Химиялық технологияның теориялық негіздері Негізгі технологиялық түсініктер және анықтамалар
жүктеу/скачать 0.8 Mb. Pdf көрінісі
|
| Катализатордың
белсенділігінің төмендеуі оның дезактивациялануымен байланысқан. Ол қартаю, шаршау, көміртектену, синтеринг, контактты улармен улану тәрізді құбылыстардан болады. Қартаю – бұл табиғи құбылыс, катализатордың белсенділігі барлық қабатта біртіндеп төмендейді. Қартаю әртүрлі факторларға байланысты болуы мүмкін, мысалы жоғары температуралардың ұзақ әсер етуі, катализатордың бөлшектерінің бір-біріне үйкелуі. Әдетте қатты катализатордың ұсақ бөлшектері жылдам қартаяды. Шаршау – катализатор қабатында белсенділіктің бірқалыпты емес төмендеуі. Бұл қауіпті процесс, себебі катализаторды дұрыс емес енгізу және шығару, сонымен қатар дұрыс емес эксплуатациялау нәтижесінде оның өмір сүру уақытанан көп ерте пайда болады. Шаршау катализатор қабаты қозғалыссыз немесе стационарлы болатын процестер үшін тән. Көміртектену көмірсутекті шикізатты өңдеу процестерінде орын алады. Катализатордың бетіне терең химиялық өзгерулер нәтижесінде түзілетін және жоғарыконденсацияланған ароматты құрылымдар түрінде болатын көміртекті шөгінділер (кокс) тұнады. Бұл процестерге каталитикалық крекинг және риформинг, гидрокрекинг, дегидрирлеу және изомеризация жатады. Кокстың шөгінділері катализатордың бетін блоктайды, осының салдарынан оның белсенділігі қысқа уақытта (кейде 10–30минутта) күрт төмендейді. Көміртектенген катализатордың белсенділігін орнына келтіруге болады, мысалы, каталитикалық крекинг процесінде көміртектенген катализаторды регенераторда жоғары температурада ауаның оттегімен жандыру арқылы орнына келтіреді. Синтеринг (пісіру) әдетте тотықтыру регенерациясының нәтижесі болып табылады, ол кезде катализатордың температурасы 600 о С және одан жоғары мәнге ие болады. Сонымен қатар пісіру жылуды әкету нашар ұйымдастырылған жоғарытемпературалық процесс нәтижесі болуы мүмкін. Пісіру металды немесе оксидті катализатордың кристаллиттерінің іріленуі салдарынан белсенді беттің шамасын төмендетеді және аппараттың гидравликалық кедергісін арттырады. Сондықтан бұл мәселені шешудің міндеттерінің бірі катализатор компоненттерінің құрылымын тұрақтандыру болып табылады. Тұрақтандыру құрылымдық промоторлау арқылы орындалады. Осындай промотр ретінде аммиак синтезінде алюминий оксиді Al 2 O 3 қолданылады, ол темір кристалдарының арасына еніп, олардың агломерациялануын болдырмайды. Көмірсутектерді гидрирлеу процесінде никель катализаторына хром оксидінің Cr 2 O 3 әсері осыған ұқсас болады. Тасымалдағышты тұрақтандырудың маңызы да жоғары болады, себебі ол металдық катализаторды жоғары дамыған бетпен қамтамасыз етеді. Улану – бұл контактты улар деп аталатын заттардың әсерінен катализатордың белсенділігінің толық жойылуы. Улану кезінде улайтын заттың катализаторға қатынасты және реакцияның өзіне қатынасты ерекше әсері бақыланады. Металдық катализаторлардың контактты улармен улану механизмі байланысты болуы мүмкін: - құрамында металл еместер N, P, As, O, S, Se бар молекулалардың әсеріне байланысты. Бұл осы топтың азоттан басқа еркін элементтері де болуы мүмкін. Олар катализатор металын жұптасқан электрондар арқылы байланыстыруы мүмкін (күкіртсутек, тиофен, арсин, фосфин және т.б.); - d-электрондардың қатысуымен интерметалды қосылыстарды түзіп, металдардың бөлінуі (иондар Hg, Pb, Bi, Sn, Cd, Fe және т.б.) - қос байланыстары бар (СО, НСN және т.б.), реакциондық қоспаның басқа заттарына қарағанда неғұрлым жоғары адсорбциялық қасиеттерге ие молекулалардың болуы. Катлизатордың белсенділігінің төмендеуінің тағы да бір себебі, оның бетінде шикізаттың құрамындағы минералды қоспалардың тұнуы. Бұл қоспалар катализатордың бетінің химиялық құрамын өзгертіп хемосорбцияланады. 2) Катализаторды жандыру температурасы процестің өндіріске жеткілікті жылдамдықпен басталудың минималды температурасы. Катализатордың белсенділігі жоғары болған сайын, оның жану температурасы төмен болады. жүктеу/скачать 0.8 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|