Cтраница 3
Свежеприготовленный катализатор имеет максимальную активность, а поэтому при его использовании можно применять более низкие температуры. По мере деактивации катализатора в результате отложений кокса температуру процесса следует повышать, хотя это и ведет к более сильному коксообразованию. В сырье необходимо присутствие воды, предотвращающей дегидратацию и деактивацию катализатора. Однако предпочтительнее иметь катализатор, несколько обедненный влагой, чем содержащий излишек ее. В случае недостаточного содержания влаги в катализаторе возрастает коксообразование. При избытке влаги возможно размягчение катализатора и в конечном счете закупорка слоя катализатора. Свободная вода вымывает кислоту и вызывает коррозию аппаратуры. Катализатор регенерируется выжиганием коксовых отложений при температуре 343 - 510, регулируемой путем изменения концентрации кислорода, подаваемого в зону горения. [31]
Отсюда видно, что основное количество кокса образуется1 не в ходе целевой реакции, а иными путями. Можно предположить, что накопление около 10 % ( масс.) кокса на катализаторе уже должно сказываться на его активности. В связи с этим возникают следующие вопросы: весь ли кокс в одинаковой степени участвует в деактивации катализатора. [32]
На оптимальном катализаторе превращения низкомолекулярных углеводородов должны идти медленно, а крекинг высокомолекулярных веществ с получением продуктов типа бензина - быстрее. Катализатор должен иметь такое распределение кислотной силы, которое способствовало бы крекингу больших молекул, оставаясь недостаточным для крекинга малых молекул. Кроме того, хороший катализатор крекинга не должен способствовать интенсивному переносу водорода [3], так как эта реакция ведет к кок-сообразованию и последующей деактивации катализатора. В то же время октановое число получаемого бензина сильно возрастает в присутствии олефинов и изопарафинов. Поэтому катализатор должен предохранять олефины, которые, изомеризуясь, формируют разветвленные молекулы. Перенос водорода способствует насыщению образующихся при крекинге короткоцепных олефинов, продуцируя соответствующие парафины, которые трудно крекируются. Это, в свою очередь, стабилизирует бензиновую фракцию, уменьшая скорость ее повторного крекинга. [33]
Стратегии передового управления основаны как на взаимоотношениях переменных процесса, так и на информации о механическом оборудовании, сотавляющим технологическую установку. В целях лучшего прогнозирования реакции процесса на изменение важных переменных, ЮОПи использует свои технологические модели, неотъемлемую часть стратегии индивидуального передового управления. Например, если изменениям подвергают основные переменные в секции реактора, технологическая модель определяет уровень влияния этих изменений и передает их на регулировку для гладкого перехода на новый режим. Деактивация катализатора также включена в алгоритмы управления с использованием проверенных в промышленности моделей катализатора в стратегии управления. [34]
Серо -, азот - и кислородсодержащие соединения, а также металлы и непредельные углеводороды снижают активность и длительность работы катализаторов без регенерации. Поэтому сырье подвергают гидроочистке и осушке. В сырье недопустимо присутствие механических примесей, щелочи. Наличие их, помимо деактивации катализатора, снижает выход катали-зата, его октановое число, способствует накоплению в аппарате окалины, что ведет к увеличению давления в системе. [35]
В соответствии с этим две первые главы посвящены изложению основ теории химического процесса на единичном зерне. В главах 3 - 5 описан новый экспериментальный метод для изучения процессов на единичных зернах и проиллюстрировано его применение. В главе 6 рассказывается об использовании данных эксперимента для расчета разогрева зерна катализатора при регенерации, поскольку этот разогрев может привести к деактивации катализатора или сорбента. В главах 7 и 8 рассмотрен расчет регенерационных аппаратов с неподвижным и движущимся слоями контактного материала. [36]
Из практики известно, что установившееся значение активности катализаторов гидрогенизации в большой мере зависит от начальных условий процесса. Для достижения максимальных активности и срока службы катализатора его обычно обрабатывают сначала одним водородом и лишь после этого подают в реактор соединение, подлежащее гидрированию. Присутствие на катализаторе хемо-сорбированного или окклюдированного водорода рассматривается как необходимое условие достижения высокой активности никелевых и подобных им катализаторов. Упомянутый метод пуска установок гидрирования основан на реализации этих явлений. Этот прием позволяет также свести к минимуму деактивацию катализатора, вызванную зауглероживанием. [37]
Число кислотных центров на катализаторе крекинга может быть определено различными способами. Один из способов состоит в суспендировании катализатора в бензине и титровании и-бутиламином. Полученная таким образом величина составляет примерно 0 5 миллиэквивалонта кислоты на грамм довольно активного катализатора. Однако оказывается, что все эти кислотные центры имеют неодинаковую, активность. Снижение активности, определенное на основании относительных объемных скоростей подачи сырья, необходимых для достижения одинаковой глубины превращения, составляет около одной десятой первоначальной активности катализатора. Хинопин вызывает указанную деактивацию катализатора, если оп покрывает только 2 % поверхности. Это является сильным подтверждением существования ограниченного числа активных центров. [38]