Равновесие реакции образования метанола

При синтезе метанола из газовой смеси Нг—СО—СОг основное количество метанола (70—80% масс.) получается через диоксид углерода (реакции е, /), остальное — из исходного оксида углерода. Снижение количества образовавшегося метанола и его стабилизация (линия 5—6 на рис. 2.8) обусловлены компенсационным эффектом диоксид углерода ускоряет процесс образования метанола, а вода (продукт гидрирования СОг) — снижает. Так, при отключении подачи диоксида углерода активность катализатора резко понижалась (см. рис. 2.8, точки 12, 13) и только после 6—8 ч устанавливалась на прежнем уровне (линия 13—14). Это объяснялось тем, что при отключении подачи диоксида углерода образование метанола по реакциям е, / прекращалось, а реакционная вода еще не успевала полностью десорбироваться в силу ее высокой адсорбционной способности [90]. После удаления воды с поверхности катализатора и установления равновесия в системе Нг—СО — катализатор производительность катализатора по метанолу возвращалась к первоначальной (см. рис. 2.8, линия 13—14). [c.69]

В промышленных условиях синтез метанола идет в присутствии инертных к данному процессу газов (азота, аргона, метана) и двуокиси углерода. Инертные газы, как известно, снижают эффективное давление реагирующих компонентов при синтезе, но не оказывают влияния на равновесие реакции образования метанола. Дву- [c.23]

Термодинамические расчеты показывают, что при атмосферном давлении из синтез-газа можно получить лишь 2% метанола, но его выход значительно растет с увеличением давления и уже при 6,8 МПа и 300°С составляет 100%. Естественно, практические выходы отличаются от расчетных. На рис. 8.20 приведен график зависимости равновесной степени превращения СО от давления при синтезе метанола на обычных цинк-хромовых катализаторах. Так как образование метанола из синтез-газа является чрезвычайно экзотермической реакцией (110,8 кДж/моль), то константа ее равновесия с повышением температуры падает. [c.312]

Величина АО реакции образования метанола имеет наибольшее значение и при температуре выше 180 °С становится положительной. Так как реакция протекает со значительным уменьшением объема, то высокие давления способствуют смещению равновесия вправо. [c.249]

Конверсия синтез-газа за один проход через реактор составляет 15-50 % и обусловливается равновесием реакции образования метанола в выбранных условиях, продолжительностью контакта и допустимым перепадом температуры по слою катализатора, при адиабатическом режиме процесса. Для определения коэффициента рециркуляции М.М. Караваевым предложена следующая формула [c.355]

Пример 5.12. Рассчитать константу равновесия для реакции образования метанола из смеси СО и Н2 при 1000 К [c.172]

РАВНОВЕСИЕ РЕАКЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ МЕТАНОЛА [c.21]

Таким образом, на основании термодинамических исследований влияния различных параметров на равновесие реакции образования метанола на разных катализаторах можно сказать, что процесс синтеза на цинк-хромовом катализаторе, работающем в интервале 360—380 °С, целесообразно проводить при давлении выше 200 ат. На низкотемпературных катализаторах, эксплуатируемых в диапа- [c.27]

Синтез метанола из оксида углерода и водорода — обратимая реакция. В каких направлениях нужно менять температуру, давление и состав исходной газовой смеся, чтобы сместить равновесие в сторону образования метанола [c.255]

С увеличением температуры от 220 до 300 °С при давлении 9,8 МПа (табл. 3.6) повышается степень приближения к равновесию. Низкая степень приближения к равновесию позволяет проводить процесс с меньшей объемной скоростью газа. Но при проведении процесса в промышленных условиях необходимо отводить тепло реакции образования метанола, т. е. повышать объемную скорость. В то же время повышение кратности циркуляции (увеличение гю) увеличивает расход энергии. В данном случае налицо ряд противодействующих факторов. [c.90]

До сих пор мы говорили о нолуацеталях и ацеталях, так как при комнат ной температуре равновесие реакции между спиртами и кетонами сдвинуто в сторону, противоположную образованию полукеталей и кеталей. Кетали получают в результате реакции кетона с вы1 -диолом. Наиболее важным кеталем является, пожалуй, 2,2-диметоксипропан, который получают в промышленных условиях реакцией ацетона с метанолом в присут-етвии кислоты. [c.22]

Пиридилазо)-2-нафтол взаимодействует с ТР в молярном соотнощении 1 1, образуя окращенное в красно-фиолето вый цвет соединение, малорастворимое в воде растворимость повышается в присутствии смешивающихся с водой органических растворителей метанола, этанола, ацетона. Максимум светопоглощения растворов окрашенного соединения при pH 4,5 находится при 560 ммк (максимум поглощения растворов реагента в этих условиях — при 470 ммк). Молярный коэффициент погашения составляет 2,2- 10 (растворитель — 50%-ный метанол, pH 2,2). Константа равновесия реакции образования комплексного соединения равна 1,9-Ю . Реагент применяется как комплексонометрический индикатор при титровании Т1 . [c.295]

Изменение химического состава катализатора под влиянием среды весьма часто не приводит к образованию новой фазы, но заметно сказывается на каталитической активности. В окисных полупроводниковых катализаторах это связано с обогащением или обеднением окисла кислородом по сравнению со стехиометрическим составом. Такого типа явления наблюдались, например, в реакции разложения метанола на окиси цинка [101 ] и в реакции окисления водорода на окиси никеля [102]. Для кислотно-основных катализаторов такого типа влияние среды на катализатор связано со степенью гидратации, а следовательно, с величиной функции кислотности катализатора. Действительно, при реакциях гидратации-дегидрата-ции всегда существует равновесие гидратированных и дегидратированных форм катализатора [c.49]

Регулирование температуры в ходе первой из упомянутых реакций (гидрирование монооксида углерода в кислородсодержащие продукты) осуществляется различными способами. Основной метод состоит в ограничении скорости реакции путем уменьщения количества подаваемого монооксида углерода. В этом случае выделяющееся тепло поглощается водородом. При синтезе аммиака равновесие реакции с повышением температуры смещается в сторону исходных веществ, и поэтому по мере разогрева реакция самопроизвольно затухает. Образование метанола также термодинамически не благоприятно при высоких температурах, но в этих условиях реакция образования метана становится преобладающей. Вследствие ее экзотермичности увеличение температуры происходит даже быстрее, чем при синтезе метанола. Поэтому реакцию образования метана следует полностью подавить. [c.107]

В нестационарном режиме температуры на выходе из реактора существенно ниже, чем в стационарном режиме. Вследствие этого при одних и тех же входных составах синтез-газа и выходных концентрациях метанола в нестационарном режиме выходная концентрация воды будет меньше, чем в стационарном режиме, так как с понижением температуры равновесие реакции конверсии сдвигается в сторону образования СОг. Это означает, что в нестационарном режиме превращение СОа меньше, чем в стационарном режиме. [c.222]

Указанные авторы считают, что увеличение скорости образования метанола обусловлено непосредственным образованием электронов и дырок в твердом теле под действием гамма-излучения. Свободные носители тока способны изменять адсорбционное равновесие водорода и окиси углерода, поскольку эти реагенты, как полагают авторы, адсорбированы на поверхности в виде ионов. Они полагают далее, что значение О, равное единице, можно объяснить, предположив, что 20% электронов, образованных в твердом теле под действием облучения, ответственно за каталитическую реакцию, причем для получения одного электрона необходимо 20 эв. [c.184]

Ввиду высокой экзотермичности реакции и необходимости достаточно точного регулирования температуры, повышение которой отрицательно сказывается на равновесии и избирательности процесса, в первоначальных типах реакторов для отвода тепла использовали внутренние охлаждающие устройства. В новых аппаратах катализатор размещается на полках, в пространство между которыми вводится дополнительное количество холодного синтез-газа для снижения температуры смеси, подвергаемой превращению в метанол. Для удобства замены катализатора и во избежание ослабления корпуса аппарата, рассчитанного на работу при высоком давлении, полки с катализатором размещают в специальной коробке. Такой тип реактора применяется для процессов гидрирования, и его схема изображена на рис. 129, б (стр. 720). Для предохранения от водородной коррозии реактор выполняют из легированной стали. Это же необходимо для снижения образования пентакарбонила железа Fe( O)s, который при термическом разложении выделяет мелкодисперсное железо, катализирующее нежелательные побочные реакции образования метана и двуокиси углерода. [c.736]

При применявшейся температуре равновесие суммарной реакции в значительной степени сдвинуто в сторону образования метанола. Вследствие этого синтез протекает с большой степенью превращения. [c.157]

Реакция получения метанола обратимая, экзотермическая, идет в сторону образования метилового спирта с большим уменьшением объема. Следовательно, равновесие реакции будет смещаться в сторону образования метилового спирта при повышении давления и при понижении температуры. Вместе с тем при обычных температурах синтез метанола протекает крайне медленно. Поэтому для его ускорения процесс проводят при высоких температурах (около 400° С). В промышленных установках поддерживают давление около 250 атм. [c.203]

Сопоставив синтез аммиака и метанола, вы заметите, что они близки. Но синтез метанола, в отличие от синтеза аммиака,— сложная реакция. Изменение температуры, давления и соотношения реагентов влияет не только на смещение равновесия образования метанола, но и на другие реакции. Так, наибольший равновесный выход мета нола по расчету получается при стехиометрическом составе исходной газовой смеси. Однако, согласно экспериментальным данным, при таком составе исходной ч меси метанол-сырец содержит больше примесей, чем при избытке водорода,— увеличение (до определенного предела) соотношения Нг СО уменьшает выход побочных продуктов. В отличие от простых, обратимых и экзотермических реакций выход метанола при определенной температуре на данном катализаторе становится максимальным. [c.256]

Проводя обе реакции совместно, не только получают газ с более высокой концентрацией формальдегида, но и уменьшают образование побочных продуктов, в особенности продуктов полного окисления метанола. Максимальный выход формальдегида (96%) получается при температуре около 600°С и времени контакта 0,01 с. При повышении давления выход НСНО уменьшается, так как равновесие реакции (2) смещается влево. [c.264]

Термодинамические расчеты показывают, что уже при 25°С равновесие реакции сдвигается вправо. При 250°С конверсия метанола должна проходить почти до конца. В области температур 25—300°С наряду с основной реакцией возможны другие процессы, приводящие к образованию побочных продуктов в газовой смеси окиси углерода, формальдегида и пр. Основной опасной примесью будет окись углерода, содержание которой растет с увеличением температуры и уменьшением парциального давления водяного пара. [c.106]

Равновесие реакции. При повышении давления и понижении температуры равновесие реакции сдвигается в сторону образования метанола. [c.338]

Давление. Повышение давления сдвигает равновесие реакции в сторону образования метанола и, следовательно, приводит к увеличению производительности катализатора. Поэтому процесс ведут при повышенном давлении, например прн 300° и 150 ат на медном катализаторе, при 400° и 200—300 ат на цинк-хромовом. Синтез метанола осуществлен также при более низких давлениях (около 65 ат) и более высоких давлениях (до 1000 ат). [c.339]

Равновесная концентрация метанола в реакционной смеси зависит от температуры, давления и состава газа (отношение НггСО). Из-за высокого давления процесса при расчете состояния равновесия реакции образования метанола учитывают отклонение системы от законов идеальных газов. На рис. 6.2 приведена зависимость равновесной концентрации метанола от температуры и давления. При повышении температуры равновесная концентрация СНзОН значительно понижается, особенно при давлениях до 20 МПа. С повышением давления эта концентрация возрастает, т. е. по мере повышения температуры требуется все более высокое давление для достижения одной и той же концентрации метанола в реакционной смеси. Равновесное содержание метанола в смеси зависит также от отношения Нг СО (рис. 6.3) с ростом этого отношения равновесная концентрация метанола снижается, особенно при высоких давлениях. [c.332]

Оптимальное содержание оксида хрома в этих контактах составляет 20—30%. Наличие в катализаторе трудновосстанав-ливаемого оксида хрома препятствует спеканию оксида цинка и образованию шпинели, в результате чего активность и селективность катализаторов длительное время остаются на высоком уровне. При отношении Нг к СО в циркуляционном газе более 6 и объемной скорости порядка 25 000ч активность цинк-хромовых катализаторов в течение года заметно не снижается. Тепловой эффект реакции синтеза метанола увеличивается с повышением давления. Влияние температуры наиболее заметно в интервале давлений 10—30 МПа. В промышленных условиях синтез метанола протекает в присутствии газов (Ыг, Аг, СН4, СОг), которые снижают эффективное давление реагирующих компонентов, но не оказывают влияния на равновесие реакции образования метанола. [c.308]

Состояние равновесия реакции образования метанола обычно рассчитывают через коэффициенты летучести чистых компонентов с использованием методики, разработанной Ньютоном и Доджем . Данный метод достаточно хорошо освещен в отечественной литературе и здесь не рассматривается. Зависимость равновесной концентрации метанола от температуры и давления, рассчитанная по этому методу приведена в табл. 13. [c.22]

В работе 12] получение гидрата производилось охлаждением системы в течение 30 минут. Можно предположить, что этого времени недостаючно для установления равновесия реакции образования гидрата пропана, поэтому необходимо изучение влияния метанола на ее кинетику. [c.223]

Термодинамические данные по гидрированию окиси и двуокиси углерода в углеводороды, а также по различным реакциям углеводородов, приводимые в настоящей работе, были рассчитаны на основе термодинамических таблиц Американского нефтяного института [6], содержащих наиболее точные из имеющихся в литературе данных. Термодинамические основы синтеза углеводородов из окиси углерода и водорода рассматривались Смитом [7 ] и Миддльтоном [8]. Однако эти авторы произвели расчет равновесия реакций, образования лишь немногих соединений, а некоторые результаты Смита основывались на неверных термодинамических данных, например неточных константах равновесия для синтеза метанола. Термодинамическая возможность участия метана в синтезе углеводородов из СО и Щ обсуждалась Претром [9]. Термодинамические данные по синтезу спиртов, восстановлению окисей и карбидов и образованию карбонилов, представленные в настоящей главе, повидимому, являются наиболее надежными из всех имеющихся по этим вопросам. Во всех данных этой главы стандартным состоянием всех газообразных компонентов является давление в 1 атм. [c.9]

Ограничением во многих расчетах этого типа является точность, с лоторой известна энтальпия реакции. Энтальнию обычно получают как разность больших величин, и поэтому малая ошибка в них вызывает большую ошибку в значении АЯ и, следовательно, АС . Нанример, в расчете константы равновесия при образовании метанола из элемен- [c.232]

Этерификация оксидата проводится парами метанола при температуре 250°С и давлении 2,5 МПа. Пары метанола, проходя через реакционную массу, уносят образующуюся воду, способствуя смещению равновесия реакций (б) и (г) в сторону образования соответствующих эфиров терефталевой кислоты. [c.364]

Сдпигу равновесия в сто[Юку образования метанола будут также способствовать увеличение концентра]дии оксида углерода (1[) или удаление метанола из сферы реакции. [c.43]

Интересные дополнительные сведения о равновесиях реакций мегкду полиэлектролитами и о структурных изменениях комплексов в процессе реакций получены при исследовании конформационных превращений макромолекул при образовании полиэлектролитных солевых комплексов. Эти исследования проведены в основном использованием реакций синтетических и модельных нолиэлектролитов, для которых в настоящее время имеется ряд методов, позволяющих идентифицировать конформации макромолекул в растворе. Существенное изменение конформации макромолекулярных компонентов при образовании полиэлектролитных комплексов было обнаружено в работах Хаммеса и др. при исследовании реакции между противоположно заряженными полипептидами — поли-1/-глутами-новой и поли-Ь-аспаргиновой кислотами и полиоснованиями — поли- -лизином и поли- -орнитином. Методами дисперсии оптического вращения и циркулярного дихроизма было показано, что реакция между поли-//-лизином и поли-//-глутаминовой кислотой при pH = 4 и 7 (в воде и в смеси воды и метанола) приводит к конформации р-структуры полипептидов, хотя поли-Ь-лизин при этих значениях pH находится в конформации статистического клубка, а поли-Ь-глутаминовая кислота имеет конформацию клубка при pH = 7 и конформацию а-спирали при pH = 4. Образование полиэлектролитных комплексов поли-/у-аспаргиновая кислота — по-ли- -лизин и поли- -аспаргиновая кислота — поли- у-орнитин при pH = 7 сопровождается спирализацией полипептидных цепочек, в то время как индивидуальные компоненты в тех же условиях обладают конформацией клубка. [c.24]

Обширные исследования скорости образования метанола прове-дгены японскими исследователями. Учида и Огино предполагают, что определяющей процесс стадией является десорбция паров метанола. Основываясь на том, что пары метанола находятся в равновесии с адсорбированными молекулами, для скорости реакции предложено уравнение (7), связывающее константу десорбции Ка метанола и константу равновесия К с парциальными давлениями [c.41]

Редуцирующие сахара и их метиловые эфиры перед анализом методом ГЖХ следует перевести в гликозиды. Полуацетальная гидроксильная группа обладает большей реакционной способностью, чем спиртовые группы, и ее можно селективно метилировать, обрабатывая сахар одним эквивалентом диметил сульфата в присутствии едкого натра. Обычно, однако, удобнее проводить реакцию с раствором соляной кислоты в безводном метаноле при температуре кипения (метод Фишера). При концентрации кислоты 4% обычно через 3—24 час достигают равновесия с образованием смеси а- и Р-аномеров соответствующих пиранозидов. Фуранозиды образуются раньше, особенно если реакцию проводят в мягких условиях (при комнатной температуре и низкой, около 0,5%, концентрации кислоты). При высоких температурах и более высоких концентрациях устанавливается равновесие, при котором пиранозиды превалируют над большинством сахаров. Соотношение а Р-аномеров и пиранозидфуранозидный состав при равновесии варьируют для каждого моносахарида и зависят также от концентрации кислоты и температуры [9]. Теоретически может образовываться также диметилацеталь, но равновесие благоприятствует образованию метилгли-козидов. В случае О-глюкозы и В-галактозы а-пираноза превалирует над -аномером. Гельферих и Шефер [19] описали метод получения а-метил-В-глюкопиранозида в больших количествах. Менее совершенная методика пригодна для приготовления смеси аномеров в небольших количествах [c.551]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология