700 - 800 С при подаче воздуха. После выжига проводят механическую очистку реактора. [13]
Многочисленные экспериментальные и теоретические исследования расширяют и углубляют наши представления о регенерации. Однако несмотря на заметные успехи, на всех уровнях математического моделирования остается ряд важных нерешенных научно-исследовательских задач. На кинетическом уровне требуется доработка и уточнение кинетической модели процесса. Следует также дополнить схему химических превращений стадиями, учитывающими закономерности выжига коксовых отложений сложного состава, например серосодержащих. Кроме того, в состав катализаторов дегидрирования, риформинга, гидроочистки и других процессов входят соединения переходных и благородных металлов, которые проявляют каталитическую активность в реакциях с участием кислорода. Поэтому факт участия катализатора в процессе окисления также должен быть учтен при создании кинетической модели окислительной регенерации. [14]
Быстрое сгорание кокса на образце, содержащем железо, обусловлено характером распределения кокса по сечению частицы катализатора. На этом катализаторе кокс в основном откладывается в периферийных солях частицы, в связи с чем средняя необходимая глубина проникновения кислорода в зону горения уменьшается. Это способствует улучшению регенерации катализатора в диффузионном режиме горения. Таким образом, в диффузионной области горения металлы, за исключением железа, почти не влияют на скорость выжига коксовых отложений. Полученные данные являются закономерными, так как в этой области скорость регенерации определяется скоростью подвода кислорода к зоне горения и отвода продуктов реакции из этой зоны, а не скоростью протекания химической реакции. [15]
Страницы: 1 2