Наука и инновации

Научно-образовательный центр испытаний и исследований катализаторов процесса крекинга в псевдоожиженом слое ПНИПУ (НОЦ FCC)

 

 

Контактная информация:

Адрес: г. Пермь, ул. Академика Королева, 21. Технопарк «Сосновый бор»

Тел./факс: 8 (342) 239-16-47; 8 (342) 239-17-65

E-mail: rvg@pstu.ru; can_16@mail.ru

Руководитель центра: д.т.н., профессор Рябов Валерий Германович

Основные направления деятельности центра:

Исследование свойств катализаторов крекинга, их активности и селективности. Определение таких характеристик катализаторов как: фазовый и элементный состав, устойчивость к истиранию, дисперсность, удельная поверхность и объем пор, элементный состав.

Услуги, оказываемые центром FCC:

  • Оценка активности образцов промышленных катализаторов крекинга в псевдоожиженном слое (FCC) для различных типов сырья;
  • Исследования кинетических параметров процесса каталитического крекинга и построение его математических моделей;
  • Анализ углеводородных смесей методом газовой хроматографии;
  • Определение фракционного состава нефтепродуктов по методу ASTM D7213;
  • Определение удельной поверхности и размеров пор катализаторов и сорбентов;
  • Элементный анализ различных материалов;
  • Рентгенофазовый анализ материалов;
  • Анализ на электронном микроскопе с приставкой ЭДС.

Оборудование центра:

1. Установка для циклической пропиленовой пропарки MPSU, производство компании Grace (Германия)

2. Установка для испытания катализаторов крекинга в псевдоожиженном слое ACE R+, производство компании Kayser Technology Inc. (США)

3. Система анализа газообразных продуктов каткрекинга HS-RGA на базе газового хроматографа Agilent 7890, производство компании AC Analytical Controls (Нидерланды)

4. Система для симуляции разгонки жидких нефтепродуктов AC SIMDIS на базе газового хроматографа Agilent 7890А, производство компании AC Analytical Controls (Нидерланды)

5. Система для детального анализа углеводородного состава бензинов и бензиновых фракций AC DHA по методу PIONA на базе газового хроматографа Agilent 7890А, производство компании AC Analytical Controls (Нидерланды)

6. Установка определения содержания серы и углерода LECO CS-230HС, производство компании LECO (США)

7. Анализатор величины удельной поверхности GEMINI VII 2390p, производство компании Micromeritics (США)

8. Установка для определения стойкости к истираемости микросферических катализаторов DI, производство компании Grace (Германия)

9. Аппарат для определения насыпной плотности, производство компании Grace (Германия)

10. Центрифуга для определения удельного объема пор катализатора при насыщении водой Heraeus Multifuge X3 F, производство компании Thermo Scientific (США)

11. Установка для определения активности окисления CO катализаторов крекинга в псевдоожиженном слое, производство компании Grace (Германия)

12. Полуавтоматическая мельница HP-M100P, производство компании Herzog Maschinenfabrik (Германия)

13. Рентгеновский дифрактометр XRD-7000, производство компании Shimadzu (Япония)

14. Эмиссионный спектрометр с индуктивно-связанной плазмой iСАР 6000, производство компании Thermo Scientific (США)

15. Атомно-абсорбционный спектрометр iCE 3000, производство компании Thermo Scientific (США)

16. Лазерный анализатор размеров частиц в жидкой фазе Microtrac S3500, производство компании Malvern Instruments (Великобритания)

 

Установка для циклической пропиленовой пропарки MPSU
производство компании Grace (Германия)

Установка предназначена для моделирования дезактивации катализатора крекинга в псевдоожиженном слое в промышленных условиях.

Метод циклической пропиленовой пропарки заключается в проведении окислительно-восстановительных циклов при заданных температурах (порядка 800?С) и времени, имитируя работу циклов реактор-регенератор на установках каталитического крекинга.

В результате данной дезактивации катализаторов в лабораторных условиях получаются образцы, идентичные по площади активной поверхности и размерам единичной ячейки образцам промышленных равновесных катализаторов каткрекинга FCC. При этом содержание кокса и сернистых соединений на катализаторе сходно с промышленными образцами.

