Cтраница 2
На рис. 72 показано влияние концентрации различных металлов, содержащихся в катализаторе, на длительность сгорания половины отложенного на катализаторе кокса. Из рисунка видно, что при содержании металлов в катализаторе более 0 05 вес. По мере увеличения содержания металла в катализаторе регенерация его ускоряется. Наибольшее ускорение достигается при малом их содержании в катализаторе, а с увеличением содер -; жания этот эффект становится все меньше и после достижения некоторой максимальной концентрации металла скорость выжига коксовых отложений перестает изменяться. [16]
Скорость выгорания кокса зависит от его свойств, которые, в свою очередь, определяются качеством перерабатываемого сырья и условиями его переработки. Кроме того, в коксовых отложениях содержится остаточный водород, масса которого может составлять от десятых долей до нескольких процентов относительно массы кокса. Если образование коксовых отложений протекает в среде, содержащей серу, то последняя также частично переходит в кокс. Закономерности выжига коксовых отложений сложного состава, в частности серосодержащих, изучены пока недостаточно. [17]
Дополнительные данные о влиянии металлов на регенерацию катализатора были получены при помощи термографического анализа. На термограммах всех образцов, содержащих кокс, обнаружен эндотермический эффект при 130 - 150 С, соответствующий удалению из катализатора сорбированной воды, и экзотермический эффект в интервале температур от 300 до 750 С, отвечающий сгоранию коксовых отложений. Характерным является понижение температуры, при которой наблюдается максимальный экзотермический эффект, обусловленное добавлением тяжелых металлов. Это понижение достигает 80 С и имеет наибольшее значение при добавлении хрома и ванадия. Обнаруженное явление указывает на то, что тяжелые металлы катализируют процесс выжига коксовых отложений. [18]
Если рассмотреть элементы IV периода, то металлы, расположенные в начале периода ( калий и кальций), способствуют уменьшению коксооб-разования при незначительном их влиянии на регенерацию катализатора. Металлы же, расположенные в средней части периода ( хром, марганец, кобальт, молибден никель, медь), усиливают образование кокса и некоторые из них ( хром, железо) весьма сильно катализируют его сгорание. Влияние элементов главной подгруппы II группы ( бериллий, магний, кальций, стронций, барий) на результаты крекинга и регенерации катализатора одинаково. Элементы главной подгруппы I группы ( литий, натрий, калий, рубидий, цезий) почти одинаково влияют на коксообразование, но легкие металлы ( литий и натрий) резко усиливают регенерацион-ную способность алюмосиликатного катализатора. Это позволяет предсказывать влияние металлов, нанесенных на алюмосиликатный катализатор, на результаты каталитического крекинга. Элементы главных подгрупп I и II групп вызывают уменьшение образования кокса и снижение активности катализатора вследствие нейтрализации кислотных центров. Легкие элементы I группы также существенно улучшают регенерацион-ную способность катализатора. Элементы побочных подгрупп I и II групп ( медь, цинк) и VIII группы ( железо, никель) значительно усиливают коксообразование, а также улучшают выжиг коксовых отложений. Наиболее целесообразно добавление в состав катализатора крекинга тяжелых металлов III группы и металлов V и VI групп. При большой концентрации они умеренно усиливают коксообразование, но весьма сильно улучшают регенерационную способность катализатора. Особенно важно, что при небольшой концентрации эти металлы модифицируют алюмосиликатный катализатор, способствуя увеличению выхода бензина и улучшению качества продуктов крекинга. [19]