钒使催化剂中毒的主要影响因素是什么?
正确答案:
(1)平衡催化剂上钒的浓度。平衡催化剂上钒的浓度愈大,催化剂的中毒也愈严重。随着平衡催化剂上钒浓度的增加,催化剂的中毒呈指数规律增大。但是,当钒达到一定的浓度时,它的负面影响却变化不大。通常,平衡催化剂上钒浓度在2000ug/g以下时,危害不太严重。但是,由于具体条件不同,有的装置可允许钒含量达千分之几,有的则较低。
(2)再生器燃烧方式。钒的流动性直接影响到催化剂的活性。催化剂再生时,采用CO完全燃烧方式会增大钒的流动性,使钒在整个催化剂床层上重新分布,从而使新鲜催化剂一起受到污染,活性降低。因为大部分催化活性来源于新鲜催化剂。为了缓解这一影响,当处理高钒、高残炭催化裂化原料时,应选择CO部分燃烧方式。在没有多余氧的存在下,钒的流动性显著降低,从而可防止新鲜催化剂过早失活。对于一定的重金属含量,催化剂达到平衡时可保持较高活性。工业操作数据表明,C0部分燃烧可使催化剂保持比完全燃烧方式时更高的活性,尤其是在催化剂上的钒含量大于2000pμg/g的条件下。贫氧的单段再生器可有效地降低钒酸的形成。从钒流动的观点看,单段CO部分燃烧再生器比单段CO完全燃烧再生器效果好。若选择单段CO完全燃烧操作方式,有必要加设一台催化剂冷却器,把催化剂床层温度控制在704℃以下,以抑制钒酸的形成。
(3)再生器温度。V205在690℃下熔化。如果再生器温度超过了钒氧化物的熔点,会增强钒的流动性,使得钒占据更多的催化剂活性中心。当再生器平均密相床操作温度接近690℃时,床层内催化剂颗粒之间的温度将超过690℃。另外,较高的再生器温度也会增加沸石的水热失活速率。目前一般都偏向选择较高的再生器温度和CO完全燃烧再生方式,这样就加大了处理高钒含量原料的难度。
(4)催化剂类型。许多催化剂在设计时就考虑到了钒的危害,使其具有一定的抗钒性。沸石的类型和数量、稀土金属含量、铝含量以及载体的设计等都会影响催化剂的抗钒性。
(5)钠。新鲜催化剂中的钠会影响沸石的水热稳定性。另外,原料中的钠对催化剂也有毒性,像钒一样破坏催化剂的活性。当原料中的钠与钒结合起来时,会急剧加大对催化剂的危害。这主要是因为钠和钒作用形成各种型式的低熔点钒酸钠,从而加大了钒的流动性。二者的协同作用加大了对沸石的水热破坏。炼油厂为防止原油蒸馏塔顶因氯化物造成严重腐蚀,往往在单级脱盐罐下游加人NaOH,使其形成NaCl结晶,并与常压渣油一同排出,从而增加了钠的浓度。
(6)水蒸气。水蒸气与V205反应形成挥发性的钒酸VO(OH)3,使新补充的催化剂迅速失活。水蒸气的来源有两种,一种是由焦炭中氢的燃烧产生,另一种是由催化剂的汽提过程带入。其中,氢燃烧释放出来的热量导致催化剂内的温度极高,使催化剂进一步遭到破坏,甚至导致催化剂颗粒烧结。
(7)催化剂上的炭。通常,沉积在催化剂上的炭会暂时封锁催化剂活性中心,并降低其活性。催化剂上的炭含量高,将对产品产率不利。另一方面,催化剂表面少量的炭(0.15%一0.20%)不会引起明显的孔封闭,并且有助于缓和重金属造成的危害。