____________________________________________________________________________________________

Установка для испытания катализаторов крекинга в псевдоожиженном слое ACE R+
производство компании Kayser Technology Inc. (США)

Установка предназначена для испытания активности катализаторов крекинга в псевдоожиженном слое (FCC). В ней используется запатентованный компанией Kayser реактор с псевдоожиженным слоем. Установка ACE R+ оснащена узлом автоматического введения катализатора в реактор и отбора его из реактора. Это позволяет осуществлять полное многократное исследование различных катализаторов без вмешательства оператора после начала процесса исследования. Испытание проводят сериями по 6 образцов различной навески. Управление установкой осуществляется через ЭВМ со специальным программным обеспечением.

Испытанию могут быть подвергнуты как свежие катализаторы, так и равновесные (работавшие в промышленности). Объем загружаемого катализатора от 5,25 до 11,25 г.

Загрузка по сырью (вакуумный газойль и подобные продукты) может варьироваться в пределах 1,0-3,0 г/с (с точностью до 0,002 г/с). Требования к сырью: индекс Конрадсона до 10, плотность до 1000 кг/м3, 60% сырья должно иметь температуру кипения выше 538°C.

Реактор ACE R+ изготовлен из нержавеющей стали марки 316L. Конструкция реактора допускает возможность расположения инжекторов подачи сырья на различных уровнях по оси, что позволяет изменять производительность с имитацией различного времени контакта катализаторов в реакторе.

Стандартная температура испытания –514 °С для равновесного. Однако процесс может быть проведен при температуре 400–600 °С. Максимальная рабочая температура и избыточное давление в реакторе – 750 ?С и 0,65 бар соответственно.

Конструкция установки позволяет имитировать работу реальных промышленных реакторов с различным временем контакта.

После проведения реакции крекинга определяется степень закоксованности катализатора (непосредственно внутри установки) и другие его характеристики. Полученные жидкие и газообразные продукты крекинга анализируются методом газовой хроматографии, что позволяет определить степени конверсии и селективность катализатора.

Установка может быть использована для одновременного решения следующих задач:

1. Определения степени конверсии и селективности катализаторов крекинга, газового и коксового факторов;
2. Оценки пригодности для переработки различных типов сырья;
3. Исследований кинетических параметров процесса и построения математических моделей;
4. Анализа эффективности удаления углеводородов с катализатора перед стадией регенерации.

____________________________________________________________________________________________

Система анализа газообразных продуктов каткрекинга HS-RGA на базе газового хроматографа Agilent 7890
производство компании AC Analytical Controls (Нидерланды)

Система HS-RGA (High Speed Refinery Gas Analysis) позволяет выполнять анализ газообразных продуктов процесса каткрекинга с определением водорода и углеводородных газов от метана до С6 включительно. В хроматографе имеется 2 линии – для анализа водорода на детекторе по теплопроводности и для определения углеводородных газов на пламенно-ионизационном детекторе. В качестве газа-носителя применяется гелий на углеводородной линии, для анализа водорода используется азот. Анализ осуществляется автоматически, непосредственно в конце испытания каждой порции катализатора. По результатам анализов определяется газовый фактор катализатора.

____________________________________________________________________________________________

Система для симуляции разгонки жидких нефтепродуктов AC SIMDIS на базе газового хроматографа Agilent 7890А
производство компании AC Analytical Controls (Нидерланды)

Система позволяет имитировать определение фракционного состава (Simulated Distillation) средних фракций нефти и нефтепродуктов в соответствии с ASTM D7213. Полученные результаты анализа сопоставимы с фракционным составом, измеренным по ASTM D86 и ASTM D1160.

Анализируемые объекты – нефтепродукты, имеющие пределы выкипания от 100 °С до 615 °С при нормальных условиях (керосины, дизельные фракции, атмосферные газойли, продукты вторичных процессов нефтепереработки и др.).

Детектор пламенно-ионизационнный, газ-носитель – гелий. В системе использованы специальные капиллярные колонки для имитированной дистилляции длиной 5 м, максимальная температура термостатирования колонок до 425 ?С.

____________________________________________________________________________________________

Система для детального анализа углеводородного состава бензинов и бензиновых фракций AC DHA по методу PIONA на базе газового хроматографа Agilent 7890А
производство компании AC Analytical Controls (Нидерланды)


Анализ по методу PIONA (Парафины, Изопарафины, Олефины, Нафтены, Арены) – это определение группового состава бензиновых фракций в соответствии с ASTM D6729.

Система предназначена для количественного анализа индивидуальных углеводородов до С9 с указанием их физических характеристик и температур кипения. Помимо углеводородов возможно определение кислородсодержащих соединений (этанол, МТБЭ и др.) На основании результатов анализа специализированное программное обеспечение рассчитывает октановое число (ИМ) исследуемой фракции.

В системе использованы специальные капиллярные колонки для эффективного разделения углеводородов длиной 100 м Детектор пламенно-ионизационный, газ-носитель – гелий. Рабочая температура термостата колонок – до 270 ?С.

В качестве анализируемых объектов могут выступать бензины и бензиновые фракции с концом кипения не более 195 ?С при нормальных условиях.

____________________________________________________________________________________________

Установка определения содержания серы и углерода LECO CS-230HС
производство компании LECO (США)

Установка предназначена для определения содержания углерода и серы в образце посредством его сжигания в токе кислорода при высокой температуре в специальной индукционной печи с использованием акселераторов горения (металлической стружки, в частности вольфрамовые). Сгорание сопровождается переходом всех соединений углерода и серы в их оксиды, количество которых затем анализируется в помощью инфракрасного детектора в потоке отходящих газов.

Точность анализа по содержанию серы и углерода при номинальном весе пробы 1 г равна 0,0002 мас.% (2 ppm). Диапазон определяемых концентраций в этом случае составляет от 0,0004 до 0,4 мас.% (4-4000 ppm) серы и от 0,0004 до 3,5 мас.% углерода. В то же время этот диапазон может быть существенно расширен путем увеличения или уменьшения массы пробы практически до 100% содержания углерода или серы за счет некоторого снижения точности.

Установка может применяться для анализа катализаторов, керамики, стекла, углеродистых сталей и чугунов, медных и алюминиевых сплавов, тугоплавких металлов, рудных материалов и других подобных образцов.

____________________________________________________________________________________________

Анализатор величины удельной поверхности GEMINI VII 2390p
производство компании Micromeritics (США)

Анализатор предназначен для анализа удельной поверхности и размера пор различных пористых материалов посредством измерения изотермы адсорбции азота и применения одной из расчетных методик (в частности, теории БЭТ, Ленгмюра и др.). Кроме того, анализатор способен определять площадь и объем микропор (например в цеолитах) и распределение размеров пор по изотерме адсорбции. Имеется также приставка для дегазации анализируемой пробы при температуре до 400?С в токе гелия.

Интервал измеряемых величин для удельной поверхности составляет от 0,01 м2/г и выше (до нескольких тысяч м2/г), а для общего объема пор – от 4?10-6 м3/г и выше.

Прибор может применяться для анализа катализаторов, сорбентов, активных углей, цеолитов, керамики, стекла, минеральных материалов и многих других подобных образцов.

____________________________________________________________________________________________

Установка для определения стойкости к истираемости микросферических катализаторов DI
производство компании Grace (Германия)

Установка предназначена для определения так называемого Индекса Дэвисона (соотношения фракций катализатора с размером частиц менее 20 мкм до и после анализа), характеризующего устойчивость к истираемости микросферических катализаторов каталитического крекинга в псевдоожиженном слое (FCC). Непосредственное истирание происходит в специальном сосуде циклоне с тангенциальной подачей воздуха, подсоединенном к нижней части циклона.

____________________________________________________________________________________________

Аппарат для определения насыпной плотности
производство компании Grace (Германия)

Предназначен для определения установленной насыпной плотности - это плотности слоя образца катализатора в цилиндре в неутрамбованном виде. Она определяется путем наполнения цилиндра прибора (объем 25 мл) катализатором и съема излишка с помощью специального кольца, после чего цилиндр взвешивается.

____________________________________________________________________________________________

Центрифуга для определения удельного объема пор катализатора при насыщении водой Heraeus Multifuge X3 F
производство компании Thermo Scientific (США)

Центрифуга со специальным закрытым ротором, рассчитанным на 6 образцов. Максимальная скорость вращения – 15200 об/мин. Интервал температур центрифугирования от минус 10 до 40 ?С.
Применяется для анализа удельного объема пор катализатора при насыщении водой: образец катализатора пропитывается деионизированной водой, после чего с помощью центрифуги избыток воды отделяется. По количеству воды, оставшейся в образце (определяется по массе) вычисляется общий объем пор по воде.

____________________________________________________________________________________________

Установка для определения активности окисления CO катализаторов крекинга в псевдоожиженном слое
производство компании Grace (Германия)


Установка предназначена для измерения активности катализатора в окислении СО до СО2 (т.н. СО-индекс). Этот параметр чрезвычайно важен для стадии регенерации катализатора, поскольку если активность в окислении СО будет недостаточна, то возможно возникновение открытого пламени в регенераторе из-за образования горючей смеси СО и воздуха. Это может привести к повреждению оборудования и порче катализатора.
Метод анализа включает в себя пропускание смеси СО и синтетического воздуха через псевдоожиженный слой катализатора в кварцевом реакторе при температуре 615?С и анализ отходящих газов с помощью инфракрасного детектора на содержание СО2.

____________________________________________________________________________________________

Полуавтоматическая мельница HP-M100P
производство компании Herzog Maschinenfabrik (Германия)

Предназначена для размола образцов катализаторов для дальнейшего проведения рентгенофазового анализа на рентгеновском дифрактометре.

Может размалывать твердые материалы с размером зерен менее 10 мм и с твердостью по шкале Мооса до 9.

____________________________________________________________________________________________

Рентгеновский дифрактометр XRD-7000
производство компании Shimadzu (Япония)

Установка для качественного и количественного анализа фазового состава катализаторов, руд, отходов, кристаллических полупродуктов и продуктов, антикоррозионных покрытий и т.д. Использование данного прибора позволяет определять вид минералов, их кристаллическое строение.

____________________________________________________________________________________________

Эмиссионный спектрометр с индуктивно-связанной плазмой iСАР 6000
производство компании Thermo Scientific (США)

Спектрометр в сочетании со специальной системой СВЧ-пробоподготовки Mars (СЕМ, США), установками суббойлинговой перегонки кислот (Distillacid BSB-939-IR, Германия) и деионизационной очистки воды (Synergy millipore, Франция) позволяет проводить высокоточный количественный анализ содержания металлов и неметаллов (от Li до U) в воде, водных растворах и твердых образцах (сплавы, катализаторы, высокочистые вещества и др.).

Конструкция спектрометра обеспечивает одновременное измерение аналитических линий в диапазоне от 166 до 867 нм. Оптическое разрешение - менее 0,007 нм. Спектрометр оснащен полупроводниковым детектором нового поколения CID86 и мощным высокостабильным твердотельным ВЧ-генератором (27,12 МГц). Генератор поддерживает стабильную плазму при анализе образцов разнообразного состава. Мощность, подводимая к плазме, 750-1350 Вт. Прибор укомплектован системами для работы с высокосолевыми растворами и плавиковой кислотой.

____________________________________________________________________________________________

Атомно-абсорбционный спектрометр iCE 3000
производство компании Thermo Scientific (США)

Спектрометр позволяет проводить количественный анализ содержания металлов в водных растворах в режимах пламенной и электротермической атомизации пробы.

Спектрометр оснащен пламенным и электротермическим атомизаторами. Оптическая схема Эшелле. Спектральный диапазон 185-900 нм. Источник излучения - автоматическая самоюстирующаяся турель на 6 ламп с полым катодом. Кремниевое покрытие оптических элементов. Коррозионно-стойкий высокоэффективный распылитель. Цифровое управление потоками газов. Трехуровневый контроль температуры графитовой кюветы. Высокая частота модуляции (200 Гц) обеспечивает надежную регистрацию быстроизменяющегося сигнала. Коррекция фона высокоэффективная QuadLine, Зеемана (0,8 Тл, 100 Гц) и комбинированная. Универсальная горелка и распылительная камера для всех определяемых элементов, анализируемых матриц и типов газовых смесей. GFTV-наблюдение в режиме реального времени за процессами внутри графитовой кюветы, ввод пробы, сушка, озоление.

____________________________________________________________________________________________

Лазерный анализатор размеров частиц в жидкой фазе Microtrac S3500
производство компании Malvern Instruments (Великобритания)

Анализатор предназначен для определения размеров частиц в жидкой фазе в диапазоне 0,021-2816 мкм. Время анализа 10-30 с. Анализатор включает в состав модуль рециркулятора с ультразвуковым диспергатором SDC. Анализатор является полностью автоматическим и управляется при помощи специализированного программного обеспечения. 

Нашли ошибку на сайте? Выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl + Enter.

Copyright © 1998-2019
РЦИ ПНИПУ, ПРЕСС-СЛУЖБА ПНИПУ
+7 (342) 2-198-119, newschannel@pstu.ru
Приемная комиссия ПНИПУ +7 (342) 2-198-065, enter@pstu.ru

youtube vkontakte twitter facebook rss instagram
Наверх