【پرسش و پاسخ، سؤال شماره ۱۶۴】۰۱/۱۰/۲۰۱۶
Thread Content
【پرسش و پاسخ، سؤال شماره ۱۶۴】۰۱/۱۰/۲۰۱۶ منابع CO و CO2 در سیستم چه هستند؟ خطرات اصلی برای کاتالیستهای هیدروکراکینگ چیست؟ پس از پاسخ دادن، پاسخهای نمونه قابل مشاهده خواهد بود؛ کافی است نکات کلیدی را پاسخ دهید تا امتیاز کسب کنید. پاسخ: عمدتاً از طریق تأمین خارجی، یعنی هیدروژن جدید، به دست میآید. CO و CO2 تحت تأثیر کاتالیزور در دما و فشار بالا، متان تولید کرده و گرما آزاد میکنند؛ گرمای زیاد میتواند باعث کاهش کارایی کاتالیزور شود.
هیدروژن تازه اضافه میشود. عمدتاً واکنش متانزایی با تولید گرما، باعث ککشدن کاتالیزور میشود
هیدروژن منبع اصلی است! عمدتاً گازهای خنثی هستند؛ میزان بالای آنها فشار جزئی هیدروژن را کاهش میدهد. کربن مونوکسید با هیدروژن واکنش متانسازی ایجاد میکند؛ این واکنش گرمایزا بوده و میتواند باعث افزایش بیش از حد دمای راکتور شود!
موجب مسمومیت کاتالیزور شده و مواد بسیار سمی تولید میکند
هیدروژن چرخشی حاوی ناخالصیهایی است؛ این ناخالصیها در واکنش با C و آب تولید شده توسط کاتالیزور، یا در نتیجه فرآیند شکستن مواد خام، به وجود میآیند. عمدتاً این فرآیندها منجر به واکنش متانسازی میشوند و گرمای زیادی تولید میکنند که باعث افزایش دمای لایه کاتالیزور میگردد.
سوختن، واکنش； خطر، وجود خطر آتشسوزی و انفجار است
تأمین از بیرون، یعنی هیدروژن جدید. CO و CO2 تحت تأثیر کاتالیزور در دما و فشار بالا، متان تولید کرده و گرما آزاد میکنند؛ گرمای زیاد میتواند باعث کاهش کارایی کاتالیزور شود.
تصاحب مرکز فعال کاتالیزور، باعث کاهش فعالیت واکنش میشود. واکنش کربونیلاسیون، انرژی زیادی را آزاد میکند و میتواند منجر به افزایش بیش از حد دما شود.
①تولید هیدروژن: هیدروژن وارد سیستم واکنش میشود； ②آب موجود در مواد اولیه و کربن تجمعیافته روی سطح کاتالیزور، واکنش داده و کربن مونوکسید و دیاکسید کربن تولید میکنند (هنگامی که میزان آب در مواد اولیه بسیار کم باشد، این واکنش تقریباً رخ نمیدهد) ； ③مونوکسید کربن و دیاکسید کربن موجود در گاز حفاظتی مخزن مواد خام، در روغن حل شده و وارد سیستم واکنش میشوند ； ④روغن خام با روغن مومی کاتالیزی ترکیب میشود؛ مونوکسید کربن و دیاکسید کربن تولید شده در فرآیند کاتالیز، در روغن مومی کاتالیزی حل میشوند و همراه با آن وارد سیستم واکنش میگردند. تأثیرات زیر وجود دارد: ① تبدیل دیاکسید کربن به هیدروژن توسط هیدروژناسیون، منجر به تشکیل مونوکسید کربن میشود. این واکنش یک واکنش جذبکننده انرژی است و در شرایط هیدروژناسیون به سمت مثبت پیش میرود، که منجر به این میشود که غلظت کربن مونوکسید در هیدروژن چرخشی بالاتر از غلظت دیاکسید کربن باشد. ②تحت تأثیر کاتالیزورهای حاوی نیکل یا کبالت، مونوکسید کربن و دیاکسید کربن با هیدروژن در دماهای ۲۰۰ تا ۳۵۰ درجه سانتیگراد واکنش داده و متان تولید میکنند؛ در همین حال، مقدار زیادی گرما نیز آزاد میشود. گرمای تولید شده در واکنش متانسازی، باعث افزایش بیش از حد دمای لایه کاتالیزور در محفظه واکنش میشود؛ این امر منجر به توزیع نامتوازن دما و کاهش کارایی دستگاه میگردد. ③مونوکسید کربن، دیاکسید کربن و هیدروژن در مراکز فعال کاتالیزور به طور رقابتی جذب میشوند و این امر بر استفاده از مراکز فعال برای هیدروژناسیون تأثیر میگذارد. مونوکسید کربن میتواند با اجزای فلزی موجود در کاتالیزور، ترکیبات کربونیل سمی و فراری تشکیل دهد؛ این امر منجر به خوردگی کاتالیزور و کاهش فعالیت آن میشود.
منابع CO و CO2 در این سیستم عبارتند از: تولید هیدروژن برای تأمین آن. خطر اصلی کاتالیستهای هیدروکراکینگ این است که با هیدروژن موجود در گاز چرخشی واکنش متانسازی ایجاد کرده و مقدار زیادی گرما تولید میکنند؛ اگر میزان آنها زیاد باشد، میتوانند کاتالیست را از بین ببرند.
نیکل هیدروکسید در دماهای پایین، بسیار سمی است.
۱. منشأ: ① تولید هیدروژن؛ هیدروژن وارد سیستم واکنش میشود； ②آب موجود در مواد اولیه و کربن تجمعیافته روی سطح کاتالیزور، واکنش داده و کربن مونوکسید و دیاکسید کربن تولید میکنند (هنگامی که میزان آب در مواد اولیه بسیار کم باشد، این واکنش تقریباً رخ نمیدهد) ； ③مونوکسید کربن و دیاکسید کربن موجود در گاز حفاظتی مخزن مواد خام، در روغن حل شده و وارد سیستم واکنش میشوند ； ④روغن خام با روغن مومی کاتالیزی ترکیب میشود؛ مونوکسید کربن و دیاکسید کربن تولید شده در فرآیند کاتالیز، در روغن مومی کاتالیزی حل میشوند و همراه با آن وارد سیستم واکنش میگردند. دوم، مونوکسید کربن و دیاکسید کربن تأثیرات زیر را بر سیستم دارند: ۱. دیاکسید کربن در اثر هیدروژناسیون به مونوکسید کربن تبدیل میشود. این واکنش یک واکنش جذبکننده انرژی است و در شرایط هیدروژناسیون به سمت مثبت پیش میرود، که منجر به این میشود که غلظت کربن مونوکسید در هیدروژن چرخشی بالاتر از غلظت دیاکسید کربن باشد. ②تحت تأثیر کاتالیزورهای حاوی نیکل یا کبالت، مونوکسید کربن و دیاکسید کربن با هیدروژن در دماهای ۲۰۰ تا ۳۵۰ درجه سانتیگراد واکنش داده و متان تولید میکنند؛ در همین حال، مقدار زیادی گرما نیز آزاد میشود. گرمای تولید شده در واکنش متانسازی، باعث افزایش بیش از حد دمای لایه کاتالیزور در محفظه واکنش میشود؛ این امر منجر به توزیع نامتوازن دما و کاهش کارایی دستگاه میگردد. ③مونوکسید کربن، دیاکسید کربن و هیدروژن در مراکز فعال کاتالیزور به طور رقابتی جذب میشوند و این امر بر استفاده از مراکز فعال برای هیدروژناسیون تأثیر میگذارد. مونوکسید کربن میتواند با اجزای فلزی موجود در کاتالیزور، ترکیبات کربونیل سمی و فراری تشکیل دهد؛ این امر منجر به خوردگی کاتالیزور و کاهش فعالیت آن میشود.
هیدروژن حاوی مقدار کمی CO است. علائم مسمومیت با نیکل کربونیلی
منبع اصلی، تأمین از بیرون، یعنی هیدروژن جدید است. CO و CO2 تحت تأثیر کاتالیزور در دما و فشار بالا، متان تولید کرده و گرما آزاد میکنند؛ گرمای زیاد، فرآیند ناکارآمد شدن کاتالیزور را تسریع میکند