А. Т. Сағынаев МҰнай мен газдың физикасы және химиясы
жүктеу/скачать 6,98 Mb. Pdf көрінісі
|
S4
| 11.8.1.
Катализдік крекингтің катализаторлары Катализдік крекинг реакциялары катализатор беткейінде жүреді. Реакциялар бағыты қатализатордың шикізаттың қасиеттерінен және крекинг жағдайынан тәуелді. Крекинг нәтижесінде катализатордың бетінде кокс пайда болады, сондықтан коксты күйдіру арқылы катализаторды жиі-жиі регенерациялау керек. Катализдік крекингте құрамында шамамен 10-25% Al 2 O 3 , 80-75% SiO 2 , су және қоспа түрінде Fe 2 O 3 , MgO, CaO, Na 2 O бар табиғи аморфты және жасанды алюмосиликатты катализаторларды қолданады. Өндірісте алюмосиликатты белсендірілген табиғи саздарды және синтез арқылы алынған диаметрі 0,04-0,06 мм ұнтақ түріндегі және мөлшері 3-6 мм сфералық алюмосиликатты катализаторларды қолданады. Катализдік крекинг қондырғыларында төмендегідей алюмосиликатты катализаторларды қолданады: 1. Синтетикалық шаң типтес катализаторлар (мөлшері 1-150 мк). 2. Табиғи саздарды (бентониттер, боксидтер т.б.) қышқылдық және термиялық өңдеу арқылы дайындалған микросфералық немесе шаң тәрізді катализаторлар. 3. Микросфералық қалыпқа келтірілген синтетикалық катализатор (мөлшері 10-150 мк). Шаң типтес катализатормен салыстырғанда бұл катализатордың беріктілігі жоғары және шығыны азғантай. 4. Диаметрі 3-6 мм домалақ шыны тәрізді синтетикалық катализатор. 164 5. Бөлшектері 3-4 мм қисық цилиндр тәрізді табиғи және синтетикалық катализаторлар. Олардың беріктілігі төмен, көбіне қозғалмайтын катализатор қондырғыларында пайдаланады. Осы катализаторлардың бәрі аморфты. 6. Құрамында хром оксиді (регенерацияның жақсы өтуіне себепті) және сирек кездесетін металдардың оксидтері (катализатордың талғамдылығын жақсартады және бензиннің шығымын арттырады) бар синтетикалық кристаллды цеолитті катализаторлар. Цеолиттердің механикалық беріктігі шамалы және таза күйінде өндірістік катализатор ретінде қолданылмайды. Көбіне олар беріктілігі жоғары аморфты алюмосиликатты матрицаға 5-10 % мөлшерінде енгізіледі. Цеолитті катализаторларды қолдану бензинің шығымын 45-47 пайызға арттырады және бұл кезде процестің басқа көрсеткіштері төмендемейді. Цеолитті катализаторлар улардың және жоғары температураның әсеріне тұрақты болады. 500-800 о С температурада масса алмасу және жылу алмасу режимінде, катализатордың қозғалмалы немесе псевдосұйық қабаты бар аппараттарда жұмыс жасайтын заманауи ірі тоннажды катализдік крекинг катализаторлары жоғары белсенділігі, талғамдылығы және термотұрақтылығымен қатар, регенерациялық, механикалық және басқа эксплуатациялық қасиеттерге сәйкес келетін талаптарды қанағаттандыруы керек. Осыған байланысты, өндірістік крекинг катализаторлары күрделі көп компонентті жүйе болып табылады, олар матрицадан (тасымалдағыш), активті компонент – цеолиттен, активті және активсіз қосымшалардан тұрады. Матрица әрі белсенді компонент – цеолит және қосымшалар енгізілген тасымалдағыштың – беткейдің, әрі жоғары молекулалы мұнай шикізатын алдын-ала крекинглейтін әлсіз қышқылдық катализатордың функциясын атқарады. Матрица материалы ретінде меншікті беткейі жоғары және крекингленетін шикізаттың ірі молекуласына сәйкес келетін кеуекті құрлысы бар синтетикалық аморфты алюмосиликат қолданылады. Өндірістік аморфты алюмосиликаттардың құрамына әдетте 6-30 массалық % алюминий оксиді кіреді. Аморфты алюмосиликаттардың ион алмастырғыш қасиеті болады, катализдік белсенділік беру үшін оларды ерітіндісімен өңдейді. Кептірілген және қақталған аморфты алюмосиликаттар протонды және апротонды қышқылдылық көрсетеді. Қақтау температурасын жоғары көтерген сайын протондық қышқылдық орталықтар апротонды қасиетке ие болады. Крекинг катализаторының белсенді компонентіне цеолит жатады. Цеолиттер (гректің сөзінен цео – кайнаған, литос – тас) үш деңгейлі кристалды құрылысы бар алюмосиликаттар. Барлық цеолиттердің кемшілігі олардың механикалық беріктілігінің төмендігінде, сондықтан оларды өндірісте катализатор ретінде қолданбайды. Әдетте оларды катализатордың матрицасына 10-20 массалық % мөлшерінде енгізеді. 165 Көмекші қосымшалар цеолитті-алюмосиликатты катализаторларға (ЦАК) кейбір арнайы физика-химиялық және механикалық қасиеттер береді. Көмекші қосымшаларсыз ЦАК заманауи өндірістік крекинг катализаторларына қойылатын талаптарды толықтай қанағаттандыра алмайды. Мысалы, матрица мен цеолит тек қана қышқылдық қасиет көрсетеді, ал кокстелген катализаторды регенерациялау үшін тотығу- тотықсыздану реакцияларын катализдейтін металдық орталықтардың болуы керек. Заманауи катализдік крекинг процестері ЦАК үйкеліске төзімді, механикалық берік, қозғалғыш, шикізаттың уларына төзімді және атмосфераға жіберілетін газдардың экологиялық тазалығын қамтамасыз ететін қасиеттерді талап етеді жүктеу/скачать 6,98 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|