Главная -> Словарь

Действием катализатора

Один лишь нагрев не обеспечивает десорбции углеводородов, так как под действием капиллярных сил упругость их паров настолько снижается, что температура кипения повышается на несколько сот градусов. При насыщении активного угля природным газом первоначально адсорбируются все компоненты газа, но при дальнейшей адсорбции низкомолекулярные углеводороды постепенно вытесняются вновь поступающими высокомолекулярными, так как избирательность адсорбции увеличивается с повышением молекулярного веса. В результате вытеснения сначала десорбируются такие низкомолекулярные углеводороды, как метан и этан. Насыщение адсорбента обнаруживается по проскоку пропана. .

В системе электролит — углеводород в присутствии сероводорода развитие коррозии тесно связано с явлениями избирательного смачивания поверхности стали в условиях ее контакта с двумя несмешивающимися жидкостями. В результате контакта металла со средой по мере образования гидрофильного суль^ фида железа происходит продвижение избирательного смачивания. На поверхности металла постепенно образуются пленка электролита и рыхлый нарост продуктов коррозии. В этот нарост под действием капиллярных сил втягивается электролит из водной фазы, что вызывает рост скорости коррозии. С повышением концентрации сероводорода в водной фазе скорость коррозии углеродистой стали постепенно возрастает, причем максимальные значения скорости соответствуют высоким пначениям концентрации сероводорода. Следует учитывать и общее содержание сероводорода ц системе, так как его растворимость

Сжигание керосина в обычной лампе связано с подъемом жидкости по фитилю под действием капиллярных сил. Скорость подачи жидкости зависит от поверхностного натяжения и вязкости. Величина поверхностного натяжения керосина при повышении температуры несколько уменьшается, но эти изменения слишком незначительны, чтобы играть заметную роль.

С учетом изложенного разработан метод определения потенциала экссудации, заключающийся в следующем. Расплавленный покровный битум разливают тонким слоем на пластинку и посыпают тонкоизмельченным тальком. Затем на слой помещают каплю расплавленного пропиточного битума. Пластинку с битумами выдерживают в термостате в течение 3 сут при 43°С. Капля пропиточного битума при этом расползается и принимает форму диска. При наличии экссудации выделяющийся из покровного битума экссудат распространяется за пределы капли пропиточного битума под действием капиллярных сил порошка талька. Чем больше пятно потемневшего талька, тем интенсивнее экссудация.

Существует и другое предположение, в силу которого нефть и.газ могут переместиться в пески и без наличия высоких давлений, а под действием капиллярных сил, возникающих вследствие разницы в величине поверхностного натяжения между водой и нефтью. В результате поверхностного натяжения вода и нефть вопреки силе тяжести проникают в отверстия и .поры капиллярных размеров , примером чего могут служить пропитывание водою губки и подъем керосина по фитилю в лампе. Опытами установлено, что величина поверхностного натяжения воды на границе с воздухом равняется приблизительно 75,6 динам на сантиметр при 0° С и 72,8 динам при 20° С.

Полное разделение твердой и жидкой фаз практически невозможно: в кристаллах неизбежно остается некоторое количество маточного раствора за счет адсорбции на поверхности, включений в порах и полостях кристаллов, проникновения в трещины под действием капиллярных сил. Поэтому n-ксилол приходится очищать перекристаллизацией или расплавлением части продукта и концентрированием примесей в непрерывных противоточных пульса-ционных колоннах. Недостатками процесса являются низкая степень извлечения n-ксилола , а также воз-можность выделения в чистом виде лишь одного из изомеров.

Образующиеся углеводороды под действием капиллярных сил перемещались в слое осадочных пород и'-скапливались, образовывая месторождения. В процессе перемещения углеводородов под действием повышенной температуры, давления и каталитического влияния горных пород продолжались

В процессе старения битумов визуально наблюдали его усадку, которая со временем увеличивалась. Рост усадки происходит не только в результате процессов уплотнения, приводящих к более плотной упаковке молекул битума, но и в процессе образования пор, которые сужаются при испарении влаги под действием капиллярных сил или расширяются при замерзании влаги, имеющейся в порах, приводя к дополнительному сжатию массы.

3. Под действием капиллярных сил. При одновременном росте непосредственно соприкасающихся друг с другом кристаллов образуются трещины и каналы достаточно малых размеров, вследствие чего проявляется действие капиллярных сил. Удалить маточный раствор из таких трещин чрезвычайно трудно. Частично он выделяется под действием центробежной силы. После дополнительной промывки осадка жидкостью удаляется значительная часть маточного раствора.

В битумах со структурой геля имеются две фазы — KfJ^?? и ме^ничес)))щ_здхвяа.еннйе-масло.. Масляная фаза может быть~выжата механическими силами. Если же такой битум покрыть тонким порошком неорганического вещества, масляная фаза 'проникнет в порошок под действием капиллярных сил. Из порошка масло может быть извлечено экстракцией. Степень адсорбции масла порошком для ряда глубоко окисленных битумов при различных темпера-.турах изучена Эйлерсом .

Эта температура обычно достаточна, чтобы способствовать медленному расползанию капли пропиточного битума, который принимает форму круглого диска. Если в плоскости, разделяющей битумы, происходит эксудация, эксудат, выделяющийся из покровного битума, распространяется за пределы капли пропиточного битума действием капиллярных сил порошка талька. При этом образуется маслянистое пятно потемневшего талька; оно тем больше, чем выше интенсивность эксудативной реакции.

В соответствии с современными физико — химическими пред — стаалениями о сущности катализа, катализатор и реагирующие вещества следует рассматривать как единую каталитическую реакционную систему, в которой химические превращения испытывают не только реактанты под действием катализатора, но и катализатор при взаимодействии с реагентами. В результате такого взаимного воздействия в реакционной системе устанавливается стационарный состав поверхности катализатора, определяющий его каталитическую активность. Отсюда следует, что катализатор — не просто место осуществления реакции, а непосредственный участник химического взаимодействия, и его каталитическая активность обусловливается химической природой катализатора и его химическим сродством к реактантам.

В условиях каталитического крекинга на конверсию влияют все перечисленные выше факторы. Конверсия обычно определяется как разница между 100% и количеством остатка, кипящего выше 205° С в объемных процентах. Она является удобным показателем глубины крекинга как для-пилотных, так и для промышленных установок. Тем не менее она не определяет полностью влияние катализатора на исходное сырье. Первичные продукты реакции, кроме реакций деструкции, подвергаются под действием катализатора различным дополнительным реакциям, и остаток, кипящий выше бензина, не является таким же, каким он был в исходном сырье. В некоторых случаях, когда исходное сырье содержит относительно высокие концентрации соединений азота или тяжелых металлов, качество рециркулирующего продукта может быть заметно улучшено сравнительно с исходным Сырьем, благодаря тому, что значительная часть нежелательных соединений может быть удалена за первый проход над катализатором. Но тем не менее рециркулирующий продукт не является таким же хорошим сырьем для получения бензина, как природная нефть. Это указывает на некоторую «конверсию» остатка, кипящего выше 205° С, хотя такая конверсия не отражается на величине конверсии, как было указано выше.

При разложении б/по/ьбутилового спирта или соответствующих галоидалкилов посредством нагревания образуются бутен-1: бутен-2 и изобу-тилен . При дегидратации пинакона над окисью алюминия при 330° образуются три изомерных диметилбугена, а если применяется окись алюминия, обработанная кислотой, то получаются пять изомерных гексенов. Нормальный бутиловый спирт, разлагаясь на бентоните при 400°, дает главным образом смесь бутена-1 ибутена-2 , а при аналогичном процессе при 450° над глинистым катализатором образуется также изобутилен. Циклогексанол при температурах от 350 до 400° над глиной в качестве катализатора дает циклогексен, а также 1-метил- и 3-метил-циклопентены . При дегидратации 1-додеканола над окисью алюминия образуются додецен-1, додецен-2, а также изомеры двойной связи в положениях 3, 4, 5 и 6, при разложении же соответствующего хлорида над окисью алюминия при 250° додецена-1 не образуется, но образуются все шесть других возможных додеценов . Эти изомеризации обусловлены действием катализатора, поскольку термическое разложение стеарата при 250° дает от 85 до 90% додецена-1. Аналогичным образом термическое разложение цетилстеарата при температурах от 330 до 360° дает гораздо более чистый цетен, чем разложение цетилового спирта над окисью алюминия при 345° .

Транспортируемый потоком сырья катализатор подается в реактор под распределительное устройство. Последнее в большинстве случаев представляет собой решетку с равномерно распределенными отверстиями диаметром 35 — 50 мм. Площадь перфорации обычно составляет 2 — 5% всей площади решетки. Толщину решетки принимают 20 40 мм с учетом сильной эрозии под действием катализатора. Решетки из легированных сталей обладают более высокой эрозионной стойкостью, чем решетки из углеродистых сталей. В последнем случае в местах расположения отверстий решетку можно защитить гильзами из легированной стали.

Невидимому диссоциация метана вызывается не только влиянием поверхности, как указывают Бон и Ков:ард, но также и специфическим действием катализатора. Эти опыты были повторены Слэтером9 и дали новые результаты. Метан

давлений работа А. В. Лозового,1 под действием катализатора хлористого цинка, наряду с ароматическими, получаются такаве и оле-финовые углеводороды. Возможность указанного ведения процесса представляется весьма интересной, так как ароматические углеводороды являются причиной весьма нежелательного нагарообразования в моторах, между тем* как в качественном отношении, в отношении антидетонационных свойств, олефины по крайней мере равны ароматическим углеводородам , и потому нет оснований стремиться получать топливо с очень , и на молекулярные продукты получается выражение для скорости окисления в стационарном режиме

Катализатор и реагирующие вещества представляют собой единую систему, в которой химические превращения испытывают не только реагенты под действием катализатора, но и катализатор в результате взаимодействия с реагентами. Под воздействием реакционной смеси устанавливается стационарный состав катализатора, характеризующийся каталитической активностью, слабо зависящей от исходного состояния катализатора. Отсюда следует, что катализатор - не просто место осуществления реакции, а непосредственный участник химического взаимодействия и активность его меняется под воздействием реакционной смеси.

Это означает, что первичный этильный катион в первую очередь алкилирует этан и что в этом случае не образуется классический первичный н-бутильный катион, так как такой катион, который можно, например, получить из н-бутилхлорида, приводил бы « образованию исключительно изобутана в ^резуль-тате перегруппировки. Действительно, при реакции н-бутилхлорида с водородом под действием катализатора HF+TaF5 образуется только изобутан .

На многих современных установках се)))) но кислотно го алкилирования практикуется очистка углеводородного потока, выходящего из реактсфа, бокситсм, а затем уже осуществляется его нейтрализация щелочью и промывка водой. Необходимость такой очистки вызывается образованием под действием катализатора некоторого количества сложных эфиров. При щелочной промывке нейтрализуется только часть кислотных продуктов реакции, а наиболее стойкие из сложных эфиров либо разлагаются при нагреве и вызывают постепенное шламообразование в системе погоноразделения, либо попадают в товарный алкилат и снижают его антидетонационные свойства.