Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Пиротехника в военном деле Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Соколов А.Н. "Альтернатива. Непостроенные корабли Российского императорского флота" (Военное дело)
Теоретические основы технологии горючих ископаемых - Глушенко И.М.
Глушенко И.М. Теоретические основы технологии горючих ископаемых: Учебник для вузов — M.: Металлургия, 1990. — 296 c.
Скачать (прямая ссылка): glushenko.djvu
Предыдущая << 1 .. 100 101 102 103 104 105 < 106 > 107 108 109 110 111 112 .. 127 >> Следующая


СО +Н'°~Н^ CO2 HHi* CH3OH+ H2O.

Первые две реакции экзотермичны и протекают с уменьшением объема, поэтому максимальный выход метанола достигается при низких температурах и высоких давлениях. Максимально достижимая степень превращения синтез-газа ограничена условиями равновесия и составляет от 0,3 до 0,5, поэтому необходимо непрореагировавшую газовую смесь возвращать в процесс после выделения продуктов син-

теза и воды. Синтез метанола осуществляется при низком (5 МПа, t = 2600C) и высоком (30 МПа, t = 38O0C) давлении в зависимости от активности применяемого катализатора.

Фирмой "Мобил" разработан способ производства высокоактановых топлив из промежуточного продукта — метанола с применением в качестве катализаторов цеолитов типа ZSM. Принципиальный механизм превращения спиртов состоит в следующем. В результате внутримолекулярной дегидратации спирты превращаются в диметиловый эфир, а затем в олифины, преимущественно в этилен. При взаимодействии метанола с поверхностью цеолитов образуются промежуточные комплексы с метоксильными группами

= Si-OH +CH3OH-" = Si-OCH3 +H2O.

Далее процесс идет по маршруту образования диметилового эфира (ДМЭ), а затем этилена:

0(CH3I2 -* H2O + C2H4-

Скорость дегидратации зависит от состава цеолитов. Наибольшая скорость дегидратации наблюдается в цеолитах с отношением SiO2/Al2 O3, равным 8.

В результате реакций димеризации этилена и его алкилирования метанолом с последующей дегидратацией образовавшегося пропило-вого спирта до пропилена, алкилирования пропилена метанолом до бутилового спирта и его последующей дегидратацией, образуются оле-фины и парафиновые углеводороды. А за счет перераспределения водорода образуются более ненасыщенные, чем исходный олефин, соединения, полимеризующиеся в моноароматические углеводороды. Последние могут или десорбироваться в газовую фазу, или после дополнительного алкилирования олефинами превращаться в полициклические соединения .-

Согласно К.Г.Ионе, описанные выше превращения метанола на кислых формах цеолитов иллюстрируются следующей схемой:


Ллкилирование

Диспрэпорциониро -
Изопарафины, ноноароматические соединения

Этилен
Пропилен, Вутен

Димеризация
вате Нг

в газовую фазу (А)

Полиуиклаческие
Алкилирование

соединения


Десорбция в газовую фазу (В)

Реакции алкилирования и перераспределения водорода* протекают на циолитах различных типов неодинаково. На цеолитах типа V основ-

ные продукты реакции — парафины и изопарафины — идут также по маршрутам Б и В. Для высококремнеземистых цеолитов ЦВК наряду с изопарафинами в газовую фазу выделяются и ароматические соединения.

На селективность превращения метанола значительно влияет температура процесса. С ростом температуры от 300 до 4600C содержание ароматических углеводородов увеличивается с 38 до 45 %, а углеводородов Cj и выше снижается с 65 до 50 %. Бензиновая фракция образуется только при температурах > 3000C Максимальный выход ее на катализаторе ZSM достигается при 35O0C Эта фракция содержит алифатические и ароматические углеводороды'приблизительно в одинаковых количествах. При повышении температуры до 400°С в продуктах увеличивается содержание ароматических углеводородов.

При низких парциальных давлениях метанола скорость вторичных превращений олефинов незначительна, поэтому основными продуктами процесса являются олефины. При высоких парциальных давлениях метанола образуются изопарафины и ароматические углеводороды. Химиками показана возможность получения высокоактивных ароматизированных топлив непосредственно из смеси СО и H2 на цеолитсодержа-щих катализаторах по схеме

*н* CH4, m

-H2O парафины Cj-C4 х

ICHnO1,1 -*- Спирты (II)

СО + H1 з=*: I - Ht0

= С С-- Олефины (III)

\

Перераспределение Изопарафины,

і--~- ароматические (IV)

водорода углеводороды

Направления механизма синтеза углеводородов зависят от свойств катализаторов и условий процесса. Для катализаторов, включающих компоненты высокоактивных в реакциях гидрирования (соединения железа, кобальта, никеля), преимущественным является превращение по маршруту (I) с образованием метана и газообразных парафинов C2 —C4.

На катализаторах, включающих компоненты малоактивные в реакциях гидрирования (Gf, Zr, Zn, Cr, Cu) в высокоактивные в реакциях кислотно-основных превращений (декатионированные цеолиты), преимущественным является превращение СО и H2 по маршруту (III) при малых контактах и по маршруту (IV) при большом времени контакта. Такие катализаторы обладают бифункциональным действием. Степень

превращения газов на бифункциональных катализаторах составляет 90 % и более.

В процессе синтеза топлив используется большое количество водорода, который получают газификацией и электролизом воды. В настоящее время приобретает важное значение производство водорода методом конверсии углеводородных газов, так как ресурсы природного и попутного газа очень значительны. Конверсию метана осуществляют, применяя в качестве окислителя водяной пар или кислород. Основные реакции конверсии следующие:
Предыдущая << 1 .. 100 101 102 103 104 105 < 106 > 107 108 109 110 111 112 .. 127 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.