Көмірді гидрогендеу процесінің термодинамикалық, кинетикалық сипаттамалары

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТІРЛІГІ

ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

Химия факультеті

Катализ және мұнайхимия кафедрасы

Дипломдық жұмыс

КӨМІРДІ ГИДРОГЕНДЕУ ПРОЦЕСІНІҢ ТЕРМОДИНАМИКАЛЫҚ, КИНЕТИКАЛЫҚ СИПАТТАМАЛАРЫ

Орындаған 4 курс студенті Досымқызы Ж.

Ғылыми жетекші

х. ғ. к., доцент Ешова Ж. Т.

Норма бақылаушы

х. ғ. к., аға оқытушы Смағұлова Н. Т.

Қорғауға жіберілді:

кафедра меңгерушісі,

х. ғ. д., профессор

« » маусым 2011 ж. Әубәкіров Е. А.

Алматы, 2011

Мазмұны

АНЫҚТАМА

Көмірді гидрогендеу процесі - жоғары қысым мен температура жағдайында катализатормен активтендірілген молекулалық сутек көмегімен көмірдің органикалық массасының деполимерленуі.

Көмірдің органикалық массасы - құрамына көміртек, сутек, оттек, күкірт, азот кіретін көмірсутекті қосылыстардың жиынтығы.

Пастаның органикалық массасы - көмірдің органикалық массасының еріткіш молекуласымен байланысқан қоспасы.

Модифицирленген темір сульфиді - арақатынастары 1:1 етіп алынған темір сульфиді мен табиғи цеолиттің өзара қоспасы.

Қызыл шлам - құрамында темір мөлшері жоғары түсті металлургия өндірісінің қалдығы.

Цеолит - құрамы негізінен алюминий мен кремний оксидтерінен құралған құрылымы кеуек табиғи қосылыс.

Метаморфизм - температураның, қысымның және ортаның әсерінен жер қыртысында жаңғыш кендердің құрылымдық өзгерістері жүретін физика-химиялық процестердің жиынтығы.

Көмірдің петрографиялық құрамы - микрокомпоненттері (мицералдар), микролитотиптері (микроингредиенттер) және литотиптері (ингредиенттер) бойынша ажыратылатын көмір макромолекуласының құрылымы.

Гидрогенизат - жоғары қысым мен жағдайында, катализатор қатысында көмір мен еріткішті өңдеуден алынатын өнім.

Асфальтендер - көмір молекуласының бензолда еритін өнімі.

ҚЫСҚАРТЫЛҒАН БЕЛГІЛЕУЛЕР, СИМВОЛДАР, ӨЛШЕМ БІРЛІКТЕР МЕН ТЕРМИНДЕРДІҢ ТІЗІМІ

КОМ - көмірдің органикалық массасы

ПОМ - пастаның органикалық массасы

ССӨ - синтетикалық сұйық өнімдер

ДТТ - дифференциалды термиялық талдау

ДТГ - дифференциалды термогравиметрия

ТГ - термогравиметрия

РФС - спектрометрия

ГСХ - газ-сұйық хроматография

ТКТ - тепе-теңдіктегі кинетикалық талдау

РФТ - рентген-фазалық талдау

ТГТ - термогравиметриялық талдау

ТГФ - тетрагидрофуран

КД - конверсиялану дәрежесі

ПТ - паста түзуші

КТ - катализатор

ТКТ - тепе-теңдіктегі кинетикалық талдау

КІРІСПЕ

Зерттеу тақырыбының өзектілігі . Табиғи мұнайды тура айдау мен катализдік крекингтеу немесе риформинг процестерін жүргізу арқылы сұйық отындарды өндіру қазіргі кезеңдегі даму қарқындылығы еселеп артып отырған авто- және әуе көліктерінің отынға деген қажеттілігін толық деңгейде қанағаттандыра алмайды. Сол себепті альтернативті органикалық шикізат көзі - көмір кенін қолданып, жасанды сұйық отындар өндіру технологиясын дамыту қазіргі таңдағы өзекті мәселелердің бірі.

