Αιτίες απενεργοποίησης και μέθοδοι αναγέννησης καταλυτών. Αλληλεπίδραση καταλυτών με το μέσο αντίδρασης

Οι αλλαγές στη σύνθεση των καταλυτών κατά τη διάρκεια της αντίδρασης μπορεί να είναι οι εξής: 1 χημικές αλλαγές που οδηγούν σε μετασχηματισμούς φάσης του δραστικού συστατικού. 2 αλλαγές στην ογκομετρική σύνθεση χωρίς μετασχηματισμούς φάσης. 3 αλλαγές στη σύνθεση του επιφανειακού στρώματος του καταλύτη. Η πρόσκρουση του μέσου αντίδρασης μπορεί να οδηγήσει σε αλλαγή της αναλογίας των συστατικών που περιλαμβάνονται στον καταλύτη, καθώς και σε διάλυση νέων συστατικών ή μερική αφαίρεση παλαιών. Η σταθερή σύνθεση του καταλύτη καθορίζεται από την αναλογία των ρυθμών δέσμευσης ή κατανάλωσης...


Μοιραστείτε εργασία στα κοινωνικά δίκτυα

Εάν αυτό το έργο δεν σας ταιριάζει, υπάρχει μια λίστα με παρόμοια έργα στο κάτω μέρος της σελίδας. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε το κουμπί αναζήτησης


Αλληλεπίδραση καταλυτών με το μέσο αντίδρασης.

Αιτίες απενεργοποίησης και μέθοδοι αναγέννησης καταλυτών.

6.1 Αλληλεπίδραση καταλυτών με το μέσο αντίδρασης.

Οι τελικές ιδιότητες των καταλυτών σχηματίζονται υπό τη δράση του μέσου αντίδρασης. Οι αλλαγές στη σύνθεση των καταλυτών κατά τη διάρκεια της αντίδρασης μπορεί να είναι οι εξής:

1) χημικές αλλαγές που οδηγούν σε μετασχηματισμούς φάσης του δραστικού συστατικού.

2) αλλαγές στην ογκομετρική σύνθεση χωρίς μετασχηματισμούς φάσης.

3) αλλαγές στη σύνθεση του επιφανειακού στρώματος του καταλύτη.

Η πρόσκρουση του μέσου αντίδρασης μπορεί να οδηγήσει σε αλλαγή της αναλογίας των συστατικών που συνθέτουν τον καταλύτη, καθώς και σε διάλυση νέων συστατικών ή μερική αφαίρεση παλαιών.

Η σταθερή σύνθεση του καταλύτη προσδιορίζεται από την αναλογία των ρυθμών δέσμευσης ή κατανάλωσης ενός συγκεκριμένου συστατικού του καταλύτη ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης με τα αντιδρώντα. Σύμφωνα με την αλλαγή στον βαθμό μετατροπής των αντιδρώντων, η στατική σύνθεση του καταλύτη και, κατά συνέπεια, οι ιδιότητές του μπορούν να αλλάξουν σημαντικά κατά μήκος της κλίνης του καταλύτη στον αντιδραστήρα.

Ο χρόνος για να επιτευχθεί η σταθερή κατάσταση μπορεί να είναι πολύ μεγάλος υπό κατάλληλες συνθήκες, όπως η χαμηλή θερμοκρασία. Ο ρυθμός εγκατάστασης της σταθερής σύνθεσης του καταλύτη σε ένα ορισμένο εύρος θερμοκρασίας εξαρτάται από το εάν οι μετρήσεις δραστηριότητας πλησιάζουν τη θερμοκρασία από την πλευρά της υψηλότερης ή από την πλευρά της χαμηλότερης θερμοκρασίας.

Οι ουσίες που είναι καταλύτες δηλητηριάζονται από δηλητήρια ή αναστολείς. Τα δηλητήρια μειώνουν πλήρως τη δραστηριότητα του καταλύτη, ενώ οι αναστολείς καταστέλλουν εν μέρει τη δραστηριότητα και μπορούν να αλλάξουν την επιλεκτικότητα των καταλυτών. Οι στερεοί καταλύτες στην εξωτερική και εσωτερική (μέσα στους πόρους) επιφάνεια έχουν ενεργά κέντρα - πολύεδρα. Αυτές οι ενεργές θέσεις στην επιφάνεια κατανέμονται με ενέργεια (ενεργοποιημένη προσρόφηση και χημειορόφηση) και το μερίδιό τους στη συνολική επιφάνεια του καταλύτη κυμαίνεται από 1 έως 10 τοις εκατό. Σε αυτή τη βάση, η πλήρης δηλητηρίαση του καταλύτη, δηλαδή η μείωση της καταλυτικής τους δραστηριότητας στο μηδέν, απαιτεί επίσης μικρή ποσότητα δηλητηρίου. Κατά συνέπεια, τα μόρια του δηλητηρίου, όταν προσροφηθούν στην επιφάνεια του καταλύτη, δεν καλύπτουν ολόκληρη την επιφάνεια του καταλύτη, αλλά μόνο το ενεργό μέρος του, τα ενεργά κέντρα, δηλητηριάζοντας έτσι την επίδραση ολόκληρου του καταλύτη για τη χημική διαδικασία.

6.2 Λόγοι απολύμανσης. Δηλητηρίαση από καταλύτη.

Η δηλητηρίαση από καταλύτη είναι η μερική ή πλήρης απώλεια δραστηριότητας λόγω της δράσης μιας μικρής ποσότητας ουσιών που ονομάζονται δηλητήρια επαφής ή αναστολείς.

Τα δηλητήρια μειώνουν πλήρως τη δραστηριότητα του καταλύτη.

Οι αναστολείς καταστέλλουν εν μέρει τη δραστηριότητα και μπορούν να αλλάξουν την επιλεκτικότητα των καταλυτών.

Οι στερεοί καταλύτες στην εξωτερική και εσωτερική (μέσα στους πόρους) επιφάνεια έχουν ενεργά κέντρα - πολύεδρα. Αυτές οι ενεργές θέσεις στην επιφάνεια κατανέμονται με ενέργεια (ενεργοποιημένη προσρόφηση και χημειορόφηση) και το μερίδιό τους στη συνολική επιφάνεια του καταλύτη κυμαίνεται από 1 έως 10 τοις εκατό. Σε αυτή τη βάση, απαιτείται πολύ μικρή ποσότητα δηλητηρίου για να δηλητηριαστεί πλήρως ο καταλύτης, δηλαδή να μειωθεί η καταλυτική του δραστηριότητα στο μηδέν.

Η απώλεια δραστηριότητας συμβαίνει λόγω μερικής ή πλήρους διακοπής λειτουργίας της ενεργής επιφάνειας του καταλύτη. Ο μηχανισμός της δηλητηρίασης είναι συγκεκριμένος για ένα δεδομένο δηλητήριο και καταλύτης και ποικίλλει. Η δράση του δηλητηρίου μπορεί να είναι επιλεκτική, γεγονός που καθιστά δυνατή την αύξηση της επιλεκτικότητας του καταλύτη.

Κατά συνέπεια, τα μόρια του δηλητηρίου, όταν προσροφηθούν στην επιφάνεια του καταλύτη, δεν καλύπτουν ολόκληρη την επιφάνεια του καταλύτη, αλλά μόνο το ενεργό μέρος του, τα ενεργά κέντρα, δηλητηριάζοντας έτσι την επίδραση ολόκληρου του καταλύτη για τη χημική διαδικασία.

Η αντοχή ενός καταλύτη στη δράση των δηλητηρίων επαφής είναι το πιο σημαντικό κριτήριο για την εφαρμογή του στην παραγωγή. Συχνά, αρκετοί προτεινόμενοι καταλύτες, λιγότερο ενεργοί, αλλά πιο ανθεκτικοί στη δηλητηρίαση, υιοθετούνται για λειτουργία.

Κατά τη δηλητηρίαση μαζών επαφής, γίνεται διάκριση μεταξύ της πραγματικής δηλητηρίασης (μη αναστρέψιμη, αναστρέψιμη, αθροιστική και ευνοϊκή) και της απενεργοποίησης ως αποτέλεσμα της απόφραξης και της πυροσυσσωμάτωσης.

6.2.1 Αληθινή δηλητηρίαση.

Αυτός ο τύπος δηλητηρίασης εμφανίζεται κατά τη χημική αλληλεπίδραση του δηλητηρίου με τον καταλύτη με το σχηματισμό μιας καταλυτικά ανενεργής ένωσης ή ως αποτέλεσμα της ενεργοποιημένης προσρόφησης του δηλητηρίου στις ανενεργές θέσεις του καταλύτη.

Σε χημική δηλητηρίαση, η ενέργεια ενεργοποίησης αυξάνεται.

Σε περίπτωση δηλητηρίασης προσρόφησης μιας ανομοιογενούς επιφάνειας, η ενέργεια ενεργοποίησης μπορεί να αυξηθεί σταδιακά. Αυτό μπορεί να αλλάξει τη σειρά της αντίδρασης. Η δηλητηρίαση με προσρόφηση ενός ομοιογενούς καταλύτη δεν συνοδεύεται από αλλαγή στην πραγματική ενέργεια ενεργοποίησης και η παρατηρούμενη δραστηριότητα εξαρτάται γραμμικά από τη συγκέντρωση του δηλητηρίου στην επιφάνεια του καταλύτη.

Η δηλητηρίαση μπορεί να είναι αναστρέψιμη, μη αναστρέψιμη, σωρευτική, ευνοϊκή.

Αναστρέψιμη δηλητηρίαση από καταλύτη

Με την αναστρέψιμη δηλητηρίαση, η δραστηριότητα του καταλύτη μειώνεται σε ένα ορισμένο επίπεδο που αντιστοιχεί στη συγκέντρωση της τοξικής ακαθαρσίας και στη συνέχεια, με περαιτέρω αύξηση του χρόνου δηλητηρίασης, παραμένει αμετάβλητη. Όταν διακόπτεται η παροχή της δηλητηριώδους ουσίας στο μίγμα της αντίδρασης και το μείγμα της αντίδρασης αντικαθίσταται με φρέσκες πρώτες ύλες που δεν περιέχουν δηλητήριο, η δραστηριότητα του καταλύτη αποκαθίσταται γρήγορα.

Η αναστρέψιμη δηλητηρίαση του καταλύτη από δηλητήρια συμβαίνει με μέτρια δέσμευση μορίων δηλητηρίου σε ενεργές θέσεις ή μόρια καταλύτη.

Αναστρέψιμη δηλητηρίαση Pt -ο καταλύτης πραγματοποιείται από μόρια CO στην αντίδραση υδρογόνωσης του βενζολίου με το υδρογόνο. Όταν τροφοδοτείται CO στη ροή του μίγματος αντίδρασης που αποτελείται από C 6 Η 6 και Η 2 , η δραστηριότητα του καταλύτη σταδιακά μειώνεται. Αφού σταματήσει η παροχή CO στο μίγμα της αντίδρασης, η δραστηριότητα του καταλύτη επιστρέφει στην αρχική του τιμή μετά από κάποιο χρονικό διάστημα. Αυτό οφείλεται στη μετατόπιση των μορίων CO από τα ενεργά κέντρα από υδρογόνο και C 6 Η 6 και ξεπλένονται από τον όγκο αντίδρασης.

