Главная -> Словарь

Состояния катализатора

Ураинение состояния идеального газа при повышенных давлениях по применимо к реальному газу, так как с увеличением давления между молекулами начинают действовать силы притяжения и объем реального газа становится меньше, чем идеального, а затем при очень высоких давлениях начинают действовать силы отталки-иания между молекулами и объем реального газа становится больше, чем идеального. Эти отклонения можно учесть поправочным коэффициентом

Характеризует степень отклонения свойств реальных газов и паров от рассчитываемых по уравнениям состояния идеального газа. Фугитивность измеряется в тех же единицах, что и давление и заменяет его в уравнениях идеального состояния применительно к

величина Ъ — поправка на собственный объем молекул. При низких давлениях обе поправки становятся незначительными и уравнение Ван-дер-Ваальса переходит в уравнение состояния идеального газа.

Уравнение состояния идеального газа

Уравнение состояния идеального газа записывается следующим образом:

В табл. 10.3 приводятся данные о средних теплотах димеризации и содимеризации олефинов для состояния идеального газа в интервале температур 300— 600 К.

для состояния идеального газа

Фугитивность — это давление реального газа, свойства которого выражены уравнением состояния идеального газа. Фугитивностью пользуются при расчетах равновесных паровой и жидкой фаз и числовых значений констант фазового равновесия.

Идеальный газ характеризуется отсутствием межмолекулярных сил и весьма малым объемом молекул по сравнению с объемом газа. В большинстве случаев, кроме систем при очень высоких давлениях, газ можно считать идеальным, что позволяет использовать для расчетов уравнение состояния идеального газа — уравнение Клапейрона — Менделеева

Фугитивность — это давление реального газа, свойства которого выражены уравнением состояния идеального газа. Подобно тому как давление пара представляет собой меру рассеиваемости применительно к идеальной системе, фугитивность представляет собой меру рассеиваемости применительно к реальной системе. Фугитивность — размерная величина и измеряется, как и давление, в Па.

Фактор сжимаемости учитывает отклонения реального газа от уравнения состояния идеального газа и представляет собой функцию температуры и давления, или функцию приведенных температуры и давления, а для смесей — функцию псевдоприведенной температуры и давления.

При указанных выше температурах и давлениях реакция гидрировании обычно протекает с удовлетворительной скоростью. Протекание реакции может сопровождаться понижением давления или точнее уменьшением отношения давления к абсолютной температуре, которое заранее может быть вычислено из теоретических соображений. Если реакция гидрирования протекает с очень малой скоростью, возможно, вследствие влияния природы реагентов, состояния катализатора или присутствия ингибиторов, иногда желательно повторное проведение реакции с применением свежего катализатора.

При синтезе метанола оптимальной является температура 360— 370° С. Однако поддержание такой температуры по всей высоте колонны затруднительно, так как температура зависит от влияния многих факторов: состава газа, состояния катализатора, оборудования и др. Поэтому обычно работают в интервале температур 360—420° С.

В соответствии с данными, приведенными на рис. Х-3, можно использовать для характеристики состояния катализатора температуру в реакторах. В любой 'момент времени температура Т,

Рис. 102. Изменение состояния катализатора в процессе жидкофазного окисления изопропилбснзола и тетралина и парафинов и нафтенон .

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.

На установке гидрокрекинга реакторный блок — двухпоточный. Каждый из параллельных потоков имеет самостоятельную систему циркуляции водородсодержащего газа, что позволяет поддерживать в каждом реакторе оптимальные температуру и парциальное давление водорода в зависимости от состояния катализатора в данном реакторе, а также перерабатывать раздельно сырье двух видов. Каждый из двух потоков реакционной смеси проходит сверху вниз четыре зоны соответствующего реактора первой ступени, заполненные алюмокобальтмолибденовым катализатором. В реакторах первой ступени происходят обессеривание, деазотирование и значительная деструкция сырья. Низкое.содержание серы, азота, асфальтенов и металлов в гидрогенизате первой ступени позволяет применять при его переработке во второй ступени высокоактивный катализатор на алюмосиликатной основе.

По данным того же автора и Н. А. Киселевой , катализатор выполняет свои функции и создает условия, определяющие направление и скорость реакции в течение индукционного периода окисления. Изучая причину изменения цвета окисляемого керосина в присутствии нафтената марганца, переходящего от коричневого к фиолетовому и далее к соломенно-желтому, авторы при помощи электронного микроскопа наблюдали разрушение коллоидных частиц катализатора с образованием кристаллов, максимальное количество которых образуется в момент перехода окраски раствора в соломенно-желтый цвет. Таким образом, квазигетерогенный катализатор становится явно гетерогенным. Период первичного состояния катализатора совпадает с периодом индукции. Участие катализатора окисления распространяется лишь на короткий промежуток реакции. Поэтому, как указывают авторы, представление о катализаторе в процессе окисления как о системе, постоянно находящейся в зоне реакции окисления, можно считать устаревшим. Катализатор ускоряет лишь образование первичных радикалов, являющихся инициаторами цепного процесса окисления.

Промышленная гидрогенизация на медь-хромовых катализаторах проводится при 200—300 ат и объемных скоростях жидкого сырья 0,2 -0,5 ч "' в стационарном слое и 0,5 -1 ч"1 в суспендированном состоянии. Температура зависит от рода сырья и агрегатного состояния катализатора и находится в пределах 240—320 °С. К недостаткам

6. Федоринов И.А., Абдульминев К.Г. Анализ состояния катализатора на установке риформинга Л-35-8-300 ВНПЗ в конце второго межрегенерационного периода. //Наука и образование в нефтегазовом комплексе. - Тез.докл.научн.-практ.конф.- Уфа: УГНТУ, 2003. - с.69.

Для окончательного нагрева до температуры реакции смесь направляется в печь F-201 по выходе из которой ее температура повышается до 375 425 С и поступает в реактор R-201.

Г. К. Боресков отмечает, что во многих случаях изменение ка*. тализатора под действием реакционной смеси связано не с этапами каталитического превращения, а с побочными процессами, скорость которых может быть много меньше скорости каталитической реакции. При этом катализатор способен длительное время находиться в нестационарном состоянии, медленно изменяя свои свойства под влиянием реакционной среды. Нестационарные состояния катализатора могут обладать более высокой активностью и селективностью по сравнению со стационарным, и их использование открывает широкие возможности повышения интенсивности и избирательности каталитических процессов в промышленности.