Көмірден жасанды сұйық өнімдер алуда ең тиімді әдістердің бірі - деструктивті гидрогендеу процесі. Соңғы жылдары осы сала бойынша зерттеу жұмыстарының көлемі арта түсуде. Ұлыбритания, АҚШ, Жапония сияқты мемлекеттерде көмірден жасанды сұйық отын өндіруге арналған процестерді жасау бойынша арнайы мемлекеттік бағдарламалар жүзеге асырылуда. Сондай-ақ жүйелі түрдегі жұмыстар Польша, Австрия, Үндістан, Қытай, Ресей және басқа да мемлекеттерде жүргізілуде.

Химия өнеркәсібі үшін шикізат пен отын алу мақсатында көмірді гидрогендеу процестері бойынша қазіргі кезеңдегі ғылыми-зерттеу жұмыстары екі мәселені шешуге бағытталған: осы саладағы жасалынған технологияларды одан әрі жетілдіру мен процестің өнімділігін бірнеше есе арттыратын немесе процесс құнын арзандататын жаңа катализаторларды іздестіру.

Ғылыми жаңалығы. Аддитивті сызба-нұсқа әдісін қолданып, Талдыкөл кен орны көмірінің органикалық массасының модельдеуші құрылысы жасалып, термодинамикалық, кинетикалық параметрлері есептелінді. Көмірге металдардың (Ғе-Мо) тұздарының ерітінділерін енгізу арқылы көмірдің термиялық деструкциясы термогравиметриялық талдау әдісімен зерттеліп, процесте жүретін өзгерістер көмірдің органикалық массасының құрылымдық бөліктерінің металл иондарымен химиялық әрекеттесуі нәтижесінде КОМ бөліктерінің электрондық құрылысы өзгеретіндігі көрсетілді.

Практикалық маңызы. Аралас катализдік қоспа қатысында Талдыкөл көмірін гидрогендеу әдісі жасалды. Аддитивті сызба-нұсқа әдісімен көмірдің органикалық массасының модельдеуші құрылысы жасалып, термодинамикалық және кинетикалық параметрлері есептелді.

Дипломдық жұмыстың мақсатына Талдыкөл кен орны көмірін катализдік өңдеу процестерінің жүру механизімі мен термодинамикалық және кинетикалық заңдылықтарын айқындау жатады.

Осы мақсатқа жету үшін келесі міндеттер шешілді:

• тепе-теңдіктегі кинетикалық талдау әдісі көмегімен аралас катализдік қоспа қатысында көмірдің органикалық массасы конверсиясының тура және кері реакцияларының тұрақтылары есептелінді;
• аддитивті әдіс негізінде көмірдің органикалық массасының термодинамикалық қасиеттері мен гидрогендеу процесіне реакциялық қабілеттілігі есептелінді.

Дипломдық жұмыстың көлемі мен құрылымы. Жұмыс кіріспеден, дипломдық жұмыс тақырыбы бойынша әдебиеттерге шолудан, тәжірибе жүргізу әдістемелерінен, тәжірибелік бөлімнен, қорытындыдан және қолданылған әдебиеттер тізімінен құралады.

Кіріспеде жұмыстың міндеттері мен мақсаты айқындалып, тақырыптың өзектілігі көрсетіліп, зерттеу бағытын таңдау тұжырымдалған. Бірінші бөлімде әралуан катализаторлар қатысында көмірлерді гидрогендеу бойынша әдеби деректер жинастырылған. Екінші бөлімде зерттеу нысандарының сипаттамалары мен тәжірибені жүргізу әдістемелері келтірілген. Үшінші бөлімде зерттеу нәтижелері мен оларды талдау, ал қорытындыда жұмыстың негізгі нәтижелерін жинастыру мен сараптау келтірілген. Жұмыс ? бетте жазылып, ? кесте мен ? суретті қамтиды.

Практикалық база. Зерттеу жұмыстары Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университетінің жанындағы Жаңа химиялық технологиялар мен материалдар ғылыми зерттеу институты зертханасында, сондай-ақ катализ және мұнайхимия кафедрасында жүргізілді.

1 ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ

1. 1 Көмірдің физика-химиялық және петрографиялық құрамы

Көмірлердің қасиеттері - олардың физикалық және химиялық құрылы-мына тікелей тәуелді. Физикалық құрылымы көмір мультимерінің түзілу ретін айқындайды. Көмірдің барлық физикалық қасиеттері, қыздыру кезіндегі өзгерістері, сондай-ақ көмірдің әртүрлі процестердегі реакциялық қабілеттілігі физикалық құрылымымен байланысты.

Көмірдің физика-химиялық қасиеттері олардың құрылымымен, құрамымен, метаморфизм дәрежесімен анықталады. Көмірдің негізгі физика-химиялық қасиеттері - тығыздығы, пластикалығы, беріктігі, физикалық құрылымы. Көмірдің оптикалық қасиеттеріне түрі, жалтырауы, шағылысу қабілеттілігі, сыну коэффициенті, сәулелену дифракциясы мен абсорбциясы жатады.

Сонымен бірге көмірлер электрлік, магниттік, термиялық қасиеттерімен сипатталады. Көмірлердің физика-химиялық қасиеттерін білу оларды өңдеудің тиімді технологияларын анықтауға мүмкіндік береді.

Көмірдің химиялық құрылымын зерттеу жүз жылдан астам уақыт бойына зерттеу нысаны болуда. Әр алуан физика-химиялық әдістерді қолдану - көмірдің органикалық массасының (КОМ) құрылымдық фрагменттерінің табиғаты жайындағы сандық және сапалық мағлұматтарды алуға мүмкіндік берді.

Әр түрлі технологиялық процестер үшін көмір шикізатын бағалауда оның органикалық массасының құрылымы мен химиялық қасиетін ескерудің маңызы зор, себебі көмірдің реакциялық қабілеттілігі осы факторлармен айқындалады.

Көмірлердің элементтік құрамы органикалық масса мен бейорганикалық массадан тұрады. Көмірдің органикалық массасына көміртек, сутек, оттек, күкірт, азот кіреді. Ал көмірдің бейорганикалық массасын минералды заттар мен су құрайды [1] .

Көмірдің түзілуі биохимиялық және геологиялық процестердің нәтижесінде жүреді және қоңыр көмірдің, тас көмірдің, антрациттің түзілу сатыларына жіктеледі [2] . Көмірлену сатысына қарай көмірлердің элеметтік құрамы біршама ерекшеленеді (1-кесте) .

1-кесте

Көмірлердің құрамы

1-кестеде көрсетілгендей қоңыр көмірден антрацитке дейін көмірлену сатысында көміртектің массалық үлесі 70-тен 95 мас. %-ға дейін өседі, ал сутектің, оттек пен азоттың мөлшерлері 5, 5-тен 2, 0 мас. %-ға дейін кемиді. Көмір құрамындағы сутек көміртекпен, оттекпен, күкіртпен, азотпен байланысқан. Оттек карбоксильді, гидроксильді, карбонильді, эфирлі топтардың құрамына кіреді. Карбоксильді топтардың саны көмірдің метаморфизм сатысына тәуелді кемиді де, тас көмірлердің құрамында болмайды. Ұшқыш заттардың шығымы қоңыр көмірлерден антрацитке қарай төмендейді. Күкірттің мөлшері 1-6 мас. % шамасы аралығында болады. Көмір құрамындағы күкірт органикалық, сульфидті, сульфатты болып жіктеледі.

Көмірлердің органикалық массасы мен минералды бөлігінің элементтік және топтық құрамының ерекшелігі оның физика-химиялық қасиеттеріне әсерін тигізеді. Сол себепті көмірлердің элементтік құрамын зерттеу мен олардың құрылымымен байланысын анықтау маңызды практикалық міндеттердің бірі болып табылады. Осы міндетті шешу арқылы жасанды сұйық отын мен химия өнеркәсібі үшін шикізат алу мақсатында көмірді өңдеудің неғұрлым тиімді технолдогиялық әдісін таңдау мүмкіндігі айқындалады.

Молибден катализаторы қатысында көмірді гидрогендеу процесіне оның кеуекті құрылымының әсері /3-4/-жұмыстарда зерттелген. Көмір құрамына енгізілген молибден тұзы 300 ⁰ С температурада активті сульфидті күйге ыдырамайтындығы анықталған. 350-400 ⁰ C темперауралар аралығында молибден тұзы сульфидке айналып, көмірдің конверсиясы артатындығы байқалған. Көмірдің кеуекті құрылымы ашылған сайын гидрогендеу процесі жоғарылаған. Гидрогенду процесінде көмірдің меншікті бетінің өзгерісі катализатордың көмір құрамында таралуына ықпал етіп, сұйық өнімдердің шығымына әсер ететін маңызды құрылымдық параметр болатындығы анықталған.

