Cтраница 2
Катализаторами крекинга являются алюмосиликаты. Они обеспечивают высокий выход бензина и минимальное количество побочных продуктов. Раньше в заводской практике использовали природные глины типа монтмориллонита ( А12О3 - 43Ю2 - пН20), обработанные различными способами. Природные катализаторы дешевле, однако малоактивны. [16]
Первым рукотворным катализатором крекинга стал алюмо-силикатный формованный катализатор в виде шариков диаметром около 3 мм. [17]
Первым кремнеземным катализатором крекинга, примененным в промышленности, была бентонитовая глина, обработанная кислотой, к которой для увеличения скорости сгорания углеродистых отложений было добавлено около 1 % двуокиси марганца. Катализаторы того же типа, но без добавки двуокиси марганца, широко распространены и в наше время. [18]
Все катализаторы крекинга подвержены деактивации, происходящей тем быстрее, чем выше активность катализатора. Потеря активности сопровождается превращениями, которые не рассматриваются в классической кинетике и катализе. Эти превращения хорошо описываются теорией ВПП; с ее помощью удалось объяснить особенности каталитического крекинга, за исключением различий в селективности, при использовании экспериментальных реакторов с неподвижным слоем катализатора и промышленных аппаратов с движущимся или псевдоожижепным слоем. Теория ВПП позволяет установить схему первичных реакций при крекинге индивидуальных углеводородов, а также оценить поведение свежего незакоксованного катализатора в начальной стадии процесса. Это открывает возможность для1 изучения природы активных центров кинетическими методами. [19]
Все катализаторы крекинга характеризуются наличием кислотных центров, которые проявляются при высоких температурах и определяют активность катализаторов. Вопрос о природе этих центров в настоящее время еше не решен. Не ясно, представляют ли они кислоты Льюиса, Бренстеда или комбинацию обоих типов. [20]
Все катализаторы крекинга теряют активность вследствие образования кокса на их поверхности. Закоксованный катализатор должен выводиться на регенерацию после сравнительно небольшого времени работы. Это обеспечивается путем циркуляции катализатора между реактором и регенератором. Высокая скорость циркуляции, в свою очередь, является причиной истирания и, следовательно, потерь катализатора в виде пыли. Регенерацию осуществляют в присутствии воздуха и водяного пара, образующегося при сгорании кокса, содержащего водород. Поэтому хороший катализатор должен иметь высокую селективность, стабильность, стойкость к истиранию и высокую термическую и гидротермическую стабильность. [21]
Все катализаторы крекинга характеризуются наличием кислотных центров, которые проявляются при высоких температурах и определяют активность катализаторов. Вопрос о природе этих центров в настоящее время еще не решен. Не ясно, представляют ли они кислоты Льюиса, Бренстеда или комбинацию обоих типов. [22]
Некоторые катализаторы крекинга, например глины, действительно имеют пластинчатую структуру. [23]
Все катализаторы крекинга различаются по структуре, форме, размерам частиц, методам приготовления, физико-химическим свойствам, уровню активности, селективности, стабильности, но все они обладают кислотными свойствами, что является основой их каталитической активности. Кроме того, практически все катализаторы крекинга содержат алюмосиликатные системы. [24]
Причем катализатор крекинга состоит из 85 - 95 % аморфной алюмосили-катной смеси и 5 - 15 % кристаллического цеолита. [25]
Регенерация катализатора крекинга в токе воздуха 1 вбогащенного кислородом, не решает все проблемы. Так, на одних установках ограничены мощности воздуходувки, скорости движения в регенераторах и выжиг кокса, а на других слишком незначительно время пребывания катализатора в регенераторах, плохое распределение газовой и твердой фаз. Подобные условия могут привести к преимущественному дожигу монооксида углерода, а не к росту выжига кокса, локальному повышению температур и дезактивации катализатора. Кроме того, переработка остаточного сырья требует большого расхода кислорода. [26]
Отравление катализатора крекинга весьма специфично. Если для подавляющего большинства катализаторов сернистые соединения, окись углерода, кислород и другие вещества являются ядами, то присутствие их почти не влияет на процесс крекинга. Но зато некоторые азотсодержащие соединения резко снижают активность катализатора, вызывая обратимое отравление его. Необратимо отравляютка-тализатор соединения щелочных металлов. Длительное воздействие паров воды при высокой температуре также приводит к необратимой потере активности катализатора в основном за счет уменьшения удельной поверхности его. Все технологические схемы крекинга предусматривают тщательную очистку исходного сырья от щелочных металлов. Замечено, что степень отравления различными азотсодержащими соединениями симбатна их основным свойствам. Повышение молекулярного веса азотсодержащего соединения увеличивает отравляющую способность его. Степень отравления понижается с повышением температуры. При этом полная потеря активности катализатора наступает при содержании хинолина, покрывающего лишь 2 % всей поверхности катализатора. [27]
Производство катализаторов крекинга является наиболее крупномасштабным и быстроразвивающимся из всех катализаторных производств. [28]
Технология катализаторов крекинга достаточно компактная и не имеет большого объема сточных вод и газовых выбросов. [29]
Матрица катализаторов крекинга выполняет функции как носителя - поверхности, на которой затем диспергируют основной активный компонент - цеолит и вспомогательные добавки, так и слабого кислотного катализатора предварительного ( первичного) крекирования высокомолекулярного исходного нефтяного сырья. В качестве материала матрицы современных катализаторов крекинга преимущественно применяют синтетический аморфный алюмосиликат с высокой удельной поверхностью и оптимальной поровой структурой, обеспечивающей доступ для крупных молекул крекируемого сырья. [30]