166616 (740352)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

8

Физико-химия конкретных промышленных каталитческих процессов.

Окислительный аммонолиз пропилена. Окислительное хлорирование этилена. Основные особенности процессов окисления в псевдоожиженном слое катализатора. «Воздушный» и «кислородный» процессы. Рециркуляционные технологии. Кинетика и механизм реакций.

Окислительный аммонолиз пропилена.

C₃H₆ + NH₃ + 1,5O₂ = C₃H₃N + 3H₂O

C₃H₆ + NH₃ + nO₂ CH₃CN, HCN, CO, CO₂,H₂O

C₃H₃N + m O₂ CH₃CN, HCN, CO, CO₂,H₂O

1 C₃H₃N

C ₃H₆ 3

1. CH₃CN, HCN, CO, CO₂,H₂O

Температура – 430⁰С, давление – близкое к атмосферному.

Состав смеси на входе в реактор

C₃H₆ – 10%

O₂ - 16,8%

NH₃ - 10%

N₂ - 63,2%

Возможность подавать в реактор смесь, состав которой лежит внутри пределов взрываемости – следствие пламягасящих свойств псевдоожиженного слоя.

Сохранение постоянной активности катализатора в реакторе как результат его истирания и уноса с компенсирующей подпиткой свежего катализатора.

Катализаторы – Bi-Mo-O, U-Sb-O, Fe-Sb-O, Sn-Sb-O

Промышленные катализаторы на территории СНГ (псевдоожиженный слой)

С-41 (Саратов, Нитрон) – Bi-Mo-Fe-Ni-Co-Na-P-O/SiO₂ (SOHIO)

A-112 (Новополоцк, Полимир) – Bi-Mo-O/SiO₂ (ASAHI Chemical)

Приготовление катализатора методом распылительной сушки.

1 C₃H₃N

C ₃H₆ 3

1. CH₃CN, HCN, CO, CO₂,H₂O

Псевдоожиженный слой по двухфазной модели характеризуется коэффициентом массообмена между фазами и безразмерным параметром =(k₁+k₂)/ .

Если активность катализатора ниже стандартной в 2 раза, например, вместо k=k₁+k₂=1сек^-1 получили образец с k=0,5сек^-1, то для =1сек, =0,2сек^-1 (т.е. при =5) конверсия уменьшается с 0,965 до 0,943.

Если доокисляющая способность выше стандартной в два раза, например, b вместо 0,01 равно 0,02, то выход уменьшается с 0,79 до 0,65.

Механизм реакции по данным меченых атомов и кинетическому изотопному эффекту.

Дейтерирование пропилена показало, что лимитирует скорость реакции отрыв метильного водорода. Эти же эксперименты, а также эксперименты с изотопами углерода, показали, что образующееся на поверхности соединение – симметричное. Распределение дейтерия в продуктах показывает, что образуется -, а не -комплекс.

Результаты опытов с изотопами кислорода над висмут-молибденовыми катализаторами.

Окислительное хлорирование этилена.

С₂H₄ + 2HCl + 0,5O₂ = C₂H₄Cl₂ + H₂O

2 C₂H₄Cl₂ = C₂H₃Cl + HCl

С₂H₄ + Cl₂ = C₂H₄Cl₂

2 С₂H₄ + Cl₂ + 0,5O₂ = 2C₂H₃Cl + H₂O

Катализатор – CuCl₂/Al₂O₃

Температура 220-270⁰С.

Давление 3,5-4,5 атм.

Состав смеси на входе в реактор

HCl – 30%

С₂H₄- 15,5%

O₂ – 11%.

Остальное – азот («воздушный» процесс) или азот + диоксид углерода («кислородный» процесс).

Преимущества (уменьшение выбросов дихлорэтана и потерь этилена) и недостатки (затраты на разделение воздуха и на циркуляцию смеси) «кислородного» процесса.

Механизм процесса по данным стационарных и нестационарных кинетических измерений.

Окисление этилена в окись этилена. Основные направления развития «кислородного» процесса. Механизм влияния соединений хлора на селективность и активность.

C₂H₄ + 0,5O₂ = C₂H₄O + 27 ккал/моль

C₂H₄ + 3O₂ = 2CO₂ + 2H₂O + 330 ккал/моль

Температура 220-270⁰С

Давление 20 и более атмосфер.

Катализатор – 11-13% Ag с добавками/Al₂O₃ (корунд)

Роль добавок и особенности приготовления катализаторов.