[5] -жұмыста күлділігі төмен, құрамында күкірттің мөлшері аз Амур облысының Ерковецк кен орны көмірі зерттеліп, сутектің төмен қысымында гидрогендеу процесіне жарамды шикізат көзі болатындығы анықталған. Канск-Ачинск бассейні Переяслав және Бородинск кен орындары қоңыр көмірлерінің органикалық массасының химиялық құрамы физика-химиялық талдау әдісімен [6-8] -жұмыстарда зерттелген. Переяслав кен орны қоңыр көмірінің органикалық массасы изоқұрылымы мен түзу алифатты тізбектері бар ароматты және гидроароматты үзінділердің жоғары мөлшерімен сипатталады. Функционалды топтардың ішінен фенолды, кетонды, эфирлі, карбоксильді, хиноидты топтардың үлесі жоғары.

Кузбастың Ленинск геологиялық-өнеркәсіптік ауданы көмірінің микроэлементтік құрамын зерттеу нейтронды-активтендіру әдісімен жүргізілген. Көмір сынамаларын зерттеуден 52 микроэлемент, соның ішінде германий, титан, молибден, цирконий, күміс сияқты құнды микроэлементтер анықталған. Көмір құрамында марганецтің, баридің, молибденнің біршама жоғары мөлшерінің болуы оны әр түрлі технологиялық процестерде өңдеуде катализатордың немесе ингибитордың ролін атқара алатындығы атап көрсетілген [9] .

Көмірдің органикалық массасының молекулалық және химиялық құрылымының оның қасиеттерімен байланысы [10-11] -жұмыста талқыланған. Құрылымдық-химиялық параметрлер көмегімен метаморфизм сатысында көмірлердің қасиеттерінің өзгерісін анықтайтын теңдеулер қарастырылған. Көмірлерді әртүрлі әдістермен түрлендіру олардың ары қарай гидрогендеу процесінде ерігіштігіне, реакциялық қабілеттілігіне әсері зерттелген.

[12] -жұмыста көмірдің құрылымы мен қасиеттері жайында тәжірибе нәтижелеріне талдау жасай отырып, көмірдің органикалық массасының орташа статистикалық құрылымдық бірлігінің жалпылама моделі келтірілген. Мұндай модельдің сызба-нұсқасы 1-суретте көрсетілген.

Көмірдің органикалық массасының орташа статистикалық құрылымдық бірлігі көмірдің физика-химиялық қасиеттері мен құрылысының өзара байланысын айқындауда қолданылады. Модель бес құрылымдық үзінділерді құрайды: Аr - ароматты конденсирленген сақиналар (сақиналардың саны орта есеппен 1-ден 5-ке дейін болады) ; СА - циклоалканды үзінділер; Х - функционалды топтар (-ОН, -СООН, -NH ₂ ; -SH) ; R - алкильді орын басушылар (С ₁ -С _n ) ; М - көпіршелі топтар (-(СН ₂ ) _n -, -О-, -О-СН ₂ -, -NH-, -S-) . Метаморфизм қатарында құрылымдық үзінділердің ара қатынасы өзгереді. Мысалы, Аr конденсирленген сақиналар артып, М, R, Х, СА мөлшерлері кемиді.

1-сурет- Көмірдің органикалық массасының жалпылама моделі

Қазіргі кезеңдегі көзқарас бойынша көмір - табиғаты алифатты қосылыстармен кезектесіп байланысқан ароматты кластерлерден тұратын ретсіз құрылымды үш өлшемді полимерлер. Полимердің негізгі қаңқасының қаттылығы ішкі донорлы-акцепторлы байланыстармен нығая түседі [13] .

Көмірді гидрогендеу поцесінде органикалық массасының құрылымдық компоненттері әртүрлі реакциялық қабілеттілік көрсететіндігі /14/-жұмыста рентген дифракционды талдау әдісімен зерттелген. Парафиді тізбектер мен құрамында оттекті қосылыстар бар компоненттер жоғары реакциялық қабілеттілік көрсететіндігі анықталған. 380 ⁰ С температурада сұйық өнімдердің түзілуі негізінен нафтендер мен нафтенді ароматты сақиналардың деструкциясы салдарынан жүретіндігі дәлелденген.

Көмірді гидрогендеу процесінде алынатын сұйық өнімдер химиялық құрамы бойынша мұнай өнімдерінен фенолдың, ароматты және нафтенді көмірсутектердің, азотты, оттекті қосылыстардың жоғары мөлшерімен ерекшеленеді. Сондықтан көмірді гидрогендеу арқылы сұйық өнімдер алу технологиясын жасау ароматты көмірсутектер мен фенол өндірісі үшін маңызды шикізат көзі болып табылады /15-16/.

Көмір құрамының ерекшелігіне қарай оны гидрогендеу үшін қолданылатын катализдік жүйелер бірнеше талаптарды қанағаттандыруы қажет. Гидрогендеу процесінде катализатор тұрақты коллоидты-дисперсті жүйе түрінде болуы үшін псевдогомогенді котализаторларды қолдану жолдары /17/-ші жұмыста қарастырылған. Көмірді катализдік өңдеу процестерінде мұндай жүйелерді қолдану мотор отыны мен химиялық өнімдер алу технологиясының тиімділігін арттырады.

Көмірдің минералды бөлігі (күл) ішкі және сыртқы болып жіктеледі. Ішкі бөлігі көмірдің органикалық бөлігімен гуминді қышқылдармен (қоңыр көмірлерде) немесе жоғары молекулалы қосылыстар - қанықпаған қышқылдардың полимерлерімен (тас көмірлерде) байланысқан. Сыртқы минералды бөлігі - көмірдің түзілу процесінде желмен, су ағынымен сырттан енетін механикалық қоспалар.

Көмірдің негізгі петрографиялық сипаттамаларына метаморфизм дәрежесі, петрографиялық құрамы мен тотықсыздану дәрежесі жатады. Метаморфизм - жер қыртысында көмірдің органикалық заттарының өзгерісі. Метаморфизм жағдайында органикалық көмір затының физикалық қасиеттері, химиялық құрамы мен ішкі молекулалық құрылымы біртіндеп өзгеріске ұшырайды [18] .

Көмірлердің петрографиялық құрамы микрокомпоненттері (мицералдар), микролитотиптері (микроингредиенттер) және литотиптері (ингредиенттер) бойынша ажыратылады. Әр түрлі физика-химиялық әдістермен көмірлердің құрылысын зерттеу, көмір макромолекуласының құрылымы әр түрлі болатындығын көрсеткен [19-20] . Төрт макроскопиялық ерекшеліктері бар генетикалық түрлерден тұратын гумусты көмірлер үшін қазіргі кезеңдегі қалыптасқан жүйе ұсынылған: витрен мен дюрен - жалтыраған көмірлер үшін, кларен - күңгірт көмірлер үшін және фюзен - жұмсақ қосылыстар үшін.

ТМД елдерінде қабылданған жүйе бойынша гумусты көмірлер үшін микрокомпоненттерді, әрқайсысы морфологиялық салыстырғанда біртекті, витринит, фюзинит және лейптенит топтарына бөледі [21] .

Жалтыраған көмірлердің негізін құрайтын витринит тобына коллинит - біртекті құрылымсыз шыны тәрізді масса мен телленит (құрылымды витрен) ағаш тканінің айқын құрылымды клеткалары кіреді.

Фюзинит тобын құрайтындар: көмірдің жұмсақ қабаттарына кіретін және көмірленген клеткалары минералды бөліктермен толтырылған немесе бос құрылымды микрокомпонент - фюзиниттің өзі; микринит - құрылымы жоқ күңгірт көмірдің құрамды бөлігі.

Лейптинит тобын құрайтындар: экзинит (споралар), кутинит (кутикула), теллинит (тозаңша), резинит (шайырлы тозаңша), суберинит (кутинирленген талшықтар) .

Жасанды отын өндіру үшін шикізат ретінде көмірді бағалауда метаморфизмнің әр түрлі сатыларындағы петрографиялық компоненттердің химиялық қасиеттерінің маңызы зор. Жасанды сұйық отын алу үшін С/Н қатынастарының (массалық) шамасы 16-дан үлкен болмауы қажет [22] . Мұндай талаптарға шағылыстыру қабілеттілігі 0, 65-0, 80 % құрайтын витрен немесе кластары 06 және 07 витрен сәйкес келеді [23] . Әр түрлі кен орындары көмірлерінің гидрогендеу процесіне жарамдығы жайындағы мәселелер жөніндегі әдеби деректерге талдау [24] -жұмыста жүргізілген. [25] -жұмыста көмірдің гидрогендеу процесіне жарамдығын бағалау үшін негізгі петрологиялық-генетикалық белгілері мен олардың сипаттамаларының шектік мәндері анықталған. Мұндай көмірлерде витриниттің шағылыстыру көрсеткіші 0, 4-0, 75 %; инертинит тобындағы мицералдардың мөлшері 5 %-дан жоғары емес; күлділігі 10 %-дан артық болмауы қажет.

Көмірді гидрогендеу процесінде полимер құрамды материалдарды (қолданылған резина шинасы) қолдану жолдары соңғы жылдары кең түрде зерттелуде /26/.

Сонымен гидрогендеу арқылы сұйық өнімдер алу процесін көмірдің органикалық массасының құрылымы, олардың петрографиялық құрамы айқындайды. Термокаталитикалық процестер көмірдің органикалық массасының гетерогенді бөлігін де қамтиды. Сондықтан көмірді гидрогендеу процесінде фенол, су, көмір қышқыл газы, күкірттісутек, аммиак бөлінеді. 380-400 ⁰ С температурадан жоғары сұйық өнімдердің түзілуінің активтену энергиясы артып, валентті байланыстардың үзілуі салдарынан газ күйіндегі сутектің жұмсалу мөлшері артады. [27] .

1. 2 Көмірдің құрылымын модельдейтін органикалық қосылыстар мен көмірлердің термодинамикасы

Жасанды сұйық отындарды алудың экологиялық таза өндірісін жасау көмірді гидрогендеу процестерінің технологиясын жетілдіруді қажет етеді. Бұл міндеттерді шешу үшін тәжірибелік зерттеулермен қатар шикізаттың және көмірдің әртүрлі өзгерістерінің де термодинамикалық анализі қажет. Мұндай есептеулерді көмір құрамында болатын әр түрлі органикалық қосылыстардың кластарына жүргізу керек.

Қазіргі кезеңдегі қалыптасқан көмірдің молекулалық құрылымы жайындағы деректерге сүйене отырып, мұндай зерттеулерді көмірдің негізгі құрылымдық элементтерінің құрылысын модельдейтін қосылыстарды мысалға ала отырып жүргізген тиімді. [28-29] -жұмыстарда донор ретінде нафталиннің гидротуындыларын қолданып, антраценге сутегін беру реакциясының термодинамикасы зерттелген. Антраценді гидрлеу тиімділігіне донор мен акцептор молекулаларындағы сутек мөлшерінің әсері қарастырылған. Әдеби деректе [30] көмірді сұйылту процесінде сутек доноры ретінде тетралинді, декалинді және нафталиннің басқа да гидротуындылары қолданылатыны белгілі. [31] -жұмыс авторлары пиренді гидрлеуде сутектің органикалық донорларын қолданған. Құрамында сутектің минималды мөлшері бар гидронафталиннің қатысында жүретін реакциялар жылу эффектісінің ең теріс мәнімен сипатталады. Сутектің мұндай мөлшерінде тең жоғары оң түзілу жылуы бар тұрақтылығы төмен изомерлер тиімдірек келеді. Осындай заңдылық антраценге сутектің берілуін зерттеу кезінде де байқалған [29] .

Декалиннің қатысуымен жүретін реакцияның тепе-теңдік тұрақтылығы мәнінің өте төмен болуы оның үлкен тұрақтылығымен түсіндіріледі ( Дж/моль) . Сутегін беру арқылы пиреннің тетра- және түзілу реакциялары зерттелген [31] . Сутектің мөлшері артқан сайын пиреннің гидротуындыларының термодинамикалық тұрақтылығы жоғарылап, соған сәйкес реакцияның тепе-теңдік тұрақтысы да артады, яғни барлық жағдайда сутектің мөлшері көп гидротуындылардың түзілгені тиімді.

Сонымен, термодинамикалық есептеулер нәтижелері донор ретінде нафталиннің туындыларын қолдана отырып, пиренді сутегімен тереңірек қанықтыруға болатындығын көрсетіп отыр. Нафталиннің кейбір гидротуындылары (мысалы, 1, 4-дигидронафталин) молекулалық сутекке қарағанда тиімдірек донор бола алатындығын көрсетті. Алайда, сутектің сіңірілу қабілеттілігі жоғары болғандықтан реакция кинетикасына әсері зор. Молекулалық сутек реакцияның тепе-теңдік тұрақтысын бірнеше есе арттырады, яғни сутек донорының біріккен көздерін қолдану процестің тиімділігін арттырып, пиренді неғұрлым терең гидрлеуге мүмкіндік береді. Осындай нәтиже сутектің жоғары емес қысымында тетралин ерітіндісінде көмірді гидрогендеу кезінде де байқалады [32] .

Сонымен, сутек пен органикалық донорлардың біріккен әсері көмірді гидрогендеуді тиімді жүргізуге және оның өзгеру дәрежесін реттеуге мүмкіндік береді.

Әдебиеттерде [30, 32] антраценде, фенантренде және олардың сутек мөлшері әр түрлі туындыларында көмірді гидрогендеу жайында мәліметтер келтірілген. Ди- және тетрагидроароматты қосылыстарды қолданғанда реакция неғұрлым тиімдірек жүретіндігі, ал тұрақтылығы жоғары сутек мөлшері көп гидротуындыларды қолданудың тиімділігі төмен болатындығы анықталған. [33] -жұмыста ЯМР ¹³ С әдісімен және термодинамикалық есептеулерді қолданып көмірді тетралинде гидрогендеу процесінен алынған сұйық өнімдердің құрамына талдау жасалынған. Гидрогендеу өнімдерінің құрамындағы әр түрлі топтағы қосылыстардың арақатынасы көмірдің органикалық массасына тәуелді болатындығы анықталған.

Мәскеу қаласының Жанғыш кендер институты ұсынған қатты отынды гидрогендеу процесінде сутектің доноры ретінде мұнай пастасы немесе құрамында әр түрлі ароматты қосылыстардың гидротуындылары бар көмірді сұйылту нәтижесінде алынатын дистиллят өнімдері қолданылады [34] . Бірнеше донорларды біріктіре қолданып, сутектің берілу реакциясының термодинамикалық параметрлерін зерттеудің маңызы зор. Төрт ядролы ароматты қосылыстардың сутекті беру реакцияларында антраценнің және фенантреннің гидротуындылары өте активті.

---

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.

• Іс жүргізу
• Автоматтандыру, Техника
• Алғашқы әскери дайындық
• Астрономия
• Ауыл шаруашылығы
• Банк ісі
• Бизнесті бағалау
• Биология
• Бухгалтерлік іс
• Валеология
• Ветеринария
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Дін
• Ет, сүт, шарап өнімдері
• Жалпы тарих
• Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
• Журналистика
• Информатика
• Кеден ісі
• Маркетинг
• Математика, Геометрия
• Медицина
• Мемлекеттік басқару
• Менеджмент
• Мұнай, Газ
• Мұрағат ісі
• Мәдениеттану
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
• Педагогика
• Полиграфия
• Психология
• Салық
• Саясаттану
• Сақтандыру
• Сертификаттау, стандарттау
• Социология, Демография
• Спорт
• Статистика
• Тілтану, Филология
• Тарихи тұлғалар
• Тау-кен ісі
• Транспорт
• Туризм
• Физика
• Философия
• Халықаралық қатынастар
• Химия
• Экология, Қоршаған ортаны қорғау
• Экономика
• Экономикалық география
• Электротехника
• Қазақстан тарихы
• Қаржы
• Құрылыс
• Құқық, Криминалистика
• Әдебиет
• Өнер, музыка
• Өнеркәсіп, Өндіріс