Крекинг катализаторының дезбелсенділігі

268
тесіктердің бітелуімен, жанасу бетінің жойылуымен жəне т.б. нəти-
жесінде байқалады. Крекинг катализаторының химиялық дезбел-
сенділігінің төмендегідей себептері болады:
- шикізат қоспаларымен олардың адсорбциясының нəтижесінде 
белсенділіктің толық жойылуы;
- катализатордың реагент қатынасына байланысты улануы. 
Өзімен-өзі улану бетте жəне катализатор тесіктерінде көміртекті 
материалдың жиналуының нəтижесінде болады. Бұл жағдайда көп 
қолданылатын «кокс» терминінің мəні белгісіз, себебі бұл материалда 
немесе атомдық қатынасы 0,2 жақын, ал оның қасиеті катализатор 
түріне, шикізатқа процесті жүргізу жағдайына жəне буландыру 
əдісіне байланысты.
Коксты бөлу жөнінде оның түзілу тетігіне негізделген бірнеше жік-
теулер бар. Төменде жіктеудің мүмкін болған түрінің біреуі беріледі:
1) шикізаттың ауыр ұшпайтын фракциясын дегидрлеуден 
түзілген кокс, шығымы: 5%(масс.);
2) шикізаттың катализатор бетіне металдың əсерімен отырған 
кокс, шығымы: 30% (масс.);
3) катализатор тесіктерінде қалған кокс, шығымы: 20% (масс.);
4) каталитикалық крекинг процесінің нəтижесінде түзілген кокс, 
шығымы: 45% (масс.)
Келтірілген жіктеу кокстың бір-біріне айырмашылығын айқындай 
алмайды, ол тек қана олардың жалпы қасиеттерін көрсетеді. Кокстың 
басым бөлігі негізгі реакция нəтижесінде емес, оның басқа жолмен 
түзілу мүмкіндігі осы түрлерінен көрінеді. Шикізаттың ауырлай 
түсуімен асфальтендер (кокстенуші) жəне буланбайтын фракциялар 
есебінен түзілуші кокс үлесі өседі. 
Ауыр металдардың пассивтелуі. 
Крекинг катализаторларына түсе 
отырып, жанармайдың шығымын төмендететін, газдарда кокс түзілу 
мен сутектің мөлшерін кемітетін, никель мен ванадий үлкен теріс 
əсерін тигізеді. Олар каталитикалық улар болып табылады. Ванадий 
оксидтері (əсіресе, оның пентаоксиді) эвтетиканың түзілуімен (бас-
қа қатты фазалармен тепе-теңдікте болатын жəне салыстырмалы 
түрде төмен температураларда балқитын балқыма) сирек кездесетін 
металдардың катиондарымен əрекеттесе алады. Одан басқа, су 
буының қатысында ванадий пентаоксиді күшті ванадий қышқылына 
[VО(ОН)
3
] айналады. Ванадийдің дезбелсенді əсері цеолитте 

269
натрий катионы қатысында күшейеді. Никель жоғары гидрлейтін-
дегидрлейтін белсенділікке ие бола отырып, кокстің жəне сутектің 
түзілуімен өтетін реакцияларды катализдейді. Жетілдірілген беті бар 
матрицаны қолдану ауыр металдардың зиянды əсерін əлсіздейтін 
əдістердің бірі болып табылады, бірақ бұл жағдайда ол никель үшін 
жақсы тасымалдаушы болады.
Ванадийдің никельден өзгешелігі – катализаторды ол жоғары 
дəрежеде активсіздендіреді, əдетте ванадийдің 0,2%-ы катализаторда 
жиналғанның өзінде оның тепе-теңдік активтігі 2 есеге азаяды, ал 
0,4% жиналғанда 6-10 есеге кемиді. Масс-спектроскопия əдісімен 
жүргізілген зерттеулер нəтижелері ванадий катализатор бөлшектері-
нің көлденең қиылыстарында орналасатынын көрсетеді. 
Төменгі валентті ванадий оксидтерінің балқу температуралары 
жоғары, сондықтан ванадийдың төменгі валенттігін ұстап тұру 
цео 
литтің бұзылуын азайтуы мүмкін. Ванадийдың валенттігін 
төмендетудің бірден бір жолы – катализатордағы кокс мөлшерін 
көбейту. Бұл тəсіл ФКК қондырғысының екі сатылы регенераторында 
катализаторды қорғау үшін пайдаланылуда.
Бұл катализаторларды су буы ауасында қатты қыздырудан 
шикізаттың ауысу дəрежесі 76%-дан 40%-ға дейін төмендейді. Құ-
рамында 5000 мг/кг ванадий бар Y цеолиттің СКЭ түрі су буының 
қатысуымен толық бұзылады, ал оның жанасу беті 4 м
2
/г дейін 
кемиді. Осыған ұқсас нəтиже ультратұрақты цеолитке де алынды, 
СКЭ ванадатының түзілуі, құрамының бұзылуынан кейін де мүмкін. 
Ванадийдың активсіздендіруін азайту мақсатында катализаторға 
қоспа қосу ванадий мен күшті əрекеттесетін, мысалы, сілтілік жер 
металдардың оксидтері ұсынылуда.
Қазіргі таңда сурьма, таллий, қалайы, висмут, марганец қосы-
лыстарымен ауыр металдарды пассивтеу кең таралған. Ауыр 
металдардың жоғарыда айтылған қосылыстармен əрекеттесуі нəти-
жесінде никель мен ванадийді «қақпанға кіргізетін» ауыр балқымалар 
түзіледі. Пассиваторды катализаторға оның модификациясы кезінде 
аз мөлшерде енгізеді (2%-ға дейін). Одан басқа, ол «айналып 
жүрген» катализаторға жеке қатты қоспа ретінде қосылуы мүмкін. 
Ауыр металдардың пассиваторларын қолдануы екі деңгейлік 
катализатордың регенерациясына өтуінің жиынтығымен кейбір 
шетелдік фирмаларға каталитикалық крекингтің қондырғысының 

270
шикізаты ретінде мазутты қолдануға мүмкіншілік береді. Бірақ 
ауыр 
лаған жəне қалдық шикі 
затты өндіру катализаторларда ауыр 
ме телдардың жиналуына жəне осының салдарынан, оның белсен ді-
лігінің жəне селективтілігінің жоғалуына əкеледі. Сондықтан про-
цесте айналып жүрген катализаторлардың бұл қасиеттерін сақ 
тап 
қалу үшін оның бір бөлігі қайталанбалы түрде жүйеден шығары ла ды, 
ал оның орнына жаңа катализатордың бөлігі енгізіледі. Бұл про цесс 
барысында қалдық шикізатты қолданғанда ауысатын катализа тор дың 
мөлшері қомақты түрде артады.

жүктеу/скачать 7,49 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: