Главная -> Словарь

Каталитической газификации

Физические константы чистых продуктов каталитической димеризации

Более перспективен процесс каталитической димеризации пиперилена в жидкой фазе в присутствии твердого катализатора — кислоты Льюиса, осажденной на носитель. Процесс проводится при температуре 170—180 °С и давлении около 2,5 МПа. Объемная скорость подачи пиперилена 1,0—1,5 ч"1. В этих условиях степень превращения пиперилена за проход составляет 33—36%, выход димеров на превращенный пиперилен достигает 98—99%, производительность 1 кг катализатора приблизительно равна 425—430 кг димеров в час. Активность катализатора сохраняется практически постоянной в течение 1,5—2 месяцев и полностью восстанавливается при окислительной регенерации.

Тепловой эффект реакции димеризации ацетилена положителен. При каталитической димеризации ацетилена помимо основного продукта — винилацетилена — образуются тримеры, тетрамеры, гексамеры и другие полимеры, ацетилена. Это обусловлено химической активностью ацетилена и связанной с этим способностью его к многочисленным реакциям.

Физические константы чистых продуктов каталитической димеризации изобутилена

Диоксан можно получать также непосредственно из окиси этилена, подвергая ее каталитической димеризации в паровой фазе над кислым сульфатом натрия или каким-либо другим веществом, катализирующим реакции, протекающие по карбонийионному механизму :

Из низших циклоолефинов цикло-пентен наиболее реакционноспособен по отношению к связи А1 — -Н . Его поведение при каталитической димеризации аналогично поведению алифатических а-олефинов. Было обнаружено 40% ожидаемого 1-циклопентилциклопентсна-1, образовавшегося следующим образом:

Единственно принимаемые во внимание переменные величины — давление, температура и время реакции. Как уже указывалось, самопроизвольное отщепление олефина от триалкил-алюминия имеет больший температурный коэффициент, чем реакция достройки, поэтому при температурах около 200° высшие алюминийтриалкилы практически больше не образуются, а получаются наряду с триэтилалюминием и олефины. Названная область температур является уже оптимальной для каталитической димеризации а-олефинов , вследствие чего возникают трудности при получении чистых а-олефииов указанным способом. Все же такой ход реакции возможен. Он даже был, как уже описано ранее , исходным пунктом для открытия реакций достройки и вытеснения. Чтобы полиме-ризовать этим способом этилен, в принципе не требуется ничего, кроме нагревания его примерно до 200° при повышенном давлении в автоклаве с триалкилалюминием, его эфиратами, алюмогидридом лития или с алюмотетраэтиллитием . Этот вид каталитической полимеризации этилена здесь подробно не описывается, так как он, хотя и давно известен, еще далеко не совершенен. К этому следует вернуться после окончания ведущихся исследований.

Распад по схеме II представляет собой процесс, обратный образованию этого соединения (стадия каталитической димеризации

Первые опыты в этом направлении были сделаны Циглером и Нагелем уже в начале работ с алюминийтриалкилами. Они установили, что при пропускании ацетилена через триэтилалю-миний при 150° происходит реакция. Объяснения процесса они в то время не дали. В гл. XII. настоящего сборника описано благоприятное действие незначительных количеств ацетилена на процесс каталитической димеризации этилена до а-бутена в присутствии триэтилалюминия и никеля. Это явилось прямым поводом к тому, чтобы детально изучить реакции между алюминий-органическими соединениями и ацетиленом. Однако в результате проведенной работы авторы не смогли объяснить описанного выше эффекта от добавки этилена, а по возможности старались полнее изучить реакции алюминийтриалкилов в различных направлениях.

При каталитической димеризации дивинила на фло-риди::г был получен днмер, образующий при дегидрировании р-ксилсла .

201. В результате каталитической димеризации ацетилена получается винил-ацетилен - вещество, из которого синтезируют хлоропрен. Рассчитайте, сколько килограммов винилацетилена получится из 560 м3 ацетилена.

К недостаткам процессов каталитической газификации следует отнести дополнительные затраты на регенерацию катализаторов, плохую изученность механизма их действия.