Η μη αναστρέψιμη δηλητηρίαση των καταλυτών συμβαίνει κατά τη διάρκεια της χημικής αλληλεπίδρασης μορίων ή ιόντων δηλητηρίου με τα ενεργά κέντρα του καταλύτη για να σχηματιστούν σταθερές ανενεργές ενώσεις. Δηλητήρια από μεταλλική πλατίνα που χρησιμοποιούνται για την υδρογόνωση του κυκλοεξενίου ή την αποσύνθεση του Η 2 0 2 , είναι υδράργυρος, μόλυβδος, βισμούθιο, κασσίτερος. Τοξικό για την πλατίνα Cu + , Ag + , Zn 2+ , Cd 2+ , Hg 2+ , In 3+ , Ti 3+ , Co 2+ , Fe 2+ .

Με μη αναστρέψιμη δηλητηρίαση, η δραστηριότητα του καταλύτη μειώνεται απότομα. Ουσίες που δηλητηριάζουν μη αναστρέψιμα τον καταλύτη δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται για την παρασκευή του. Ιδιαίτερα πρέπει να είμαστε προσεκτικοί με τέτοια τυπικά δηλητήρια (για μια σειρά από διεργασίες) όπως ενώσεις θείου, φωσφόρου, αρσενικού κ.λπ. Καταλύτες υδρογόνωσης του τύπου Ni, Pt και Pd δηλητηριασμένο από θειούχες ενώσεις.

Η επίδραση δηλητηρίασης του δηλητηρίου εξαρτάται από τη θερμοκρασία λειτουργίας του καταλύτη και την πίεση στον αντιδραστήρα, από τη φύση και τη μέθοδο παρασκευής του καταλύτη. Η δηλητηρίαση από καταλύτες δεν συμβαίνει σε T = 973 K και πάνω, καθώς σε αυτή τη θερμοκρασία οι καταλύτες συχνά χάνουν την πλήρη καταλυτική τους δραστηριότητα λόγω δομικών αλλαγών και τα πτητικά δηλητήρια μπορούν να καταστραφούν εντελώς. Ο βαθμός δηλητηρίασης από τον καταλύτη εξαρτάται από τη σύνθεση και τη δομή των πολυεδρών στο πλέγμα των στερεών καταλυτών. Αυτό αντανακλάται στην ευαισθησία των καταλυτών στο δηλητήριο.

Η αθροιστική (συσσωρευτική) δηλητηρίαση εκφράζεται στην προοδευτική απενεργοποίηση των καταλυτών υπό τη δράση μικρών ποσοτήτων δηλητηρίων που περιέχονται στα αντιδραστήρια.

Η αθροιστική δηλητηρίαση των καταλυτών συμβαίνει με την αργή συσσώρευση μιας δηλητηριώδους ουσίας στον καταλύτη (στην εξωτερική και την εσωτερική επιφάνεια) κατά τη διάρκεια των αντίστοιχων αντιδράσεων. Τα μόρια του δηλητηρίου μπορούν να συσσωρευτούν στον καταλύτη εκτελώντας πλευρικές αντιδράσεις μαζί με την αντίδραση στόχο ή αφαιρώντας σταδιακά τα μόρια του δηλητηρίου από το μείγμα αντίδρασης.

Ένα παράδειγμα αθροιστικής δηλητηρίασης καταλυτών είναι η συσσώρευση εναποθέσεων οπτάνθρακα στις διαδικασίες μετατροπής κλασμάτων υδρογονάνθρακα κατά τη διάσπαση κλασμάτων ελαίου σε καταλύτες πυριτικού ζεόλιθου αλουμίνας. υδροαποθείωση κλασμάτων ελαίου σε καταλύτες αλουμινίου-κοβαλτίου-μολυβδαινίου. κατά την αναμόρφωση της βενζίνης σε καταλύτες πλατίνας-ρηνίου σε οξείδιο του αλουμινίου.

Ο οπτάνθρακας συσσωρεύεται σταδιακά στους καταλύτες, μειώνοντας τη δραστηριότητά τους, και όσο περισσότερο οπτάνθρακας εναποτίθεται στον καταλύτη, τόσο χαμηλότερη είναι η δραστηριότητά του. Ωστόσο, η δραστηριότητα του καταλύτη μπορεί να αποκατασταθεί, αν όχι κατά 100%, τότε κατά 85–90% μετά την καύση του οπτάνθρακα από την επιφάνεια του κωκ καταλύτη σε ρεύμα αέρα σε θερμοκρασίες πάνω από 773 Κ.

Κατά τη διάσπαση κλασμάτων βαρέος πετρελαίου σε καταλύτες ζεόλιθου-αλουμινίου-πυριτικού, μπορούν να εναποτεθούν στην επιφάνειά τους ενώσεις νικελίου και βαναδίου, η οξείδωση των οποίων στο ρεύμα αέρα κατά την καύση του κωκ παράγει οξείδια NiO, V 2 O 5 και FeO . Αυτά τα οξείδια εναποτίθενται στην επιφάνεια του καταλύτη και μειώνουν μη αναστρέψιμα τη δραστηριότητα του καταλύτη στη διάσπαση. Μειώστε αμετάκλητα τη δραστηριότητα των υδρατμών του καταλύτη, οι οποίοι σε υψηλές θερμοκρασίες έχουν αρνητική επίδραση στην υφή του καταλύτη.

Ο μηχανισμός της δηλητηρίασης σχετίζεται με τη χημική σύνθεση των καταλυτών και, κατά συνέπεια, τον τύπο της κατάλυσης. Θα είναι διαφορετικό για την κατάλυση ηλεκτρονίων (ομολυτική) σε ημιαγωγούς και μέταλλα και την ιοντική (ετερολυτική) κατάλυση. Ο μηχανισμός δηλητηρίασης στις επαφές μετάλλων και ημιαγωγών είναι ο πιο περίπλοκος. Οι καταλύτες τύπου ημιαγωγών είναι πιο ανθεκτικοί στα δηλητήρια από τους μεταλλικούς. Η διαδικασία δηλητηρίασης επαφών ημιαγωγών έχει μελετηθεί πολύ λιγότερο από τις μεταλλικές.

Η ευνοϊκή δηλητηρίαση των καταλυτών συμβαίνει όταν τα δηλητήρια που εισάγονται στον καταλύτη χαράσσουν μερικώς τις μεμονωμένες ενεργές θέσεις των καταλυτών. Αυτό διασφαλίζει ότι τα μόρια του δηλητηρίου αναστέλλουν τον σχηματισμό του τελικού προϊόντος αντίδρασης ή μειώνουν τον σχηματισμό ενδιάμεσων προϊόντων αντίδρασης. Ένα παράδειγμα ευνοϊκής δηλητηρίασης είναι η αλλαγή στην εκλεκτικότητα του καταλύτη παλλαδίου στην υδρογόνωση του βενζοϋλοχλωριδίου χωρίς και με την προσθήκη τοξικών ουσιών.

Η διαδικασία αναγωγής του βενζοϋλοχλωριδίου σε τολουόλιο που βράζει προχωρά σύμφωνα με το σχήμα:

C 6 H 6 COS1 + H 2 --> C 6 H 5 CHO + H 2 --> C 6 H 5 CH 2 OH + H 2 --> C 6 H 5 CH 3.

Σε έναν καθαρό καταλύτη παλλαδίου, το τολουόλιο ήταν το τελικό προϊόν. Όταν προστέθηκε κινολίνη στο μείγμα σε ποσότητα 0,1 έως 50 mg/kg, η διαδικασία στον καταλύτη σταμάτησε στο στάδιο της παραγωγής βενζαλδεΰδης, το οποίο ελήφθη σε ποσότητα από 23 έως 78-88% κατά βάρος.

6.2.2 Απενεργοποίηση λόγω μπλοκαρίσματος και πυροσυσσωμάτωσης.

Η δραστηριότητα του καταλύτη μπορεί να μειωθεί όχι μόνο με αληθινή δηλητηρίαση, αλλά και λόγω αλλαγών στα δομικά χαρακτηριστικά, καθώς και λόγω μηχανικής διαλογής της επιφάνειας του καταλύτη από σκόνη ή στερεά που σχηματίζονται κατά την κατάλυση (μπλοκάρισμα).

Για λεπτόκοκκους καταλύτες που λειτουργούν σε σχετικά χαμηλές θερμοκρασίες, μπορεί να προκληθεί απόφραξη της επιφάνειας επαφής ως αποτέλεσμα ογκομετρικής πλήρωσης μικρο- και μεταβατικών πόρων κατά την προσρόφηση, την τριχοειδή συμπύκνωση ή την καθίζηση μικροστερεών σωματιδίων από το αντιδρών μίγμα (για παράδειγμα, άνθρακα και ρητίνες κατά την κατάλυση αντιδράσεων οργανικών ουσιών).

Η ενανθράκωση του καταλύτη παρατηρείται σε πολλές διεργασίες: πυρόλυση, αναμόρφωση, αφυδρογόνωση κ.λπ. Ο οπτάνθρακας που σχηματίζεται στην επιφάνεια των καταλυτών περιέχει πάντα μια ορισμένη ποσότητα υδρογόνου και, όσον αφορά τη χημική δομή, είναι αρωματικοί υδρογονάνθρακες υψηλής συμπύκνωσης. Ο σχηματισμός οπτάνθρακα θεωρείται ότι είναι ένα δευτερεύον στάδιο της κύριας καταλυτικής διαδικασίας. Σύμφωνα με τα υπάρχοντα δεδομένα, ο οπτάνθρακας εναποτίθεται σε καταλύτες μέχρι ένα ορισμένο όριο.

Η πραγματική περιεκτικότητα σε οπτάνθρακα εξαρτάται από τη θερμοκρασία, τη φύση της πρώτης ύλης, την πορώδη δομή και τη χημική σύνθεση των καταλυτών.

Κατά τον αποκλεισμό, κατά κανόνα, ούτε η ενέργεια ενεργοποίησης του καταλύτη ούτε η επιλεκτικότητά του (εξαιρουμένων των διεργασιών στην περιοχή διάχυσης) αλλάζουν, καθώς η δράση της ουσίας αποκλεισμού περιορίζεται στην απενεργοποίηση μεμονωμένων τμημάτων της ενεργής επιφάνειας.

Η δραστηριότητα των μαζών επαφής μπορεί επίσης να μειωθεί όταν η πορώδης δομή αλλάζει υπό την επίδραση υψηλών θερμοκρασιών (πυροσυσσωμάτωση).

Η πυροσυσσωμάτωση είναι η συσσώρευση μικρών σωματιδίων σε μεγαλύτερα, η οποία οδηγεί σε μείωση της ενεργού επιφάνειας του καταλύτη και, κατά συνέπεια, σε μείωση της δραστηριότητάς του. Η κινητήρια δύναμη της πυροσυσσωμάτωσης είναι η διαφορά μεταξύ των θερμοδυναμικών δυναμικών μικρών και μεγάλων σωματιδίων. Η πυροσυσσωμάτωση, προφανώς, πραγματοποιείται με δύο μηχανισμούς: λόγω της διάχυσης των σωματιδίων και λόγω της μεταφοράς ατόμων.

6.3 Αναγέννηση υλικών επαφής.

