РЕГЕНЕРАЦИЯ ЦЕОЛИТСОДЕРЖАЩИХ КАТАЛИЗАТОРОВ
ОБЛАГОРАЖИВАНИЯ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ
(The regeneration of zeoliNe catalysts of refining
the hydrocarbonic raw materials)
(научные руководители доцент С, м. н.с. )
КубГТУ
В работе исследовались дезактивированные цеолитсодержащие катализаторы облагораживания прямогонных бензиновых фракций, модифицированные ионами Fe3+ и Mn2+. Целью работы является определение закономерностей регенерации цеолитсодержащих катализаторов облагораживания низкооктановых бензиновых фракций в зависимости от силикатного модуля используемого цеолита, состава и количества модифицирующей добавки.
Объекты исследований - цеолиты семейства пентасил с содержанием модифицирующих металлов (Fe и Mn) от 0,2 до 0,5 % масс. и силикатными модулями 35, 60 и 93. Образцы катализаторов регенерировали азотно-кислородной смесью на лабораторной установке со стационарным слоем катализатора. Анализ газов регенерации проводили хроматографическим, коксовых отложений - дериватографическим методами.
В ходе исследований обнаружено, что наибольшее воздействие на скорость регенерации оказывает нанесение ионов железа, в то время как ионы марганца замедляли процесс выгорания коксовых отложений с поверхности катализаторов. Одновременное нанесение обоих этих металлов способствует снижению скорости выгорания коксовых отложений, а в составе отходящих с установки газов возрастает доля продукта неполного окисления – угарного газа. Итоговая таблица с данными по регенерации для исследованных контактов приведена ниже.
Таблица 1 – Основные свойства исследованных контактов в процессе регенерации
Катализатор | Силикатный модуль | Содержание добавки, % масс. | Время регенерации, мин | количество кокса, % |
H ЦВК | 60 | - | 300 | 7,46 |
Fe ЦВК | 35 | 0,5 | 425 | 0,17 |
Fe ЦВК | 35 | 0,2 | 200 | 0,32 |
Fe ЦВК | 93 | 290 | 2,63 | |
Mn ЦВК | 35 | 875 | не опр. | |
Mn ЦВК | 93 | 220 | 8,26 | |
Fe Mn ЦВК | 35 | 475 | 3,74 | |
Fe Mn ЦВК | 35 | 840 | 13,2 | |
Fe Mn ЦВК | 35 | 440 | 2,19 |
По результатам исследований можно сделать следующие выводы:
- продолжительность регенерации исследуемых контактов уменьшается с увеличением силикатного модуля, что можно объяснить возрастанием кислотности поверхности и, как следствие, увеличением активности катализатора;
- при исследовании серии катализаторов с содержанием железа в количестве 0,2 % масс. и силикатным модулем 35 и 93 обнаружили, что с повышением силикатного модуля в начальный период времени высокомодульные образцы проявляют повышенную активность. Однако с течением времени они достаточно быстро закоксовываются из-за преимущественного протекания реакции ароматизации и конденсации. Следовательно, в промышленных условиях предпочтительнее использовать образец катализатора с невысоким силикатным модулем (35), который позволяет получать в течение длительного времени катализат с хорошими экологическими характеристиками и октановым числом не ниже 76 пунктом по моторному методу. Такой образец легче подвергается регенерации и в целом экономичнее предыдущих. В составе газов регенерации данного образца преобладает СО2 с небольшой примесью СО;
- были исследованы два образца с содержанием 0,2 % марганца и силикатным модулем 35 и 93. Если в первом случае сравнение с аналогичным образцом, содержащим железо, некорректно из-за отсутствия данных по количеству кокса, то для образца с силикатным модулем 93 заметно, что MnЦВК восстановил активность быстрее, несмотря на большее количество кокса. Однако, как показывает анализ отходящих из регенератора газов, в данном случае имеет место неполное окисление коксовых отложений, приводящее к образованию исключительно угарного газа, в количестве до 1,4 % масс. Этот факт не позволяет рекомендовать данный образец для использования в промышленности из-за его сомнительной экологической приемлемости;
- при совместном использовании двух модифицирующих агентов прослеживается некоторое увеличение продолжительности регенерации по сравнению с их аналогами, содержащими один модификатор. Состав газов регенерации коррелирует с данными, полученными на образцах, модифицированных ионами железа. Можно говорить о замедлении в присутствии железа процессов неполного окисления, и, напротив, их ускорении в присутствии марганца;
- таким образом, с точки зрения малоотходности процесса облагораживания низкооктанового углеводородного сырья в ходе регенерации отработанных каталитических образцов лучше предпочтительнее оказываются контакты на основе цеолитов семейства пентасил, содержащие ионы железа в количестве до 0,2% масс. включительно.
