Характеристика и свойства катализаторов.

Катализаторы риформинга обычно обладают двумя функциями: кислотной и дегидрирующей.В качестве катализаторов обычно используют платину на окиси алюминия. Кислотные свойства катализатора определяют его крекирующую и изомеризующую активность. Кислотность имеет особенно большое влияние при переработке сырья с большим содержанием парафиновых углеводородов: инициирование кислотными катализаторами реакций гидрокрекинга парафинов и изомеризации пятичленных нафтенов в шестичленные с последующей их дегидрогенизацией и дегидроциклизацией (в результате дегидрирующей способности катализа-тора) ведет к образованию ароматических углеводородов. Платиновый компонент катализатора обладает дегидрирующей функцией. Он ускоряет реакции гидрирования и дегидрирования и, следовательно, способствует образованию ароматических углеводородов и непрерывному гидрированию и удалению промежуточных продуктов, способствующих коксообразованию. Содержание платины обычно составляет 0,3—0,65 вес.%; при снижении этой величины уменьшается устойчивость катализатора против ядов. Но и чрезмерное содержание металла нежелательно: при повышении концентрации платины усиливаются реакции деметилирования и расщепления нафтеновых углеводородов. Другим фактором, ограничивающим содержание платины в катализаторе, является ее высокая стоимость. Таким образом, кислотная функция катализатора необходима для протекания реакций гидрокрекинга и изомеризации, а дегидрирующая— для процессов дегидрирования. Сочетание этих двух функций определяет качество бифункционального катализатора риформинга.

Катализаторы риформинга должны обладать высокой активностью в реакциях ароматизации; достаточной активностью в реакциях изомеризации парафинов; умеренной или низкой активностью в реакциях гидрокрекинга; высокой селективностью (показателем которой может служить выход риформата при заданном октановом числе или заданном выходе ароматических углеводородов); высокой активностью гидрирования продуктов уплотнения; термической устойчивостью и возможностью восстановления активности путем регенерации непосредственно в реакторах; устойчивостью к действию сернистых и азотистых соединений, кислорода, влаги, солей тяжелых металлов и других примесей; стабильностью (способностью сохранять первоначальную активность в течение продолжительного срока работы); невысокой стоимостью.

Следует отметить, что каждый катализатор эффективен в определенном интервале технологических режимов по температуре и давлению, скорости подачи сырья и кратности циркуляции водрод/углеводороды, а также содержанию хлора и воды, как астехиометрических компонентов. За пределами этого интервала эффективность снижается, что приводит к уменьшению глубины риформирования. Численные значения показателей технологического режима этого интервала изменяются в течение рабочего цикла и общего срока службы катализатора. Кроме того, при эксплуатации бифункционального катализатора большое значение имеет поддержание сбалансированности кислотной и металлической активности, которая определяется технологическим режимом и степенью закоксовывания катализатора. Присутствие в катализаторе избыточного, не связанного с платиной рения в несбалансировнных Pt_контактах, уменьшает стоимость катализатора и снижает кокосообразование на его поверхности. Формирование активных центров при оксихлорировнии, которое протекает через образование и распад промежуточных активированных комплексов, содержащих хлор, требуется различное количество хлора и кислорода для сбалансированных и несбалансированных катализаторов.Объем выпуска и качество продуктов НПЗ определяющим образом зависит от эффективности стадии каталитической переработки. По результатам многолетних исследований можно сделать вывод о том, что катализаторы нового поколения (ПР_71) удовлетворяют требованиям современной нефтепере-работки. При этом, использование высокорениевых катализаторов существенно повышают требования к условиям эксплуатации в течение рабочего цикла и регенерации.Следует отметить, что наибольшей надежностью в эксплуатации обладают сбалансированные по Pt и Re катализаторы. В то время как высокорениевые Pt_контакты позволяют снизить коксообразование при условии поддержания величины оптимальной активности, которая растет из условия равновесия скорости реакции коксообразования и гидрирования коксогенных структур.

Исследования показали, что катализатор ПР-71 обладает высокой активностью и селективностью. О стабильности катализатора можно судить по изменению констант скоростей целевых реакций, т.е. ароматизации и изомеризации. Степень ароматизации при 480 оС сырья на катализаторе ПР-71 выше, чем на КР-110 на 1,7 %.

Дата добавления: 2015-09-05