Категории: ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Лекция 25. Дегидрирование бутана========================================================== Дегидрирование парафинов в моноолефины в термодинамическом отношении более благоприятно, чем дегидрирование олефинов и алкилароматических углеводородов. Процесс ведут при Т=6000Сбез разбавителей при давлении лишь немного превышающем Р атм. При дегидрировании парафинов (С4 и С5) в основном образуется смесь изомерные олефинов, а соответствующие диены образуются в небольших количествам, т.к. условия реакции термодинамически неблагоприятны для их образования. Побочно протекают крекинг, изомеризация и коксообрааование. Так как парафины более способны к расщеплению, чем олефины, образуется значительное количество низших углеводородов (метан, этан, этилен и др., а также водород). Катализаторы дегидрирования должны быть активны к основной реакции, не должны ускорять побочные процессы (крекинг, изомеризация, закоксовывание). Наиболее эффективны алюмохромовые катализаторы на основе оксида А1, содержащие 10-40% оксида Сr и 2-10% оксидов щелочных металлов (натрия, калия, берилия), которые служат для нейтрализации активных центров оксида А1, вызывающих крекинг и изомеризацию. Они чувствительны к влаге, поэтому исходные фракции не должны содержать водяных паров (<1 мг/куб.м.) и нельзя применять разбавление водяным паром. Активны к дегидрнированию н—бутана при 560—5900С (530-5600С - для изопентана). Повышение температуры ведет к развитию побочных реакций, имеющих более высокую энергию активации. Селективноть 70—75% (падает при увеличении конверсии, поэтому К=40—45%). Регенерация катализатора проводится выжиганием кокса воздухом при 600—6500С. Технологический процесс дегидрированиясостоит из 3 этапов: 1. Дегидрирование с регенерацией катализатора; 2. Выделение бутан-бутеновой (пентан-пентеновой) фракции из продуктов реакции; 3. Разделение этой фракции с получением бутенов (или изопентенов). Свежий и рециркулирующий н—бутан в жидком виде поступает в осушитель (оксид А1, цеолиты), и затем в испаритель. Пары подогреваются в трубчатой печи до 540—5500С и поступают в реактор с псевдоожиженным катализатором. В верхней части реактора имеется закалочный змеевик, где реакционные газы охлаждаются до 450-5000С бутаном, идущим на дегидрирование, предотвращая их дальнейшее разложение. Горячие газы отдают тепло в котлах-утилизаторах, охлаждаются в скруббере до 60-700С циркулирующей через холодильник водой, которая улавливает пыль катализатора. Закоксованный катализатор с нижней части реактора стекает по специальной трубе, где отдувается от углеводородов азотом и потоком газа ( воздух + газы сгорания топлива) подается в регенератор. Регенерированный катализатор при 640-6500С транспортирующим газом возвращается в реактор. Газы регенерации проходят циклоны, отдают тепло в котлах-утилизаторах, очищаются в электрофильтре, сбрасываются в атмосферу. Состав реакционных газов (% масс.): Таблица 25.1
Графические зависимости, характеризующие процессы дегидрирования до олефинов [1, с.13—14; 3, с.22—24] Технологическая схема дегидрирования высших парафинов [2,с.36].
Лекция 26. Дегидрирование бутиленов =========================================================== Проведение реакции дегидрирования бутиленов до бутадиена термодинамичеки неблагоприятно, поэтому для повышения равновесной степени конверсии при допустимой температуре (6000С) процесс ведут при разбавлении водяным паром. Непосредственно дегидрируются с получением дивинила только альфа—олефины:
СН2 = СН – СН2 – СН3 СН2 = СН - СН = СН2 + Н2
Для b—изомеров необходима предварительная изомеризация.
Побочные реакции: крекинг, изомеризация, коксообразование.
Требования к катализаторам. Катализаторы должны ускорять дегидрирование и изомеризацию с перемещением двойной связи в альфа — положение и должны быть малоактивными в отношении процессов крекинга, скелетной изомеризации и коксообразвания.
В промышленном производстве применяют два основных типа катализаторов:
Условия проведения процесса: объемная скорость по газу 150-200 1/ч, Т = 600-650 0С; Р > Р ат. (только для преодоления гидравлического сопротивления); адиабатический реактор со стационарным слоем катализатора (пар и подогретые олефины играют роль теплоносителей).
Недостатки: цикличность работы катализатора, низкие степени конверсии и селективности, большой расход энергии.
Графические зависимости процесса: Зависимости конверсии бутиленов от мольного соотношения водяной пар: бутилен и диаметра зерна катализатора в интервале температур проведения процесса 540—6200С [1, с. 15 ];
Зависимости К скорости реакции от времени и конверсии от температуры при проведении процесса в адиабатическом реакторе [3, с. 25; соотношение скорости реакции и конверсии при различных давлениях с.26 ].
Технологическая схема процесса [4, с.44—45].
|
||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-07-16 lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда... |