Большая техническая энциклопедия
2 4 7
D L N
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
ША ШВ ШИ ШЛ ШТ

Шариковый катализатор

 
Шариковые катализаторы получают также совместным осаждением гидрогелей окиси кремния и окиси алюминия с последующим формованием их в виде шариков.
Шариковый катализатор должен иметь размер шариков 3 - 5 мм, насыпной вес 0 6 - 0 7 кг / м и выдерживать нагрузку 100 кг.
Шариковый катализатор диаметром 1 6 мм по системе переточных труб свободно перетекает под действием силы тяжести из бункера в реактор первой ступени, а затем в реакторы второй, третьей и четвертой ступеней. Из нижнего реактора четвертой ступени через систему затворов с шаровыми клапанами катализатор поступает в питатель пневмотранспорта и азотом подается в бункер-накопитель регенератора.
Шариковые катализаторы механически прочнее таблетирован-ных. Их механический износ определяют по методу холодного эрлифта.
Шариковый катализатор диаметром 1 6 мм свободно перетекает из реактора в реактор под действием силы тяжести. Из последнего ( нижнего) реактора через систему затворов с шаровыми клапанами катализатор поступает в питатель пневмотранспорта и азотом подается в бункер-накопитель узла регенерации.
Шариковый катализатор характеризуется значительным сопротивлением истиранию при высоких температурах крекинга и плотно заполняет реакционные аппараты. Благодаря отсутствию острых углов частицы не так сильно измельчаются.
Схема циркуляции катализатора установки ри формкнга с непрерывной регенерацией. Шариковый катализатор диаметром 1 6 мм свободно перетекает из реактора в реактор под действием силы тяжести. Из реактора четвертой ступени через систему затворов с шаровыми клапанами катализатор поступает в питатель пневмотранспорта и азотом подается в бункер-накопитель узла регенерации.
Схема прибора для определения прочности катализатора. Шариковые катализаторы имеют большую механическую прочность, чем таблетированные. Их механический износ определяют по методу холодного эрлифта.
Шариковый катализатор позволяет получать 97-октановый бензин и сохраняет достаточную для работы активность в течение года, так как регенерации в термофорной печи происходят очень полно и не снижают его каталитической активности.
Схема прибора для определения. Шариковые катализаторы механически прочнее таблетированных.
Транспортирование шарикового катализатора из регенератора в реактор и из реактора в регенератор осуществляется с помощью специальной системы, в которую входят: воздуходувки, топки под давлением для нагрева воздуха, загрузочные устройства ( дозеры), стволы пневмоподъемников, сепараторы с циклонами, устройство для удаления крошки, мелких частиц, воздуховоды и катализатбропроводы. Из имеющихся на установке трех воздуходувок две используются для транспорта отработанного и регенерированного катализатора, а третья для регенерации катализатора в регенераторе. Топки под давлением предназначаются для подогрева воздуха, используемого в пневмотранспорте и при регенерации катализатора. Топка под давлением представляет собой изолированный горизонтально расположенный цилиндрический аппарат, состоящий из футерованной огнеупорным материалом камеры сгорания и камеры смешения продуктов сгорания с воздухом. В топке может сжигаться как жидкое, так и газообразное топливо.
Неоднородность шарикового катализатора по гранулометрическому составу, а также по насыпному весу приводит к повышенному расходу его на установках каталитического крекинга вследствие разрушения при соударении частиц, движущихся в потоке с различной скоростью. Показатели крекинга при этом ухудшаются также вследствие расслоения движущихся частиц катализатора по размерам и по насыпному весу и образования зон неравного гидравлического сопротивления.

Навеску шарикового катализатора 500 г просеивают через два сита. Верхнее сито имеет отверстия диаметром 5 мм, нижнее - 2 5 мм.
Производство шарикового катализатора в соответствии с растущими мощностями установок термсфор непрерывно возрастает. В настоящее время оно достигло 143 т / сутки против 50 т / сутки в 1949 г. Из этого количества 110 т / сутки производится в США, а 33 на заводе акционерного общества Кали-Хсми в Германии.
Схема работы мельницы. Прокаливание шарикового катализатора осуществляют в печах шахтного типа. Высушенный катализатор из бункера сушилок вертикальным элеватором поднимается на верх прокалочной печи; печь всегда должна быть заполнена катализатором. За это время катализатор постепенно нагревается дымовыми газами с 125 - 160 до 750 С.
Производство шариковых катализаторов крекинга сопровождается образованием твердых, пасто - и гелеобразных, жидких и газообразных отходов, количество которых колеблется в широких пределах: минимальное - пастообразные 3 - 5 т / сут и максимальное - сточные воды в количестве 1600 - 1700 м / сут.
В шариковых катализаторах такого типа содержится несколько меньше активных компонентов, чем в промышленном алюмокобальтмолибденовом катализаторе.
Для приготовления шарикового катализатора жидкую массу тонкими струйками выпускают в масло, имеющее одинаковую с ней плотность. Попадая в масло, струйки разрываются на отдельные части, которые принимают форму шариков диаметром до 10 мм и сохраняют ее во всех дальнейших стадиях работы.
Механическую прочность шарикового катализатора ( или адсорбента) определяют в лабораторном эрлифте.
При регенерации шарикового катализатора в регенераторах промышленных установок ( Каталитического крекинга наблюдается кажущееся падение реакционной способности коксовых отложений в объеме частиц. Оно выражается, в частности, в последовательном уменьшении коксовой нагрузки нижних зон аппарата по мере регенерации.
Для сушки шарикового катализатора применяют сушилки конвейерного или шахтного типа. Конвейерная сушилка представляет собой медленно движущийся горизонтальный 60-метровый конвейер, или транспортер, составленный из перфорированных плит двухметровой ширины. На конвейере слоем 80 - 100 мм движется катализатор. Перегретый пар пронизывает слой катализатора сверху вниз и выводится под перфорированными плитами.
Дальнейшее совершенствование шарикового катализатора должно быть направлено на улучшение отдельных его свойств: повышение насыпной плотности и улучшение структуры за счет введения в состав катализатора мелкодисперсных твердых частиц ( альфа-окиси алюминия и других), переход на использование оптимальных условий введения редкоземельных элементов в цеолит, улучшение регенерационных свойств.
При использовании шарикового катализатора кинетическая область горения кокса осуществляется при температурах ниже 500 - 550 С. При более высоких температурах горение кокса идет во внутридиффузионной и внешнедиффузионной областях.
Технологическая схема сушильно-прокалочной установки. Для сушки шарикового катализатора применяют сушилки конвейерного или шахтного типа.
Принципиальная кинематическая схема таблеточной машины.
При производстве алюмоснлнкатного шарикового катализатора применяют метол разбрызгивания геля. Исходным материалом при операции формовки служат гелеобразующие растворы. На поверхности конуса па 2, его высоты от основания протачивают 72 канавки и направлении от вершины к основанию по образующей конуса. Конус выполняют из плексигласа и его поверхность тщательно шлифуют. Формовочную колонну заполняют водой и маслом.
Для получения шарикового катализатора струйки золя при помощи формующего конуса направляют в слой турбинного масла. В масле под влиянием поверхностного натяжения на границе раздела жидкостей струйки золя разбиваются на отдельные капли, которые принимают форму шариков определенных размеров. Время нахождения образовавшихся шариков в неводной среде должно быть достаточным для их затвердевания.
Установка с подвижным шариковым катализатором ( рис. 83) состоит из двух основных частей - нагревательно-фракционирующей и реакторной.
Из бункера реактора шариковый катализатор по напорному стояку 5 из штуцера 4 поступает в верхнее распределительное устройство 6, предназначенное для равномерного распределения катализатора в реакционном объеме. На патрубках под колпачками имеются отверстия, через которые пары продуктов реакции проходят в свободное от катализатора пространство и через штуцера 13 отводятся из реактора в ректификационную колонну. Катализатор, обтекая колпачки, поступает в переточные трубы 14 и по ним ссыпается в зону отпар-ки 15, куда через штуцер 16 подается перегретый водяной пар для удаления углеводородов с поверхности катализатора. Тарелка выравнивателя имеет 64 отверстия диаметром 108 мм. Они соединяются между собой по четыре, а затем с выводным катализаторопроводом. Выравниватель обеспечивает одинаковую по всему сечению скорость продвижения катализатора и тем самым равномерное отложение на нем кокса.
Для контроля качества шарикового катализатора, поступающего на установку, перед определением насыпного веса его отсеивают от мелочи и крупных шариков через сита с отверстиями диаметром 2.5 и 5 мм.
Установка с циркуляцией шарикового катализатора ( установка 43 - 102, рис. 30) состоит из двух основных узлов - нагревательно-фракционирующего и реакторного. В нагревательно-фракционирующей части происходит нагревание, испарение и смешение сырья с рециркулирующим каталитическим газойлем ( если работа проводится с рециркуляцией), разделение продуктов крекинга, включая конденсацию бензина и отделение жирного газа от нестабильного бензина. В реакторной части осуществляется каталитический крекинг и регенерация катализатора.
Запатентовано [167] производство окисноалюминиевого шарикового катализатора, применяемого в качестве носителя для платины. В многочисленных работах [122, 149, 183, 261] описаны различные методы осаждения платины на окнсноалюминиевый носитель.
Процессы с применением движущегося шарикового катализатора часто называют термофор-процессами, а с применением пылевидного катализатора в кипящем слое - флюид-процессами.
Регенерация и транспорт шарикового катализатора крекинга, Башкирское книжное изд.
В реакторах с шариковым катализатором основной опасностью является прорыв контактных газов из реактора в регенератор через транспортную систему. Эта опасность предотвращается пода-i чей инертного газа в участки, через которые контактный газ может проникнуть в регенератор, или другими способами.
В реакторах с шариковым катализатором основной ойа сностью является прорыв контактных газов из реактора в регенератор через транспортную систему. Эта опасность предотвращается подачей инертного газа на участии, ив - которых возможно проникновение контактного газа в регенератор, и поддерживанием на эти участках давления, несколько превышающего давление в регенераторе. Другой опасностью является образование мелкой пыли от истирания катализатора. От пыли избавляются при смене катализатора в системе.
В реакторах с шариковым катализатором основной опасностью является прорыв контактных газов из реактора в регенератор через транспортную систему. Эта опасность предотвращается подачей инертного газа на, участки, из которых возможно проникновение контактного газа в регенератор, и поддержанием на этих участках давления, несколько превышающего давление в регенераторе.
Узе. ч сборника парой. I -корпус реактора. 2 - труба для вывода паром.. 1 - переточные трубы для катализатора. 4-тарелка зоны сепарации. 5 - боковые перегородки. 6 - колокольчик. 7 - удерживающие планки. 8 - распорные планки. 9 штуцер для вывода ( азов реакции. Регенераторы установок с шариковым катализатором имеют квадратное сечение и по высоте состоят из нескольких зон, каждая из которых снабжена устройством для выжига кокса с отводом дымовых газов и змеевиками для охлаждения катализатора, прошедшего участок выжига. Монтаж регенератора производят крупными блоками, предварительно собираемыми на земле, на специальных горизонтальных стеллажах.
На установках с шариковым катализатором крекинг сырья и регенерация катализатора осуществляются в сплошном слое его. Процесс проходит в аппаратах шахтного типа, через которые непрерывным потоком сверху вниз движутся шарики катализатора диаметром 3 - 5 мм. В прямоточных реакторах катализатор и сырье контактируют, двигаясь прямотоком. Реакторный блок каждой установки состоит из реактора, регенератора и системы транспорта катализатора.

Регенераторы установок с шариковым катализатором имеют квадратное сечение и по высоте состоят из нескольких зон, каждая из которых снабжена устройством для выжига кокса с отводом дымовых газов и змеевиками для охлаждения катализатора, прошедшего участок выжига. Монтаж регенератора производят-крупными блоками, предварительно собираемыми на земле, на специальных горизонтальных стеллажах. Особенно тщательно следует производить строповку аппарата, для чего к его корпусу приваривают балки, сообщающие поднимаемому укрупненному блоку дополнительную жесткость.
Регенераторы установок с шариковым катализатором имеют квадратное сечение и по высоте состоят из нескольких зон, каждая из которых снабжена устройством для выжига кокса с отводом дымовых газов и змеевиками для охлаждения катализатора, прошедшего участок выжига. Монтаж регенератора производят крупными блоками, предварительно собираемыми на земле, на специальных горизонтальных стеллажах. Особенно тщательно следует производить строповку аппарата, для чего к его корпусу приваривают балки, сообщающие поднимаемому укрупненному блоку дополнительную жесткость.
Лабораторная установка с движущимся шариковым катализатором показана на рис. VIII. Следует подчеркнуть, что установка приведенных размеров пригодна только для изучения основных параметров процесса, но не дает возможности отработать конструкцию аппаратуры.
На первом предприятии вырабатывается шариковый катализатор крекинга ЦЕОКАР-3, а на втором микросферические катализаторы марок КМЦР-Д и КМЦР-НД. В целом же при производстве современных микросферических катализаторов крекинга объем образовавшихся минерализованных стоков составляет 5 - 70 м / т вырабатываемой товарной продукции.
Во взвешенном слое применяется износоустойчивый ванадиевый шариковый катализатор с диаметром частиц 0 75 - 1 5 мм вместо 4 - 5 мм в аппаратах с фильтрующим слоем. Благодаря этому рабочая поверхность катализатора увеличивается, диффузия реагентов в порах катализатора не лимитирует процесса, и он протекает в кинетической области. Производительность контактной массы увеличивается.
Во взвешенном слое применяется износоустойчивый ванадиевый шариковый катализатор с диаметром частиц 0 75 - 1 5 мм вместо 4 - 5 мм в аппаратах с фильтрующим слоем. Благодаря этому рабочая поверхность катализатора увеличивается, диффузия реагентов в порах катализатора не лимитирует процесс, и он протекает в кинетической области. Производительность контактной массы увеличивается.
Прокалочная печь для прокаливания шариковых катализаторов и адсорбентов представляет собой квадратную шахту из нержавеющей жароупорной стали ( рис. 35), разделенную на четыре зоны: предварительного подогрева, подогрева, прокаливания и охлаждения. Первая и последняя зоны имеют трубчатое устройство, обе средние ( подогрева и прокаливания) - полые.
Установка с подвижным слоем шарикового катализатора ( рис. 24) состоит из двух основных частей - нагревательно-фракционирующей и реакторной.
По экологической чистоте производства шариковых катализаторов знанихельно уступает технологии микросферических катализаторов.
Основная сложность при размоле шарикового катализатора или его крошки на порошкообразные катализатор и адсорбент состоит в том, чтобы, с одной стороны, получить при размоле экономически приемлемые выходы целевых фракций и с другой - оформить весь процесс фракционирования ( разделения на фракции) - с максимальной механизацией и соблюдением санитарных условий труда.
Сильно отличаются от производства шарикового катализатора способы получения микросферического катализатора путем распыла суспензии геля. В таких способах, распространенных за рубежом, образование алюмосиликата ведется постадийно. Сначала разложением рас-тгора силиката натрия ( жидкого стекла) серной кислотой получают суспензию гидроокиси кремния ( Si02), на которую затем высаживают из соответствующих солей гидроокись алюминия. Далее суспензию геля подвергают распылительной сушке. Затем гранулированный таким путем продукт промывают и вторично сушат. Способы этого типа разработаны также и в Советском Союзе.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11