Углеродные комплексы

Существуют два предположения о механизме окисления коксовых отложений [3.32]. При первом предположении исходят из возможности образования кислород-углеродных комплексов при адсорбции кислорода на поверхности углерода. Роль катализатора в данном случае сводится к ускорению процессов образования или распада этих комплексов. При втором предположении катализатор рассматривают как переносчик кислорода между газовой фазой и углеродной матрицей путем попеременного окисления-восстановления катализатора. К такого типа катализаторам обычно относят оксиды переходных металлов. [c.69]

Отмеченные зависимости показывают, что при наличии прочно связанного водорода в ароматических структурах пиролизной смолы и кислорода в сложных гетероциклических высокомолекулярных соединениях тяжелых нефтяных остатков снижается истинная плотность кокса из этого сырья. Торможен ие в процессе уплотнения углеродных комплексов продолжается до превращения кокса в графит, и требуются более высокие температуры для заверщения это. о процесса. В связи с этим можно сказать, что чем меньше истинная плотность кокса, тем больше энергия активации его графитации. [c.198]

Кислород из газовой фазы вступает во взаимодействие с углеродом поверхности коксовой глобулы, образуя кислород-углеродный комплекс. В дальнейшем под действием молекул кислорода этот комплекс может разрушаться с выделением диоксида углерода. Кроме того, он способен разрушаться без участия кислорода (с выделением монооксида углерода). Это предположение подтверждено экспериментально [29]. Учитывается также способность кислорода проникать внутрь коксовой глобулы вследствие диффузии. Водород поверхности окисляется до воды, и при этом образуется кислород-углеродный комплекс. Водород в основном расположен на поверхности частиц кокса. Однако данные о распределении Н2 в глубину частиц отсутствуют, поэтому неравномерное распределение заменено стадией диффузии водорода по частице. [c.32]

Каждую из стадий 1-5 следует рассматривать не как элементарную, а как некие их совокупности. Так, стадия 1 описывает образование кислород-углеродного комплекса, происходящее в результате диссоциативной адсорбции кислорода. Последняя, как известно [93], протекает через несколько промежуточных стадий. Стадия 2 описывает также совокупность превращений, приводящих к появлению в газовой фазе диоксида углерода. Стадия 4 описывает процессы, аналогичные процессу окислительного дегидрирования углеводородов. Необходимо отметить, что адсорбция кислорода на углеродных поверхностях протекает необратимо, т.е. адсорбированный кислород может десорбироваться только в виде продуктов окисления [63] (вид кинетических уравнений и численные значения кинетических констант будут приведены в гл. 4). [c.33]

Рис. 2,15. Изменение времени выжига 50% отложенного кокса в зависимости от содержания металла в катализаторе Рис, 2.16. Изменение константы скорости образования кислород-углеродного комплекса в зависимости от содержания металла в катализаторе

Рис. 2.17. Изменение константы скорости разложения кислород-углеродного комплекса в зависимости от содержания металла в катализаторе (на исходном катализаторе = 0,226)

Среди щелочных металлов эта константа наиболее резко уменьшается при добавлении лития (в 1,2 раза). Щелочноземельные металлы практически не влияют на константу разложения кислород-углеродного комплекса. [c.35]

Зависимости константы скорости образования комплекса и времени выжига 50% кокса от природы металла имеют одинаковый характер. Это указывает на то, что влияние металлов заключается в ускорении первой стадии процесса образования кислород-углеродного комплекса вследствие их способности катализировать реакции окисления. [c.35]

Кинетические уравнения и w-, описывают подвижность по коксовой грануле водорода и кислорода, связанных с углеродом, что обусловлено диффузией компонентов из объема гранулы к ее внешней поверхности, а для кислорода в начальный момент регенерации - в противоположном направлении до состояния насыщения. Изменение содержания объемных компонентов zj, определяемое и w,, зависит от уменьшения размера гранул кокса в процессе выжига, а также от непрерывного изменения состояния поверхности за счет протекания химических реакций. Учитывая, что сведения о составе промежуточных комплексов, образующихся при выжиге кокса, в настоящее время отсутствуют, для количественных расчетов было принято, что один атом углерода в среднем связан с одним атомом кислорода в кислород-угле-родном или с.двумя атомами водорода в водород-углеродном комплексе. В таком случае при полном покрытии поверхности кокса каким-либо компонентом на 1 г углерода будет приходиться 4/3 г или 1/6 г Hj. Обозначим эти коэффициенты ао и ан- Тогда [c.66]

Однако при промышленных плотностях тока на угольном аноде при разряде на нем ионов, содержащих кислород, возникает перенапряжение около 0,5—0,6 в. Причиной перенапряжения считают замедленность процесса образования молекул СО и СО2 на анодной поверхности, складывающегося из стадии адсорбции кислорода, возникновения промежуточных кислородно-углеродных комплексов типа СхО и преобразования последних в молекулы СО и СО2. [c.270]

Установлено, что крекинг-бензины после такой обработки содержит медь углеродный комплекс. Это соединение, если его не удалять, вредно действует на бензин, поэтому требуется дополнительный реагент для удаления этого комплекса. Процесс удаления активной серы состоит из предварительного промывания бензина раствором щелочи для удаления вредных примесей, особенна сероводорода. Бензин может поступать непосредственно из стабилизатора установки Даббса. Промывка щелочью производится в два приема. Она частично удаляет меркаптаны. Щелочь регенерируют паром. После промывки щелочью бензин проходит через теплообменник, где нагревается до температуры прибли зительно 30°. Затем смешивается с отрегулированным количеством воздуха и проходит через слой меди, который поглощает активную серу. Для получения смеси бензина с воздухом можно употреблять такое устройство, как диафраг-мовый смеситель. Воздух, поступающий из компрессора установки для очистки, проходит для удаления масла и воды через сушилку. Количество воздуха регулируется калиброванным вентилем. Смесь бензина и воздуха проходит сверху вниз через колонну с реагентом. После контакта смеси с медным реагентом излишек воздуха отделяется в ресивере в сепараторе для снижения потери углеводородов поддерживается давление приблизительно в 1 — 11/2 ат. Бензин,, отделенный от воздуха, проходит через башню с вторичным реагентом. Этот реагент особенно необходим в случае крекинг-бензинов для удаления увлекаемой меди. Из этой колонны бензин поступает на склад. Ингибитор можно инжектировать в линию подачи бензина на склад. [c.732]

Третья стадия процесса состоит в распаде вторичного кислородо-углеродного комплекса с образованием неактивных молекул окиси углерода и свободного атома углерода. Возможны также и обратные реакции, указанные на схеме. [c.83]

Кислород из газовой фазы вступает во взаимодействие с углеродом поверхности коксовой глобулы, образуя кислород-углеродный комплекс. В дальнейшем под действием молекул кислорода этот комплекс может разрушаться с выделением диоксида углерода. Кроме того, он способен разрушаться без участия кислорода (с выделением монооксида углерода). Учитывается также способность кислорода проникать внутрь коксовой глобулы вследствие диффузии. Водород поверхности окисляется до воды, и при этом образуется кислород-углеродный комплекс. Водород в основном расположен на поверхности частиц кокса. Однако данные о распределении водорода по глубине частиц отсутствуют, поэтому неравномерное распределение было заменено стадией диффузии водорода по частице. Авторы [Д.1.4] рассмотрели механизм и кинетику окисления кокса на катализаторах, содержащих соединения переходных и благородных металлов применительно к ряду конкретных промышленных процессов дегидрирования, гидрообессеривания нефтепродуктов, риформинга. [c.253]

При моделировании кинетики рассмотрена система кинетических уравнений скоростей стадий. При этом все компоненты реакций системы, входящие в кинетические уравнения, разделены на три группы углеродные комплексы на поверхности и в объеме коксовых отложений, компоненты газовой фазы. Состояние поверхности кокса всегда квазистационарно по отношению к объемным характеристикам. Степень покрытия поверхности различными комплексами определяется решением соответствующей системы нелинейных алгебраических уравнений. Мольная скорость потока на выходе из реактора определяется из условия нормирования состава по газовой фазе. Это условие отражает факт изменения числа молекул газа (или изменения объема реакционной смеси) в процессе выжигания кокса. В модели предполагалось, что кокс отлагается на катализаторе в виде полусферических гранул с некоторым средним начальным (для регенерации) радиусом. Для моделирования процесса на зерне катализатора использовалась диффузионная модель. При построении модели использовались следующие допущения [c.254]

Первичным атомом взаимодействия двуокиси углерода с углем является процесс хемосорбции с образованием на поверхности угля шестичленного циклического кислородо-углеродного комплекса (первая стадия). [c.158]

Распад первичного комплекса с образованием радиоактивной окиси углерода и неактивного вторичного кислородо-углеродного комплекса (основная реакция, вторая стадия). [c.158]

Распад вторичного кислородо-углеродного комплекса (2 и 3) с образованием неактивных молекул окиси углерода и свободного углерода (основная реакция, третья стадия). [c.158]

Характе,р связей в соединении СвК сложен. Здесь имеет место, по-видимому, известное смещение электронного облака к углеродным комплексам и уменьшение степени их катион-ности [40]. [c.159]

В. И. Касаточкин, А. Т. Каверов [100, 102] отмечают, что по размерам углеводородных сеток, межсеточной упорядоченности и электропроводности для угля при температуре около 700°С имеются точки довольно резких перегибов. Это означает, что и для других карбонизированных веществ должны существовать экстремальные состояния после прокалки при соответствующих температурах. При нагревании до 1300—1450°С происходит дальнейшее межмолекулярное и внутримолекулярное уплотнение углеродных комплексов и, как следствие этого, возрастание объемной (кажущейся) и истинной плотностей. [c.190]

При этом резко возрастает число плоскостных углеродных сеток в результате сшивания отдельных углеродных комплексов, обладающих высокой реакционной способностью и повышенной подвижностью вследствие сравнительно небольших размеров и отсутствия (или незначительного числа) жестких связей, главным образом в направлении, перпендикулярном к направлению плоскостных сеток. Экстремумы в этих пределах температур по росту числа и размеров плоскостных углеродных сеток были зафиксированы В. И. Касаточкиным и А. Т. Каверовым [99, 100, 102] с помощью рентгеноструктурного анализа. [c.233]

Для оценки влияния металлов на различные стадии процесса регенерации по экспериментальным данным, приведенным в работе [94], были вычислены константы скоростей образования и разложе1Ь1я углерод-кислородного комплекса. При этом было использовано уравнение, полученное в работе [89]. Численные значения констант уравнения приведены на рис. 2.16 и 2.17. Характер влияния металлов на константы скорости /с1 и /с2 - образования и разложения кислород-углеродного комплекса - неодинаков. [c.34]

Все компоненты реакционной системы, входящие в кинетические уравнения (4.6), подразделяются на три группы углеродные комплексы на поверхности (O) и в объеме (f) коксовых отложений,.компоненты газовой фазы (х). Состояние поверхности всегда квазистащюнарно по отношению к объемным характеристикам. Физически это объясняется различной массоемкостью реакционных зон, так как масса монослоя поверхности гораздо меньше общей массы коксовых отложений. Поэтому степень покрытия поверхности различными комплексами (O) определяется решением системы нелинейных алгебраических уравнений [c.67]

Систему уравнений (4.13) за геают уравнения (4.8) для поверхностных углеродных комплексов 0, уравнения (4.11) для количества кокса на катализаторе и компонентов в объеме коксовых отложений (zq и гнз), а также условие нормировки по газовой фазе в порах зерна = [c.73]

Из всех предложенных теорий горения углей наиболее вероятными считаются гипотеза промежуточного образования сложного кислород-углеродного комплекса (И. Лэнгмюр) и хемосорбционная гипотеза "(Сивонен). И. Лэнгмюр считает, что при сгорании угля первоначально образуется промежуточный комплекс С,.О который разлагается с образованием Oj, образующей затем с углем тот же комплекс. Реакция протекает каталитически по следующей схеме [c.192]

Опытами с мышьяковистым ангидридом, играющим роль яда при каталитическом окислении двуокиси серы с ванадиевыми катализаторами, найдено, что отравление влечет за собой уменьшение числа каталитически активных центров при данной температуое. С другой стороны, исследование влияния азота и железа на каталитическое поведение угля при окислении щавелевой кислоты [240] показало, что не обязательно все яды, как правило, должны адсорбироваться на наиболее активных каталитических участках. Кривая, полученная при отравлении этого катализатора цианистым калием, была иной, отличной от кривой, полученной с содержащим железо углем, но не содержащим азота. Амиловый спирт распределяется между каталитически активным и инак-тивным углеродом, продолжительность жизни у молекул спирта, отравляющих активный углерод, больше, чем у щавелевой кислоты. Цианистый калий и тио-цианат калия более легко адсорбировались на железо-углеродной поверхности, чем на поверхности железо—углерод—азот, хотя последняя каталитически более активна разница в продолжительности жизни иона циана на железо-углеродной поверхности и поверхности железо —углерод—азот была не так велика, как разница в продолжительности жизни тиоцианатного иона, который поэтому должен рассматриваться как более селективный яд. Остаточное сродство железо-углеродного комплекса для цианида и тиоцианида больше, чем сродство железо-углерод-азотного комплекса, однако каталитическая активность для окисления щавелевой кислоты гораздо меньше. [c.394]

Plummerвыдвигает теорию, которая находится повидимому в очень хорошем согласии с общими свойствами так называемых аморфных углей согласно этой теории аморфные угли не являются особыми модификациями элементарного углерода (с некоторыми адсорбированными загрязнениями), но состоят из непредельных углеводородов очень большого молекулярного веса и чрезвычайно бедных водородом следовательно они являются углеродными комплексами, в которых силовые поля между углеродными атомами нарушаются случайно расположенными водородными атомами, предотвращающими таким образом кристаллизацию (графиткзацию) и создающими общее состояние ненасыщенности, а следовательно и высокую поверхностную активность. Эту общую точку зрения поддерживает также Lowry который нашел, что содержание водорода в древесном угле, нагретом до 1000°, еще равно 0,48%, а в угле, нагретом до 1300°,— приблизительно 0,1% в то же время коэфициент поверхностной активности (т. е. число кубических сантиметров СОг, адсорбируемой на каждый кубический миллиметр общего объема пор) не уменьшается заметно при нагревании угля вплоть до 1000°. [c.273]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология