Die Reaktion von Kohlenmonoxid in Hydrogenerzeugern
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Die Reaktion von Kohlenmonoxid in den Hydrogeneratoren ist eine Methylierungsreaktion sowie eine Reaktion zur Bildung von Nickelcarbonyl – doch diese beiden Reaktionen finden wohl nicht gleichzeitig statt, oder? Weiß jemand von den Experten, bei welcher Temperatur das jeweils stattfindet?
1. Unter dem Einfluss von Nickel- oder Kobaltkatalysatoren reagieren Kohlenmonoxid und Kohlendioxid mit Wasserstoff bei Temperaturen zwischen 200 °C und 350 °C zu Methan – dabei wird viel Wärme freigesetzt. Die durch die Methanisierungsreaktion entstehende Wärme führt dazu, dass die Temperatur der Katalysatorschicht im Reaktor zu stark ansteigt. Dadurch entsteht eine ungleichmäßige Temperaturverteilung, was wiederum zu Instabilitäten bei der Betriebsführung der Anlage führt. 2. Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Wasserstoff besetzen in den aktiven Zentren des Katalysators konkurrenzmäßig die gleichen Stellen, was die Nutzung der Aktivzentren für die Hydrierung beeinträchtigt. Kohlenmonoxid kann mit den Metallkomponenten auf dem Katalysator giftige, flüchtige Carbonylverbindungen bilden, was zur Korrosion des Katalysators führt und seine Aktivität verringert. 50℃ 230℃ 4CO+Ni --------- Ni(CO)4--------------Ni+4CO Da die obige Reaktion bei niedrigen Temperaturen leicht abläuft, führt das Vorhandensein von Kohlenmonoxid im zirkulierenden Wasserstoff dazu, dass die Aktivität des Katalysators bei jedem Betriebszyklus abnimmt. Denn bei niedrigen Temperaturen reagiert Kohlenmonoxid mit dem Nickel in dem Katalysator und es entsteht Nickelcarbonyl. Bei höheren Temperaturen verdampft das Nickelcarbonyl, wodurch die Oberfläche des Katalysators wieder frei von Nickel wird. Das metallische Nickel weist eine sehr hohe Wasserstoffspaltungsaktivität auf, was leicht zu Verkohlung und Inaktivierung des Katalysators führt.
1. Unter dem Einfluss von Nickel- oder Kobaltkatalysatoren reagieren Kohlenmonoxid und Kohlendioxid mit Wasserstoff bei Temperaturen zwischen 200 °C und 350 °C zu Methan – dabei wird viel Wärme freigesetzt. Die durch die Methanisierungsreaktion entstehende Wärme führt dazu, dass die Temperatur der Katalysatorschicht im Reaktor zu stark ansteigt. Dadurch entsteht eine ungleichmäßige Temperaturverteilung, was wiederum zu Instabilitäten bei der Betriebsführung der Anlage führt. 2. Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Wasserstoff besetzen in den aktiven Zentren des Katalysators konkurrenzmäßig die gleichen Stellen, was die Nutzung der Aktivzentren für die Hydrierung beeinträchtigt. Kohlenmonoxid kann mit den Metallkomponenten auf dem Katalysator giftige, flüchtige Carbonylverbindungen bilden, was zur Korrosion des Katalysators führt und seine Aktivität verringert. 50℃ 230℃ 4CO+Ni --------- Ni(CO)4--------------Ni+4CO Da die obige Reaktion bei niedrigen Temperaturen leicht abläuft, führt das Vorhandensein von Kohlenmonoxid im zirkulierenden Wasserstoff dazu, dass die Aktivität des Katalysators bei jedem Betriebszyklus abnimmt. Denn bei niedrigen Temperaturen reagiert Kohlenmonoxid mit dem Nickel in dem Katalysator und es entsteht Nickelcarbonyl. Bei höheren Temperaturen verdampft das Nickelcarbonyl, wodurch die Oberfläche des Katalysators wieder frei von Nickel wird. Das metallische Nickel weist eine sehr hohe Wasserstoffspaltungsaktivität auf, was leicht zu Verkohlung und Inaktivierung des Katalysators führt.
Aha, so ist das. Danke
Wie geht man damit um, sobald ein solches Problem auftritt?