ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Изменение активности катализатора в течение рабочего цикла из "Физико-химические и технологические основы получения дивинила из бутана и бутилена" Так как найденное уравнение скорости дегидрирования справедливо для максимальной активности катализатора, а уравнение скорости разложения дивинила и реакции водяного пара —для активности катализатора при длительности 1 ч, необходимо найти зависимость констант скорости этих реакций от времени, т. е. закономерности изменения констант скорости внутри рабочего периода. [c.122] Изменение во времени рассчитанных по опытным данным констант скорости дегидрирования бутилена на катализаторе К-16 показано на рис. 51. [c.122] Константа скорости этой реакции для любого значения времени внутри периода дегидрирования от 1 до 6 ч и температур в пределах 580—620° С может быть рассчитана по уравнениям, приведенным в табл. 29. [c.122] Изменение констант скорости для уравнения (58) показано на рис. 52. [c.123] Рассмотрим теперь причины изменения во времени констант скоростей реакции при дегидрировании бутилена на катализаторе К-16. [c.123] Изменение активности катализатора со временем относительно реакции водяного пара с отложившимся На катализаторе углем имеет примерно такой же характер, что и изменение активности для реакции разложения С4Н6, причем с повышением температуры активность уменьшается более резко. Снижение активности катализатора относительно этой реакции никак не может быть связано со степенью зауглероженности в этом случае активность снижается главным образом из-за изменения валентности окислов ( восстановление катализатора), катализирующих реакцию взаимодействия водяного пара с углем . [c.124] Активность катализатора К-16 относительно основной реакции— дегидрирования бутилена, — как это видно из рис. 41 и 51, изменяется со временем очень своеобразно сначала возрастает, достигает максимума, а затем резко уменьшается . Характерно, что чем выше температура, тем резче падение активности после достижения максимума при длительности дегидрирования свыше 5 ч константа скорости для 620° С становится даже меньше константы для 580° С. В предыдущем параграфе указывалось, что изменение общей конверсии бутилена со временем характеризуется точно такими же кривыми. В отличие от разобранных выше случаев каких-либо более или менее достоверных предположений относительно характера изменения активности здесь высказать труднее. Рассмотрим уравнения, приведенные в табл. 29. Первый член этих уравнений аналогичен по форме уравнению скорости восстановления МоОз в М0О2 при обработке алюмо-молибденового катализатора водородом [178], второй аналогичен уравнениям (64) или (65). На основании этого можно предполагать, что после регенерации активность катализатора понижена, возможно, из-за избыточного кислорода. Снижение активности (после достижения максимума) объясняется, по-видимому, теми же причинами, что и для случая снижения активности относительно реакции разложения дивинила. [c.124] Таким образом, при дегидрировании бутилена на промышленном катализаторе основными реакциями являются дегидрирование С4Н8, разложение дивинила и реакция водяного пара с углем , образующимся наряду с другими веществами при разложении дивинила роль остальных реакций (крекинг и изомеризация н-бутилена) невелика. [c.125] Полученная система кинетических уравнений не может быть решена без применения электронных вычислительных машин более того, решение даже с помощью вычислительных машин является достаточно сложной задачей. Проведенные недавно в Вычислительном центре АН СССР расчеты на машине Урал-2 показали удовлетворительную сходимость вычисленных по найденным кинетическим уравнениям показателей процесса дегидрирования бутилена на катализаторе К-16 с экспериментальными данными, полученными на Куйбышевском заводе синтетического каучука [220]. Таким образом, эти кинетические уравнения могут служить основой для проектирования промышленных реакторов и управления процессом получения дивинила из бутилена. Тем не енее процесс дегидрирования бутилена на промышленном катализаторе изучен далеко не полностью. [c.125] Возможные направления дальнейших исследований. Хотя характер изменения активности катализатора в цикле относительно каждой из реакций установлен, причины изменения активности еще не совсем ясны. Можно надеяться, что изучение этой проблемы даст возможность в какой-то мере регулировать активность катализатора (например, режимом регенерации, изменением условий дегидрирования в цикле) или даже усовершенствовать рецептуру катализатора. [c.125] Почти не исследованы скорость регенерации катализатора и влияние режима регенерации на изменение активности катализатора в цикле. [c.126] Вернуться к основной статье