Механизм образования пироуглерода

Таким образом, приходится допустить, что при образовании пироуглерода должны существовать промежуточные стадии образования углеродосодержащих веществ, протекающие в объеме. Это свидетельствует в пользу стадийности процесса. Так как образование пироуглерода должно, разумеется, обязательно включать в себя гетерогенные реакции, то отсюда следует, что механизм образования пироуглерода из метана является гомогенно-гетерогенным. [c.216]

Экспериментально найдено, что с ростом температуры торможение водородом падает, что в [46] объяснено соответствующим уменьшением величины адсорбции На- Такое влияние должно было бы оказывать понижение давления, однако найдено [46], что в вакууме торможение больше, чем при атмосферном давлении. Последнее, по-видимому, связано с изменением самого механизма образования пироуглерода. [c.222]

Содержание асфальтенов в растворе смол и тяжелых масел, находящихся в условиях крекинга в жидкой фазе, очевидно, значительно ниже пороговой концентрации, так как даже в крекинг-остатке асфальтенов содержится примерно 15%. Образование углерода и в этом случае, по-видимому, происходит по механизму образования пироуглерода вследствие прямого разложения наименее термостабильных молекул на стенках труб. [c.136]

О МЕХАНИЗМЕ ОБРАЗОВАНИЯ ПИРОУГЛЕРОДА ПРИ ПИРОЛИЗЕ УГЛЕВОДОРОДОВ [c.8]

Имеющиеся в литературе данные по изменению скорости образования пироуглерода при различном парциальном давлении водорода [7, 8, 10, 11] удовлетворительно описываются этим уравнением (рис. 5), Таким образом, обсуждаемый механизм образования пироуглерода, по-видимому, объясняет все экспериментально установленные закономерности этого процесса. [c.10]

Таким образом, обсуждаемый механизм образования пироуглерода, по-видимому, объясняет все экспериментально установленные закономерности этого процесса. [c.10]

Влияние температуры показано в табл. 4.5, заимствованной из работы [24]. В этих работах не было проведено кинетического анализа экспериментальных результатов, но сделан вывод, что механизм образования пироуглерода нельзя отождествлять с простой гетерогенной реакцией метана на поверхности. Авторы считают, что первой стадией образования пироуглерода является образование радикалов и полимеризация в объеме. [c.71]

МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ ПИРОУГЛЕРОДА [c.99]

Пироуглерод после охлаждения может иметь трещины, параллельные поверхности осаждения. Состояние подложки определяет размеры конусов [126]. С повышением температуры осаждения число зародышей, из которых растут конусы, увеличивается и конусы начинают "мешать" друг другу часть конусов подавляется соседними в толще пироуглерода. Внутри первоначальных конусов зарождаются и растут новые — вторичные. Поскольку угол раствора конусов может достигать 40°, вблизи наружной поверхности конусы, соприкасаясь, "теснят" друг друга, вследствие чего их образующие становятся параллельными, отсюда название "столбчатая структура" [1]. Коническая структура присуща пироуглероду, осажденному как при низкой, так и при высокой температуре пиролиза различных углеводородов. Поэтому механизм образования конусов материала един во всем диапазоне температур. [c.217]

Некоторыми исследователями предложены также молекулярные механизмы пиролиза метана, в частности при образовании пироуглерода [7, 42, 46]. Исходя из современного учения [431 о конкуренции цепных и молекулярных процессов, такие механизмы вполне возможны. [c.213]

Пироуглерод образуется по механизму, совершенно отличному от механиз(ма образования нефтяного кокса. На этот механизм имеются самые различные взгляды. Наиболее обоснована теория П. А. Теснера, согласно которой пироуглерод образуется в результате прямого разложения углеводородных молекул на реакционной поверхности до элементов. Из закономерностей образования пироуглерода следует, что снизить его выход на пропущенное сырье при пиролизе можно следующими способами (осуществимыми, разумеется, в границах, определяемых технологией процесса). [c.118]

Если температура при крекинге диСтиллятного сырья выше критической для него, то реакции идут в газовой фазе. Образование пироуглерода в этом случае возможно по двум механизмам. Пироуглерод может получаться в результате прямого разложения газообразных молекул при их соударении со стенкой. В этом случае скорость образования пироуглерода должна быть пропорциональна величине поверхности и давлению, зависеть от сырья и повышаться с ростом температуры. Если в результате крекинга образуются продукты, жидкие при его условиях, то при пересыщении паров выделяется жидкая фаза, из которой затем образуется кокс. [c.131]

