Лекция 9 КАТАЛИЗАТОРЫ ГИДРОГЕНИЗАЦИИ УГЛЯ Изменение энергии

Лекция 9 КАТАЛИЗАТОРЫ ГИДРОГЕНИЗАЦИИ УГЛЯ

Изменение энергии реагирующей системы при некаталитической и каталитической бимолекулярной экзотермической реакции А+В АВ* К=коехр-Е/RT D W=KCa активированный АВ* — гомогенный CB комплекс; АВК* — активированный комплекс на катализаторе; Егом -энергия активации образования АВ*; еа —энергия активации активированной адсорбции более трудно сорбируемого исходного компонента; ед —энергия активации десорбции продукта; ер —энергия активации образования активированного комплекса АВК*; qа—теплота экзотермической адсорбции; qд, —теплота десорбции; Н— общее изменение энергии в реакции, т. е. разность энтальпий реагентов и продукта экзотермической реакции; а и а - адсорбированные

катализаторах складывается из следующих стадий: 1. Внешняя диффузия молекул реагирующих веществ из реакционного объема к поверхности частиц катализатора; 2. Внутренняя диффузия молекул в порах катализатора; 3. Активированная (химическая) адсорбция одного или нескольких реагирующих компонентов на поверхности катализатора с образованием поверхностного химического соединения; 4. Перегруппировка атомов с образованием поверхностных комплексов продукт—катализатор; 5. Десорбция продукта реакции c регенерацией активного центра катализатора; 6. Диффузия продукта из пор катализатора; 7. Диффузия продукта от поверхности частиц

Принципиальная схема действия катализатора при гидрогенизации угля Процесс инициируется путем термического расщепления слабых С-С и С-О мостиковых связей в ОМУ с образованием радикальных частиц (реакция 1). Радикалы отщепляют водород от водорододонорной молекулы растворителя (тетралина) с образованием жидких продуктов и дегидрированного растворителя (реакция 2). Последний гидрируется молекулярным водородом на катализаторе, в результате регенерируется Н-донорная функция растворителя (реакция 3).

Согласно второму механизму, катализатор ускоряет взаимодействие водорода с фрагментами ОМУ. Схема реакции включает активацию молекул водорода на катализаторе, который затем либо стабилизирует термически генерированный радикал, либо вызывает расщепление связей Car. Calk. Kt. • R + H 2 RH + H(1) •

Влияние состава и способа применения катализатора на конверсию бурого угля при гидрогенизации в процессе ИГИ Катализатор, масс. % на ОМУ Без катализатора 1% Fe 1% Мо 0, 2% Мо 1% Fe+0, 2%Mo 0, 005% Mo+сера 0, 01% Mo+сера 0, 05% Mo+сера 4% Красный шлам+ 2% S Mo. S 2+WS 2 мелкодисперсный Co-Mo/Al 2 O 3 Способ применения пропитка -”-”-”порошок эмульсия -”-”смешение с углем то же стационарный Конверсия угля, % 47, 7 60, 7 66, 6 63, 6 88, 8 54, 0 77, 3 92, 5 84, 5 95, 6 84, 0