Mari El RepublicRussia
Как «состарить» катализатор за неделю, а не за год
Ещё одна установка, связанная с катализаторами.
Как вы думаете, почему катализаторы в промышленных реакторах со временем «устают»? Почему их приходится менять, и как учёные понимают, что новый катализатор будет работать лучше старого?
Ответ кроется в дезактивации — процессе, при котором катализатор постепенно теряет свою активность. Именно для того, чтобы изучать этот процесс не годами, а неделями, НПФ «Мета-Хром» разработала установку пропиленовой пропарки.
В чём проблема?
Каталитический крекинг — один из ключевых процессов нефтепереработки. Именно он превращает тяжёлые нефтяные фракции в бензин и другие ценные продукты. Как мы говорили в предыдущей статье, сердцем всего процесса служит катализатор, который ускоряет химические реакции.
Но у катализаторов есть очевидная проблема: они стареют. В промышленном реакторе катализатор циркулирует между зоной реакции и зоной регенерации. Каждый цикл оставляет на нём следы: кокс, металлы, изменения структуры. Постепенно катализатор теряет активность, и его приходится заменять.
Чтобы создать новый, более эффективный катализатор, нужно понять, как именно он будет стареть в реальных условиях. Но ждать годами, пока он «состарится» в промышленной установке, — слишком долго. Нужен способ ускорить этот процесс в лаборатории.
Что сделал «Мета-Хром»
«Мета-Хром» разработал установку пропиленовой пропарки. Её задача — моделировать дезактивацию катализатора крекинга в условиях, приближенных к промышленным.
Метод циклической пропиленовой пропарки (CPS) заключается в проведении окислительно-восстановительных циклов в кварцевом реакторе при температуре порядка 800 °C. Установка имитирует работу циклов «реактор–регенератор» на реальных установках каталитического крекинга.
В результате такой дезактивации в лабораторных условиях получают образцы FCC-катализаторов с характеристиками, приближёнными к промышленным равновесным: снижается удельная поверхность, изменяется размер единичной ячейки цеолита, моделируется действие contaminant-металлов (Ni, V) и термогидролитическая деградация.
Что это даёт на практике?
За дни или недели в лаборатории можно получить катализатор, который в промышленности «старел» бы месяцами.
Что входит в установку
Это сложный технологический комплекс, который включает:
- трубчатую трёхзонную печь;
- кварцевый реактор;
- блок автоматики и управления;
- электронные формирователи потоков (РРГ) для воздуха, водорода, азота, пропилена и диоксида серы;
- перистальтические насосы для воды и растворов солей металлов.
Каждый элемент работает с высокой точностью, чтобы условия эксперимента были максимально близки к промышленным.
Почему это важно?
Каталитический крекинг — один из ключевых процессов производства моторных топлив. От эффективности катализатора зависит, сколько бензина можно получить из нефти и насколько качественным будет конечный продукт.
«Мета-Хром» производит оборудование для науки и промышленности.
Более 30 лет мы создаём сложное аналитическое и технологическое оборудование. Наши приборы работают на космодромах, в лабораториях «Газпрома» и «Росатома». И теперь мы помогаем учёным создавать катализаторы, которые определят будущее нефтепереработки.
Ещё одна установка, связанная с катализаторами.
Как вы думаете, почему катализаторы в промышленных реакторах со временем «устают»? Почему их приходится менять, и как учёные понимают, что новый катализатор будет работать лучше старого?
Ответ кроется в дезактивации — процессе, при котором катализатор постепенно теряет свою активность. Именно для того, чтобы изучать этот процесс не годами, а неделями, НПФ «Мета-Хром» разработала установку пропиленовой пропарки.
В чём проблема?
Каталитический крекинг — один из ключевых процессов нефтепереработки. Именно он превращает тяжёлые нефтяные фракции в бензин и другие ценные продукты. Как мы говорили в предыдущей статье, сердцем всего процесса служит катализатор, который ускоряет химические реакции.
Но у катализаторов есть очевидная проблема: они стареют. В промышленном реакторе катализатор циркулирует между зоной реакции и зоной регенерации. Каждый цикл оставляет на нём следы: кокс, металлы, изменения структуры. Постепенно катализатор теряет активность, и его приходится заменять.
Чтобы создать новый, более эффективный катализатор, нужно понять, как именно он будет стареть в реальных условиях. Но ждать годами, пока он «состарится» в промышленной установке, — слишком долго. Нужен способ ускорить этот процесс в лаборатории.
Что сделал «Мета-Хром»
«Мета-Хром» разработал установку пропиленовой пропарки. Её задача — моделировать дезактивацию катализатора крекинга в условиях, приближенных к промышленным.
Метод циклической пропиленовой пропарки (CPS) заключается в проведении окислительно-восстановительных циклов в кварцевом реакторе при температуре порядка 800 °C. Установка имитирует работу циклов «реактор–регенератор» на реальных установках каталитического крекинга.
В результате такой дезактивации в лабораторных условиях получают образцы FCC-катализаторов с характеристиками, приближёнными к промышленным равновесным: снижается удельная поверхность, изменяется размер единичной ячейки цеолита, моделируется действие contaminant-металлов (Ni, V) и термогидролитическая деградация.
Что это даёт на практике?
За дни или недели в лаборатории можно получить катализатор, который в промышленности «старел» бы месяцами.
Что входит в установку
Это сложный технологический комплекс, который включает:
- трубчатую трёхзонную печь;
- кварцевый реактор;
- блок автоматики и управления;
- электронные формирователи потоков (РРГ) для воздуха, водорода, азота, пропилена и диоксида серы;
- перистальтические насосы для воды и растворов солей металлов.
Каждый элемент работает с высокой точностью, чтобы условия эксперимента были максимально близки к промышленным.
Почему это важно?
Каталитический крекинг — один из ключевых процессов производства моторных топлив. От эффективности катализатора зависит, сколько бензина можно получить из нефти и насколько качественным будет конечный продукт.
«Мета-Хром» производит оборудование для науки и промышленности.
Более 30 лет мы создаём сложное аналитическое и технологическое оборудование. Наши приборы работают на космодромах, в лабораториях «Газпрома» и «Росатома». И теперь мы помогаем учёным создавать катализаторы, которые определят будущее нефтепереработки.