КАТАЛИЗАТОРЫ. МЕХАНИЗМ И КИНЕТИКА РЕАКЦИЙ КОНВЕРСИИ

Согласно данным многих работ, кинетика реакции конверсии метана водяным паром описывается уравнением реакций первого порядка. По нашему мнению, при конверсии метана с водяным паром происходит преимущественная адсорбция водяных паров на катализаторе (вследствие полярности молекул воды и избытка пара в исходной смеси). В этом случае механизм процесса конверсии можно представить как бимолекулярную реакцию метана, находящегося в газовой фазе с молекулами воды на поверхности катализатора. [c.31]

С рассмотренными выше процессами неразрывно связана реакция конверсии окиси углерода водяным паром (3), осушествление которой в промышленности позволяет дополнительно получать водород. Она является предметом изучения многих исследователей. Кинетика и механизм ее, как и в случае большинства гетерогенных процессов, довольно сложны. При анализе литературных данных можно установить, что мнения о влиянии концентраций отдельных компонентов на скорость процесса весьма противоречивы. Отсюда —множество различных кинетических уравнений, описывающих скорость реакции. Так, авторы [7] установили, что скорость реакции на железоокисном катализаторе тормозится водородом, а углекислый газ действует подобно инертному разбавителю — кинетическое у равнение при этом имеет вид [c.59]

Изучалась кинетика процесса на различных катализаторах под атмосферным и повышенным до 20 ат давлением [10—15]. Исследования реакции конверсии окиси углерода водяными парами позволили установить механизм процесса и возможность использования различных катализаторов при проведении процесса под давлением и определить оптимальный технологический режим. На высокотемпературном железо-хромово-магние-вом катализаторе (30% РегОз, 2,5% СггОз) скорость реакции [c.60]

Примерно 2/3 мировой продукции водорода получается при использовании процесса конверсии окиси углерода водяным паром. Изучение кинетики этого процесса проводилось многими зарубежными и советскими исследователями. Благодаря работам М. И. Темкина, И. П. Кириллова, Ф. П. Ивановского и других советских исследователей был установлен механизм реакции и изучена кинетика реакции на различных катализаторах. Однако, несмотря на широкое применение этого процесса в промышленности, кинетика реакции не была изучена настолько, чтобы результаты исследований можно было применять для практических расчетов. [c.177]

Проведенное Темкиным и сотрудниками изучение реакции на никелевом катализаторе показало, что на скорость реакции существенно влияет процесс диффузии газов в порах катализатора [139]. Поэтому авторами исследована кинетика конверсии метана с водяным паром на никелевой фольге в проточно-циркуляционной установке при 800—900° С и предложен следующий механизм реакции [c.187]

Кинетика и механизм конверсии окиси углерода детально рассмотрены в работе [60]. Предложен окислительно-восстановительный механизм реакции на поверхности окисного катализатора [c.93]

Тогда, если такое соотношение выполнялось бы при переходе от поверхности одного катализатора к другому, то при сохранении механизма и кинетики данного процесса можно было бы ожидать сохранения приблизительного постоянства наблюдаемой энергии активации на разных катализаторах. В литературе известен ряд подобных случаев, когда реакция на разных катализаторах характеризуется близкими значениями энергии активации, — разложение аммиака, гидрирование этилена [17] и другие реакции гидрирования [547], разложения муравьиной кислоты [17], пара-орто-конверсии водорода [463]. Такое приблизительное постоянство и трактуется, как показатель выполнения соотношений линейности при переходе от одного однотипного катализатора к другому [17, 162]. Аналогичным образом, сохранение приблизительного постоянства энергии активации дегидрирования спиртов и циклопарафинов, дегидратации спиртов, гидрирования аминов в ряду однотипных гомологов на одном катализаторе интерпретируется как результат выполнения и здесь соотношений линейности [17, 436, 464]. [c.283]

Разработке проблемы каталитической конверсии метана и его гомологов с целью получения технологических газов для синтеза аммиака, метанола, бензина и других продуктов было посвящено около 14 лет работы группы сотрудников Государственного института азотной промышленности (ГИАП)1. Было выполнено свыше 25 исследований, которые охватывали вопросы изыскания катализаторов, их отравляемости, регенерации, кинетики и механизма реакций, аналитического контроля и разработки технологических схем процесса и проверки последних на опытных установках. [c.372]

В рамках данного проекта проводятся исследования перспективного метода синтеза циклогексаноноксима - исходного продукта в производстве е-капролактама окислительным аммонолизом циклогексанона. Реакция окислительного амманолиза осуществляется при взаимодействии циклогексанона с аммиаком и перекисью водорода при 10-20°С. В качестве катализатора нами использовались растворимые в водной фазе соединения вольфрама. Стабилизация распада перекиси водорода осуществлялась с помощью трилона-Б Было установлено, что при молярном соотношении циклогексанон перекись водорода аммиак = 14 5 выход циклогексаноноксима составляет 93-95% на загруженный циклогексанон при практически полной его конверсии. С целью выяснения механизма реакции окислительного аммонолиза циклогексанона была изучена кинетика процесса и показано, что он протекает через промежуточное образование гидропероксициклогексиламина Для получения циклогексанона и перекиси водорода предложено использовать жидкофазное окисление цикJюгeк aнoлa В зтой связи подробно изучена реакция окисления циклогексанола - температура, продолжительность реакции, концентрация катализатора, выделение смеси циклогексанона и перекиси водорода, которая непосредственно была использована для получения циклогексаноноксима. Изучена кинетика реакции окислительного аммонолиза циклогексанона и предложен механизм реакции [c.53]