К недостаткам процессов каталитической газификации следует отнести дополнительные затраты на регенерацию катализаторов, плохую изученность механизма их действия.

Применение катализатора позволяет снизить рабочие температуры в газогенераторе на 100^200°С, причем скорости реакций газификации остаются достаточно высокими. Это позволяет повысить производительность газогенераторов без дополнительного расхода пара и кислорода и сократить расход угля, сгорающего для обеспечения необходимой температуры газификации. Практически каталитическая газификация особенно перспективна при наличии температурных ограничений процесса. В настоящее время особое внимание уделяется следующим двум направлениям каталитической газификации:

Различные аспекты каталитической газификации будут рассмотрены ниже более подробно. Применение катализаторов создает ряд дополнительных проблем, осложняющих и удорожающих газификацию углей:

Додача катализаторов в зону газификации. .Как показали результаты исследовали^ с помощью сканирующего электронного микроскопа ,' эффективность катализатора сильно зависит от степени контакта между углем и катализатором. Метод внесения катализатора должен создавать возможно более равномерное его распределение между частицами угля. Основным условием для этого является увеличение удельной поверхности контакта, то есть использование сильно измельченного угля. При газификации кускового угля поверхность контакта относительно мало развита, поэтому обычно газогенераторы со слоем кускового угля для каталитической газификации ненригодны.

600-90C°G, т.е. в реальных условиях каталитической газификации. Соли кальция обладают в этих условиях весьма низкой растворимостью в паре.

Регенерагия катализаторов. При каталитической газификации под регенерацией понимают извлечение катализатора из золы. Необходимо иметь в виду, что часть катализатора связывается компонентами минеральной массы угля в алюмосиликаты и другие нерастворимые соединения. Доля теряемого вследствие этого катализатора зависит от содержания золы в угле и ее состава. ?- Рассмотренный выше способ растворения карбоната калия в паре мояет быть использован и для извлечения калия из золы. Для этого -золу, содержащую катализатор, после вывода ее из кипящего слоя угля, собирают а нижней части газогенератора на решетке, под которую подают пар ^возможно в смеси с кислородом, для повышения температуры в этой зоне за счет дожита остаточного углерода). Пар поддерживает золу в состоянии псевдоояижения', и в то же время при высокой температуре достаточно полно экстрагирует катализатор из золы. Поток пара вносит экстрагированный катализатор в выпераеположенный кипящий слой угля. Если в слой золы вводить специальные нелетучие добавки, которые связывают преимущественно кислые компоненты золы, то можно устранить потери катализатора, обусловленные образованием алюмосиликатов калия.

Процесс каталитической газификации угля . В основе процесса заложена способность калиевого каталаза-тора промотировать образование метана.

Суммарная реакция каталитической газификации типичного битуминозного угля в ШГ может быть выражена в виде:

Равновесный состав сырого газа при 700°С в процессе каталитической газификации Эксеон, % об.

Схема использования тепла ВТГР для паровой газификации показана на рис. 7 с указанием температур теплоносителя в контурах . Очевидно, что при температуре теплоносителя 900°С уголь в газогенераторе не может быть нагрет выше 800-850°С, и это является основным ограничением процесса. Термическая газификация угля при таких низких температурах проходит медленного и неполно, и в этом случае наилучшим образом реализуются достоинства каталитической газификации, позволяющей увеличить производительность газогенератора при имеющихся уровнях температур .. Фирмами "Бергбау форшунгр и "Маннесман" для данного процесса создан промышленный газогенератор оригинальной конструкции. Он представляет собой горизонтальный цилиндрический аппарат длинор 50 м и диаметром 7 м, состоящий из 4-7 модульных секций, исключающих межсекционное перемешивание угля. Нижняя часть аппарата представляет собой кипящий слой угля, ожижаемый паром, поступающим через щели в решетке. Уголь подается с одного конца аппарата ин-жекционным питателем, зола выгружается с противоположного конца. Ь кипящий слой погружены вертикальные змеевики, имеющие ввод и вывод гелия через верхнюю часть аппарата в каждой секции.