Катализаторы селективного превращения синтез-газа

Таблица Ш-В-2. Катализаторы, используемые для селективного превращения синтез-газа в ценные Продукты

Пример. В колонну синтеза метанола, объем цинк-хромового катализатора в которой составляет 3,6 м , поступает по основному ходу в час 129600 м синтез-газа, что равно 80% от его общего расхода яа входе. Определить объемную скорость синтез-газа и суточную производительность катализатора, если степень конверсии синтез-газа равна 9%, а селективность по метанолу в расчете на превращенный синтез-газ составляет 87,8%. [c.101]

Количество тех или иных побочных соединений в продукционной смеси зависит не только от температуры и давления, но и от состава исходной газовой смеси, селективности и состояния катализатора. Наиболее существенной примесью, как правило, является метан. По сравнению со всеми побочными процессами (а)—(ж) получение метилового спирта идет с максимальным уменьшением объема, поэтому в соответствии с принципом Ле-Шателье повышение давления сдвигает равновесие в сторону образования метилового спирта. Так как процесс экзотермичен, то при повышении температуры равновесие сдвигается влево и равновесная степень превращения синтез-газа в метиловый спирт уменьшается. В то же время при недостаточно высоких температурах скорость процесса чрезвычайно мала. Поэтому в промышленности процесс ведут в узком интервале температур с колебаниями в 20—30° С. Константа равновесия основной реакции [c.186]

Снижение производительности при любом размере зерна катализатора при температурах выше точки максимума производительности чаш,е всего объясняют увеличением скорости побочных реакций (изменением селективности процесса), а не приближением к равновесию. Действительно,, степень приближения к равновесию в лучшем случае достигает 36%, а при 380°С— 27% (рнс. 3.3 размер зерна 0,5—1,0 мм, давление 34,5 МПа, соотношение Нг СО = 2,2—2,3, объемная скорость газа 40-10 ч >)-Именно вследствие низкой степени превращения исходных компонентов промышленный синтез метанола проводят по непрерывной циклической схеме после выделения метанола в конденсаторах давление газа доводят до рабочего и вновь подают его в колонну — смешивают с исходным газом, поступающим из отделения конверсии. Ведение процесса при температуре выше 400 °С становится опасным, так как в результате реакций мета-нирования, сопровождаемых интенсивным выделением тепла [c.74]

Разработанный на основе этих данных промышленный процесс жидкофазного синтеза винилацетата оказался экономически более выгодным по сравнению с его получением из ацетилена. Его недостатки состояли в невысоком выходе целевого продукта и сильной коррозии аппаратуры. В настоящее время он везде заменяется на гетерогеннокаталитический синтез винилацетата, когда используют металлический палладий, нанесенный в- количестве 0,5—5,0% на силикагель или АЬОз, с добавлением промотора — ацетата натрия и ведут процесс при 160—175°С и 6—7 кгс/см ( 0,6 МПа). В реактор со стационарным слоем катализатора, охлаждаемый водой, подают смесь этилена, паров уксусной кислоты и кислорода в отношении 8 (4 ч-5) (0,7-i-0,8). Контактные газы охлаждают и направляют этилен на рециркуляцию, а из конденсата выделяют ректификацией винилацетат, возвращая не-превращенную кислоту на реакцию. Метод отличается высокой селективностью (90—95%), причем основным побочным продуктом является СО2, в то время как гидролиз винилацетата почти отсутствует кроме того, по сравнению с жидкофазным процессом существенно снижается коррозия аппаратуры. [c.542]

Независимо от структуры носителя (сотовой или пенной), использование диоксида циркония вместо оксида алюминия улучшает селективность по синтез-газу и повышает термическую стабильность. Оксидноциркониевая пенокерамика характеризуется более развитой микропористостью в сравнении с керамикой, полученной из других оксидов. Блочные катализаторы с нанесенным родием обеспечивают более высокие конверсии и селективности по водороду в сравнении с платиновыми [38]. Кроме того, использование родия гарантирует, что состав продуктов будет соответствовать равновесному, и что нагрузки могут быть максимальными. На пенокера-мике с нанесенным родием высокие (до 90%) степени превращения метана и селективности по водороду могут быть получены при давлениях до 0,5 МПа [39]. [c.26]

Реакция СН4 + СО2 может служить первой стадией синтеза высших углеводородов. Был предложен двухстадийный процесс [217], согласно которому в первом реакторе при 950-970°С метан подвергается углекислотной конверсии на силикате марганца, модифицированном 2,4-21,8% К2О при полной конверсии сырья. Во втором реакторе на катализаторе, содержащем 8,1-9,4% Ре и 2,2-6,9% К на А12О3, происходит превращение синтез-газа в С2-Сз-олефины с селективностью 20%. [c.71]

Ожижение иопытуемых углей под действием чистого водорода в аналогичных условиях протекало с меньшей степенью превращения и более низкой селективностью по каменноугольному маслу, а продукт, образующийся без добавки катализатора, имел более высокую вязкость. Содержание серы и вязкость масла снижались с увеличением количества поглощенного водорода, однако для получения каменноугольного масла одного и того же качества в случае применения синтез-газа требовалось меньше водорода, чем в случае чистого водорода. Экспериментальные данные, полученные с водородом и синтез-газом, представлены в табл. 4. [c.333]

Ожижение углей под действием Л1 — Со — Мо-катализатора и компонентов минеральной части углей. Для некоторых низкозольных углей, например для VYO-74-14 и УО-74-3, наблюдались низкая степень превращения угля и селективность образавания каменноугольного масла при действии синтез-газа в типичных условиях. Иопользование карбоната калия, пирита или молибдата кобальта (Со — Мо на АЬОз) в качестве катализаторов значительно увеличивало и общую степень превращения угля и селективность образования масла при существенном снижении вязкости продукта, растворенного в антрацене. Для угля Ш 0-74-14 [c.333]

В пром-сти Д. э. получают в качестве побочного продукта при произ-ве метилового спирта из синтез-газа на оксидных цинкхромовых и медьсодержащих кат. при т-рах 200-400 °С и давлениях 4-40 МПа. Содержание Д. э. в метаноле-сырце составляет 0,01-6,0%. Перспективно получение Д.э. дегидратацией метанола при 300-400 °С и 2-3 МПа в присут. гетерог. кат.-алюмосиликатов (степень превращения метанола в Д. э.-60%) и цеолитов (селективность процесса близка к 100%). Д.э. получают также из синтез-газа на поли-фушсциональных катализаторах при 200-250 °С и давлении [c.63]

В настоящее время наибольший интерес представляют высококрезцнеземные цеолиты (ВК) семейства 23М благодаря уникальным структурным, адсорбционным и каталитическим свойствам [2, 41. Эти цеолиты отличаются высокой термической стабильностью, гидрофобностью, проявляют высо1 ую селективность в реакциях превращений углеводородов нормального строения и наиболее перспективны для переработки высокопарафинистых видов нефтяного сырья в процессах крекинга, селективного гидрокрекинга, алкилирования, изомеризации [4]. Особую роль ВК-цеолиты играют в ]развитии процессов получения моторных топлив, олефинов и ароматических углеводородов из ненефтяного сырья —метанола и синтез-газа [5]. В данном сообщении приводятся некоторые итоги исследований отечественных ВК-цеолитов и катализаторов на их основе. [c.3]

После загрузки катализатора в растворителе (60 см ) автоклав продували синтез-газом, доводили давление до требуемого и выводили на рабочий режим, затем выдерживали этот режим в течение часа для формирования катализаторного комплекса, после чего с помощью дозатора избыточным давлением синтез-газа подавали в реактор жидкие бутены-2 и с этого момента начинали отсчет времени реакции. Реакцию проводили при постоянном давлении и температуре. За ходом реакции наблюдали по падению давления синтез-газа, подаваемого из калиброванной емкости вместимостью 145 см в реактор по мере его поглощения. Анализ реакционной смеси проводили методом ГЖХ на хроматографе ЛХМ-72 с пламенно-ионизационным детектором с программированием температуры на колонке с сорбентом ПЭГ-20М на хезасорбе (/ — 3 м, й — 2 мм). Газ-носитель — аргон. В качестве внутреннего стандарта применяли к-бутиловый спирт. Анализ конечного состава реакционной с.меси показал, что расчет степени превращения бутенов по поглощенному синтез-газу согласуется с данными хроматографического анализа с точностью 5% отн. Все кинетические расчеты сделаны на основании начальных скоростей реакций гидроформилирования, так как селективность реакции не излгенялась в ходе опытов. Скорость образования индивидуальных альдегидов определяли как произведение начальной суммарной скорости. гидроформилирования на долю индивидуального альдегида, образовавшегося в реакционной смеси. [c.12]

Катализаторы на основе благородных металлов. Высокоактивными катализаторами окисления метана в синтез-газ были соединения с общей формулой Ьп2М207, где Ьп = Ьа, Ей, 0(1, УЬ, а М = Ки, 1г, со структурой пирохлора [48-51]. При использовании разбавленного газа СН4 02 К2 = 2 1 4 и больших объемных скоростей (4 10" ч ) при 750°С было достигнуто почти термодинамическое превращение на всех катализаторах конверсия СН4 > 90%, селективность в Н2 95-99%. Наивысшая селективность (98-99%) наблюдалось на УЬ2Ки207. Согласно рентгеновским данным, оксидный катализатор в условиях реакции разлагается до металла [c.36]

Дальнейшее исследование показало, что для проведения углекислотной конверсии СН4 и других углеводородов можно вообще обойтись без N1. Особенности реакции СН4 + СО2 на оксидно-марганцевых катализаторах были детально изучены в работах [210-216]. Наиболее эффективным катализатором получения синтез-газа оказался 5%Са-12%Мп-0/А120з. При 870°С и объемной скорости 900 ч конверсия СН4 составила 83,1%, конверсия СО2 - 62,7%, а селективность по Н2 -76,5%. Была получена эквимолекулярная смесь СО и Н2. Вначале имело место глубокое окисление метана за счет кислорода катализатора, а превращения СО2 не происходило. По мере протекания реакции и восстановления катализатора начиналась активация СО2. При этом концентрации СО и Н2 непрерывно возрастали. На стационарно работающем катализаторе при 930°С достигалась полная конверсия СН4 и СО2 (селективность образования СО - 99,7%, а Н2 -84,6%). Активность катализатора сохранялась в течение длительного времени (>500 ч). Углерод по реакциям (2.5) и (2.6) не образовывался. [c.70]

В каталитическом крекинге дистиллятного сырья глубина превращения составляет 60—707о за проход. В результате интенсивного перемешивания в псевдоожиженном слое требуется в 6—10 раз больше катализатора на единицу получаемого продукта, чем в системах идеального вытеснения (неподвижный слой). Это положение справедливо и для ряда других процессов. Известно, что в случае сложных процессов, когда целевым продуктом являются вещества, способные к дальнейшим превращениям, перемешивание снижает селективность, вследствие образования нежелательных конечных продуктов. Так, наиример, в процессах дегидрирования углеводородных газов, парциального окисления углеводородов, синтеза из окиси углерода и водорода, прямого синтеза алкилхлорсиланов и других перемешивание приводит к снижению выхода целевых продуктов, [c.460]

В сложных процессах органического катализа, к каким, например, относятся каталитический крекинг нефтяных углеводородов, каталитический синтез дивинила из спирта, каталитические синтезы на базе водяного газа и другие, зачастую наблюдается явление закоксовывания, обуглероживания катализатора. Сущность этого явления заключается в том, что на катализаторе происходят химические превращения органических соединений, сопровождающиеся выделением углерода или сложных углеродистых соединений, которые отлагаются в порах катализатора и блокируют его поверхность. Следовательно, здесь происходит воздействие каталитического процесса на катализатор, сопровождающееся изменением его химических, адсорбционных, а зачастую и каталитических свойств, так как закоксованный катализатор, как правлло, по каталитической активности и селективности отличается от незакоксованного. Это приводит к необходимости регенерации сильно закоксованных катализаторов с удалением кокса посредством сжигания его кислородом воздуха. [c.187]

Общий расход изопентана на 1 т изопрена, полученного двук-стадийным дегидрированием, составляет около 2,4 т. Основными побочными продуктами процесса являются водород и углеводороды Gi—С4, к-амилепы, пиперилен, а также углеводороды Се и выше. Легкие продукты, как было показано, утилизируются в системе топливного газа внутри производства. Углеводороды С и выше используются в качестве абсорбента. Нормальные амилены из системы не выводятся, а, циркулируя по заммутому контуру, тормозят реакции образования дополнительных количеств этих веществ. Пипериленовая фракция (см. табл. 35) является, по существу, единственным потоком побочных продуктов, использование которого пока является нерешенной задачей. Однако с учетом довольно большого количества образующихся пипериленов (до 160—180 кг на 1 т товарного изопрена) решение этой задачи может существенно улучшить технико-экономические показатели процесса в целом. В литературе имеются указания на возможность использования пипериленов в качестве сырья для различных технических синтезов. Так, показана возможность термокаталитической дегидроциклизации пиперилена с получением ЦПД [99, 100], являющегося, как известно, ценным сырьем для получения антидетонационных добавок, инсектицидов и т. д. Однако селективность этой реакции, по опубликованным данным, весьма невелика. Это следует, в частности, из рассмотрения схемы превращения пиперилена на алюмохромокалиевом катализаторе при 600 °С и давлении 20 мм рт. ст. [c.132]

Разработаны и успешно применены к синтезам пз СО и П. методы исследования кинетики сильноэкзотермнческих реакци по критическим температурам газа прп воспламенении поверхности катализатора. В этих же работах предложен п применен для изучения механизма различных каталитических нефтехимических ] роцессов метод относительных селективностей, позволяющий однозначно определять последовательность превращений наблюдаемых промежуточных продуктов сложного процесса без использования меченых атомов. [c.50]