Μετά από ένα ορισμένο χρονικό διάστημα, το οποίο μπορεί να κυμαίνεται από μερικά δευτερόλεπτα έως αρκετά χρόνια, η δραστηριότητα του καταλύτη μειώνεται σε ένα επίπεδο που καθιστά τη συνέχιση της λειτουργίας οικονομικά ανέφικτη. Μπορεί επίσης να μειώσει την επιλεκτικότητά του. Σε τέτοιες περιπτώσεις, ο φορτωμένος καταλύτης πρέπει να αναγεννηθεί ή να αντικατασταθεί. Η αναγέννηση του καταλύτη πραγματοποιείται στον ίδιο καταλυτικό αντιδραστήρα με εκκίνηση ενός μείγματος διαφορετικής σύνθεσης ή ο καταλύτης εκφορτώνεται και η αναγέννηση πραγματοποιείται αλλού.

Με την αναστρέψιμη δηλητηρίαση, η αφαίρεση του δηλητηρίου από την πρώτη ύλη είναι επαρκής για την αναγέννηση. Σε ορισμένες περιπτώσεις, απαιτείται πρόσθετη επεξεργασία του καταλύτη. Για παράδειγμα, εάν Ni -Ο καταλύτης απενεργοποιείται με προσθήκες οξυγόνου, ανάγεται με υδρογόνο, γεγονός που οδηγεί στην αποκατάσταση της δραστηριότητάς του, κοντά στην αρχική.

Το νικέλιο, μη αναστρέψιμα δηλητηριασμένο με θείο, όταν υποβάλλεται σε επεξεργασία με υδρατμούς ή οξυγόνο, μετατρέπει το θείο σε ένα ακόμη πιο δύσκολο να αφαιρεθεί θειικό. Στην πράξη, αυτοί οι καταλύτες δεν αναγεννώνται. Οι εφαρμοζόμενοι καταλύτες επίσης δεν αναγεννώνται μετά την πυροσυσσωμάτωση.

Καταλύτες που περιέχουν Pt, Pd, Rh και άλλα αφαιρούνται από τον αντιδραστήρα για την ανάκτηση του πολύτιμου πολύτιμου μετάλλου.

Για την αναγέννηση του κωκ καταλύτη πυρόλυσης, η ροή του μίγματος αντίδρασης μέσω του καταλύτη διακόπτεται και ο καταλύτης θερμαίνεται σε μια οξειδωτική ατμόσφαιρα έτσι ώστε το κοκ να οξειδωθεί ή να «καεί».

Το κύριο καθήκον στην αναγέννηση ενός οπτάνθρακα καταλύτη είναι η μείωση της αύξησης της θερμοκρασίας που προκαλείται από την εξώθερμη αντίδραση της οξείδωσης του οπτάνθρακα σε CO και CO 2 . Μια ανεπιθύμητη αύξηση της θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της αναγέννησης μπορεί να οδηγήσει σε πυροσυσσωμάτωση του καταλύτη. Μία από τις πιθανές λύσεις είναι η χρήση χαμηλών συγκεντρώσεων οξυγόνου στα αρχικά στάδια της αναγέννησης.

Μια μελέτη της κινητικής της καύσης του εναποτιθέμενου οπτάνθρακα έδειξε ότι το CO και το CO είναι τα κύρια προϊόντα της καύσης άνθρακα. αναλογία CO/CO 2 σχεδόν δεν εξαρτάται από τη μορφή του άνθρακα. είναι 0,3-0,9 και αυξάνεται με τη θερμοκρασία της διεργασίας. Ο συνολικός ρυθμός καύσης άνθρακα σε έναν οπτανθρακοποιημένο καταλύτη καθορίζεται είτε από την κινητική της οξείδωσης του άνθρακα στους πόρους του σφαιριδίου είτε από τη διάχυση οξυγόνου στους πόρους του καταλύτη, καθώς και από την κινητική της αντίδρασης και της διάχυσης μέσα από τους πόρους. Με την αύξηση της θερμοκρασίας, υπάρχει μια μετάβαση από την κινητική περιοχή της καύσης οπτάνθρακα μέσω της περιοχής μετάβασης στην περιοχή διάχυσης. Για καταλύτες πυρόλυσης με μέγεθος σωματιδίων ~4 mm, η κινητική περιοχή παρατηρείται μέχρι τους 475°C, η περιοχή διάχυσης ξεκινά σε θερμοκρασίες άνω των 625°C. Σε χαμηλές θερμοκρασίες, το οξυγόνο έχει πρόσβαση σε όλα τα σημεία απελευθέρωσης οπτάνθρακα σε όλο τον όγκο των κόκκων. Σε υψηλές θερμοκρασίες, η διαδικασία περιορίζεται από τη διάχυση οξυγόνου μέσω των πόρων.

Πρέπει να σημειωθεί ότι κατά την αναγέννηση, όχι μόνο καίγεται ο οπτάνθρακας, αλλά ο ίδιος ο καταλύτης μεταβάλλεται επίσης υπό τη δράση ενός οξειδωτικού περιβάλλοντος. Κατά τη διάρκεια της αναγέννησης, ο καταλύτης μπορεί να αλλάξει τη δομή, τη χημική του σύνθεση, το πορώδες και την ειδική επιφάνεια.

Εάν η απενεργοποίηση οφείλεται σε καθίζηση μετάλλου από ακαθαρσίες στην πρώτη ύλη, μια απλή διαδικασία οξείδωσης δεν είναι κατάλληλη. Στην περίπτωση αυτή, ο καταλύτης εκφορτώνεται από τον αντιδραστήρα και υποβάλλεται σε πλήρη επεξεργασία.

Ανάλογα με τη φύση των ουσιών που δηλητηριάζουν τον καταλύτη ή με την αιτία της απώλειας δραστικότητας, αναπτύσσονται μέθοδοι για την αναγέννηση των καταλυτών σε βιομηχανικές συνθήκες.

Η αναγέννηση των μαζών επαφής είναι τόσο συγκεκριμένη όσο και η δηλητηρίασή τους.

Σε κάθε περίπτωση, προσδιορίζεται ο λόγος για τη μείωση της δραστικότητας και η αλλαγή στην επιλεκτικότητα του καταλύτη και αναπτύσσονται μέθοδοι για την αναγέννησή του.

Από τους πιθανούς τρόπους αποκατάστασης της δραστηριότητας των μαζών επαφής, οι πιο σημαντικοί είναι οι ακόλουθοι:

1. Το πτητικό δηλητήριο μπορεί να αφαιρεθεί από την επιφάνεια του καταλύτη με ροή καθαρού αερίου, υγρού ή με αύξηση της θερμοκρασίας.

2. κατά τη διάρκεια της χημικής αλληλεπίδρασης, το δηλητήριο μπορεί να μετατραπεί σε μια μη τοξική, ασθενώς προσροφημένη μορφή.

3. Πλύσιμο καταλυτών με υγρούς διαλύτες.

4. επεξεργασία με μείγμα αερίων που είναι αναγωγικοί ή οξειδωτικοί παράγοντες.

Παράδειγμα. Οι καταλύτες που έχουν χάσει τη δραστηριότητα λόγω της επιφανειακής απόφραξης κατά τον σχηματισμό οπτάνθρακα αναγεννώνται με καύση οπτάνθρακα με ατμοσφαιρικό οξυγόνο στους 550-700σχετικά με τον Σ.

Ο καταλύτης μπορεί να απελευθερωθεί από οξείδια βαναδίου και νικελίου με διάλυσή τους σε υδατικά διαλύματα ανόργανων οξέων.

Άλλες σχετικές εργασίες που μπορεί να σας ενδιαφέρουν.vshm>

6302. Φυσικές ιδιότητες των καταλυτών. Πορώδες προσροφητικών και καταλυτών. Χαρακτηριστικά του πορώδους σώματος 22,41 KB
Ρυθμίζοντας τα φυσικά χαρακτηριστικά του φορέα ή του καταλύτη, μπορούν να επιτευχθούν οι επιθυμητές ιδιότητες του καταλυτικού συστήματος. Η δημιουργία ενός καταλύτη και, κατά συνέπεια, ενός υποστηρίγματος με βέλτιστες ιδιότητες μας αναγκάζει συνεχώς να αναζητούμε μια συμβιβαστική λύση μεταξύ φυσικών και χημικών χαρακτηριστικών. Ο όγκος ενός στερεού καταλύτη καθορίζει τέτοιες φυσικοχημικές ιδιότητες όπως η χύδην πυκνότητα, η πραγματική πυκνότητα, η υφή, οι οποίες, με τη σειρά τους, εξαρτώνται από την πολυεδρική δομή του πλέγματος της συσκευασίας και της φύσης του. Μπορούν εντελώς...
6301. Ταξινόμηση τεχνολογικών δεικτών καταλυτών. Κύρια τεχνολογικά χαρακτηριστικά ετερογενών καταλυτών. Εργαστηριακές μέθοδοι για τον προσδιορισμό τους 23,63 KB
Η θέση του στοιχείου στο Περιοδικό σύστημα, δηλ. η δομή των ηλεκτρονίων των ατόμων και των ιόντων καθορίζει τελικά όλες τις βασικές χημικές και ορισμένες φυσικές ιδιότητες της ύλης. Επομένως, μια σύγκριση της καταλυτικής δραστηριότητας των στερεών με τη θέση στον Περιοδικό Πίνακα των στοιχείων που τα σχηματίζουν οδήγησε στον εντοπισμό μιας σειράς κανονικοτήτων στην επιλογή των καταλυτών.
6303. Βασικές απαιτήσεις για την επιλογή και σύνθεση καταλυτών. Η σύνθεση των μαζών επαφής. Κύριοι τύποι υποκινητών. Οι έννοιες του ενεργού συστατικού, του φορέα (μήτρα) και του συνδετικού υλικού ετερογενών καταλυτών και προσροφητικών 23,48KB
Εκτός από τη χημική σύνθεση, ένας ενεργός καταλύτης απαιτεί υψηλή ειδική επιφάνεια και βέλτιστη δομή πόρων. Σημειώστε ότι δεν απαιτείται μεγάλη ειδική επιφάνεια για να ληφθεί ένας εξαιρετικά εκλεκτικός καταλύτης. Μεταξύ άλλων, είναι επιθυμητό να ελαχιστοποιηθεί η εναπόθεση κωκ στην επιφάνεια του καταλύτη σε οργανικές αντιδράσεις και να μεγιστοποιηθεί η περίοδος λειτουργίας του καταλύτη πριν από την αναγέννηση. Η παρασκευή του καταλύτη πρέπει να είναι εξαιρετικά αναπαραγώγιμη.
6305. Οι κύριες μέθοδοι για την παραγωγή στερεών καταλυτών 21,05 KB
Οι κύριες μέθοδοι για την παραγωγή στερεών καταλυτών Ανάλογα με το πεδίο εφαρμογής των απαιτούμενων ιδιοτήτων, οι καταλύτες μπορούν να παραχθούν με τις ακόλουθες μεθόδους: χημικές: χρησιμοποιώντας την αντίδραση οξείδωσης διπλής ανταλλαγής, υδρογόνωση κ.λπ. Οι στερεοί καταλύτες που συντίθενται με διάφορες μεθόδους μπορούν διαιρείται σε άμορφο και κρυσταλλικό απλό και σύνθετο θειούχο οξείδιο μετάλλου. Οι μεταλλικοί καταλύτες μπορούν να είναι μεμονωμένοι ή κραματοποιημένοι. Οι καταλύτες μπορεί να είναι μονοφασικοί SiO2 TiO2 A12O3 ή...
12003. Ανάπτυξη πολυμεταλλικών καταλυτών 17,67 KB
Η διαδικασία λήψης πολυμεταλλικών καταλυτών περιλαμβάνει τρία στάδια: 1 – σύνθεση αυτοκυμάτων πλινθωμάτων SHS πολυσυστατικών διαμεταλλικών ενώσεων με βάση το Co–Mn–l. 2 - παραγωγή πολυμεταλλικών κόκκων με σύνθλιψη του πλινθώματος. 3 – χημική ενεργοποίηση κόκκων και δημιουργία μιας δραστικής δομής νανοκλίμακας υψηλής ανάπτυξης. Οι πολυμεταλλικοί καταλύτες έχουν δείξει υψηλή απόδοση στη διαδικασία εξουδετέρωσης των προϊόντων καύσης καυσίμων υδρογονανθράκων στη διαδικασία Fischer-Tropsch και στην υδροεπεξεργασία καυσίμων ντίζελ και ελαίων ψυχρής οξείδωσης υδρογόνου σε...
6306. Βασικές αρχές της βιομηχανικής τεχνολογίας για την παραγωγή καταλυτών με τη μέθοδο εναπόθεσης μαζών επαφής 20,57 KB
Ανάλογα με την κατακρήμνιση, οι μάζες επαφής χωρίζονται υπό όρους σε: 1. Διάλυση, καθίζηση, διήθηση, έκπλυση του ιζήματος, ξήρανση του ιζήματος, φρύξη του καταλύτη, λείανση, ξηρή χύτευση. Διάλυση, καθίζηση, διήθηση, έκπλυση του ιζήματος, χύτευση του καταλύτη, υγρή ξήρανση, φρύξη. ανάπτυξη κρυστάλλων - αυτό αναφέρεται σε κρυσταλλικά ιζήματα στην περίπτωση των άμορφων: η μεγέθυνση σωματιδίων που μοιάζουν με γέλη κατά τον ταυτόχρονο σχηματισμό τους.
11997. 38,77 KB
Η παραγωγή αιθυλοβενζολίου κατέχει μια από τις ηγετικές θέσεις μεταξύ των διαδικασιών πετροχημικής σύνθεσης. Περισσότερο από το 70% του αιθυλοβενζολίου που παράγεται στη Ρωσική Ομοσπονδία λαμβάνεται με συνδυασμένη μέθοδο αλκυλίωσης βενζολίου με αιθυλένιο και διααλκυλίωσης βενζολίου με διαιθυλοβενζόλιο χρησιμοποιώντας lCl3 ως καταλύτη. Δημιουργήθηκε πιλοτική μονάδα για την τρανσαλκυλίωση του βενζολίου με διαιθυλοβενζόλια.
6300. Απαιτήσεις για φορείς βιομηχανικών ετερογενών καταλυτών. Οι κύριοι τύποι μέσων. Τα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά και οι τεχνολογικές τους ιδιότητες 20,07 KB
Είναι ένα μείγμα πυριτικών αλάτων νατρίου καλίου ασβεστίου αλουμινίου μαγνησίου σιδήρου. Πριν από τη χρήση, οι ακαθαρσίες σιδήρου και αλουμινίου αφαιρούνται από την ελαφρόπετρα με οξέα. οξείδια αλουμινίου. Το αA12O3 κορούνδιο είναι η πιο σταθερή μορφή οξειδίου του αργιλίου που περιέχει περίπου 99 A12O3 και μια μικρή ποσότητα ακαθαρσιών από οξείδια τιτανίου και πυριτίου.
9868. Πειραματική μελέτη των αξιακών πτυχών της προσωπικότητας του εργαζομένου και της επιρροής τους στην αλληλεπίδραση με το επαγγελματικό περιβάλλον 42,46 KB
Να μελετήσει την επιρροή των προσωπικών πτυχών των εργαζομένων στην αλληλεπίδρασή τους με το επαγγελματικό περιβάλλον. Εξετάστε τα χαρακτηριστικά της αυτοπραγμάτωσης της προσωπικότητας του εργαζομένου στις επαγγελματικές δραστηριότητες ως προϋποθέσεις για επιτυχημένη αλληλεπίδραση με το επαγγελματικό περιβάλλον. Να διερευνήσει πειραματικά τις προσωπικές αξίες προσανατολισμένες πτυχές των εργαζομένων και την επιρροή τους στην αλληλεπίδραση με το επαγγελματικό περιβάλλον...
1411. ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΣΤΡΑΤΙΩΤΙΚΕΣ ΣΥΓΚΡΟΥΣΕΙΣ - Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥΣ ΣΤΟ ΣΥΓΧΡΟΝΟ ΚΟΣΜΟ, ΑΙΤΙΕΣ ΚΑΙ ΤΡΟΠΟΙ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗΣ 86,26 KB
Παρά τις πολυάριθμες εργασίες που αναλύουν λεπτομερώς τα αίτια των πολέμων και τα διάφορα σενάρια για την εξέλιξή τους, τις συνέπειες των στρατιωτικών συγκρούσεων και την αποτελεσματικότητα της επίλυσης των προβλημάτων που τις διέπουν, δεν υπάρχει συναίνεση για ...

Στο τέλος του κύκλου αντίδρασης, ο καταλύτης χάνει τη δραστηριότητά του λόγω της εναπόθεσης κωκ σε αυτόν. Η διαδικασία αναγέννησης πραγματοποιείται σε στάδια. Πρώτον, διακόπτεται η αποδοχή πρώτων υλών στο εργοστάσιο. Η μονάδα υδροεπεξεργασίας και η μονάδα σταθεροποίησης είναι απενεργοποιημένες. Η κυκλοφορία του αερίου που περιέχει υδρογόνο στον αναμορφωτή συνεχίζει να ξεπλένει το σύστημα από τους υδρογονάνθρακες. Περαιτέρω, η παροχή καυσίμου στα ακροφύσια αναμόρφωσης μειώνεται σταδιακά έως ότου απενεργοποιηθεί τελείως. Το σύστημα ψύχεται σταδιακά σε θερμοκρασία 200°C και διακόπτεται η κυκλοφορία του αερίου που περιέχει υδρογόνο. Το αέριο που περιέχει υδρογόνο εκκενώνεται μέσω βαλβίδων μείωσης πίεσης στο δίκτυο καυσίμου. Από τους αντιδραστήρες, οι υπόλοιποι ατμοί υδρογονανθράκων αναρροφούνται από μια αντλία κενού. Στη συνέχεια, το σύστημα εκκενώνεται με ένα αδρανές αέριο στην ατμόσφαιρα. Μετά τον καθαρισμό, το σύστημα γεμίζει με αδρανές αέριο σε πίεση 1 MPa, ο κυκλοφορητής συμπιεστής είναι ενεργοποιημένος και το μπλοκ του αντιδραστήρα θερμαίνεται σταδιακά με σταθερή κυκλοφορία αδρανούς αερίου. Στους 250°C, προστίθεται αέρας στο αδρανές αέριο σε τέτοια ποσότητα ώστε η περιεκτικότητα όγκου σε οξυγόνο στο αδρανές αέριο να μην υπερβαίνει το 0,5% στην αρχή της αναγέννησης και το 2% στο τέλος. Η καύση οπτάνθρακα πραγματοποιείται σε δύο στάδια: το πρώτο στάδιο σε θερμοκρασία 250-300°C, το δεύτερο - στους 380-400°C. Μετά το τέλος της καύσης οπτάνθρακα, ο καταλύτης πυρώνεται στους 500°C. Στη συνέχεια το σύστημα ψύχεται, διακόπτεται η κυκλοφορία του αδρανούς αερίου και εκκενώνεται στην ατμόσφαιρα. Μετά από αυτό, το σύστημα καθαρίζεται ξανά με αέριο που περιέχει υδρογόνο.

Αναγέννηση καταλύτη αναμόρφωσης R-56

Η αναγέννηση του καταλύτη R-56 περιλαμβάνει τα ακόλουθα βήματα:

  • α) σταματήστε
  • β) καύση οπτάνθρακα.
  • γ) οξείδωση;
  • δ) ψύξη (αέρας).
  • ε) καθαρισμός με άζωτο.
  • στ) ανάκτηση του ρεύματος HSG.
  • ζ) έναρξη.

Εάν είναι απαραίτητο, περιλαμβάνεται ένα πρόσθετο στάδιο αφαίρεσης θειικών, το οποίο πραγματοποιείται αμέσως πριν από το στάδιο της οξείδωσης.

Μειώστε τη θερμοκρασία της εισόδου στον αντιδραστήρα R-3,4,104 στους 480°C.

Μειώστε τη θερμοκρασία της εισόδου σε R-3,4,104 έως 455 °C με ρυθμό έως 30 °C/ώρα μειώνοντας ταυτόχρονα το φορτίο στο 50% της ονομαστικής.

Σε θερμοκρασία 455 ° C και φορτίο 50%, αφαιρέστε την πρώτη ύλη, σταματήστε την παροχή διχλωροαιθανίου και νερού.

Πραγματοποιήστε κυκλοφορία 2 ωρών.

Χαμηλώνουμε τη θερμοκρασία στους 400°C, σβήνουμε τον φούρνο.

Μετά από αυτό, η κυκλοφορία συνεχίζεται για 15-20 λεπτά, στη συνέχεια το CK-1 διακόπτεται και η πίεση WSG απελευθερώνεται από το σύστημα.

Μετά τον καθαρισμό με άζωτο, το κύκλωμα αναγέννησης συναρμολογείται.

Αυξήστε την πίεση του αζώτου στα 3-5 kgf/cm2, και μετά αποκαθίσταται η κυκλοφορία του αζώτου.

Η θερμοκρασία στους αντιδραστήρες αυξάνεται στους 400°C, η διατήρηση πραγματοποιείται έως ότου οι θερμοκρασίες εισόδου και εξόδου εξισωθούν ή σταθεροποιηθούν.

Μετά από αυτό, η παροχή αέρα ξεκινά με τέτοιο τρόπο ώστε να δημιουργείται συγκέντρωση οξυγόνου στο άζωτο από 0,5 έως 0,8% vol.

Η συγκέντρωση οξυγόνου διατηρείται έτσι ώστε η θερμοκρασία εξόδου να μην υπερβαίνει τους 455 °C.

Μετά την έναρξη της παροχής αέρα, προχωρήστε στη σταδιακή παροχή διχλωροαιθανίου στο P-3 με ρυθμό ώστε να διασφαλιστεί η μοριακή αναλογία «νερό:χλωρίδιο»=20:1. Τα προγράμματα τροφοδοσίας διχλωροαιθανίου για τη διασφάλιση της σωστής αναλογίας παρέχονται από τον Τεχνικό Σύμβουλο της UOP.

Η καύση του οπτάνθρακα θεωρείται πλήρης όταν η διαφορά θερμοκρασίας παραμένει αμετάβλητη για 4 ώρες στην ίδια συγκέντρωση οξυγόνου στην είσοδο και την έξοδο του αντιδραστήρα. Εάν σχεδιάζεται η αποσυμπίεση του συστήματος (για εργασίες επισκευής), τότε θα πρέπει να περιοριστεί στο στάδιο της καύσης οπτάνθρακα και τα υπόλοιπα στάδια θα πρέπει να ολοκληρωθούν μετά τις εργασίες επισκευής.

Το στάδιο της οξείδωσης διαρκεί 11 ώρες. Στο τέλος της 4ωρης έκθεσης, η θερμοκρασία εξόδου αυξάνεται στους 510°C εντός 4 ωρών.

Η συγκέντρωση οξυγόνου διατηρείται στο 0,6-0,8%.

Όταν η θερμοκρασία φτάσει τους 510°C και δεν υπάρχει καύση οπτάνθρακα, η συγκέντρωση οξυγόνου σταδιακά φτάνει στο 5%. Εάν υπάρχουν ενδείξεις καύσης υπολειπόμενου οπτάνθρακα, τότε η συγκέντρωση οξυγόνου θα πρέπει να διατηρείται έτσι ώστε σε καμία περίπτωση η θερμοκρασία εξόδου να μην υπερβαίνει τους 520°C, καθώς Η καύση οπτάνθρακα σε θερμοκρασία 510°C προκαλεί πολύ μεγαλύτερη ζημιά στον καταλύτη από ότι η συμβατική καύση οπτάνθρακα.

Σε περίπτωση απουσίας καύσης οπτάνθρακα, διατηρήστε τις παραμέτρους οξείδωσης - θερμοκρασία 510 ° C, συγκέντρωση οξυγόνου 5% - για 11 ώρες. Ο χρόνος μετράται από τη στιγμή της σταθεροποίησης των θερμοκρασιών στην έξοδο των αντιδραστήρων τους. Οι προσροφητές K-108, K-109 βρίσκονται σε λειτουργία κατά την αναγέννηση του καταλύτη.

Η παροχή διχλωροαιθανίου θα πρέπει να πραγματοποιείται με τον υπολογισμό της αναλογίας "νερό:χλωρίδιο" = 20:1.

Μετά από 8 ώρες οξείδωσης, ρυθμίστε την παροχή διχλωροαιθανίου με τον υπολογισμό της αναλογίας «νερό:χλωρίδιο» = 40:1.

Μετά από 11 ώρες, σταματήστε την παροχή διχλωροαιθανίου, στραγγίστε το υγρό από όλα τα χαμηλά σημεία.

Με την ολοκλήρωση της οξείδωσης, ο κλίβανος σβήνει και η κυκλοφορία συνεχίζεται έως ότου η θερμοκρασία στην έξοδο του αντιδραστήρα πέσει στους 200°C.

Όταν φτάσετε στους 200 C, σταματήστε το PC-3, εκτονώστε την πίεση.

Το άζωτο διοχετεύεται σε περιεκτικότητα σε οξυγόνο μικρότερη από 0,5% vol.

Στο τέλος του καθαρισμού, αποσυναρμολογήστε το κύκλωμα αναγέννησης.

Πάρτε το WASH στο μπλοκ, αδειάστε το υγρό από όλα τα χαμηλά σημεία.

Αυξήστε την πίεση WSG 5-6 kgf/cm, ξεκινήστε το PC-3, αυξήστε τη θερμοκρασία εισόδου του αντιδραστήρα στους 430°C με ρυθμό 40-55°C/ώρα.

Τη στιγμή της αύξησης της θερμοκρασίας, αποστραγγίστε εξαντλητικά το σύστημα.

Η ανάκτηση διαρκεί 1 ώρα ή περισσότερο, ελεγχόμενη από τη συγκέντρωση H^S στην έξοδο των αντιδραστήρων (2 ppm ή λιγότερο).

Με την ολοκλήρωση της αναγωγής, η θερμοκρασία στην είσοδο στον αντιδραστήρα μειώνεται στους 370°C και ξεκινά η εγκατάσταση, όπως περιγράφεται παραπάνω.

Μονάδα αλκαλοποίησης αερίου αναγέννησης

Ένα φρέσκο ​​διάλυμα αλκαλίου 42% από ένα βυτιοφόρο φορτηγό τροφοδοτείται στη δεξαμενή E-202, από όπου αντλείται από την αντλία H-202 στη δεξαμενή E-201. Η πίεση εκκένωσης της αντλίας ελέγχεται από τη θέση RIAN-428. Μετά από αυτό, παρέχεται χημικά καθαρισμένο νερό στη δεξαμενή E-201, το διάλυμα αναμιγνύεται και παρέχεται διάλυμα NaOH 2% σύμφωνα με το σχήμα:

Πριν από την έναρξη της κυκλοφορίας των αλκαλίων, είναι απαραίτητο να γεμίσετε τον προστατευμένο εξοπλισμό με αλκάλια, για τα οποία το αλκάλιο τροφοδοτείται στη ροή του μείγματος αερίου-αέρα πριν από το X-106,106a, στη συνέχεια στα X-6, X-6a και C-7.

Η θερμοκρασία στην έξοδο του ψυγείου X-106, X-106a, X-6, 6a ελέγχεται.

Αφού εμφανιστεί η στάθμη του υγρού στον διαχωριστή C-7, η δεξαμενή E-102 απενεργοποιείται και η αντλία H-201 μεταβαίνει σε λειτουργία από τον διαχωριστή C-7, μετά την οποία η κυκλοφορία αλκαλίων αποκαθίσταται σύμφωνα με το παραπάνω σχήμα.

Περιοδικά, λαμβάνονται δείγματα από τον διαχωριστή C-7 για τον έλεγχο της συγκέντρωσης αλκαλίων στο κυκλοφορούν διάλυμα. Όταν η συγκέντρωση αλκαλίου πέσει στο 1% της μάζας, ένα φρέσκο ​​διάλυμα αλκαλίου 2% τροφοδοτείται από τη δεξαμενή E-201 από την αντλία H-202 στη γραμμή εκκένωσης της αντλίας N-201. Ταυτόχρονα με την τροφοδοσία, μέρος του εξαντλημένου Το αλκάλιο εκκενώνεται από το διαχωριστή στη δεξαμενή Ε-8.

Αναγέννηση του καταλύτη υδροεπεξεργασίας AKM

Μετά τη διακοπή της εγκατάστασης, την απενεργοποίηση των επικοινωνιών μεταξύ καταστημάτων και την απελευθέρωση της συσκευής από το προϊόν λαδιού, ο συμπιεστής VK-1 (VK-2) σε άζωτο τίθεται σε λειτουργία.

Το άζωτο εκκένωσης του συμπιεστή παρέχεται στον διαχωριστή C-5 και στη συνέχεια στους εναλλάκτες θερμότητας T-1/1-3.

Μετά τη θέρμανση στους κλιβάνους, το άζωτο εισέρχεται στον αντιδραστήρα R-1 και στη συνέχεια στον αντιδραστήρα R-2. Από τον αντιδραστήρα R-2, το άζωτο εισέρχεται στο χώρο των σωλήνων του θερμαντήρα Τ-3 και στη συνέχεια περνά μέσα από το χώρο των σωλήνων του θερμαντήρα Τ. -1 / 1-3 εναλλάκτες θερμότητας και μετά στον διαχωριστή με εξαερισμό προς την ατμόσφαιρα.

Κατά τη διάρκεια του καθαρισμού, λαμβάνονται δείγματα αζώτου από το C-4 για να προσδιοριστεί η περιεκτικότητα σε οξυγόνο. Όταν η περιεκτικότητα σε οξυγόνο είναι μικρότερη από 0,5% vol. η έξοδος είναι κλειστή, η πίεση στο σύστημα αυξάνεται, ο συμπιεστής κυκλοφορίας PK-1 είναι ενεργοποιημένος και η κυκλοφορία αζώτου δημιουργείται για την έκπλυση του συστήματος από εύφλεκτα αέρια. Κατά τη διάρκεια του «ξεπλύματος» φρέσκο ​​άζωτο παρέχεται συνεχώς στο C-5 και πραγματοποιείται συνεχής εκκένωση από το C-4.

Είναι δυνατή η παροχή αζώτου από τον συμπιεστή VK-1 της μονάδας 24-6/2, ο οποίος επιτρέπει την ταυτόχρονη αναγέννηση των καταλυτών υδροεπεξεργασίας και αναμόρφωσης.

Κατά την έκπλυση, λαμβάνονται δείγματα αζώτου για τον προσδιορισμό της συγκέντρωσης των εύφλεκτων αερίων. Με μείωση της περιεκτικότητας σε εύφλεκτα αέρια στο 0,5% vol. η θερμοκρασία αυξάνεται στους αντιδραστήρες R-1, R-2. Σε θερμοκρασία 150°C, η παροχή αέρα αρχίζει ενώ ελέγχεται η διαφορά θερμοκρασίας στην καταλυτική κλίνη. Όταν η καύση εξασθενεί ή διακόπτεται, η θερμοκρασία στους αντιδραστήρες R-1, R-2 αυξάνεται στους 250-300 ° C και η παροχή αέρα αυξάνεται.

Στο τελευταίο στάδιο της καύσης οπτάνθρακα, η θερμοκρασία στους αντιδραστήρες αυξάνεται στους 400°C και ο συμπιεστής VK-1 μεταφέρεται πλήρως στον αέρα.

Το τέλος της καύσης καθορίζεται από τη συγκέντρωση οξυγόνου στα αέρια αναγέννησης στην είσοδο (C-5) και στην έξοδο (C-4), η οποία θα πρέπει να είναι η ίδια.

Στο τέλος της αναγέννησης, η θερμοκρασία στους αντιδραστήρες μειώνεται με την ταυτόχρονη αντικατάσταση των αερίων αναγέννησης με άζωτο.

Έχοντας σβήσει τους κλιβάνους P-1, P-104, η θερμοκρασία στους αντιδραστήρες R-1, R-2 συνεχίζει να μειώνεται στους 100°C (ή χαμηλότερα), ελέγχοντας τη συγκέντρωση του οξυγόνου στο άζωτο. Η κάθαρση θεωρείται πλήρης εάν η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στο άζωτο είναι μικρότερη από 0,5% vol.

Πραγματοποιήστε εσωτερική επιθεώρηση των αντιδραστήρων, αφαιρέστε ξένα αντικείμενα, καθαρίστε τις υδρορροές και το πλέγμα του κεντρικού σωλήνα με ηλεκτρική σκούπα. Ελέγξτε ιδιαίτερα προσεκτικά την ύπαρξη βυσμάτων στις τσέπες των γούρνων, τρυπήστε όλες τις ρωγμές γύρω από τον κεντρικό σωλήνα, κατά μήκος της περιμέτρου του αντιδραστήρα με ένα κορδόνι αμιάντου.

Η φόρτωση καταλύτη με τη χρήση της μηχανής φόρτωσης UOPi μπορεί να πραγματοποιηθεί σε ξηρό, καθαρό καιρό. Κατά τη διάρκεια βροχής, χιονόπτωσης, απαγορεύεται η φόρτωση. Για να εξασφαλιστεί η λειτουργία της μηχανής φόρτωσης, πρέπει να παρέχεται στους αντιδραστήρες ξηρός αέρας με πίεση 3-4 kgf/cm2. Η χρήση αζώτου δεν συνιστάται καθώς κατά την τοποθέτηση της επάνω πλάκας, είναι απαραίτητο να κατεβείτε στον αντιδραστήρα.

Η φόρτωση θα πρέπει να εκτελείται με τον ρυθμό που συνιστά ο ειδικός του USOP, ο οποίος είναι συνήθως παρών τη στιγμή της φόρτωσης ή με αναφορά στα διαγράμματα φόρτωσης που παρέχονται από το USOPe.

Στο τέλος της φόρτωσης, είναι απαραίτητο να συναρμολογήσετε την επάνω πλάκα, να αφαιρέσετε τα βύσματα από τις υδρορροές και να σφραγίσετε όλα τα κενά μεταξύ των τμημάτων της πλάκας και του δακτυλίου στήριξης με ένα κορδόνι αμιάντου. Μετά από αυτό, ο αντιδραστήρας πρέπει να κλείσει και να ξεκινήσει η διαδικασία εκκίνησης της εγκατάστασης.

Ανάκτηση αναμορφωτικών καταλυτών

Κατά τη διαδικασία ανάκτησης από την αρχική κατάσταση οξείδωσης των Pt +4 και Re +7, αυτά τα στοιχεία ανάγονται σε μέταλλα.

Η ανάκτηση του APC οδηγεί σε μείωση της δραστηριότητάς του. Αυτό οφείλεται στη μείωση της διασποράς της πλατίνας. Εάν το πυρωμένο APC δεν αποθηκεύεται σε σφραγισμένο δοχείο, τότε απορροφά νερό από τον αέρα (έως 10% κ.β.). Η ανάκτηση του επανυδατωμένου καταλύτη οδηγεί επίσης σε μείωση της διασποράς της πλατίνας.

Ο λόγος για αυτά τα φαινόμενα είναι ότι το H 2 O εξασθενεί την αλληλεπίδραση του PtO 2 και του Al 2 O 3 . Η πλατίνα γίνεται πιο κινητή και λαμβάνει χώρα πυροσυσσωμάτωση.

Συνιστάται η μείωση του APC με ξηρό υδρογόνο σε ελάχιστη πίεση (0,1 MPa) και θερμοκρασία έως 500 0 C. Υπό αυτές τις συνθήκες αναγωγής, το μέγεθος των κρυσταλλίτη είναι περίπου 1,0 nm. Με την αύξηση της πίεσης και της θερμοκρασίας, το μέγεθος των κρυσταλλιδίων αυξάνεται.

2.3.4. Θειοποίηση αναμορφωτικών καταλυτών

Το APC (AP-56, AP-64) θειώθηκε με επεξεργασία υγρών κόκκων με υδρόθειο μετά από εμποτισμό με H2PtCl6. Οι καταλύτες αλουμινίου-πλατίνας-ρηνίου υποβάλλονται επίσης σε θείωση, αλλά μετά την ανάκτηση.

Αυτή η λειτουργία είναι απαραίτητη για την καταστολή της υπερβολικής δραστηριότητας των καταλυτών στην υδρογονόλυση, η οποία οδηγεί σε πτώση της συγκέντρωσης υδρογόνου στο CVSG και συμβάλλει στην πρόωρη οπτανθρακοποίηση του καταλύτη.

Ως αποτέλεσμα της αυστηρά δοσομετρημένης θείωσης, ο ρυθμός αφυδρογόνωσης των εξαμελών ναφθενίων στον καταλύτη Pt-Re/Al 2 O 3 μειώνεται κατά 2,5 φορές και ο ρυθμός υδρογονόλυσης της παραφίνης κατά 400 φορές.

Για τους καταλύτες Pt-Sn/Al 2 O 3 και Pt-Ge/Al 2 O 3, δεν απαιτείται θείωση, επειδή Τα Sn και Ge αναστέλλουν την υδρογονόλυση.

2.3.5. Ποσυσσωμάτωση και επαναδιασπορά της πλατίνας.

Η διάρκεια ζωής των σύγχρονων αναμορφωτικών καταλυτών είναι 5-10 χρόνια. Διάρκεια ζωής πριν από την πρώτη αναγέννηση έως 5 χρόνια. Μετά την αναγέννηση, η διάρκεια της περιόδου αντίδρασης, κατά κανόνα, μειώνεται.

Οι λόγοι για αυτό είναι οι εξής.

Κατά τη διαδικασία της οξειδωτικής αναγέννησης, οι εναποθέσεις οπτάνθρακα οξειδώνονται:

C m H n S x + O 2 ® CO 2 + H 2 O + SO 2

2 SO 2 + O 2 ® 2 SO 3

Το SO 3 μόνο του ή μέσω του σχηματισμού H 2 Το SO 4 αντιδρά με αλουμίνα:

3SO 3 + Al 2 O 3 ® Al 2 (SO 4) 3

Το Al 2 (SO 4) 3 αποσυντίθεται μόνο σε θερμοκρασίες άνω των 750 0 C. Επομένως, το θειικό θείο συσσωρεύεται στον καταλύτη ρεφορμίνης κατά την οξειδωτική αναγέννηση. Ο αναλωμένος καταλύτης αναμόρφωσης μπορεί να περιέχει 0,1 - 0,8% κ.β. θειικό θείο (Kozlov).

Ένας καταλύτης με τέτοια ποσότητα θειικού θείου χάνει εντελώς τη δραστηριότητά του. Τα θειικά άλατα αναστέλλουν την οξείδωση του κωκ. Βασικά, όταν ο οπτάνθρακας οξειδώνεται, δεν σχηματίζεται CO 2, αλλά CO. Το μονοξείδιο του άνθρακα σε έναν χλωριωμένο καταλύτη σχηματίζει πτητικά καρβονυλοχλωρίδια της πλατίνας. Αυτό οδηγεί σε τραχύτητα κρυσταλλίτη πλατίνας.



Μετά την καύση του οπτάνθρακα, η πλατίνα επαναδιασπείρεται με οξυχλωρίωση. Ο καταλύτης επεξεργάζεται με ένα μείγμα αερίων που περιέχει C12 (ή τις ενώσεις του: HC1, παράγωγα χλωρίου παραφίνης), οξυγόνο και υδρατμούς. Η θερμοκρασία επεξεργασίας είναι χαμηλότερη από τη θερμοκρασία οξειδωτικής αναγέννησης - 450 0 C. Το μίγμα αερίων της αντίδρασης περιέχει C1 2 και HC1. Σε θερμοκρασία 450 0 C, σχηματίζεται μια πτητική ένωση πλατίνας - PtCl 2. Κάτω από αυτές τις συνθήκες θερμοκρασίας, είναι δυνατός ο σχηματισμός ομάδων ΟΗ στην επιφάνεια του οξειδίου του αλουμινίου, στις οποίες μπορεί να προσκολληθεί η πλατίνα. Έτσι, διασπείρεται. Στη συνέχεια ο καταλύτης πυρώνεται στον αέρα στους 580 0 C, οπότε λαμβάνει χώρα η οξείδωση της πλατίνας Pt +2 ® Pt +4 και η πλατίνα σταθεροποιείται από τον φορέα.

2.4. Καταλύτες βιομηχανικής αναμόρφωσης

Η Axens έχει προσφέρει στο παρελθόν τόσο τους παραδοσιακούς πλέον καταλύτες pratinorhenium (RG 482) όσο και τους τριμεταλλικούς RG 582. Αναφέρεται ότι η εισαγωγή ενός τρίτου μετάλλου στη δομή του καταλύτη αυξάνει την απόδοση στην αρχή του κύκλου C 5+ κατά περίπου 1%, ενώ ο χρόνος κύκλου είναι συγκρίσιμος με την απόδοση ενός τυπικού καταλύτη Pt/Re.

Σε σύγκριση με αυτόν τον καταλύτη, το νέο RG 682 που προσφέρει η εταιρεία αυξάνει την απόδοση C 5+ κατά 0,6 - 1%. Ως μετρίως μη ισορροπημένος καταλύτης (δηλαδή που περιέχει περισσότερο Pt από Re), το RG 682 χαρακτηρίζεται από μεγαλύτερη αντοχή στην προσβολή οπτάνθρακα, και ως αποτέλεσμα, ο χρόνος κύκλου του είναι περισσότερο από 35% υψηλότερος από αυτόν του "κλασικού" ισορροπημένου διμεταλλικού Pt / Re καταλύτης.

Οι σύγχρονοι τριμεταλλικοί καταλύτες αναμόρφωσης διαφέρουν από το Pt/Re σε μειωμένη υδρογονόλυση, η οποία αυξάνει την απόδοση του σταθερού υδρογονωμένου και καθιστά δυνατή την απόκτηση καθαρότερου HSG.

Για την ανάπτυξη αυτού του καταλύτη χρησιμοποιήθηκαν τεχνικές νανοτεχνολογίας.

Λόγω της χαμηλότερης περιεκτικότητας σε θείο των καταλυτών της σειράς 500, είναι πιο ανεκτικοί στην ολίσθηση του θείου. Η χρήση καταλυτών της σειράς 600 προτιμάται όταν πρόκειται να υποβληθούν σε επεξεργασία πρώτες ύλες χαμηλής περιεκτικότητας σε θείο.

Πίνακας 2.1

Περιεχόμενο, % wt. RG 582 A RG582 RG 682 A RG 682
Pt 0,27 0,3 0,27 0,3
Σχετικά με 0,27 0,3 0,4 0,4

Διάλεξη 13

3.Καταλύτες καταλυτικής πυρόλυσης

Η καταλυτική πυρόλυση άρχισε να αναπτύσσεται τη δεκαετία του 1940, όταν δημιουργήθηκαν οι πρώτες εγκαταστάσεις με σταθερή καταλυτική κλίνη, οι οποίες χρησιμοποιήθηκαν ως κόκκοι ενεργοποιημένου με οξύ μπεντονίτη. Στη δεκαετία του 1950, οι καταλύτες με βάση τους φυσικούς άργιλους αντικαταστάθηκαν από άμορφα συνθετικά αργιλοπυριτικά άλατα. Αυτοί οι καταλύτες ήταν πολύ πιο ενεργοί από αυτούς που βασίζονταν σε άργιλο και είχαν μεγαλύτερη σταθερότητα και μηχανική αντοχή. Η δημιουργία συνθετικών αργιλοπυριτικών καταλυτών κατέστησε δυνατή τη μετάβαση από την τεχνολογία πυρόλυσης με σταθερή κλίνη στην τεχνολογία με κινούμενη καταλυτική κλίνη και αργότερα στην τεχνολογία με ρευστοποιημένη κλίνη μικροσφαιρικού καταλύτη. Η ανάπτυξη της τεχνολογίας ρευστοποιημένης κλίνης απαιτούσε αύξηση της μηχανικής αντοχής και δραστηριότητας των καταλυτών και μείωση του σχηματισμού κωκ. Αυτό το πρόβλημα επιλύθηκε στα μέσα της δεκαετίας του 1960 με τη δημιουργία άμορφων αργιλοπυριτικών καταλυτών με υψηλή περιεκτικότητα σε AI 2 O 3 . Ταυτόχρονα, αναπτύχθηκαν καταλύτες πυρόλυσης ζεόλιθου, οι οποίοι είναι αρκετές τάξεις μεγέθους πιο δραστικοί από τους άμορφους αργιλοπυριτικούς καταλύτες.

Η επακόλουθη βελτίωση των καταλυτών ζεόλιθου (αύξηση δραστηριότητας, σταθερότητας και επιλεκτικότητας) οδήγησε στην ανάπτυξη μιας νέας τεχνολογίας για τη χρήση τους - τη διαδικασία πυρόλυσης με κινούμενη ροή ενός κονιοποιημένου καταλύτη (ρωγμή σε αντιδραστήρα ανύψωσης), η οποία εφαρμόστηκε στη βιομηχανία στις αρχές της δεκαετίας του '80 και σήμερα κατέχει ηγετική θέση στη διύλιση πετρελαίου.

Οι καταλύτες της πρώτης γενιάς (1970-1978) προορίζονταν για την επεξεργασία σχετικά ελαφρών και ευγενών πρώτων υλών - κλάσματα πετρελαίου κηροζίνης-αερίου και ελαφρού πετρελαίου κενού, ήταν συστήματα με ιδιαίτερα ανεπτυγμένη ειδική επιφάνεια, μεγάλο όγκο πόρων, και χαμηλή περιεκτικότητα σε ζεόλιθο (8-12%). Το περιεχόμενο του Al 2 O 3 . κυμαινόταν από 10-13% (χαμηλή αλουμίνα) έως 25-30% (υψηλή αλουμίνα). Οι καταλύτες δεύτερης γενιάς, που δημιουργήθηκαν την περίοδο 1976-1982, διακρίθηκαν από αυξημένη περιεκτικότητα (έως 15-20%) σε ζεόλιθο σε βαθιά υποκατεστημένη κατιονική μορφή (REE), μια καταλυτικά αδρανή μήτρα με χαμηλή ειδική επιφάνεια . Η περιεκτικότητα σε A1 2 O 3 σε αυτούς τους καταλύτες ήταν 30-35%. Λόγω της υψηλής περιεκτικότητας και της μικροπορώδους μήτρας, αυτοί οι καταλύτες είχαν αρκετά υψηλή θερμική σταθερότητα και σταθερότητα θερμοστοιχείου, αυξημένη επιλεκτικότητα οπτάνθρακα και σχετικά χαμηλή αντίσταση μετάλλου, έως 2000–3000 ppm.

Η ανάπτυξη και η εφαρμογή καταλυτών πυρόλυσης τρίτης γενιάς διευκολύνθηκε από αλλαγές στην τεχνολογία πυρόλυσης (αντιδραστήρας εφάπαξ ανύψωσης με εξαναγκασμένη ρευστοποιημένη κλίνη) και αναγέννησης (αναγέννηση υψηλής θερμοκρασίας με CO μετά την καύση), καθώς και περαιτέρω αύξηση των απαιτήσεων για θερμική σταθερότητα και θερμοστοιχείο, αυξημένη επιλεκτικότητα για οπτάνθρακα και αέριο, μεγαλύτερη αντίσταση μετάλλου και επίτευξη της μέγιστης απόδοσης βενζίνης.

Οι καταλύτες πυρόλυσης πετρελαίου κενού κενού είναι υψηλής αλουμίνας (η περιεκτικότητα σε A1 2 O 3 είναι 40-45%), περιέχουν μια αργιλοπυριτική μήτρα ευρέων πόρων με μέτρια καταλυτική δράση και 20-30% RZU ζεόλιθο με μοριακή αναλογία SiO 2 /Al 2 O 3 = 4,6-5 ,0 και χαμηλή περιεκτικότητα σε υπολειμματικό Na 2 O (0,2-0,5%). Οι καταλύτες τρίτης γενιάς χαρακτηρίζονται από υψηλή χύδην πυκνότητα (800-1000 kg/m 3 ) και αντοχή στην τριβή, ομοιόμορφη κοκκομετρική σύνθεση.

1) ΒΚατά τη λειτουργία, ο καταλύτης χάνει σταδιακά τη δραστηριότητά του ως αποτέλεσμα της οπτανθρακοποίησης και εναπόθεσης μετάλλων πρώτων υλών στην επιφάνειά του.

2) ΔΓια να αποκατασταθεί η αρχική δραστηριότητα, ο καταλύτης υποβάλλεται σε αναγέννηση με οξειδωτική καύση του κωκ.

3) ΒΑνάλογα με τη σύνθεση του καταλύτη, χρησιμοποιείται μια μέθοδος αναγέννησης αερίου-αέρα ή ατμού-αέρα. Οι καταλύτες υδροαποθείωσης και υδροπυρόλυσης που περιέχουν ζεόλιθο δεν μπορούν να υποβληθούν σε αναγέννηση ατμού-αέρα.

4) ΓΗ αναγέννηση του αζωαέρος πραγματοποιείται συνήθως με ένα μείγμα αδρανούς αερίου και αέρα σε θερμοκρασίες έως 530 °C. Σε αυτή την περίπτωση, ο αναγεννημένος καταλύτης επιταχύνει τις αντιδράσεις καύσης οπτάνθρακα.

5) ΠΗ αναγέννηση αέρα-αέρα πραγματοποιείται με μείγμα που θερμαίνεται σε κλίβανο στη θερμοκρασία στην οποία αρχίζει να καίγεται ο οπτάνθρακας. Το μείγμα εισέρχεται στον αντιδραστήρα, όπου λαμβάνει χώρα η καύση του οπτάνθρακα στρώμα προς στρώμα, μετά την οποία τα αέρια απορρίπτονται στην καμινάδα.

4 Περιγραφή του έτους εγκατάστασης

Η υδρογόνωση είναι η βαθύτερη μορφή διεργασιών υδρογόνωσης. Τόσο τα αποστάγματα απευθείας λειτουργίας (βενζίνη, κηροζίνη, καύσιμο ντίζελ, πετρέλαιο κενού) όσο και τα δευτερεύοντα αποστάγματα (ελαφρύ κλάσμα πίσσας πυρόλυσης, βενζίνες, ελαφρά πετρέλαια οπτανθρακοποίησης, καταλυτική πυρόλυση, θερμική πυρόλυση, θραύση ιξώδους) υποβάλλονται σε υδρογονοκατεργασία. Η υδρογονοκατεργασία χρησιμοποιείται για την αφαίρεση θείου, αζώτου, ενώσεων που περιέχουν οξυγόνο από τις πρώτες ύλες, καθώς και για την υδρογόνωση ακόρεστων υδρογονανθράκων.

Η πρώτη ύλη (καύσιμο ντίζελ) προθερμαίνεται σε εναλλάκτες θερμότητας (δεν φαίνεται στο διάγραμμα), αναμιγνύεται με κυκλοφορούν HSG και τροφοδοτείται στον κλίβανο 3, όπου θερμαίνεται σε θερμοκρασία 380-400 0 C (ανάλογα με τον τύπο της πρώτης ύλης ). Μετά τον κλίβανο, το μείγμα εισέρχεται στον αντιδραστήρα 4. Σε ορισμένες εγκαταστάσεις, παρέχεται συχνά καθαρισμός 2 ή 3 σταδίων της πρώτης ύλης. Για να αυξηθεί η θερμοκρασία του μείγματος ή να αφαιρεθεί η εξώθερμη επίδραση της αντίδρασης μεταξύ των αντιδραστήρων, συνήθως εισάγεται ψυχρό HSG. Μετά τον τελευταίο αντιδραστήρα, το υδρογονωμένο προϊόν εισέρχεται στον διαχωριστή αερίου υψηλής πίεσης 6, όπου η διαδικασία αναλαμπής συνήθως λαμβάνει χώρα σε πίεση ίση ή ελαφρώς χαμηλότερη από την πίεση στον αντιδραστήρα. Η θερμοκρασία στον διαχωριστή αερίων είναι 80-85 0 C. Με την επιλογή της θερμοκρασίας στον διαχωριστή, ελέγχεται η συγκέντρωση του υδρογόνου (Н 2) στο κυκλοφορούν HSG. Η αέρια φάση εισέρχεται στον απορροφητή 8, όπου το υδρόθειο (H2S) δεσμεύεται από υδατικά διαλύματα μονο-, διαιθανολαμίνης. Μετά τον καθαρισμό, ένα μέρος του κυκλοφορούντος HSG αφαιρείται από το εργοστάσιο με τη μορφή εξάτμισης και το κύριο μέρος αναπληρώνεται με φρέσκο ​​HSG.

Μετά τον διαχωριστή αερίου υψηλής πίεσης 6, το υδρογονωμένο προϊόν εισέρχεται στον διαχωριστή αερίου χαμηλής πίεσης 7, όπου εμφανίζεται μια αέρια φάση λόγω μείωσης της πίεσης. Η αέρια φάση εισέρχεται στον απορροφητή 9, όπου καθαρίζεται από υδρόθειο και εκκενώνεται από πάνω στη γραμμή ξηρού αερίου.

Το υδρογονωμένο από τον διαχωριστή αερίων χαμηλής πίεσης 7 εισέρχεται στον απορροφητή κλασματοποίησης 12, όπου τα διαλυμένα αέρια απομακρύνονται από το καύσιμο ντίζελ, τα οποία τροφοδοτούνται στον απορροφητή 10 για καθαρισμό υδρόθειου και στο κλάσμα βενζίνης. Το κλάσμα βενζίνης χρησιμοποιείται ως άρδευση 12 και η ποσότητα του ισοζυγίου του αντλείται έξω από τη μονάδα. Το υδροεπεξεργασμένο καύσιμο ντίζελ εκκενώνεται από τον πυθμένα 12, μέρος του οποίου χρησιμοποιείται ως θερμός πίδακας του πυθμένα της στήλης 12, που θερμαίνεται στον κλίβανο 13. Η βενζίνη χρησιμοποιείται ως απορροφητικό μέσο της στήλης 12.

Στον εκροφητή 11, η αναγέννηση απορροφητικών ρευμάτων (μονοαιθανολαμίνη) κορεσμένων με υδρόθειο λαμβάνει χώρα παράλληλα. Το υδρόθειο εκκενώνεται από πάνω από το 11, και από κάτω το αναγεννημένο απορροφητικό τροφοδοτείται στους απορροφητές 8, 9, 10.

1 - διανομέας? 2 - εξάρτημα για θερμοστοιχείο. 3 - πάνω κάτω? 4 - περίβλημα? 5 - σώμα? 6 - πιάτο? 7 - επένδυση? 8 - υδρορροή? 9 - καταλύτης; 10 - κεντρικός σωλήνας. 11 - ζώνη στήριξης. 12 - υποστήριξη? 13 - κάτω κάτω? 14 - μπάλες από πορσελάνη. I - εισαγωγή πρώτων υλών. II - παραγωγή του προϊόντος. II - έξοδος καταλύτη

Εικόνα - Αντιδραστήρας υδροεπεξεργασίας

Η κύρια συσκευή των εγκαταστάσεων υδρογόνωσης είναι ένας αντιδραστήρας με σταθερή καταλυτική κλίνη.

Ο αντιδραστήρας υδροεπεξεργασίας καυσίμου ντίζελ δύο τμημάτων είναι μια κατακόρυφη κυλινδρική συσκευή με ελλειπτικούς πυθμένες.

Το πάνω στρώμα του καταλύτη χύνεται στη σχάρα και το κάτω στρώμα σε μπάλες από πορσελάνη, που γεμίζουν το σφαιρικό τμήμα του κάτω πυθμένα. Για την απομάκρυνση της περίσσειας θερμότητας αντίδρασης, ένας συλλέκτης για την παροχή κρύου HSG είναι εγκατεστημένος κάτω από τη σχάρα.

Η πρώτη ύλη που παρέχεται μέσω του εξαρτήματος στο επάνω κάτω μέρος κατανέμεται ομοιόμορφα σε ολόκληρο το τμήμα και πρώτα, για να παγιδευτούν μηχανικές ακαθαρσίες, περνούν

μέσω συσκευών φιλτραρίσματος που αποτελούνται από καλάθια πλέγματος βυθισμένα στο ανώτερο στρώμα του καταλύτη.

Τα κενά ανάμεσα στα καλάθια γεμίζουν με πορσελάνινες μπάλες. Το μίγμα αερίων τροφοδοσίας διέρχεται μέσω της καταλυτικής κλίνης και στα δύο τμήματα και μέσω του ακροφυσίου

το κάτω τμήμα αφαιρείται από τον αντιδραστήρα.

Ισοζύγιο υλικού της διαδικασίας GO διαφόρων καυσίμων

Η διάρκεια ζωής των σύγχρονων αναμορφωτικών καταλυτών είναι 5-10 χρόνια. Διάρκεια ζωής πριν από την πρώτη αναγέννηση έως 5 χρόνια. Μετά την αναγέννηση, η διάρκεια της περιόδου αντίδρασης, κατά κανόνα, μειώνεται.

Οι λόγοι για αυτό είναι οι εξής.

Κατά τη διαδικασία της οξειδωτικής αναγέννησης, οι εναποθέσεις οπτάνθρακα οξειδώνονται:

C m H n S x + O 2 ® CO 2 + H 2 O + SO 2

2 SO 2 + O 2 ® 2 SO 3

Το SO 3 μόνο του ή μέσω του σχηματισμού H 2 Το SO 4 αντιδρά με αλουμίνα:

3SO 3 + Al 2 O 3 ® Al 2 (SO 4) 3

Το Al 2 (SO 4) 3 αποσυντίθεται μόνο σε θερμοκρασίες άνω των 750 0 C. Επομένως, το θειικό θείο συσσωρεύεται στον καταλύτη ρεφορμίνης κατά την οξειδωτική αναγέννηση. Ο αναλωμένος καταλύτης αναμόρφωσης μπορεί να περιέχει 0,1 - 0,8% κ.β. θειικό θείο (Kozlov).

Ένας καταλύτης με τέτοια ποσότητα θειικού θείου χάνει εντελώς τη δραστηριότητά του. Τα θειικά άλατα αναστέλλουν την οξείδωση του κωκ. Βασικά, όταν ο οπτάνθρακας οξειδώνεται, δεν σχηματίζεται CO 2, αλλά CO. Το μονοξείδιο του άνθρακα σε έναν χλωριωμένο καταλύτη σχηματίζει πτητικά καρβονυλοχλωρίδια της πλατίνας. Αυτό οδηγεί σε τραχύτητα κρυσταλλίτη πλατίνας.

Μετά την καύση του οπτάνθρακα, η πλατίνα επαναδιασπείρεται με οξυχλωρίωση. Ο καταλύτης επεξεργάζεται με ένα μείγμα αερίων που περιέχει C12 (ή τις ενώσεις του: HC1, παράγωγα χλωρίου παραφίνης), οξυγόνο και υδρατμούς. Η θερμοκρασία επεξεργασίας είναι χαμηλότερη από τη θερμοκρασία οξειδωτικής αναγέννησης - 450 0 C. Το μίγμα αερίων της αντίδρασης περιέχει C1 2 και HC1. Σε θερμοκρασία 450 0 C, σχηματίζεται μια πτητική ένωση πλατίνας - PtCl 2. Κάτω από αυτές τις συνθήκες θερμοκρασίας, είναι δυνατός ο σχηματισμός ομάδων ΟΗ στην επιφάνεια του οξειδίου του αλουμινίου, στις οποίες μπορεί να προσκολληθεί η πλατίνα. Έτσι, διασπείρεται. Στη συνέχεια ο καταλύτης πυρώνεται στον αέρα στους 580 0 C, οπότε λαμβάνει χώρα η οξείδωση της πλατίνας Pt +2 ® Pt +4 και η πλατίνα σταθεροποιείται από τον φορέα.

2.4. Καταλύτες βιομηχανικής αναμόρφωσης

Η Axens έχει προσφέρει στο παρελθόν τόσο τους παραδοσιακούς πλέον καταλύτες pratinorhenium (RG 482) όσο και τους τριμεταλλικούς RG 582. Αναφέρεται ότι η εισαγωγή ενός τρίτου μετάλλου στη δομή του καταλύτη αυξάνει την απόδοση στην αρχή του κύκλου C 5+ κατά περίπου 1%, ενώ ο χρόνος κύκλου είναι συγκρίσιμος με την απόδοση ενός τυπικού καταλύτη Pt/Re.

Σε σύγκριση με αυτόν τον καταλύτη, το νέο RG 682 που προσφέρει η εταιρεία αυξάνει την απόδοση C 5+ κατά 0,6 - 1%. Ως μετρίως μη ισορροπημένος καταλύτης (δηλαδή που περιέχει περισσότερο Pt από Re), το RG 682 χαρακτηρίζεται από μεγαλύτερη αντοχή στην προσβολή οπτάνθρακα, και ως αποτέλεσμα, ο χρόνος κύκλου του είναι περισσότερο από 35% υψηλότερος από αυτόν του "κλασικού" ισορροπημένου διμεταλλικού Pt / Re καταλύτης.

Οι σύγχρονοι τριμεταλλικοί καταλύτες αναμόρφωσης διαφέρουν από το Pt/Re σε μειωμένη υδρογονόλυση, η οποία αυξάνει την απόδοση του σταθερού υδρογονωμένου και καθιστά δυνατή την απόκτηση καθαρότερου HSG.

Για την ανάπτυξη αυτού του καταλύτη χρησιμοποιήθηκαν τεχνικές νανοτεχνολογίας.

Λόγω της χαμηλότερης περιεκτικότητας σε θείο των καταλυτών της σειράς 500, είναι πιο ανεκτικοί στην ολίσθηση του θείου. Η χρήση καταλυτών της σειράς 600 προτιμάται όταν πρόκειται να υποβληθούν σε επεξεργασία πρώτες ύλες χαμηλής περιεκτικότητας σε θείο.

Πίνακας 2.1

Περιεχόμενο, % wt. RG 582 A RG582 RG 682 A RG 682
Pt 0,27 0,3 0,27 0,3
Σχετικά με 0,27 0,3 0,4 0,4

Διάλεξη 13

3.Καταλύτες καταλυτικής πυρόλυσης

Η καταλυτική πυρόλυση άρχισε να αναπτύσσεται τη δεκαετία του 1940, όταν δημιουργήθηκαν οι πρώτες εγκαταστάσεις με σταθερή καταλυτική κλίνη, οι οποίες χρησιμοποιήθηκαν ως κόκκοι ενεργοποιημένου με οξύ μπεντονίτη. Στη δεκαετία του 1950, οι καταλύτες με βάση τους φυσικούς άργιλους αντικαταστάθηκαν από άμορφα συνθετικά αργιλοπυριτικά άλατα. Αυτοί οι καταλύτες ήταν πολύ πιο ενεργοί από αυτούς που βασίζονταν σε άργιλο και είχαν μεγαλύτερη σταθερότητα και μηχανική αντοχή. Η δημιουργία συνθετικών αργιλοπυριτικών καταλυτών κατέστησε δυνατή τη μετάβαση από την τεχνολογία πυρόλυσης με σταθερή κλίνη στην τεχνολογία με κινούμενη καταλυτική κλίνη και αργότερα στην τεχνολογία με ρευστοποιημένη κλίνη μικροσφαιρικού καταλύτη. Η ανάπτυξη της τεχνολογίας ρευστοποιημένης κλίνης απαιτούσε αύξηση της μηχανικής αντοχής και δραστηριότητας των καταλυτών και μείωση του σχηματισμού κωκ. Αυτό το πρόβλημα επιλύθηκε στα μέσα της δεκαετίας του 1960 με τη δημιουργία άμορφων αργιλοπυριτικών καταλυτών με υψηλή περιεκτικότητα σε AI 2 O 3 . Ταυτόχρονα, αναπτύχθηκαν καταλύτες πυρόλυσης ζεόλιθου, οι οποίοι είναι αρκετές τάξεις μεγέθους πιο δραστικοί από τους άμορφους αργιλοπυριτικούς καταλύτες.

Η επακόλουθη βελτίωση των καταλυτών ζεόλιθου (αύξηση δραστηριότητας, σταθερότητας και επιλεκτικότητας) οδήγησε στην ανάπτυξη μιας νέας τεχνολογίας για τη χρήση τους - τη διαδικασία πυρόλυσης με κινούμενη ροή ενός κονιοποιημένου καταλύτη (ρωγμή σε αντιδραστήρα ανύψωσης), η οποία εφαρμόστηκε στη βιομηχανία στις αρχές της δεκαετίας του '80 και σήμερα κατέχει ηγετική θέση στη διύλιση πετρελαίου.

Οι καταλύτες της πρώτης γενιάς (1970-1978) προορίζονταν για την επεξεργασία σχετικά ελαφρών και ευγενών πρώτων υλών - κλάσματα πετρελαίου κηροζίνης-αερίου και ελαφρού πετρελαίου κενού, ήταν συστήματα με ιδιαίτερα ανεπτυγμένη ειδική επιφάνεια, μεγάλο όγκο πόρων, και χαμηλή περιεκτικότητα σε ζεόλιθο (8-12%). Το περιεχόμενο του Al 2 O 3 . κυμαινόταν από 10-13% (χαμηλή αλουμίνα) έως 25-30% (υψηλή αλουμίνα). Οι καταλύτες δεύτερης γενιάς, που δημιουργήθηκαν την περίοδο 1976-1982, διακρίθηκαν από αυξημένη περιεκτικότητα (έως 15-20%) σε ζεόλιθο σε βαθιά υποκατεστημένη κατιονική μορφή (REE), μια καταλυτικά αδρανή μήτρα με χαμηλή ειδική επιφάνεια . Η περιεκτικότητα σε A1 2 O 3 σε αυτούς τους καταλύτες ήταν 30-35%. Λόγω της υψηλής περιεκτικότητας και της μικροπορώδους μήτρας, αυτοί οι καταλύτες είχαν αρκετά υψηλή θερμική σταθερότητα και σταθερότητα θερμοστοιχείου, αυξημένη επιλεκτικότητα οπτάνθρακα και σχετικά χαμηλή αντίσταση μετάλλου, έως 2000–3000 ppm.

Η ανάπτυξη και η εφαρμογή καταλυτών πυρόλυσης τρίτης γενιάς διευκολύνθηκε από αλλαγές στην τεχνολογία πυρόλυσης (αντιδραστήρας εφάπαξ ανύψωσης με εξαναγκασμένη ρευστοποιημένη κλίνη) και αναγέννησης (αναγέννηση υψηλής θερμοκρασίας με CO μετά την καύση), καθώς και περαιτέρω αύξηση των απαιτήσεων για θερμική σταθερότητα και θερμοστοιχείο, αυξημένη επιλεκτικότητα για οπτάνθρακα και αέριο, μεγαλύτερη αντίσταση μετάλλου και επίτευξη της μέγιστης απόδοσης βενζίνης.

Οι καταλύτες πυρόλυσης πετρελαίου κενού κενού είναι υψηλής αλουμίνας (η περιεκτικότητα σε A1 2 O 3 είναι 40-45%), περιέχουν μια αργιλοπυριτική μήτρα ευρέων πόρων με μέτρια καταλυτική δράση και 20-30% RZU ζεόλιθο με μοριακή αναλογία SiO 2 /Al 2 O 3 = 4,6-5 ,0 και χαμηλή περιεκτικότητα σε υπολειμματικό Na 2 O (0,2-0,5%). Οι καταλύτες τρίτης γενιάς χαρακτηρίζονται από υψηλή χύδην πυκνότητα (800-1000 kg/m 3 ) και αντοχή στην τριβή, ομοιόμορφη κοκκομετρική σύνθεση.

Φόρτωση...Φόρτωση...