Синтезы на основе СО и Н2

Научная литература / Синтезы на основе СО и Н2
Страница 2

.

В рамках такой схемы мономером в процессе роста молекулярной цепи углеводорода является метиленовая группа “СН2”. Оказалось, что распределение продуктов, зависимость массовой доли углеводородов с числом атомов Р (со степенью полимеризации Р) от Р подчиняется закону распределения Шульца-Флори, выведенному для процессов цепной полимеризации. Если через a обозначим вероятность роста молекулярной цепи на одну ступень

, (1)

где Wp и Wn – скорости роста и передачи цепи при образовании первичных a-олефинов и спиртов. Вероятность роста цепи Р раз без обрыва цепи r

(2)

Число молекул np со степенью полимеризации Р пропорционально вероятности их образования

, (3)

а массовая доля полимеров mp пропорциональна np и молекулярной массе таких молекул Mp = Mm·P (Mm – молекулярная масса мономера). В результате

(4)

Учитывая, что сумма и принимая непрерывность функции , получим

(5)

При a < 1 и a¥ = 0

(6)

, (7)

т.е. линейную зависимость от Р. В случае продуктов Фишера-Тропша уравнение (7) хорошо описывает эксперимент в интервале от Р (число атомов углерода) 4 до 11. При меньших значениях Р (С1, С2 и С3) и при Р ³ 13 наблюдаются отклонения от прямой, свидетельствующие об отличии механизмов образования С1 и С2 продуктов от механизма образования высших углеводородов. Значения a для кобальтовых катализаторов составляет 0.8 – 0.9.

Кинетически процесс ФТ очень сложен. Синтез углеводородов по ФТ – процесс многомаршрутный (обнаружено более 100 органических соединений в полученном жидком топливе). Процесс осложняется диффузией реагентов в поры катализатора через пленку углеводородов (восков). Поэтому основные кинетические модели для Fe и Co-катализаторов являются во многом эмпирическими и построены по скоростям убыли СО и Н2.

Рассматривают лишь первые стадии процессов. Так, на железном плавленом катализаторе в интервале 220 – 300оС и 15 – 50 атм обнаружено торможение процесса водой. Для лимитирующей стадии

(8)

Уравнение (8) неплохо описывает скорость убыли СО на начальных стадиях процесса (Anderson, 1956 г). Уравнение, отличающееся от (8) зависимостью по , описано в работе Huff и Satterfield (1984 г)

(9)

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7

Смотрите также

Бром
БРОМ (лат. Bromum), Br - химический эле­мент VII группы периодической системы Мен­делеева, относится к галогенам, атомный номер 35, атомная масса 79,904; красно-бурая жид­кость с сильным не ...

Моделирование процессов ионной имплантации
...

Влияние алкоголя на организм человека
...