Реферат: Физико-химия конкретных промышленных каталитческих процессов
Механизм реакции по данным меченых атомов и изотопных эффектов.
Окисление метанола в формальдегид на серебряных катализаторах.
CH3 OH = CH2 O + H2
CH3 OH + 0,5O2 = CH2 O + H2 O
CH3 OH + nO2 = CO, CO2 , H2 O
CH2 O + mO2 = CO, CO2 , H2 O
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,
С4 Н4 S + 4H2 = C4 H10 + H2 S
и поглощение сероводорода с помощью ZnO
ZnO + H2 S = ZnS + H2 O
Паровая (порокислородная, углекислотная) конверсия метана -
CH4 + H2 O = CO + 3H2 - 50 ккал/моль
CO + H2 O = 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 = CH3 OH + + H2 O 10 ккал/моль
CO + H2 O = 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).