ما الفرق بين “الهيدروجينة” و“الهيدروجين المؤقت”؟
Thread Content
أحيانًا أسمع الناس يقولون “التكسير بالهيدروجين”， وأحيانًا أخرى أسمع “التكسير المعزز بالهيدروجين”， مما يسبب لي بعض الارتباك. ما الفرق بين “الهيدروجينة” و“الهيدروجين المؤقت”؟
أثناء عملية الهدرجة، يحدث استهلاك لغاز الهيدروجين； يتم استخدام الهيدروجين لحماية استقرار المحفز. يوجد مفهوم التكسير الهيدروجيني، ولا يوجد مفهوم التكسير بوجود الهيدروجين. هناك عمليات أمونة في وجود الهيدروجين، أو عمليات ألكيلة في وجود الهيدروجين، بالإضافة إلى عمليات التحلل في وجود الهيدروجين.
هناك مشكلة في ذلك، ففي حالة العمل تحت تأثير الهيدروجين، لا يوجد استهلاك للهيدروجين. فكيف يمكن الحفاظ على استقرار الحفاز في غياب استهلاك الهيدروجين؟ وما الفرق بين التحلل تحت تأثير الهيدروجين والتكسير تحت تأثير الهيدروجين؟
من وجهة نظر توازن المواد، لا يوجد استهلاك للهيدروجين. لكن من ناحية آلية التفاعل، هناك تفاعلان أساسيان وهما الإزالة وإضافة الهيدروجين؛ ولكبح الإزالة العميقة للهيدروجين وما ينتج عنها من زيادة في المكونات المعقدة، يتم سد المسام واحتلال المواقع النشطة على السطح. ومن ثم يجب إدخال الهيدروجين. لنأخذ مثالاً: يتم تصنيع الإيثيلينديامين من خلال تفاعل الإيثانولامين مع غاز الأمونيا، وهذه العملية تتم في بيئة هيدروجينية، لذا لا يوجد استهلاك للهيدروجين في النهاية. وحتى لو كان هناك بعض الاستهلاك، فهو ناتج عن خسائر في العملية، ونسبتها منخفضة جداً. وبعضها أقل من 3% (حسب الحجم/الحجم)
إذًا، ما هي ردود الفعل الحفازة التي يمكن أن تُستخدم فيها الهيدروجين للحفاظ على نشاط المحفز؟
كما أن بعض عمليات التفاعل نفسها يمكن أن تنتج الهيدروجين، مثل عملية الأروماتة، والتي تُعرف أيضًا باسم “الهيدروجين الحيوي”، لذا يجب أن يشير مصطلح “الهيدروجين الحيوي” إلى نوع معين من البيئات. أما الهيدروجنة فهي تشير إلى ظروف العملية. بالتأكيد، تحدث ردود الفعل الهيدروجينية في بيئة موجود فيها الهيدروجين، لكن وجود الهيدروجين لا يعني بالضرورة حدوث رد فعل هيدروجيني.
أوافق. عند حدوث عملية الأروماتة على بعض محفزات الزيوليت، مثل زيوليت ZSM-5، تحدث أيضًا ردود فعل إزالة الهيدروجين. في بعض تفاعلات التحويل الهيكلي، ومن أجل منع تراكم الكربون الذي يغطي المواقع النشطة للمعادن على الحفاز، يلزم أيضًا وجود الهيدروجين. ما هي العوامل المساعدة التي يمكنها إجراء عملية إزالة الهيدروجين؟ يمكن فهم ذلك بأن عمليتي إضافة الهيدروجين وإزالته هما عمليتان قابلتان للعكس. لذلك، فإن العوامل المساعدة التي لديها القدرة على إضافة الهيدروجين، لديها أيضًا القدرة على إزالته. يُقصد هنا عادةً المحفزات المعدنية أو المحفزات المعدنية المحملة. بعض محفزات الأكسيدات أو المحفزات الحمضية لها أيضًا قدرة على عملية الإزالة الهيدروجينية، لكن آليتها تختلف عن آلية الإزالة الهيدروجينية لدى المعادن. ولمنع تعطل هذه المحفزات، يتم إضافة كميات صغيرة من المعادن إليها بشكل متعمد.
الهيدروجنة ضرورية للعملية، أما وجود الهيدروجين فهو يعني أن النظام يحتوي على هذا الغاز. وبما أن الهيدروجين خطير، فيجب الانتباه إليه بشكل خاص
تعلمت، كنت أعتقد دائمًا أنها نفس الشيء
سؤال جيد، **وكان الشرح واضحًا للغاية، شكرًا للجميع، تعلمت :)