Попытки измерить скорость диссоциации были сделаны Рейн хольдом и Шмиттом [21], а затем Брауном и Петером [22]. По следние указывают, что скорость диссоциации особенно велика в интервале 550—625° С. Фишер и Смит [23], очевидно, правильно предположили, что так как скорость диссоциации серы велика по сравнению со скоростью реакции между метаном и серой, то реакция должна идти по уравнению I, а убыль двухатомных молекул серы быстро пополняется диссоциацией многоатомных. Упомянутые выше исследователи изучали гомогенную реакцию конверсии метана в сероуглерод без катализатора и экспериментировали при температурах, для которых скорость реакции незначительна. Форней и Смит [24], изучая кинетику этой реакции па силикагелевом катализаторе, подтвердили большую вероятность механизма реакции, предложенного Фишером и Смитом. [c.131]

Метод конверсии метана и его гомологов с целью получения водорода широко применяется в промышленности [1—2]. В последнее время возрос интерес к изучению кинетики и механизма этой реакции. Используются никелевые катализаторы — как дисперсные (на носителях) [3—5], так и фольги [6]. Исследований на чистометаллических пористых контактах практически не проводили. В настоящей работе впервые исследована каталитическая активность спеченного никеля и его композиций с никелем Ренея в реакции конверсии природного газа с водяным паром. [c.30]

Долгое время кинетика и механизм реакции трактовались на основе реальной, неоднородной поверхности катализатора. Однако позже из-за характера влияния водорода на протекание реакции пришлось спуститься на упрощенные представления идеальной, однородной поверхности катализатора. Это вызывало определенные недоумения. И когда выявилось, что реакция синтеза метанола переходит в ранг многомаршрутных реакций и одним из компонентов, маршруггов ее выступает конверсия оксида углерода, тогда механизм ее представился несколько в ином виде. Вот этим аспектам протекания реакции конверсии оксида углерода на реальной, неоднородной поверхности катализатора и посвящена настоящая работа. [c.152]

Металлические катализаторы. При рассмотрени кинетики и механизма углекислотной конверсии метана часто обращают внимание на схожесть получаемых закономерностей с паровой конверсией метана. Углекислотную конверсию (2.3) можно представить как совокупность паровой конверсии метана (2.1) и реакции (2.4), обратной конверсии водяного газа. В продолжение работ М.И. Темкина и соавт. [12, 13] по кинетике паровой конверсии метана на никелевой фольге была изучена кинетика углекислотной конверсии метана [219]. Оказалось, что при 800-900°С при отношении в исходной смеси PQQ / > 1 [c.71]

Рассмотрение основных характеристик, кинетики, катализаторов и механизма трех реакций получения синтез-газа паровой (2.1), кислородной (2.2) и углекислотной (2.3) конверсии метана, показывает их близкое сходство, несмотря на различие тремодинамических характеристик (реакции (2.1) и (2.3) - эндотермические, а реакция (2.2) -экзотермическая). Во всех трех реакциях лучшими катализаторами являются благородные металлы, затем идет Ni, после него - оксиды. Кинетические уравнения для трех реакций похожи. Скорость реакции пропорциональна всех трех случаях. Одинаковы и темпера- [c.80]

Опубликованные данные по кинетике низкотемпературной реакции паровой конверсии СО на медных катализаторах обобщены в табл. 22. Во всех уравнениях скорость реакции возрастает с уве личением концентрации окиси углерода и пара. Уравнения содержат компоненту, которая увеличивает скорость с возрастанием температуры, и компоненту, которая уменьшает скорость до нуля при приближении к равновесию. Остальные компоненты уравнений И и П1 связаны с механизмом реакции и с методом, корректирующим влияние давления. В соответствии с этим Мо опубликовал графическую Зависимость между активностью и давлением, тогда как Кэмпбелл и Миткалф вывели уравнение И в частной форме для реакции, которая лимитируется диффузией и, следовательно, включающее обычное значение давления. [c.139]

С целью такого обобщения Киперманом [23] рассмотрена кинетика га-о-коп-версии водорода на различных металлических катализаторах с точки зрения протекания ее на неоднородной поверхности при достаточно высоких температурах, при которых реализуется химический механизм. Автором наблюдались следующие кинетические закономерности на Ni [11, 12, 14, 24, 25], Со, Fe [241 реакция протекает по уравнению дробного порядка. На Pt, Pd, W [24, 26, 27] порядки реакции близки к нулевому и на Си, Ag, Au [24, 28] — к первому. Как видно из табл. 10, при переходе от одной группы катализаторов к другой, кинетические характеристики реакции /г-о-конверсии закономерно меняются [23]. Так, скорость реакции оказывалась наименьшей, а энергия активации наибольшей при протекании реакции по первому порядку на металлах подгруппы 16. Это объясняется отсутствием у этих металлов -электронных вакансий [24, 27, 28]. Скорость реакции значительно выше на металлах VIII группы при протекании реакции по дробному или близкому к нулевому порядку. Наибольшая скорость — на вольфраме. Вольфрам проявляет повышенную активность по сравнению с металлами VIII группы и в некоторых других реакциях с участием водорода, например в реакции изотопного обмена дейтерия с углеводородами [29]. [c.50]

Разработка проблемы каталитической конверсии метана и его гомологов с целью получения технологических газов для синтеза аммиака, метанола, бензина и других продуктов охватывает вопросы изыскания катализаторов, их отрапляемости, регенерации, кинетики и механизма реакций, аналитического контроля, разработку технологических схем процесса и их проверку на опытных установках. [c.115]