14.5.5 Активность катализатора

Чем выше активность катализатора, тем выше глубина обессеривания.

С течением времени активность катализатора падает за счет отложения серы и кокса на его поверхности.

Допустимым содержанием кокса, при котором не происходит существенного снижения обессеривания, считается 5% масс., но при этом будет понижена активность денитрирования.

Содержащиеся в сырье серу и азот можно считать вредными примесями из-за того, что они образуют сероводород и аммиак, которые вступают в реакцию с выделением дисульфида аммония. Вода, вводимая в продуктовую смесь реактора, растворяет дисульфид аммония, предотвращая загрязнение теплообменников. Если органический азот присутствует в сырье в количестве, превышающем предусмотренный уровень, то для переработки сырья потребуется повышение температуры в реакторе, что приведет к сокращению срока службы катализатора.

Необратимое снижение активности катализатора обычно вызывается постепенным накоплением неорганических веществ, поступающих с сырьем, подпиточным водородом или промывочной водой продуктовой смеси. К ним относятся мышьяк, свинец, кальций, натрий, кремний и фосфор. Низкие концентрации этих элементов, а также щелочных металлов могут вызвать дезактивацию с течением времени, по мере их отложения на катализаторе, и в результате совместного воздействия факторов времени и температуры.

Металлоорганические соединения распадаются и обычно осаждаются в верхней части слоя катализатора в виде сульфидов металлов. Если используется слой сортированного катализатора, то он может содержать катализаторы деметаллизации, которые обладают высокой способностью удерживать металлы. Некоторые из этих катализаторов могут удерживать до 100% масс. металлов из сырья от веса свежего катализатора. Как правило, эти катализаторы деметаллизации имеют пониженную активность относительно обессеривания и денитрирования.

Снижение парциального давления водорода в циркулирующем газе и ужесточение режима процесса способствует закоксовыванию катализатора.

Поэтому периодически проводят регенерацию катализатора, в результате которой выжигается кокс и сера, отложившиеся на катализаторе, и активность катализатора восстанавливается.

Постепенно катализатор "стареет" за счет рекристаллизации и изменения структуры поверхности, а также за счет адсорбции на поверхности катализатора металлов и других веществ, блокирующих активные центры. В этом случае каталитическая активность снижается безвозвратно, и катализатор заменяется на свежий.