НИР выполнена в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на годы.
РЕГЕНЕРАЦИЯ ЦЕОЛИТСОДЕРЖАЩИХ КАТАЛИЗАТОРОВ
ОБЛАГОРАЖИВАНИЯ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ
(The regeneration of zeoliNe catalysts of refining
the hydrocarbonic raw materials)
(научные руководители доцент С, м. н.с. )
КубГТУ
В работе исследовались дезактивированные цеолитсодержащие катализаторы облагораживания прямогонных бензиновых фракций, модифицированные Fe3+ и Mn2+. Цель работы - определение закономерностей регенерации цеолитсодержащих катализаторов облагораживания низкооктановых бензиновых фракций в зависимости от силикатного модуля используемого цеолита, состава и количества модифицирующей добавки.
Объекты исследований - цеолиты семейства пентасил с содержанием модифицирующих металлов (Fe и Mn) от 0,2 до 0,5 % масс. и силикатными модулями 35, 60 и 93. Образцы катализаторов регенерировали азотно-кислородной смесью на лабораторной установке со стационарным слоем катализатора. Анализ газов регенерации проводили хроматографическим, коксовых отложений - дериватографическим методами.
В ходе исследований обнаружено, что наибольшее воздействие на скорость регенерации оказывает нанесение ионов железа, в то время как ионы марганца замедляли процесс выгорания коксовых отложений с поверхности катализаторов. Одновременное нанесение обоих этих металлов способствует снижению скорости выгорания коксовых отложений, а в составе отходящих с установки газов возрастает доля продукта неполного окисления – угарного газа.
Вероятнее всего повышение содержания модифицирующей добавки способствует, увеличивая общую конверсию пропускаемого сырья, дезактивации катализатора конденсированными коксовыми отложениями. Причем использование различных металлов (железа и марганца по 0,2 % масс.) снижает скорость регенерации больше, чем нанесение железа в количестве 0,5 % масс. В последнем случае образец достаточно быстро дезактивируется, однако структура коксовых отложений отличается большой рыхлостью, что способствует его ускоренной регенерации. Что касается сопоставления данных по регенерации катализаторов с различными силикатными модулями, то прямой зависимости здесь не обнаружено. Наиболее высока скорость восстановления свойств у образца с силикатным модулем 35, более высокомодульные катализаторы показали очень близкие результаты.
Таким образом, среди трех сопоставлявшихся параметров регенерации – силикатного модуля используемого цеолита, количества и состава модифицирующей добавки – наибольшее влияние на скорость и глубину процесса регенерации оказал последний аспект.
ЗАЯВКА УЧАСТНИКА КОНФЕРЕНЦИИ
«Нефть и газ - 2010»
1. Фамилия, имя, отчество* | |
2. Ф. И.О. научного руководителя, ученая степень (например, д. т.н.), звание (например, профессор) * | – м. н.с. КубГТУ; - доцент КубГТУ |
3. Фамилии соавторов доклада | |
4. Ф. И.О. научного руководителя соавторов, ученая степень, звание | |
5. Название вуза* | Кубанский государственный технологический университет |
6. Название факультета* | Институт нефти, газа, энергетики и безопасности (при КубГТУ) |
7. Группа* | 05-Х-ХТ2 |
8. Название секции* | Химические технологии и экология в нефтяной и газовой промышленности |
9. Название доклада* | Регенерация цеолитсодержащих катализаторов облагораживания углеводородного сырья |
10. Контактный e-mail* | *****@***ru |
11. Контактный телефон* | ; 8(8 |
12. Хотите ли Вы получать на e-mail рассылку о текущих конференциях и открытых семинарах, проводимых СНО РГУ нефти и газа? | Да |
*обязательно для заполнения
ЗАЯВКА УЧАСТНИКА КОНФЕРЕНЦИИ
1. Фамилия, имя, отчество:
Институт нефти, газа, энергетики и безопасности (при КубГТУ), 5 курс, 240403 - Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов
3. Название, адрес, контактный телефон организации, вуза:
Кубанский государственный технологический университет, г. Краснодар, Московская, 2
4. Название доклада: Регенерация цеолитсодержащих катализаторов облагораживания углеводородного сырья
5. Название секции: Химические технологии и экология в нефтяной и газовой промышленности
6. Фамилии соавторов доклада (дополнительно указать Ф. И.О. научного руководителя, должность, ученая степень, звание)
Научные руководители: м. н.с. КубГТУ ; доцент КубГТУ .
7. Необходимость бронирования мест в гостинице (да или нет): нет
8. Технические средства, необходимые для демонстрации доклада
компьютер, видеопроектор
Дата заполнения________________________
Подпись_______________________________
