Улучшение качества всесезонного масла
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
лементарной серы, а затем пропускании через этот слой сернистого дистиллята при определенных температуре и давлении. Таким образом, предлагаемый способ по сравнении со способом осернения только сернистым сырьем обеспечивает высокую активность катализаторов (степень обессеривания до 92%) и получение стабильного гидрогенизата на начальной стадии их эксплуатации при температурах на 20-30 єС ниже (340-350 єС). Снижение начальной температуры гидроочистки способствует увеличению продолжительности цикла реакции и межрегенерационного периода эксплуатации катализатора.
3.1.2 Селективность катализатора
Промышленные катализаторы обладают весьма высокой избирательностью. В присутствии Al-Co-Mo-катализатора реакции разрыва связей C-C или насыщения ароматических колец практически не протекают. Однако этот катализатор высокоактивен в реакциях разрыва связей C-S и обладает высокой термической стойкостью. Он достаточно активен в реакциях насыщения непредельных соединений, разрыва связей C-N, C-O и практически пригоден для гидроочистки любых нефтяных фракций.
Al-Ni-Mo-катализатор значительно более активен в реакциях насыщения ароматических углеводородов, гидрирования азотистых и сернистых соединений и менее активен в реакциях насыщения непредельных соединений.
Согласно цели проектирования наиболее подходящим является Al-Co-Mo-катализатор с добавками NiO, обеспечивающий гидрогенолиз S-, O-, N-содержащих веществ с одновременным гидрированием тиофеновых и пиррольных колец.
3.1.3 Прочность и износоустойчивость катализатора
Сделаем предварительный выбор катализатора, на основании уже проведенного анализа.
Для достижения цели проектирования должен быть выбран Al-Ni-Mo-катализатор с добавкой оксида кобальта, с малым соотношением MoO3:NiO, с малыми гранулами шарообразной формы и осерненный комбинированным способом.
Пока всем этим требованиям отвечает катализатор марки ГКД-202. Выясним вопрос о его прочностных свойствах.
В середине 60-х годов во ВНИИ НП была разработана технология получения цеолитсодержащих алюмоникельмолибденовых композиций для процессов гидроочистки нефтяных фракций, на основании которых созданы катализаторы ГК-35, ГКД-202, ГКД-205 и ГКД-202П [21]. В таблице 3.3. представлены основные физико-химические характеристики цеолитсодержащих катализаторов с сравнении с другими промышленными каталитическими системами.
Таблица 3.3. Основные физико-химические характеристики обычных и цеолитных катализаторов
ПоказателиОбычныеЦеолитныеАКМАНМСГО-117ГК-35ГКД-202ГКД-205ГК-202ПГКД-300Насыпная плотность, кг/м3670670830800720750620630Диаметр гранул, мм4-54-54-53,5-51,6-3,51,7-3,51,5-3,52-3,7Индекс прочности, Н/мм1111121822232524Содержание, % (масс.) NiO CoO MoO3 - 4,5 12,5 4-5 - 12,5 9 - 19 8 - 17 4 0,5 12,5 4,5 - 12,5 - 3,0 8,5 3 - 9,0Удельная поверхность, м2/г200200190247236240235215Межрегенерационный период эксплуатации, мес1211112124363636
Как видно, структурные характеристики цеолитсодержащих композиций обеспечивают повышенную прочность их гранул, а следовательно, уменьшение перепада давления при эксплуатации благодаря меньшему образованию пыли и крошки при растрескивании гранул.
Среди цеолитных Al-Ni-Mo-катализаторов с ГКД-202 по прочности конкурируют катализаторы ГКД-205 и ГКД-300, однако оценивая удельную поверхность этих катализаторов ГКД-300 обладает меньшей удельной поверхностью, чем ГКД-202. Таким образом, остается сделать выбор между катализаторами ГКД-202 и ГКД-205.
3.1.4 Срок службы и период регенерации катализатора
Срок службы и период регенерации катализатора зависит прежде всего от типа катализатора, способа его загрузки, условий проведения процесса гидроочистки и от чистоты очищаемого сырья.
Цеолитный компонент способствует снижению начальной температуры процесса и увеличению межрегенерационного периода эксплуатации катализатора с 11-12 до 21-36 мес.
Останавливаясь на выборе между ГКД-202 и ГКД-205 второй обладает гораздо большим периодом регенерации (см. табл. 3.3.), но он не содержит кобальта, который высокоактивен в реакциях как гидрогенолиза, так и гидрирования непредельных соединений, присутствие которых в гидравлических маслах недопустимо. Срок службы и период регенерации цеолитного катализатора во многом зависти и от способа его загрузки.
Время пробега установки ограниченно из-за забивки реакторов. Поэтому во многих реакторах предусмотрены корзины для отложений и верхний слой насадки. На отечественных промышленных установках гидроочистки для защиты катализатора используют фарфоровые шары различного диаметра [24]. Использование взамен фарфоровых шаров форконтакта ФОР-1 в качестве защитного слоя, представляющего собой полые фарфоровые цилиндры размером 155 мм, позволило снизить попадание механических примесей на внешнюю поверхность катализатора гидроочистки, улучшилось распределение сырьевого потока по объему реактора, а также на 20-25 % снизился перепад давления по высоте реактора. Замена фарфоровых шаров на форконтакт обеспечила более стабильную работу катализатора и увеличение межрегенерационного периода его эксплуатации [24].
Данные о влиянии температуры на срок службы катализатора при гидроочистке дизельных фракций приведены на рис. 3.3 [22].
Рис. 3.3. Влияние температуры на срок службы цеолитного катализатора при гидроочистке дизельных фракций. R - регенерация.
Как видно из рис. 3.4 для увеличения срока службы катализатора необходимо все время повышать температуру процесса. Регенерация катализатора восстанавливает его активность