Третий вид крупных углеродных частиц в саже представляют сферические коксовые образования из остатка разложившихся в объеме реактора капель сырья. Смолистые вещества и асфальтены, содержащиеся в сырье, подвергаются значительным изменениям уже при нагреве до 300—400 °С в жидкой фазе. Они поли-меризуются и конденсируются в массе капли сырья с образованием пространственно сшитого углеродного полимера, который при дальнейшем нагревании, не изменяя форму и размеры, кар-бон изу ется в сферическую коксовую частицу. Предложена схема образования сферических частиц нефтяного кокса при горении жидких капель топлива с высокой коксуемостью [101], по которой из сферической капли образуются частицы пористой структуры, но со сферическим контуром (рис. 46). Частицы кокса, выделенные из сажи, под электронным микроскопом (см. рис. 45, б) имеют почти точную сферическую форму без заметной пористости [88]. Вероятно, в условиях получения сажи механизм образования дисперсных частиц кокса из капель сырья несколько иной, чем при полном горении топлива. Сажевая оболочка вокруг испаряющихся капель сырья защищает каплю от теплового удара и, по-видимому, создает благоприятные условия для оплавления поверхности образующихся частиц и покрытия их тонким слоем пироуглерода. [c.95]

Монография посвящена процессам образования различных форм твердого углерода (сажа, пироуглерод) при термическом разложении и горении углеводородов. В книге собраны и обобщены имеющиеся в литературе и полученные автором количественные данные по кинетике рассматриваемых процессов. На основании этих данных приведены общие представления о механизме процессов образования пироуглерода и сажи. [c.279]

Следует также учесть, что для бинарных смесей углеводородов, разбавленных инертным газом и водородом, скорость образования пироуглерода аддитивна ддо (рис. 2), что установлено ра-нее для смесей метан-этан [7] и бензол-метан [8]. Этот факт, по-видимому, необъясним с точки зрения механизма (2), так как скорости разложения о углеводородов в смеси сильно отличаются от скорости раз- а ложения их в чистом виде. [c.9]

Книга посвящена процессам образования различны.х форм твердого углерода (сажа, пироуглерод) при термическом разложении и горении углеводородов. В ней собраны и обобщены количественные данные по кинетике, рассмотрен механизм образования сажи и пиро-углерода. [c.2]

При наличии объемных процессов образование пироуглерода на поверхности ускоряется за счет захвата активных центров твердой поверхностью. Авторы считают, что механизм газофазного и поверхностного процессов одинаков, и это подтверждается близкими значениями энергии активации обоих процессов. В интервале температур 900—1100 °С, по данным авторов, энергия активации поверхностного процесса составляет 74 ккал моль, а объемного — 77,5 ккал/моль. [c.55]

Что касается механизма тормозящего действия водорода, то глубоко этот вопрос не исследован. Эксперимент, показывает, что действие водорода является чисто поверхностным. Это действие удовлетворительно описывается уравнением Ленгмюра, причем экспериментальные данные показывают, что скорость образования пироуглерода на поверхности, занятой водородом, либо равна нулю, либо на 3—4 порядка ниже, чем на поверхности, не занятой водородом. Эти результаты делают весьма правдоподобным представление о том, что тормозящее действие водорода объясняется его активированной адсорбцией. [c.98]

Образование пироуглерода имеет место в широком диапазоне температур (начиная от 700—800 и до 2500— 3000 °С), и химический механизм этого процесса даже для одного и того же исходного углеводорода, может быть существенно различным при разных температурах. Этим отчасти объясняется отсутствие единой точки зрения на механизм процесса. [c.99]

Процесс образования пироуглерода при термическом разложении более тяжелых, чем метан, углеводородов изучен недостаточно, и мы располагаем сравнительно небольшим объемом количественных данных, поэтому вопрос о механизме процесса не может быть решен с такой же определенностью, как для метана. Однако имеются основания предполагать, что если прямое разложение на поверхности возможно для наиболее стабильных углеводородных молекул метана, то этот процесс имеет место и для более тяжелых и менее прочных молекул. Надо подчеркнуть, что при разложении в слое дисперсного материала для любых углеводородов скорость образования пироуглерода, отнесенная к единице поверхности, не зависит от величины поверхности в единице объема. Следовательно, для любых углеводородов лимитирующим является процесс на поверхности. Таким образом, при относительно низких температурах (1000 °С) в отсутствие объемных процессов пироуглерод образуется в результате разложения на поверхности исходных молекул углеводорода. При более высоких температурах, когда практически невозможно избежать влияния объемных процессов, па поверхности одновременно разлагаются и исходные [c.102]

Термоконтактное расщепление. При расщеплении углеводородов может выделяться углерод в зависимости от условий процесса в виде сажи, пироуглерода и углеродных нитей (волокон). Сажа образуется при ведении процесса в газовой фазе (механизм ее образования и свойства коротко рассмотрены в гл. У). При термическом расщеплении получается сажа низкого качества. Для выделения из газа дисперсной сажи требуется громоздкое оборудование, поэтому процесс получения Н2 с одновременным получением сажи, предложенный еще в 30-ые годы, в промышленности не реализован. [c.176]

Гетерогенная реакция разложения метана идет на всех поверхностях. Так, в работе [301 показано, что при низких давлениях метана (< 20 мм рт. ст.) скорости роста пироуглерода на саже и на кварцевом волокне не различаются. Нами не было отмечено существенного различия в скоростях роста пироуглерода (не алмаза ) на алмазных порошках и саже. При развитой поверхности затравочных кристаллов (например, частиц сажи) основная часть углерода осаждается на ней. В наших экспериментах [271 общая поверхность навески сажи превышала поверхность реактора в несколько десятков раз. В то же время в объеме протекает гомогенная реакция разложения метана, например, по механизму, предложенному в работе [ЗП, с образованием промежуточных соединений и радикалов. Они также присутствуют на поверхности сажи [32], которая для них является стоком. Если эта поверхность мала, то происходит накопление промежуточных продуктов в газовой фазе выше некоторой критической концентрации, и тогда развивается быстрая реакция в объеме. [c.40]

О МЕХАНИЗМЕ ОБРАЗОВАНИЯ ПИРОУГЛЕРОДА ПРИ ПИРОЛИЗЕ УГЛЕВОДОРОДОВ. 3. Н. Березина, Р. 3. Магарил. Межвузовский сборник научных трудов Основной органический синтез и нефтехимия , вып. 4, Ярославль, 1975, с. 8—11. [c.133]

Образование пироуглерода происходит в широком диапазоне температуры от 400 до 3000 °С. В этой связи механизм зтого процесса, по мнению Теснера [5], может быть существенно различным в разных температурных диапазонах. Пироуглерод образуется в результате реакции углеводородов на разогретой поверхности. Поэтому слой пироуглерода повторяет геометрическую поверхность, на которой он образуется. При относите/1ьно низкой температуре (до 1000 °С), когда объемные процессы отсутствуют, пироуглерод образуется в результате разложения [c.215]

Таким образом, на основании обобщения выщеизложенного может быть предложен следующий механизм каталитического образования углерода. При температуре процесса ниже, чем граничная для образования пироуглерода, происходит каталитическое разложение углеводорода и эпитаксиальный рост нитевидного кристалла углерода. Причем диаметр нитевидного кристалла строго детерминирован параметрами реакции каталитического дегидрирования углеводорода (температура, относительное содержание углерода в исходном углеводороде, скорость подачи углеводорода), определяющими скорость [c.91]

Различные количественные закономерности влияния На на образование пироуглерода и реагирование метана свидетельствуют о том, что торможение водородом образования пироуглерода связано с общим торможением процесса только частично, и должен существовать особый гетерогенный механизм этого торможения, имеющий, возможно, хемосорбционную природу. Процесс торможения водородом образования пироугле 5ода должен иметь тогда сложную природу, связанную как с гомогенным торможением (по реакции СНа + + На СН4) пиролиза СН4, так и с чисто гетерогенным избирательным торможением образования С. [c.227]

Таким образом, строение нефтяного кокса принципиально отлично от строения других видов пироуглерода, что связано непосредственно с различиями механизма образования нйроуглерода из жидкой и газовой фаз. Прокаливание кокса вначале нивелирует, а затем устраняет различия в его внутреннем строении по сравнению с другими видами пироуглерода (морфологические различия, конечно, при этом остаются). [c.115]

Процесс выделения пироуглерода из газовой фазы на твердой по верхности имеет большое практическое значение и поэтому интенсивно исследуется. Большой интерес представляет. механизм э-гого процесса,, на который в настоящее время отсутствует единая точка зрения. В литературе [1,2] приводятся три основные точки зрения на механизм образования нироуглерода [c.8]

Нет сомнений, что радикальные продукты газофазных реакций могут при соударении с поверхностью разлагаться до углерода. Однако при протекании в основном механизма (3) скорость образования пироуглерода не может быть больше скорости образования радикалов. При соотношении газового объема к поверхности, на которой отлагается ей роуглерод V, см " см , концентрации углерода в газе С, молекул см , числе атомов углерода в радикале п и константе скорости распада молекулы на радикалы, разлагаюш,иеся до углерода. К, сек. , скорость образования нироуглерода может быть максимально равна [c.8]

Коксообразование на стадии превращения полукокса в кокс идет не изолированно, а в общей совокупности термохимических превращений, поэтому различные парогазовые продукть( деструкции, контактируя с продуктами превращения на стадии полукокс—кокс, принимают участие в процессах образования кокса. Это подтверждается тем, что значительная часть летучих продуктов термической деструкции углей в камере коксования мигрирует на горячую сторону загрузки и, проходя слой раскаленного полукокса и кокса, взаимодействует с ними, упрочняя их структуру. Механизм упрочнения пористого тела кокса летучими продуктами при слоевом коксовании состоит в отложении пироуглерода при пиролизе парогазовых продуктов деструкции. Степень упрочнения зависит от количества отложившегося на стенках пор кокса пироуглерода, что в свою очередь определяется количеством и химическим составом парогазовых продуктов. [c.176]

КИХ температурах способна выделяться из раствора в антраценовом масле в виде микрокапель, что и приводит к образованию небольших количеств кокса. При концентрации асфальтенов из битума, равной 50% и менее, кокс не образовывался вообще. Отсутствие на стенках автоклава даже незначительных количеств кокса, способного образоваться по тому же механизму, что и пироуглерод, очевидно, объясняется низкой температурой крекинга. [c.84]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология