Химия пәнінен дәрістер


Дәріс №8 Жасанды алюмосиликаттарды алу әдістері. Өңдірістік алюмосиликатты катализаторлар және олардың қасиеттері.
Дәрістің мақсаты: Жасанды алюмосиликаттарды алу әдістерін,өндірістік алюмосиликатты катализаторларды және олардың қасиеттерін қарастыру.
Кілт сөздер: Синтетикалық цеолит, гидрогель, флюид, морденит.
Химия өндірісінде 1964 жылдан бастап цеолит түрлері KА, NaA, СаА, СаХ, NaX. шығарыла бастады. Na формалы цеолиттер алуда Al(OH)3, NaOH қолданылады. NaOH қайнаған ерітіндісінде Al(OH)3 ерітіп, араластырып натрий алюминатының жұмысшы ерітіндісін алады. Силикат және алюминат ерітінділерінің қоспасынан (2 суретте көрсетілген) (1) араластырғышта түзілген гидрогель (2) кристаллизаторға жіберіледі. Кристаллизатордағы температура 80–90 °C, кристаллизаторда гидрогельдің болу уақыты 6 сағат болған жағдайда А типті цеолит, ал температура 95–100 °C , гидрогельдің болу уақыты 12 сағат болған жағдайда Х типті цеолит алынады. Түзілген кристалит артық сілтілік судың шайылуы қатар жүретін фильтр-пресске жіберіліп, онда лайлы ерітіндіден (3) бөліп аынады. Ерітіндіден кристалитті алу центрифугилеу арқылы да жүзеге асырылады. Алынған кристалит бөлшектерінің мөлшері 1-ден 15 мкм жетеді.
1. Г.Қ. Бишімбаева, А.Е. Букетова. Мұнай және газ химиясымен технологиясы. – Алматы, 2007 ж. –241 б.
2. Х.А. Суербаев, К.М. Шалмағамбетова, Ә.Қ. Қоқанбаев. Мұнайөңдеу өнеркәсібінің каталитикалық процестері. – Алматы, 2004 ж. – 131 б.
3. С.В. Вержичинская, Н.Г. Дигуров, С.А. Синицин Химия и технология нефти и газа. – Издательство «Форум», 2010. – 399 с.
4. Д.В.Сокольский, В. А. Друзь. Введение в теорию гетеро¬генного катализа. – М.: Наука., 1980. – 383 с.
5. О.В.Крылов. Гетерогенный катализ. – М:ИКЦ «Академкнига», 2004. – 236с.
6. А. А. Баландин. Мультиплетная теория катализа. – М.: Наука, 1970. – 360 с.
7. С.3.Рогинский. Гетерогенный катализ. М.: Наука, 1979. – 360 с.
8. А. Утелбаева, Б. Утелбаев. Органикалық заттар технологиясының теориялық негіздері. – Кинетика және катализ, 2007. – 417 с.
9. Ч. Сеттерфилд. Практический курс гетерогенного катализа. – М.: Мир, 1984. – 520 с.
10. М.С. Захарьевский. Кинетика и катализ. – М.: Химия, 1963. – 320 с.
11. Ж. Жермен. Гетерогенный катализ. – М.: Наука, l961. – С. 254

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Материал
Көлемі: 21 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге




Дәріс №8 Жасанды алюмосиликаттарды алу әдістері. Өңдірістік алюмосиликатты катализаторлар және олардың қасиеттері.
Дәрістің мақсаты: Жасанды алюмосиликаттарды алу әдістерін,өндірістік алюмосиликатты катализаторларды және олардың қасиеттерін қарастыру.
Кілт сөздер: Синтетикалық цеолит, гидрогель, флюид, морденит.
Химия өндірісінде 1964 жылдан бастап цеолит түрлері KА, NaA, СаА, СаХ, NaX. шығарыла бастады. Na формалы цеолиттер алуда Al(OH)3, NaOH қолданылады. NaOH қайнаған ерітіндісінде Al(OH)3 ерітіп, араластырып натрий алюминатының жұмысшы ерітіндісін алады. Силикат және алюминат ерітінділерінің қоспасынан (2 суретте көрсетілген) (1) араластырғышта түзілген гидрогель (2) кристаллизаторға жіберіледі. Кристаллизатордағы температура 80 - 90 °C, кристаллизаторда гидрогельдің болу уақыты 6 сағат болған жағдайда А типті цеолит, ал температура 95 - 100 °C , гидрогельдің болу уақыты 12 сағат болған жағдайда Х типті цеолит алынады. Түзілген кристалит артық сілтілік судың шайылуы қатар жүретін фильтр-пресске жіберіліп, онда лайлы ерітіндіден (3) бөліп аынады. Ерітіндіден кристалитті алу центрифугилеу арқылы да жүзеге асырылады. Алынған кристалит бөлшектерінің мөлшері 1-ден 15 мкм жетеді.

Сурет 2. Цеолитті алудың технологиялық сызбанұсқасы
1 -- араластырғыш; 2 -- кристаллизатор; 3, 11 -- фильтр; 4 -- жүргізгіш; 5 -- ылғалдандырғыш;
6 -- гранулятор; 7 -- кептіргіш; 8 -- сито; 9 -- пеш; 10 -- реактор

Өндірісте флюид процестері үшін микросфералық катализаторлар қолданылады. Өндірісте микросфералық цеолитқұрамды катализатор алудың екі әдісі бар.
1. Байланыстырғышы бар катализаторлар алу.
2. Байланыстырғышы жоқ катализаторлар алу.
Морденит. Синтетикалық морденит компоненттік құрамы Nа2О : Аl2О3 : SiO2 = 1 : 1 : 10 гельден, жоғары температурада(210 - 330 °C) және қысымда (1 - 2) · 105 Па синтезделеді. Nа-морденитті кристаллизациялау сілтілік ортада төмен температурада жүргізіледі. Мордениттің бұл түрі ірі молекулаларды адсорбциялауға қабілетті. Nа-морденитті қышқылмен өңдегенде декатиондау нәтижесінде мордениттің сутектік формасы (Н-морденит) түзіледі. Н-морденит (НМ) алудың тағы бір әдісі катионды NН4 тобына алмастырып, аммоний формасын ыдырату.

Әдебиеттер тізімі
1. Г.Қ. Бишімбаева, А.Е. Букетова. Мұнай және газ химиясымен технологиясы. - Алматы, 2007 ж. - 241 б.
2. Х.А. Суербаев, К.М. Шалмағамбетова, Ә.Қ. Қоқанбаев. Мұнайөңдеу өнеркәсібінің каталитикалық процестері. - Алматы, 2004 ж. - 131 б.
3. С.В. Вержичинская, Н.Г. Дигуров, С.А. Синицин Химия и технология нефти и газа. - Издательство Форум, 2010. - 399 с.
4. Д.В.Сокольский, В. А. Друзь. Введение в теорию гетеро - генного катализа. - М.: Наука., 1980. - 383 с.
5. О.В.Крылов. Гетерогенный катализ. - М:ИКЦ Академкнига, 2004. - 236с.
6. А. А. Баландин. Мультиплетная теория катализа. - М.: Наука, 1970. - 360 с.
7. С.3.Рогинский. Гетерогенный катализ. М.: Наука, 1979. - 360 с.
8. А. Утелбаева, Б. Утелбаев. Органикалық заттар технологиясының теориялық негіздері. - Кинетика және катализ, 2007. - 417 с.
9. Ч. Сеттерфилд. Практический курс гетерогенного катализа. - М.: Мир, 1984. - 520 с.
10. М.С. Захарьевский. Кинетика и катализ. - М.: Химия, 1963. - 320 с.
11. Ж. Жермен. Гетерогенный катализ. - М.: Наука, l961. - С. 254

Дәріс №9 Аралық қосылыстардың катализдегі рөлі. Тейлордың активті орталықтар теориясы. Боресковтың активті орталықтар теориясы.
Дәрістің мақсаты: Аралық қосылыстар теориясының катализдегі ролін түсіндіру. Тейлордың активті орталықтар теориясының катализдегі ролін түсіндіру. Боресковтың активті орталықтар теориясы катализатордың меншікті активтілік тұрақтылығы жайлы мағлұмат беру.
Кілт сөздер: Аралық қосылыстар, диффузия, кинетикалық аймақ. активті орталықтар, адсорбция коэффициенті, меншікті каталитикалық, активтілік, катализатор беті.
Дәріс мазмұны: Гетерогенді реакциялардың жылдамдығын арттыруда ауыспалы катализ механизмдері қолданылады.
А+К--АК
(1)
АК+В--С+К
(2)
Мұндағы, АК - аралық қосылыс. Аралық қосылыстың химиялық табиғаты химиялық қасиеті белгілі реагенттермен салыстыру арқылы зерттелді. Мысалы Сабатье жұмыстарында каталитикалық гидрлеу екі процестің жиынтығы түрінде қарастырылды.1. Металл гидридтінің түзілуі. 2. Сутектің субстратқа берілуі.
2Ni+H2--Ni2H2
(3)
Ni2H2+ C2H4-- Ni+ C2H6
(4)
Көптеген аралық қосылыстар белгілі болғанымен реакцияның жүру шартында тұрақсыз болып келеді. Аралық қосылыстар теориясының негізгі мәні адсорбциялық қабатта тұрақты жеке фаза түрінде беттік қосылыстардың түзілуі. Кейбір жағдайларда беттік қосылыстар тұрақты болғанымен көлемдік қосылыстар тұрақсыз болып келеді. Мысалы, металлдың тотығуын қарастырайық.

(5)
Тұрақтылықты реакцияның жылулық эффектісі бойынша қарастырамыз. Металлдың тотығу процесі О=О бір байланысы Ме-О екі байланысына аламасады. Ме-О бір бөлшегіне кететін реакция жылуы

(6)
Мұндағы, - хемосорбциялық қабаттағы оттектің металлмен байланыс энергиясы; - оттектің диссоцияциалану энергиясы. Егерде болса реакция экзотермиялық. МеО көлемдік фазасының түзілуі барысындағы реакция жылуы кристаллдық тордың беріктігіне байланысты.

(7)
Мысалы, металл платина торының энергиясы платинаның фазалық тотығының торының энергиясынан жоғары болғандықтан тұрақты. Сондай-ақ беттік платина тотығы да берік болып келеді. Платинаның беттік тотығы хемосорбцияға тең жылу бөлу арқылы түзіледі.

(8)
Егерде температура 3000С, қысым 10-5атм. болған жағдайда . Беттік платина тотығын бұзу үшін оны вакуумде 10-5 мм. сын. бағ. 5500С жоғары температурада қыздыру керек. Келтірілген есептеулер көптеген беттік қосылыстардың көлемдік қосылыстарға қарағандағы тұрақтылығын дәлелдейді.
Тейлор ұсынған активті орталықтар теориясының мәні катализатор бетіндегі әртүрлі адсорбциялық активті орталықтардың қасиеті оның төбелеріндегі, қабырғаларындағы дефектілеріне байланысты құрылымдық әртектілігінің салдарынан өзара ерекшеленетіндігіне негізделген. Активтілік катализатор бетіндегі адсорбциялық орталықтардың жалпы санының аз ғана бөлігінде байқалуы мүмкін. Осы аз ғана активті бөліктің катализдегі ролін Тейлордың активті орталықтары деп атады.
1. Катализатор мен адсорбент бетінің энергетикалық әртектілігін термодинамикалық мәліметтер нақтылады.
2. Катализатор бетінің тек 1 % активті болады.
3. Катализатордың бірлік бетіне келетін каталитикалық активтілік белгілі бір химиялық құрамды үлгіні дайындаудың жағдайына тәуелді.
4. Деффекті құрылымды кристалдарға ауысқанда меншікті активтіліктің (катализатордың бәрләк бетіне келетін активтілік) артуы активті орталықтардың барлығын дәлелдейді.
5. Кинетикалық теңдеулер арқылы анықталатын реагенттердің адсорбциялық коэффициенттері адсорбция изотермасы бойынша алынған мәндермен сәйкес келмейді. Бұл катализге адсорбциялық орталықтардың барлығы емес, тек активті орталықтар қатысатындығын көрсетеді.
6. Катализатор бетін хемосорбциялық және изотоптық әдстермен зерттеу оның бір бөлігінің ерекше қасиетін көрсетеді.
Тейлор бойынша активті орталықтар ролін тордың валентті қанқпаған бөліктері - Тейлор пиктері деп аталатын құрылымдық пиктер атқарады. Мұндай деффектілер түрлері кристалдардың жылулық тепе-теңдігінде байқалмағандықтан құрылымдық пиктердің катализдегі ролі мардымсыз болып табылады. Сондықтанда катализатор бетіндегі активті орталықтардың құрылысын қарастыру қажет болды. Активті орталықтар теориясына қарсы көзқараста болған Г.К.Боресков, катализдің химиялық табиғатына басымдық берді.
Гетерогенді катализде аралық қосылыстарды, көлемдік химиялық қосылыс ретінде қарастыру. Ал оалрдың түзілуін жаңа қосылыстардың пайда болуымен түсіндіру көптеген зерттеушілердің келіспеушілігін туғызды.
Г.К. Боресков тұжырымы бойынша каталитикалық активтілік кристалдық қатты дененің қалыпты бетіне тән. Ол беттің ерекше құрылымдық элементтеріне тәуелді емес. Катализатордың өндірістік құндылығын сипттайтын бірлік көлемдегі активтілігін арттыратын фактор оның жұмысшы бетінің артуы болып табылады. Активті орталықтар теориясы химиялық құрамы бірдей катализаторлардың жұмысшы бетінің бірлік көлеміне есептелген меншікті активтілігі тұрақты және активтіліктің беттің энергетикалық, құрылымдық әрткелкілігіне тәуелді емес екендігін көрсетеді.
Қатты катализаторлардың каталитикалық активтілігі оның жұмысшы бетіне пропорционал болғандықтан осы беттің меншікті каталитикалық активтілігіне туынды мән болады.

Мұндағы, - жалпы каталитикалық активтілік, - меншікті каталитикалық активтілік, катализаторлардың жұмысшы беті.
Жұмысшы бетті арттыру жолы - ішкі беттің қолданылу дәрежесін арттыратын катализатордың оптималды кеуекті құрылымын жасау және ішкі бетті арттыру болып табылады.

Мұндағы, - жалпы каталитикалық активтілік, - меншікті каталитикалық активтілік, катализаторлардың жалпы жұмысшы беті, катализаторлардың ішкі бетін қолдану дәрежесі.
Сондықтанда жұмысшы бетінің үлесі меншікіті активтілікке, құрылысының кеуектілігіне, реакцияласуы ортаның құрамына және т.б. факторларға тәуелді. Осыған байланысты Г.К. Боресковтың зертханасы катализатордың меншікті активтілігінің оларды дайындау әдістеріне қарай өзгерісін зерттеді. 1 кесте зерттеу мәліметтері берілген.

Катализатор
Процесс
Катализатор бетінің күйі немес оны дайындау әдісі
Катализатордың меншікті беті, см2г
Меншікті каталитикалық активтілік, шартты бірлік.
Pt
SO2+O2
0,2 % SiO2 отырғызылған Pt
0,1 мм проволка
Тор
фольга
3 ·105
1,7·103
20,6
22,6
6,9

0,37
0,23
0,26
0,49
1,74
Ni
H2+D2
NiO тотыққан
Карбонилді Ni
Реней- Ni
1,2·103
3,1·103
5·103

0,25
0,125
0,05
Ag
H2+D2
Ұнтақ Ag
массивті Ag
7,8·102
20,8
6,9
3,45
SiO2
C6H6
гидролиз
Қыздырылған 5250
7000
9000
5·106
2,8·106
7·105
15,8
17,0
19,0
-AI2O3
C2H5OH
дегидратация
Нитраттан алынған және қызыдырылған
4500
10000
Алюминаттан алынған
Техникалық алюминий гидрототығы
жуылған

3 ·106
1,35·106
3·106

1,95·106

32
43
41

34

Алынған зерттеу мәліметтері нәтижесіне сүйене отырып Г.К.Боресков меншікті активтілік бет күйіне тәуелсіз, катализатордың химиялық құрамы мен химиялық құрылысына тәуелді екендігін көрсетті.
Меншікті активтіліктің тұрақтылық гипотезасы микроқоспалардың әсерін көрсететін тәжірибелік фактілерді түсіндіре алмады. Алайда станционар жағдайда жұмыс істейтін катализаторлардың активті орталықтар саны оның химиялық құрамы мен реакция табиғатына тәуелді болады. Кейінен каталитикалық өзгеріске әкелетін катализатордың химиялық құрамы беттік химиялық құрамды бермейтіндігі нақтыланып, қатты дене бетінің химиялық құрлысының маңыздылығы дәлелденді.

Тексеру сұрақтары.
1. Катализатор бетіндегі, төбелеріндегі, қабырғаларындағы, қырларындағы дефектілеріне байланысты дене бетінің біртегіс еместігіне қарай адсорбциялық активті орталықтардың каталитикалық активтілігі бойынша ерекшеленетінуі неге негізделген?
2. Катализге адсорбциялық орталықтардың барлығы емес, тек активті орталықтар қатысатындығынығын түсіндіріңіз?
3. Реакция барысында дене бетінің құрамы үздіксіз өзгерісте болуын түсіндіріңіз?
4. Химиялық құрамы бірдей катализаторлардың жұмысшы бетінің бірлік көлеміне есептелген меншікті активтілігі тұрақты және беттің энергетикалық, құрылымдық әрткелкілігіне тәуелді емес екендігін түсіндіріңіз?
5. Макрокинетика нені зерттейді?
6. Я.Б. Зельдович мен Тиле ұсынған әдістің өзара айырмашылығы неде?
7. Аралық қосылыстар теориясының катализдегі ролі қандай?
8. Көлемдік қосылыстар мен беттік қосылыстардың тұрақтылығындағы ерекшелікті түсіндіріңіз?

Әдебиеттер тізімі
1. Г.Қ. Бишімбаева, А.Е. Букетова. Мұнай және газ химиясымен технологиясы. - Алматы, 2007 ж. - 241 б.
2. Х.А. Суербаев, К.М. Шалмағамбетова, Ә.Қ. Қоқанбаев. Мұнайөңдеу өнеркәсібінің каталитикалық процестері. - Алматы, 2004 ж. - 131 б.
3. С.В. Вержичинская, Н.Г. Дигуров, С.А. Синицин Химия и технология нефти и газа. - Издательство Форум, 2010. - 399 с.
4. Д.В.Сокольский, В. А. Друзь. Введение в теорию гетеро - генного катализа. - М.: Наука., 1980. - 383 с.
5. О.В.Крылов. Гетерогенный катализ. - М:ИКЦ Академкнига, 2004. - 236с.
6. А. А. Баландин. Мультиплетная теория катализа. - М.: Наука, 1970. - 360 с.
7. С.3.Рогинский. Гетерогенный катализ. М.: Наука, 1979. - 360 с.
8. А. Утелбаева, Б. Утелбаев. Органикалық заттар технологиясының теориялық негіздері. - Кинетика және катализ, 2007. - 417 с.
9. Ч. Сеттерфилд. Практический курс гетерогенного катализа. - М.: Мир, 1984. - 520 с.
10. М.С. Захарьевский. Кинетика и катализ. - М.: Химия, 1963. - 320 с.
11. Ж. Жермен. Гетерогенный катализ. - М.: Наука, l961. - С. 254

Дәріс №10 А.А. Баландиннің мультиплеттік теориясы. Теория мақсаты. Геометриялық сәйкестік. Энергетикалық сәйкестік. Каталитикалық активтіліктің крекинг катализаторы бетінің қасиетімен байланысы.
Дәрістің мақсаты: А.А. Баландиннің мультиплеттік теориясының каталитикалық өзгерістердегі ролін ашу. Каталитикалық өзгерістердегі геометриялық сәйкестік. Энергетикалық сәйкестік.
Кілт сөздер: Мультиплет, геометриялық және энергетикалық сәйкестік.
Дәрістің мазмұны: Алдынғы дәрістерде қарастырылған Г.К. Боресковтың активті орталықтар теориясында қатты катализаторлардың жұмысшы бетінің үлесі меншікіті активтілікке, құрылысының кеуектілігіне, реакцияласуы ортаның құрамына тәуелді болады деген тұжырымына кейінен каталитикалық өзгеріске әкелетін катализатордың химиялық құрамы беттік химиялық құрамды бермейтіндігі нақтыланып, қатты дене бетінің химиялық құрлысының маңыздылығы А. А. Баландиннің мультиплетті теориясы негізінде дәлелденді.
А. А. Баландиннің мультиплетті теорисы катализатор бетіндегі атом мен әрекеттесуші молекуланың, нақтырақ айтқанда әрекеттесуші молекуланың құрамына кіретін жеке атомның немесе атомдар тобының орналасауындағы құрылымдық, энергетикалық сәйкестік принципіне негізделеді.
Мультиплеттік адсорбция мен каталитикалық айналымдар үшін Шредингер теңдеуін шешу мүмкін болмағандықтан А.А. Баландин геометриялық және энергетикалық әдістерді екі бөліп қарастырды.
Геометриялық сәйкестілік принципі катализатор бетіндегі активті атомдардың геометриялық конфигурацияларының сәйкестігіне және адсорбция кезінде катализатормен әрекеттесетін әркеттесуші молекуланың өзгеріске ұшырайтын бөлігіндегі атомдарының орналасуына тәуелді болады. Әркеттесуші молекуланың өзгеріске ұшырайтын бөлігін индексті топ деп атайды. Индексті топша катализатор бетімен аралық мультиплетті қосылыс түзеді.

Индексті топ екі атомды активті орталыққа физикалық адсорбцияланады ((I) құрылым).
Индексті топтағы атомдар арасындағы байланыс әлсіреп, индексті топ атомдары мен дублет атомдары арасында химиялық байланыс түзіледі ((II) құрылым).
(III) құрылымда реакция өнімдерінің арасында жаңа байланыстар түзіліп, субстрат атомымен катализатор атомдары арасындағы байланыс үзіледі.

1 Сурет - 1 - RCH2OH спиртті дегидрлеу; 2 - алканды RCH2СH3 дегидрлеу сызба-нұсқасы
С- көмірсутектегі С-С атомаралық арақашықтығы, а-метал атомдарының арақашықтығы, b - көміртек катализатор арасындағы байланыс ұзындығы.
Валенттік бұрыш және с, b мәндері белгілі болған жағдайда этилен адсорбциясы үшін оптималды кристалл тордағы катализатор атомдары арасындағы арақашықты есептеуге болады.
Этиленнің никель катализаторында адсорбциялануы үшін оптималды атом арасындағы арақашықтық 2,75 А болатындылығы есептеліп алынды.
Мультиплетті теорияның геометриялық сәйкестік принципі бойынша циклоалкандармен ароматты қосылыстардың гидрлену-дегидрлену сатыларын қарастырайық.

