Обуглероживание - катализатор
Cтраница 1
Обуглероживание катализатора приводит к столь значительному падению его активности, что периодически приходится прекращать процесс и производить регенерацию. [1]
Процесс опробован лишь в масштабе опытных установок, причем при реакционном объеме выше 400 л, невидимому, не удалось избежать обуглероживания катализатора. [2]
Для обеспечения нормального протекания процесса весьма важно избежать турбулентности газового потока в реакторах, так как иначе возникают местные перегревы, приводящие к обуглероживанию катализатора и расстройству процесса. Существенным недостатком процесса является необходимость циркуляции больших объемов горячего газа. [3]
В некоторых случаях ( например, в реакции разложения спиртов) эффект разработки сопровождается изменением селективности без изменения суммарной скорости реакции, причем удалось показать, что это также обусловлено обуглероживанием катализатора. [4]
В сложных процессах органического катализа, к каким, например, относятся каталитический крекинг нефтяных углеводородов, каталитический синтез дивинила из спирта, каталитические синтезы на базе водяного газа и другие, зачастую наблюдается явление закоксовывания, обуглероживания катализатора. Сущность этого явления заключается втом, что на катализаторе происходят химические превращения органических соединений, сопровождающиеся выделением углерода или сложных углеродистых соединений, которые отлагаются в порах катализатора и блокируют его поверхность. Следовательно, здесь происходит воздействие каталитического процесса на катализатор, сопровождающееся изменением его химических, адсорбционных, а зачастую и каталитических свойств, так как закоксованный катализатор, как правило, по каталитической активности и селективности отличается от незакоксованного. Это приводит к необходимости регенерации сильно закоксованных катализаторов с удалением кокса посредством сжигания его кислородом воздуха. [5]
Для разложения спирта с получением в качестве главных продуктов бутадиена-1 3, водорода и воды катализатор должен обладать одновременно дегидратирующей, дегидрирующей и конден - сирующей способностью. Обуглероживание катализатора снижает его активность, поэтому периодически приходится прекращать процесс и производить регенерацию. [6]
Для разложения спирта с получением в качестве главных продуктов бутадиена-1 3, водорода и воды катализатор должен обладать одновременно дегидратирующей, дегидрирующей и конденсирующей способностью. Обуглероживание катализатора снижает его активность, поэтому в лабораторной установке периодически приходится прекращать процесс и производить регенерацию. Качественный состав продуктов разложения почти не зависит от температуры ( в указанном интервале) и активности катализатора. В то же время изменение активности катализатора изменяет количественный состав этих продуктов. [7]
Рассмотрим это на примере обуглероживания катализаторов. [8]
Обуглероживание окисью углерода является сильно экзотермической реакцией, и если скорость обуглероживания очень велика, то температура катализатора может значительно превышать температуру печи. Образование свободного углерода, обычно сопутствующее обуглероживанию катализаторов этого типа, авторы объясняют наличием местных перегревов. Если скорость обуглероживания сохраняется низкой с самого начала эксперимента, проводимого при низкой температуре, то можно приготовить карбид без образования свободного углерода. [10]
Сопряженная реакция гидрирования - дегидрирования, являющаяся основной всех возможных реакций в рассматриваемых условиях, неизбежно приводит к отложен ию па активной поверхности глины продуктов глубокого дегидрирования в виде тяжелых смол и других углистых веществ. Поэтому глубина суммарного процесса косвенно определяется скоростью обуглероживания катализатора и связанной с этим процессом потерей им активности. Например, в процессе Гудри катализатор практически теряет активность через несколько минут или, в лучшем случае, через несколько десятков минут работы. В процессе Грея глина может работать в течение нескольких сот часов с одинаковой степенью активности. Длительность работы глины в процессе Грея определяйся практически достигнутым расходом ее на готовый бензин. Грея фактически может производиться один раз в месяц при двух параллельно работающих башпях и соблюдении всех приведенных выше параметром процесса. [11]
Реакция образования синтез-газа обратима, и при повышении температуры равновесие сдвигается в сторону образования СО и Н Смещению равновесия вправо способствует возрастание парциального давления водяного пара, поэтому обычно соотношение водяной пар: углерод ( соотношение числа молей водяного пара и количества атомов углерода в молекуле углеводорода) колеблется в пределах от 2: 1 до 6: 1 и выше. Избыток водяного пара целесообразно применять еше и потому, что он снижает интенсивность обуглероживания катализатора, которое способствует усилению механического разрушения катализаторов. [12]
Смещению равновесия вправо способствует возрастание парциального давления водяного пара, поэтому обычно соотношение водяной пар: углерод ( соотношение числа молей водяного пара и количества атомов углерода в молекуле углеводорода) колеблется в пределах от 2: 1 до 6: 1 и выше. Избыток водяного пара целесообразно применять еще и потому, что он снижает интенсивность обуглероживания катализатора, которое способствует усилению механического разрушения катализаторов. [13]
 |
Экспериментальные данные по равновесиям распада метана по. [14] |
Шефер, Доккум и Ал [27] изучали распад и синтез метана над никелевым катализатором в циркуляционной системе. Ими было поставлено 32 опыта, показавших, как это позже подтвердили Шенк с сотрудниками [28], что вначале по мере обуглероживания катализатора устанавливается равновесие над карбидом никеля, а затем над характерной для данной температуры неустойчивой модификацией углерода. Данные непосредственных измерений Шефера, Доккума и Ала [27] приведены в табл. 4 и на фиг. [15]
Страницы: 1 2