Синтез метанола кинетика

Синтез метанола под давлением сопровождается образованием побочных продуктов, влияние которых на скорость образования метанола учесть весьма трудно. В то же время побочные продукты — вода, сложные эфиры, высшие спирты, альдегиды, кетоны, кислоты, углеводороды и др. — влияют на хемосорбцию исходных и промежуточных продуктов, образование активированных комплексов и в итоге — на кинетику образования метанола. Эти факторы являются одними из основных причин разнообразия применяемых лимитирующих стадий и получаемых кинетических закономерностей, поскольку условия исследований процесса практически всегда в чем-то отличались друг от друга. В исследованиях по кинетике синтеза метанола взаимодействие катализатора с компонентами реакции учитывалось также недостаточно. [c.64]

Образующиеся при синтезе побочные продукты оказывают существенное влияние на стадию хемосорбции и на кинетику образования метанола в целом. Поэтому, для реакции синтеза метанола предложено большое количество различных кинетических уравнений, выведенных на основе выдвинутых их авторами предположений о механизме реакции. Независимо от этого, время контактирования для реальных условий процесса синтеза может быть рассчитано по формуле [c.264]

На основании различных представлений о механизме процесса рядом исследователей (Г. Натта, В. М. Чередниченко и М. И. Темкин, Н. Учид и И. Огино, В. М. Померанцев и др.) предложены уравнения кинетики реакции синтеза метанола из водорода и окиси углерода. Удовлетворительное постоянство константы скорости (в пределах 10%) дает уравнение В. М. Померанцева (ранее теоретически предсказанное В. М. Чередниченко и М. И. Темкиным), выведенное исходя из предположения, что лимитирующей стадией процесса является адсорбция водорода на поверхности катализатора [c.256]

Рис. 1Х-76. Результаты исследования кинетики процесса синтеза метанола при давлении 240 ат.

Один из недостатков системы такого типа (его иногда не замечают) — опасность образования побочных продуктов или увеличения концентрации примесей. По этой причине ее не используют для реакций, в которых возможно образование побочных продуктов (например, синтез метанола), но она используется очень успешно для изучения кинетики синтеза аммиака (рис. 13). [c.59]

Квазистатический метод применялся для изучения кинетики реакции синтеза метанола кинетики реакции пара-орто-конвер-сии и изотопного обмена водорода /72/. [c.191]

Более сложной и менее изученной является кинетика синтеза метанола на низкотемпературных катализаторах и в частности на катализаторе СНМ-1, эксплуатирующемся в промышленности. На основании обобщенного анализа полученных кинетических закономерностей и проведенных на ЭВМ расчетов предполагалось, что скорость образования метанола на катализаторе СНМ-1 лимитируется хемосорбцией водорода, и синтез метанола независимо от типа катализатора протекает по одному и тому же механизму и характеризуется общими лимитирующими стадиями [70]. Зависимость выхода метанола от температуры, рассчитанная по уравнению 2.24, имеет экстремальный харак- [c.65]

КИНЕТИКА ПРОЦЕССА СИНТЕЗА МЕТАНОЛА [c.256]

Более полно изучена кинетика синтеза метаиола на цинк-хромовом катализаторе. При выводе кинетических уравнений принимались разные лимитирующие стадии хемосорбция исходных компонентов, десорбция метанола, гидрирование поверхностных соединений. В результате получались кинетические уравнения, описывающие экспериментальные данные в конкретных условиях принятой методики, но не описывающие данных, полученных в других условиях, а в отдельных случаях константы скорости реакции, например, рассчитанные по уравнениям 2.20, [c.64]

КИНЕТИКА СИНТЕЗА МЕТАНОЛА [c.406]

Изучение кинетики синтеза метанола способствует раскрытию механизма этого сложного гетерогенно-каталитического процесса, а установление строгих кинетических закономерностей позволит определить оптимальные условия его ведения при экономически приемлемой производительности реакционного пространства, рассчитать реактор синтеза с оптимальными характеристиками (объем катализатора и его распределение в каталитической зоне, распределение реакционных газовых потоков, обеспечение рационального отвода тепла реакции), а также позволит разработать математическую модель процесса и оптимизировать его. Выяснение указанных факторов на основании кинетического анализа особенно актуально при создании крупно-тоннажных однолинейных агрегатов, одним из наиболее важных критериев функционирования которых является надежность и стабильность. [c.61]

На рис. 29 изображен прибор, примененный И. Р. Давыдовой и автором [321] для изучения кинетики реакции пара-орто-конверсии и изотопного обмена водорода. Прибор для изучения кинетики синтеза метанола показан на рис. 30. [c.518]

По механизму образования метанола из оксидов углерода и водорода еще в большей степени, чем в кинетике, во мнениях исследователей нет однозначности. Причем результаты исследований последних лет с использованием современной методики внесли новые предпосылки, которые заставляют относиться к механизму процесса с еще большей осторожностью [80—83]. Расхождения касаются главным образом роли диоксида углерода в процессе синтеза, причем в основном на медьсодержащих катализаторах. [c.67]

Рис. 30. Прибор для изучения кинетики реакции синтеза метанола [735]

Увеличение спроса на метанол, а также разработка новых низкотемпературных, высокоэффективных и селективных катализаторов обусловило создание агрегатов крупной единичной мощности с учетом передовой технологии действующие агрегаты модернизируются на основе последних достижений науки и техники. Проведены обширные научно-исследовательские работы по созданию низкотемпературных катализаторов и изучению их физико-химических свойств, кинетики и механизма образования метанола, технологии синтеза и ректификации метанола-сырца. [c.5]

Ранее было установлено, что реакция синтеза метанола из окиси углерода и водорода на окисном цинк-хромовом катализаторе определяется скоростью стадии активированной адсорбции водорода. На основе представлений о лимитирующей стадии процесса рассмотрена и кинетика реакции [c.141]

Изучение кинетики гетерогенных каталитических реакций и, в частности, реакции при высоких давлениях. HL Обсуждение механизма реакции синтеза метанола. [c.138]

Чтобы сопоставить экспериментальные кинетические данные с гипотезой о механизме реакции, необходима последовательная работа всех трех комплексов программ, причем программы ССА и ПП работают только один раз для каждого варианта механизма. Следует подчеркнуть, что число операций по расчету функций отклонений и их производных в полученных по изложенному алгоритму программах близко к числу операций, полученных при ручном программировании. САКР была использована для исследования кинетики и механизмов и получения кинетических уравнений в реакциях окислительного дегидрирования бутенов в дивинил на оксидном Bi—Мо-катализаторе, окисления этилена на серебре, синтеза карбонила никеля, окисления хлороводорода, на катализаторе u la—КС1 (1 1), окислительного хлорирования этилена на солевых хлормедных катализаторах, синтеза метанола на катализаторе ZnO/ rgOg, хлорирования метана и др. Для большинства из этих реакций число рассмотренных вариантов механизмов составляло от 10 до 20. Число найденных параметров для этих реакций составляло 15—25 [13]. [c.204]

Экспериментально исследована кинетика синтеза углеводородов как целевого процесса и как побочной реакции в синтезе метанола. Результаты исследования позволили сделать выводы о вероятном поверхностном механизме зарождения, роста и обрыва углеводородной цепи в различных условиях поведения реакции гвдрирования монооксида углерода. [c.169]

При исследовании кинетики гетерогенно-каталитических процессов пользуются статическим, проточным или проточно-циркуляционным методами [59]. Изучению кинетики и мexaн iзмa синтеза метанола посвящены работы Ж- Натта, М. И. Темкина, X. Угида, А. Я- Розовского, В. М. Померанцева и др. [8]. [c.64]

В работах [1111—1113, 1178] изучалась кинетика реакций дегидрирования изопропилового спирта, гидрирования и окисления этилена, синтеза аммиака и синтеза метанола, см. также [1252, 1265]. В работе [1114] отмечается, что сочетание проведения реакции в дифференциальном реакторе с псевдоожнженным слоем катализатора позволяет свести неточности эксперимента к минимуму. Эта точка зрения, разумеется, может быть справедливой в некоторых случаях, но обычно применение безградиентных методов (одним из которых может быть проведение реакции в псевдоожиженном слое) достаточно для получения точных и надежных кинетических данных. [c.540]

САКР была использована для исследования кинетики и механизмов и получения кинетических уравнений в следуюпцих реакциях окислительного дегидрирования бутенов в дивинил на оксидном W — Мо-катализаторе [19] окисления этилена на серебре [20] синтеза карбонила никеля окисления хлористого водорода на СиСЬ—КС1 (1 1)-катализаторе окислительного хлорирования этилена на солевых хлормедных катализаторах синтеза метанола на катализаторе 7пО/СггОз [21] хлорирования метана [22] гидрирования ароматических соединений на металлах платиновой группы [23—25] и т. д. Для большинства из этих реакций число рассмотренных вариантов механизмов составило 10—20, а число найденных параметров— 15—25. [c.51]

Во втором томе рассматриваются важнейшие процессы нефтехимии гидрирование и дегидрирование изомеризация алкилирование и деалкилирование гидрокрекинг каталитический риформинг окисление гидратация этерифика-ция гидролиз галогенирование и дегалогенирование приводятся сведения о синтезах метанола, высших спиртов, олефинов, карбонатов, гликолей и полиглико-лей, азот- и серусодержащих соединений и др., о конденсационных и полимери-зационных процессах, получении мономеров для СК, а также о кинетике основных реакций нефтехимического синтеза, о технике безопасности и об изобретательском и патентном праве. [c.263]

С достоверностью можно сказать, что ни один из исследователей при изучении кинетики на цинк-хромовом катализаторе не учитывал образование побочных продуктов. В то же время установлено, что большинство примесей получается в результате дальнейших превращений метанола и скорее всего на тех же активных центрах. Даже если не принимать во внимание возможность влияния примесей на скорость синтеза метанола, они во всех случаях снижают количество реально образующегося метанола, искажая действительные данные. Скорость образования побочных продуктов и их концентрация (о чем можно судить по составу метанола-сырца) аначительно меняются в зависимости от состава газа, времени контакта и температуры. Именно этим можно объяснить и соответствующее изменение константы скорости образования метанола з- з. [c.46]

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]

Кинетические данные по синтезу метанола довольно скудны. Льюис и Фролих [99] изучили кинетику синтеза метанола в проточной системе на осажденном катализаторе пО СиО А12О3 Си (носитель) —36 44 20 300. Синтез проводили в реакторе высокого давления. Исходная газовая смесь содержала 70% водорода, 26% окиси углерода и 4% инертных газов. При постоянной температуре производительность катализатора увеличивалась с увеличением скорости потока газовой смеси (рис. 33) и с увеличением давления (рис. 34). [c.85]

Открытие нового механизма заставило пе])есмотреть физикохимические основы процесса синтеза метанола. Принципиально изменилась, в частности, роль воды и СО , выступающих как реагенты и продукты в указанных стадиях. Кинетические иссле-дова ия показали, что при давлениях 20—100 атм вода сильно тормозит синтез метанола (ранее ее роль в кинетике детально не изучали), а ее концентрация определяется балансом указанных стадий (вода образуется на стадии гидрирования СОг и потребляется в конверсии СО). Эти результаты открывают новые пути повышения эффективности процесса и совершенствования применяемых катализаторов. [c.50]

Приведенная на рис. XV-15 схема, по-видимому, имеет общее значение и прн каталитическом получении спиртов [96], особенно метанола. В этом случае в качестве эффективного катализатора используется окись цинка, нромотированная добавками других окислов, более тугоплавких и трудновосстапавливаемых, например окислов хрома, железа п магния. Кинетика каталитического образовапия спиртов, исследованная Наттом и др, [96], имеет столь же сложный характер, как и рассмотренная выше кинетика синтеза аммиака. [c.538]

Ряд промышленно важных процессов проводят в газовой фазе на твердых катализаторах при давлениях 100-800 кг/см (синтез аммиака и метанола, метанирование окислов углерода и др.). Исследование катализаторов и кинетики реакций при высоких давлениях в лабораторных условиях сопряжено о некоторыми особенностями, которые следует учитывать при выборе метода испытаний и конструи- [c.218]

В ряде работ исследована кинетика и механизм полимеризации стирола с использованием кривых ММР, построенных методом ГПХ. В частности, была изучена инициированная у-из-лучением полимеризация стирола и выяснено влияние температуры и присутствия в реакционной смеси воды и метанола на ВИД/ кривой распределения [3—6]. На рис. 49.2 схематически показано изменение профилей хроматограмм радиационно-по-лимеризованного стирола при изменении условий синтеза. [c.282]

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]

Синтез. Гриль и Шнок [1118] провели исследование кинетики образования полиэтилентерефталата из диметилтерефталата и этиленгликоля в присутствии различных катализаторов. Первую стадию реакции — переэтерификацию димети.я-терефталата — они изучали по скорости выделения метанола вторую стадию — поликонденсацию бис-(р-оксиэтил)терефта-лата — по изменению вязкости раствора поликонденсата в смеси фенол — тетрахлорэтан (1 1). Оказалось, что обе стадии являются реакциями первого порядка. Энергия активации переэтерификации в присутствии ацетатов цинка и кобальта составляла 9,5 и 10,6 ккал/моль соответственно. Наиболее активными катализаторами для обеих стадий реакции оказались соединения тяжелых металлов соединения щелочных металлов значительно менее активны еще менее активны кислоты. [c.119]

Реакции, приведенные в табл. 14, и другие реакции Дильса — Альдера, изучавшиеся в растворе, имеют второй порядок вплоть до высоких степеней превращения. В растворах измерения проводили при более низких температурах, чем в газовой фазе, и поэтому кинетика реакции существенно не осложнялась. При присоединении диалкилазодикарбоксилатов к цикло-пентадиену [190] в метаноле, этаноле, хлороформе и уксусной кислоте второй порядок реакции не наблюдался, возможно, вследствие протекания необратимой реакции между растворителями и этим диенофилом. Реакции между малеиновым или хлормалеиновым ангидридами и антраценом или диметилантраценом идут с меньшими осложнениями [185]. По-видимому, в этом случае устанавливается предварительное равновесие диен-1-диенофил окрашенный комплекс, однако возможно [152, 185] также, что окрашенный продукт образуется в ходе побочной реакции и не имеет отношения к механизму диенового синтеза ). [c.66]

Метанол получают из окиси углерода и водорода при температуре около 316 °С и давлении 200 ат, причем аппаратура аналогична применяемой в синтезе аммиака. Техническим катализатором служит 2пО или СпО в смеси с трудно восстанавливаемыми окислами (например, СггОд). Наиболее активна смесь ZnO—СГ2О3 в пропорции 70 30, по при меньших концентрациях СгдОз наблюдается большая избирательность действия. Объемная скорость составляет 10 000—25 ООО Кинетика процесса, [c.317]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология