Cтраница 4
В связи с тем что превращения оле финов существенно влияют на состав продуктов каталитической крекинга нефтяных фракций, была изучена изомеризация олефи нов в присутствии аморфного алюмосиликатного катализатор. [46]
В работе [60] было показано, что преимущества гидроочистки ( повышение глубины крекинга, улучшение качества продуктов и снижение коксообразования) еще сильнее проявляется в том случае, когда вместо аморфных алюмосиликатных катализаторов применяются цеолитные катализаторы, и этот эффект растет по мере ужесточения гидроочистки. [47]
Катализаторы для каталитического крекинга готовят из природных глин ( типа флоридина) или синтетически. Так, аморфные алюмосиликатные катализаторы получают при совместном осаждении гидроокиси алюминия и окиси кремния из растворов соответствующих солей с последующей гидратацией. В последние годы широко применяются кристаллические алюмосиликатные цеолиты с прочным трехмерным скелетом. [48]
Повышение стабильности с увеличением соотношения кремния и алюминия твердо установлено и, по-видимому, характерно для всех изоструктурных цеолитов с разным соотношением этих компонентов. Однако в аморфных алюмосиликатных катализаторах крекинга эта тенденция по крайней мере столь явно не наблюдается. Образцы с высоким содержанием А12О3 могут быть несколько более стабильными в атмосфере пара благодаря меньшей подвижности окиси алюминия. Несколько иное поведение аморфных алюмосиликатов может указывать на то, что в них окись алюминия находится на поверхности кремнезема и что атомы кремния и алюминия распределены неравномерно. К тому же аморфные алюмосиликатные катализаторы обычно получают нанесением окиси алюминия на предварительно осажденный силикагель. [49]
![]() |
Данные о крекинге керосино-дизельной фракции на цеолитах без связующих веществ ( температура 450 С, продолжительность 10 мин. [50] |
Рассмотрим факторы, от которых зависит активность катализатора. На основании изучения природы активности аморфных алюмосиликатных катализаторов почти двадцать лет назад обнаружено, что обезвоженный катализатор вследствие значительного коксообразования не обладает достаточной активностью. Однако в результате адсорбции небольшого количества воды ( 0 2 %) при высокой температуре его активность восстанавливается. Слабо дегидратированные образцы ( 1 4 % воды) обладают высокой и стабильной активностью. Одновременно происходит стабилизация аниона, образующегося на поверхности катализатора крекинга при отщеплении лротона, и увеличивается подвижность последнего. [51]
Опыт эксплуатации установок каталитического крекинга на аморфных алюмосиликатных катализаторах вполне применим при использовании цеолитных катализаторов различной модификации. Однако, наряду с общими эксплуатационными свойствами, цеолитные катализаторы обладают рядом следующих особенностей. Коксовые отложения оказывают большее влияние на каталитические свойства цеолитов, чем на каталитические свойства алюмосиликатных катализаторов. Это объясняется тем, что цеолит составляет небольшую часть всего материала катализатора и в то же время являет-ся основным носителем каталитической активности. Естественно, что кокс накапливается в основном на поверхности наиболее активного компонента катализатора. Поскольку кокс отлагается на частицах катализатора неравномерно, эти частицы нагреваются при его регенерации до разной температуры. Поэтому отдельные участки частиц ( и особенно их более активная часть) могут спекаться. Больше всего кокса откладывается на свежем катализаторе. Поэтому свежий катализатор вводят в систему небольшими порциями. [52]
![]() |
Реакторный блок современной установки каталитического крекинга с цеолитсодер. [53] |
В Советском Союзе в настоящее время более 80 % установок каталитического крекинга работают с цеолитсодержащим катализатором или его смесью с аморфным алюмосиликатным катализатором. [54]
Цеолиты содержат катионы, способные вступать в реакции обмена с другими катионами. Некоторые катионные формы, особенно содержащие трехвалентные ионы редкоземельных элементов ( церий и др.), обладают большой стабильностью даже при высоких температурах и в присутствии водяного пара, который быстро отравляет аморфный алюмосиликатный катализатор. [55]
![]() |
Структура цеолита типа А ( а и фожазита ( б. [56] |
Цеолиты содержат катионы, способные вступать в реакции обмена с другими катионами. Некоторые катионные формы, особенно содержащие трехвалентные ионы редкоземельных элементов ( церия и др.), обладают большой стабильностью даже при высоких температурах и в присутствии водяного пара, который быстро отравляет аморфный алюмосиликатный катализатор. [57]
Значительно различаются также углеводородные составы бензинов и фракций легкого газойля, полученных на цеолитсодержащем и аморфном алюмосиликат - ном катализаторах. Как видно из данных табл. 16, бензины, полученные на цеолитсодержащих катализаторах, практически одинаковы по углеводородному составу, в то время как бензины, полученные при тех же условиях крекинга на аморфном алюмосиликатном катализаторе, содержат больше н-парафинов и непредельных углеводородов ( соответственно на 5 5 и 7 6 %), а нафтеновых и ароматических меньше ( на 3 2 и 10 0 %, соответственно), чем бензины, полученные на цеолит - содержащих катализаторах. [58]
На основании этих данных вычисляется глубина превращения изооктана ( % вес. Активность и селективность катализатора в данном методе рассчитывается по калибровочным графикам зависимости глубины превращения изооктана о. Рассматриваемый метод разработан для испытания аморфных алюмосиликатных катализаторов кре - киига. [59]
Однако увеличение на установках каталитического крекинга глубины превращения требует больших энергетических затрат и, что особенно важно, приводит к снижению производительности установок по исходному свежему сырью. Таким образом, относительное увеличение глубины крекинга на 21 % ( с 45 до 66 %) снижает производительность установки почти вдвое ( со 100 до 51 %), а увеличение на 35 и 55 % приводит к снижению производительности установки по свежему исходному сырью соответственно почти в 3 и 5 раз. Эти закономерности были выявлены при работе с аморфными алюмосиликатными катализаторами. [60]