Состав смеси на входе в реактор

«воздушный» процесс

O₂ – 7%

C₂H₄- 4% (конверсия этилена – 0,3)

CO₂ – 7%

остальное – азот;

«кислородный» процесс

O₂ – 7% (конверсия килорода – 0,3)

C₂H₄- выше 15%

CO₂ – 7%

остальное – азот и (или) метан.

Влияние хлорсодержащих соединений на процесс.

Роль теплосъема, “runaway”, “decomp”.

Окисление бутана в малеиновый ангидрид. Окисление метанола в формальдегид на серебряных катализаторах.

Особенности процессов в реакторах с восходящим потоком и в условиях, когда реакция определяется внешним тепло- и массопереносом.

Окисление бутана в малеиновый ангидрид.

C₄H₁₀ + 3,5O₂ = C₄H₂O₃ + 4H₂O

C₄H₁₀ + 5O₂ = 3CO + CO₂ + 5H₂O

C₄H₁₀ + 3,5O₂ = 2CO + 2CO₂ + H₂O

Катализатор – (VO)₂P₂O₇ с добавками K, Cr или других металлов.

Особенности приготовления катализатора. Потери фосфора и компенсация этих потерь.

Температура – 380-470⁰С.

Давление – до 4 атм.

Состав смеси на входе в реактор

• неподвижный слой

C₄H₁₀ - 1,6%

воздух – остальное;

• псевдоожиженный слой

C₄H₁₀ - 4,5%

O₂ – 16%

азот – остальное.

Восходящий поток. Особенности процесса.

Механизм реакции по данным меченых атомов и изотопных эффектов.

Окисление метанола в формальдегид на серебряных катализаторах.

CH₃OH = CH₂O + H₂

CH₃OH + 0,5O₂ = CH₂O + H₂O

CH₃OH + nO₂ = CO, CO₂, H₂O

CH₂O + mO₂ = CO, CO₂, H₂O

Катализатор – Ag/пемза, мулит.

Температурный профили в адиабатическом реакторе для процесса, протекающего в области внешней диффузии.

Особенности процессов, протекающих во внешнедиффузионной области.

Реакции с участием СО, включая синтеза из СО и водорода, и синтез метанола.

Получение газов из углеводородного сырья на примере метана.

Очистка метана от сернистых соединений - деструктивное гидрирование на кобальт-молибденовых катализаторах до сероводорода (температура 350-400⁰ С, давление 10-40 атм) в адиабатическом реакторе, например,

С₄Н₄S + 4H₂ = C₄H₁₀ + H₂S

и поглощение сероводорода с помощью ZnO

ZnO + H₂S = ZnS + H₂O

Паровая (порокислородная, углекислотная) конверсия метана -

CH₄ + H₂O = CO + 3H₂ - 50 ккал/моль

CO + H₂O = CO₂ + H₂ + 10 ккал/моль

CH₄ + CO₂ = 2CO + 2H₂ - 60 ккал/моль

2CH₄ + O₂ = 2CO + 4H₂ + 7 ккал/моль

Условия реакции - температура 800-850⁰ С, давление 10-40 атм, катализатор - никель на окиси алюминия, или магний-алюминиевой шпинели (магниевая соль алюминиевой кислоты). Почему высокое давление? Почему избыток пара? Мембранный реактор.

Синтез метанола.

CO₂ + 3H₂ = CH₃OH + + H₂O 10 ккал/моль

CO + H₂O = CO₂ + H₂ + 10 ккал/моль

Условия реакции - температура 210-280⁰ С, давление 40-90 атм, катализатор - медь-цинк-алюминиевый.

Факториал (H₂ - CO₂)/( CO₂ + CO) = 2,0 - 2,2 (для синтеза метанола), для синтеза высших спиртов и в оксосинтезе H₂/CO = 0,7 - 1,0, для синтеза углеводородов (процесс Фишера-Тропша) H₂/CO = 2,0 - 2,2.

Каталитические процессы в нефтепеработке.

Глубина переработки нефти.

Газы нефтепеработки: природный газ, попутный газ (растворен в нефти), газы процессов (например, каталитического крекинга).

Продукты нефтепеработки: моторные топлива, реактивные топлива, кокс, масла, асфальт, СК.

Октановые и цетановые числа.

Октановые числа:

н-гептан 0

2- метилгексан 41

2,2-диметилпентан 89

2,2,3-триметилбутан 113

метилциклогексан 104

толуол 124

Процессы нефтепеработки:

первичная перегонка,

гидроочистка ( обессеривание, деазотирование, деметаллирование), каталитический крекинг,

гидрокрекинг,

платформинг,

алкилирование,

олигомеризация

изомеризация.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов реферата