(8)催化剂的补充速率。原料中钒含量较高是导致催化剂的补充速率高的主要原因之一。催化剂的补充速率高(每天3%催化剂床层藏量),可降低催化剂上的重金属浓度,控制由此造成的危害。催化剂的补充速率越大,钒全部氧化并且从催化剂颗粒表面上迁移的时间越短。在给定钒含量的条件下,催化剂的补充速率与氢产率之间有很强的关联性。
(2)再生器燃烧方式。钒的流动性直接影响到催化剂的活性。催化剂再生时,采用CO完全燃烧方式会增大钒的流动性,使钒在整个催化剂床层上重新分布,从而使新鲜催化剂一起受到污染,活性降低。因为大部分催化活性来源于新鲜催化剂。为了缓解这一影响,当处理高钒、高残炭催化裂化原料时,应选择CO部分燃烧方式。在没有多余氧的存在下,钒的流动性显著降低,从而可防止新鲜催化剂过早失活。对于一定的重金属含量,催化剂达到平衡时可保持较高活性。工业操作数据表明,C0部分燃烧可使催化剂保持比完全燃烧方式时更高的活性,尤其是在催化剂上的钒含量大于2000pμg/g的条件下。贫氧的单段再生器可有效地降低钒酸的形成。从钒流动的观点看,单段CO部分燃烧再生器比单段CO完全燃烧再生器效果好。若选择单段CO完全燃烧操作方式,有必要加设一台催化剂冷却器,把催化剂床层温度控制在704℃以下,以抑制钒酸的形成。
(3)再生器温度。V205在690℃下熔化。如果再生器温度超过了钒氧化物的熔点,会增强钒的流动性,使得钒占据更多的催化剂活性中心。当再生器平均密相床操作温度接近690℃时,床层内催化剂颗粒之间的温度将超过690℃。另外,较高的再生器温度也会增加沸石的水热失活速率。目前一般都偏向选择较高的再生器温度和CO完全燃烧再生方式,这样就加大了处理高钒含量原料的难度。
(4)催化剂类型。许多催化剂在设计时就考虑到了钒的危害,使其具有一定的抗钒性。沸石的类型和数量、稀土金属含量、铝含量以及载体的设计等都会影响催化剂的抗钒性。
(5)钠。新鲜催化剂中的钠会影响沸石的水热稳定性。另外,原料中的钠对催化剂也有毒性,像钒一样破坏催化剂的活性。当原料中的钠与钒结合起来时,会急剧加大对催化剂的危害。这主要是因为钠和钒作用形成各种型式的低熔点钒酸钠,从而加大了钒的流动性。二者的协同作用加大了对沸石的水热破坏。炼油厂为防止原油蒸馏塔顶因氯化物造成严重腐蚀,往往在单级脱盐罐下游加人NaOH,使其形成NaCl结晶,并与常压渣油一同排出,从而增加了钠的浓度。
(6)水蒸气。水蒸气与V205反应形成挥发性的钒酸VO(OH)3,使新补充的催化剂迅速失活。水蒸气的来源有两种,一种是由焦炭中氢的燃烧产生,另一种是由催化剂的汽提过程带入。其中,氢燃烧释放出来的热量导致催化剂内的温度极高,使催化剂进一步遭到破坏,甚至导致催化剂颗粒烧结。
(7)催化剂上的炭。通常,沉积在催化剂上的炭会暂时封锁催化剂活性中心,并降低其活性。催化剂上的炭含量高,将对产品产率不利。另一方面,催化剂表面少量的炭(0.15%一0.20%)不会引起明显的孔封闭,并且有助于缓和重金属造成的危害。
(8)催化剂的补充速率。原料中钒含量较高是导致催化剂的补充速率高的主要原因之一。催化剂的补充速率高(每天3%催化剂床层藏量),可降低催化剂上的重金属浓度,控制由此造成的危害。催化剂的补充速率越大,钒全部氧化并且从催化剂颗粒表面上迁移的时间越短。在给定钒含量的条件下,催化剂的补充速率与氢产率之间有很强的关联性。
答案解析:有
微信扫一扫手机做题