Введение к работе
Актуальность проблемы : Низкотемпературные медьсодержащие катализаторы, применяемые дзя паровой конверсии монооксииа углерода, синтеза метанола, гидрирования органических соединений приготавливаются в оксидной форме и перед технологической эксплуатацией требуют разогрева и восстановления до паибо-лоо аісгиппого состояния. Данный этап является заключительным перед пуском каталитического реактора и в зпачитольной мере определяет эффективность дальнейшей работы катализатора. Время, затрачиваемое на восстановление катализатора в реакторе, является непроизводительным, поэтому актуальной задачей является интенсификация данного процесса.
В настоящее время, наряду с эксплуатируемыми катализаторами дня синтеза метанола СШ-1, ІСІ-52, ведутся разработки новых технологий катализаторов на основе соединений меда. При этом его состав и физико-химические характеристики, как правиле, несколько изменяются и восстановление по отработанному регламенту является неоптимальным, а в некоторых случаях и невозможным. Поэтому становится необходимым определение основных параметров процесса восстановления исходч из кинетических свойств данной партии катализаторе . Решение этой задачи связано с моделированием всех составляющих процесса восстановления: кинетические закономерности реакции, тепло- и массоперэ-нос в пористом зерне и слое катализатора. Возможность описания процесса восстановления в промышленном реакторе при помощи иатематической модели позволит, после небольших лабораторных исследований кипотических закономерностей конкретной партии катализатора, определять оптимальные условия ей восстановления в промышленных условиях.
Подобные мололи и методику эксперимента можно применять и для решения других задач, например дія управления процессом пассивации катализатора посла окончания его эксплуатации, так как закономерности его проведения во многом аналогичны восстановлению катализатора.
Цель работы : - разработка методики исследования кинетических закономерное
той процесса восстановления птерот-ршш катализаторов как
пример реакции "гаи - твердое";
исследование) кинетических закономерностей и построение модели: восстановления различных медьсодержащих катализаторов для синтеза метанола;
разработка программного обеспечения для обработки экспериментальных данных лабораторного исследования катализатора и расчета параметров кинетической модели;
расчет восстановления катализатора п промышленной колонне синтеза метанола и оптимизация данного процесса.
Научная новизна : Предложена кинетическая модель процесса восс тановлония гетерогенного катализатора, учитывающая неоднородную структуру медного компонента и одновременное восстановление различных видов оксида меди ,с разной скоростью. Полученная модель описывает- восстановление катализатора на всех этапах ее протекания с учетом состояния твердой фазы и состава восстановительной среда.
Предложен способ модифицирования промышленного катализатора СИМ-і путем включения в ого состав гетерогенных добавок ни базе нанесенных аллюмияатов меди и цинка с Целью увеличения активности и селективности каталитического процесса.
Практическая значимость работы : Разработана методика -лабораторного исследования кинетики гетерогенной химическое .реакции "газ-твердое", а такш метод обработки експериментальних данных и его программное обеспечение, применяемое для расчета параметров кинетичоскоа модели восстановления катализатора. Разработано программное обеспечение для расчета процесса . восстановлении промышленного реактора синтеза метанола и показаны возможные способы интенсификации процесса. Исследована киьети-ка восстановления новых катализ лоров для синтеза мотанояа и паровоз конверсии монооксида углерода. Результаты исследований переданы на предприятия aaoiuof прошшшшюсти.
Пуйл.ікации и анроо'ашш работы : Но маїеризлам диссертации опубликованы 6 научных статей. Результаты исследований докладывались на Всесоюзных конференциях " XV кйфе{енция по ХТШ -Казань, 1S9U .;"Кинетика - IV"- Иваново, 1092г.; "Хилроакгср -12" - г.смлааль,1954г.; научно-технических конференциях пре~ подайаівлой и сотрудников ИГХТА - Иваново,19Э1-1993 г.г.
-,2Гі3УЬ1І^Р2.У..^1ім.іШі;сер]здая -. диссертационная работа со-«.vi-ит из ььсдчкил, Т|\<. глав, выводов, списка использованной
-й-
литературы, включающего 140 наименования. Работа изложена па 150 страницах машинописного текста, включает 7 таблиц и 40 рису ішов.
