Cтраница 2
Так как при каталитическом дегидрировании бутилена уголь в основном образуется за счет дальнейших реакций превращения дивинила [22, 81], то можно считать, что и при дегидрировании бутана углистые отложения являются одним из конечных продуктов превращения дивинила. В общем случае при каталитическом дегидрировании углеводородов углистые отложения образуются главным образом в результате реакций уплотнения диеновых и дальнейших превращений получающихся при этом продуктов. [16]
В настоящей главе делается попытка восполнить этот пробел; наряду с описанием окиснохромовых катализаторов приведены, по возможности, подробные сведения о влиянии на процессы дегидрирования других контактов. Из-за огромного количества литературного материала, касающегося реакций каталитического дегидрирования углеводородов, в качестве объектов исследования рассматриваются реакции каталитического дегидрирования парафинов и олефинов С2 - С5 в соответствующие олефины и диолефины, а также дегидрирования боковых цепей алки-лароматических соединений. [17]
При температуре процесса ниже, чем граничная для образования пи-роуглерода, происходит каталитическое разложение углеводорода и рост нитевидного кристалла углерода. Причем диаме - ip нитевидного кристалла строго детерминирован параметрами реакции каталитического дегидрирования углеводорода ( температура, относительное содержание углерода в исходном углеводороде, скорость подачи углеводорода), определяющими скорость образования углеродных отложений. Изменение условий реакции приводит к изменению скорости выхода углерода и, соответственно, к построению нитевидного кристалла диаметром, отличающимся от первоначального. Это является причиной нарушения когерентности границ существующего и вновь образованного кристалла и, как следствие, отрыва металла от углеродной нити, и прекращения ее роста. На оторвавшемся фрагменте металла имеются продукты развития волокна с первоначальным и изменившимся диаметром, поэтому рост основной нити не происходит. [18]
Существует две гипотезы относительно механизма этих практически очень важных реакций. Одна из них основана на предположении, что в присутствии молекулярного кислорода может протекать каталитическое дегидрирование углеводородов с образованием карбенов, а аммиак в тех же условиях может дать нитрен. [19]
Сырьевая база этого способа при необходимости может быть расширена за счет осуществления процесса изомеризации н-пентана в изопентан. Одной из трудностей в этом процессе является то, что изопрен, получаемый методом каталитического дегидрирования углеводородов С5 ( изопентана и изоамиленов), содержит близкокипящие примеси ( ацетиленовые соединения, циклопентадиен), освобождение от которых селективным гидрированием или другим методом усложняет схему процесса выделения и очистки изопрена и приводит к увеличению капитальных затрат и эксплуатационных расходов. [20]
Таким образом, на основании обобщения вышеизложенного, может быть предложен следующий механизм образования углерода на никелевом катализаторе. При температуре процесса ниже, чем граничная для образования пироурлерода, происходит каталитическое разложение углеводорода и рост нитевидного кристалла углерода. Примем диаметр нитевидного кристалла строго детерминирован параметрами реакции каталитического дегидрирования углеводорода ( температура, относительное содержание углерода в исходном углеводороде, скорость подачи углеводорода), определяющими скорость образования углерода. [21]
Данное ограничение, очевидно, связано с нарушением когерентности границ между существующим и вновь образованным углеродом, приводящим к прекращению роста углеродной нити. То есть углеродная нить растет только при определенных скоростях реакции дегидрирования, контролируемой температурой, скоростью подвода углеводорода и его состава. Изменение контролирующих факторов реакции дегидрирования приводит к прекращению роста углеродной нити. Рост углеродной нити возможен только при наличии баланса и неизменности скоростей образования углерода при каталитическом дегидрировании углеводорода на единичном фрагменте катализатора и кристаллизации углерода на этом же фрагменте. [22]