2 Сурет - Секстетті активті орталықтарда циклогександы каталитикалық дегидрлеу сызба-нұсқасы
Циклогексан молекуласындағы С-С атомдары арасындағы арақашықтық 0,153 нм. Мұндай құрылым сутек атомының металдың алты атомымен байланыс түзуіне қолайлы болып келеді. Кристалл тор қырларындағы Pt атомдарының арасындағы арақашықтық 0,277 нм. Процестің синхронды өтуіне байланысты металл бетінде аралық дегидрленген формалар (циклогексен және циклогексадиен) түзілмей бірден бензол молекуласы түзіледі.
Алтымүшелі циклопарафинді дегидрлеу реакциясына кристалы грануцентрленген куб немесе гексагоналды металдар активтілік танытады.

3 Сурет - Кристалдық тор қаптамалары
а- гранцентрленген; б-гексагоналды
Атомдары үшбұрыш болып орналасқан қырларға алтымүшелі сақина жазық кеңістік түрінде орналасады. Алты атомды орталықтармен сутек атомының әрекеттесуін жеңілдету үшін атомаралық арақашықтық 0,25 - 0,28 нм аралығында болуы қажет. Pt, Pd, Ni, Fe металдары үшін атомаралық арақашықтық 0,25 - 0,28 нм аралығында болғандықтан гетероциклді қосылыстардың өзгерісінде бұл металдар активті катализаторлар болып табылады.

Жалпы процесс екі сатыдан тұрады. 1. Мультиплетті комплекстің түзілуі 2. Комплекстің реакция өнімдеріне ыдырауы.

Мультиплетті комплекстің түзілуі энергиясы
Мультиплетті комплекстің түзілуі энергиясы

Q- әрекеттесуші молекулалардағы түзілетін және үзілетін байланыс энергиясы, кДжмоль

Сатылардың жылулық эффектісі өзара тең болғандықтан катализатордың адсорбциялық поетнциалы жалпы катализденетін процестің жылу эффектісінің жартысына тең болады.

Талғампаздық. Күрделі каталитикалық реакциялар бірнеше термодинамикалық мүмкін болатын бағытта жүріп көптеген әртүрлі өнімдер түзіледі. Басымдық алатын реакциялардың барысы қолданылатын катализаторға байланысты, оның ішінде термодинамикалық ең қолайлы бірнеше мүмкіндіктен барлық процесс жылдамдамайды.
Катализатордың талғампаздығы - бірнеше қосымша реакциялардан мақсатты реакцияны селективті жылдамдату қабілеті.

Егерде біруақытта бірнеше параллелді реакция жүрсе, әрбір реакция үшін әртүрлі селективті катализатор таңдап алуға болады. Мысалы, алюминий немесе торий оксидтері қатысында этанол негізінен этиленге және суға айырылады:
С2 Н5 ОН--С2 Н4+Н2О
Күміс, мыс және басқа металдар қатысында тек қана спирттің дегидрлену реакциясы жүріп сірке альдегиді түзіледі:

С2 Н5 ОН--СН3СНО+Н2
Аралас катализатор (АI2O3 + ZnO) қатысында жоғары талғампаздықпен дегидратация және дегидрлену реакциялары жүріп бутадиен түзіледі:
2С2 Н5 ОН--С4 Н6 + 2Н2О + Н2

Тексеру сұрақтары
1. Баландиннің мультиплеттік теориясының каталитикалық өзгерістердегі ролі қандай?
2. Каталитикалық өзгерістердегі геометриялық сәйкестікті түсіндіріңіз?
3. Каталитикалық өзгерістердегі энергетикалық сәйкестікті түсіндіріңіз?

Әдебиеттер тізімі
1. Г.Қ. Бишімбаева, А.Е. Букетова. Мұнай және газ химиясымен технологиясы. - Алматы, 2007 ж. - 241 б.
2. Х.А. Суербаев, К.М. Шалмағамбетова, Ә.Қ. Қоқанбаев. Мұнайөңдеу өнеркәсібінің каталитикалық процестері. - Алматы, 2004 ж. - 131 б.
3. С.В. Вержичинская, Н.Г. Дигуров, С.А. Синицин Химия и технология нефти и газа. - Издательство Форум, 2010. - 399 с.
4. Д.В.Сокольский, В. А. Друзь. Введение в теорию гетеро - генного катализа. - М.: Наука., 1980. - 383 с.
5. О.В.Крылов. Гетерогенный катализ. - М:ИКЦ Академкнига, 2004. - 236с.
6. А. А. Баландин. Мультиплетная теория катализа. - М.: Наука, 1970. - 360 с.
7. С.3.Рогинский. Гетерогенный катализ. М.: Наука, 1979. - 360 с.
8. А. Утелбаева, Б. Утелбаев. Органикалық заттар технологиясының теориялық негіздері. - Кинетика және катализ, 2007. - 417 с.
9. Ч. Сеттерфилд. Практический курс гетерогенного катализа. - М.: Мир, 1984. - 520 с.
10. М.С. Захарьевский. Кинетика и катализ. - М.: Химия, 1963. - 320 с.
11. Ж. Жермен. Гетерогенный катализ. - М.: Наука, l961. - С. 254

Дәріс 11. Каталитикалық крекинг процесі. Негізгі сипаттамалары. Процесті жүзеге асыратын реакторлары.
Дәрістің мақсаты: Каталитикалық крекинг процесінде жүретін реакциялар ретімен таныстыру. Реактор түрлерін, артықшылықтарымен кемшіліктерін жете түсіндіру. Реакторларда каталитикалық крекинг процесінің жүру ретін қарастыру.
Кілт сөздер: Реактор түрлері, қайнаған қабаты бар реакторлар.
Каталитикалық крекинг процесінің шикізаты ретінде қ.т. 350 - 500 °С вакуумдық дистиллят (газойль) қолданылады. Соынмен қатар шикізат ретінде термодеструкциялық процестердің газойльдік фракциялары, мазутты, гудронды десасафальттеу процесінде алынатын рафинаттар жарамды.
Қымбат катализаторлардың шығынын, құрамындағы металл мөлшерін азайту мақсатында каталитикалық крекинг шикізатын дайындау стаысынан өткізіледі.
Сутек қатысында және қатысынсыз вакуумдық дистилляттармен мұнайқалдықтарын дайындаудың 30 жуық процестері белгелі. Сутек қатысында жүретін мұндай процестер қатарына гидротазалау, гидрокрекинг түрлері, ал сутек қатысынсыз жүретін процестер қатарына висбрекинг, кокстеуе, термоконтактілі крекинг, деасфальтизация және еріткіштер көмегімен селективті тазалау. Шикізатты өңдеуде мұндай процестердің біреуін таңдау шикізаттың тазалану деңгейіне, шикізат сапасына, құрамындағы гетероорганикалық қосылыстармен металдар мөлшеріне қарай шикізаттың коксогендік компоненттерінің технико-экономикалық көрсеткіштерімен анықталады. . Шикізаттың жекелеме және топтық химиялық құрамы алынатын крекинг өнімдерінің шығымына және сапасына әсер етеді. Бастапқы шикізаттың химиялық құрамына қарай вакуумдық газойльдің көмірсутектік құрамы өзгермелі болады. Вакуумдық газойль құрамының крекинг өнімдер шығымына әсері 1 кестеде көрсетілген.

Кесте 1. Вакуумдық газойль құрамының крекинг өнімдер шығымына әсері (цеолитқұрамды катализатор, температура 500°С)

Крекинг өнімдер шығымы, %.
Шикізат

... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Органикалық химия пәнінен дәрістер кешені
Аналитикалық химия пәнінен дәрістер жинағы
Химия пәнінен материалдар
Психология пәнінен дәрістер
Химия пәнінен зертханалалық жұмыста
Биологиялық химия пәнінен тәжірибелік жұмыстар
«Криминология» пәнінен дәрістер
Химия пәнінен зертханалық жұмыстар
Химия пәнінен зертханалық жұмыс
Химия пәнінен тест сұрақтар
Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор №1 болып табылады.

Байланыс

Qazaqstan
Phone: 777 614 50 20
WhatsApp: 777 614 50 20
Email: info@stud.kz
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь