Первый этап подготовки свежего или отрегенерированного катализатора к работе на промышленной установке — его сушка и восстановление. Практически эти операции совмещаются, т. е. удаление воды и восстановление металлических компонентов катализатора происходит одновременно.
Восстановление во влажной среде снижает активность катализаторов риформинга. Это связано как с уменьшением дисперсности платины, так и с уменьшением поверхностной кислотности носителя
Таблица 9.1. Баланс выделения воды при сушке катализатора АП-64 на установках типа ЛЧ-35/11/600 [328]
А — установка с гидроиспытанием аппаратов, Б — без гидроиспытаний; I — объем (в л), II — относительная доля, в %.
Температура в реакторах риформинга | А | Б | ||
I | II | I | II | |
До 180 °С | 880 | 22,1 | - | - |
180—250 °С | 1840 | 46,1 | 680 | 44,2 |
250—400 °С | 1270 | 31,8 | 860 | 55,8 |
Всего | 3990 | 100,0 | 1540 | 100,0 |
Рис. 9.1. Сушка и восстановление катализатора КР-104 на установке ЛЧ-35-11/600 (черной полосой отмечены моменты подключения цеолитных осушителей).
в результате потери части хлора. Поэтому для формирования активного катализатора его восстановление необходимо проводить в таких условиях, когда основная масса воды удаляется при возможно более низких температурах и общая влажность циркулирующего газа минимальна.
В работе [327] было показано, что непосредственно из катализатора основная масса воды удаляется при 150—200 °С.
Однако значительная часть выделяющейся из катализатора воды при таких температурах в реакторах не доходит до сепаратора, а конденсируется в холодных трубопроводах и теплообменной аппаратуре. Лишь постепенно, по мере увеличения температуры в реакторах и прогрева всей установки, эта вода перемещается в сепаратор. Общее количество воды, выделяющейся в сепараторе, довольно значительно (до нескольких тонн). Особенно много воды бывает после проведения гидроиспытаний аппаратов. В этом случае выделяется в 2—3 раза больше воды, причем эта посторонняя вода появляется в сепараторе уже при низких температурах до ≈ 180 °С (табл. 9.1).
Решающее влияние на характер выделения воды в сепараторе оказывают общее давление в системе и кратность циркуляции ВСГ. Снижением давления при одновременном максимально возможном увеличении циркуляции газа можно уже при 200 °С выделить в сепараторе 80—90% всей удаляемой воды.
Существенное влияние на характер и скорость удаления воды из циркуляционной системы оказывает использование цеолитных осушителей циркулирующего газа. Выделение воды в сепараторе наблюдается только при отключении осушителя, т. е. вся удаляемая из катализатора вода сорбируется цеолитами (рис. 9.1). Глубокая осушка циркулирующего газа (влажность газа после цеолитных осушителей ≈ 10 млн-1) снижает также общую влажность газа в системе: с 500—1000 млн-1 (без использования осушителей газа) до 100—300 млн-1. Проведение восстановления катализатора при низком давлении и максимальной циркуляции ВСГ и использование цеолитных осушителей способствует формированию катализатора, обладающего высокой активностью.
До ≈ 200 °С, т. е. до температуры максимальной скорости удаления воды из катализатора, с целью сохранения его механической прочности скорость подъема температуры целесообразно ограничить 10—20 °С/ч. После ≈200 °С темп повышения температуры можно увеличить до 30—40 °С/ч без какого-либо ущерба для катализатора.