Главная -> Словарь

Жидкофазное состояние

Несмотря на значительный объем опубликованных исследований наши знания о реакциях окисления простейших углеводородов остаются пока далеко неудовлетворительными. Фактически жидкофазное окисление таких относительно сложных соединений, как кумол или высшие олефины, изучено лучше, чем окисление этана или пропана. Критические способности заинтересованного исследователя редко подвергаются таким испытаниям, как при изучении всей обширной литературы по окислению углеводородов. Сильно выраженное влияние характера поверхности и незначительных количеств примесей на скорость реакции, а также часто наблюдаемое полное изменение природы продуктов и кинетики процесса при изменении температуры и соотношения участвующих реагентов являются причиной значительных разногласий между исследователями. Очень часто не удавалось составить удовлетворительный материальный баланс опыта, поскольку методы анализа сложных смесей жидких и газообразных продуктов реакции были разработаны лишь недавно. Значительные неясности вызываются реакциями, происходящими между конденсированными продуктами окисления и не имеющими отношения к первичным реакциям окисления.

Новым методом производства метанола является жидкофазное окисление попутных газов , где он образуется наряду с ацетальдегидом, формальдегидом и другими кислородсодержащими соединениями. Этот метод получил широкое развитие в США, где окислением углеводородных газов получают до 10% от общего производства метанола .

Одним из новых методов производства перекиси водорода является жидкофазное окисление изопропилового спирта кислородом при температурах 90—140° С. В качестве побочного продукта получается ацетон .

Тормозящее действие смолистых продуктов доказано при окислении я-бу-тана i. Таким образом, жидкофазное окисление углеводородов представляет собой цепную реакцию с автоинициированием на ранних стадиях и авто-

1978. № I.e. 14-16. ЗЗ.Мазгаров A.M. Жидкофазное окисление меркаптанов и сероводорода с

2. Каталитическое окисление смеси изомеров ксилолов, получающихся при риформинге бензиновых фракций 105—140°С, Жидкофазное окисление смеси ксилолов ведется в растворе уксусной кислоты с катализаторами—металлами переменной валентности: кобальтом,марганцем или молибденом в присутствии брома. Это может приближенно быть выражено следующим уравнением:

1) жидкофазное окисление в растворе уксусной кислоты с катализатором—бромом—в комбинации с солями органических кислот и металлов переменной валентности .

Одним из перспективных методов очистки сточных вод является жидкофазное окисление органических веществ растворенным в воде кислородом воздуха. Этот метод можно применять к обезвреживанию органических веществ разного строения •и состава. Он имеет ряд преимуществ: обезвреживание любых органических веществ, отсутствие загрязнения воздуха, универсальность и безопасность в работе.

Жидкофазное окисление сточных вод. Сущность метода жидкофазного окисления заключается в окислении органических веществ растворенным в воде кислородом воздуха.

Обезвоживание, использование, отвал, жидкофазное окисление, сжигание

веществ 339, 340 жидкофазное окисление 343 нейтрализация 337 обесфеноливание пароциркуляци-

Одним из наиболее дешевых, экономичных и технически совер — )))пенных видов транспорта нефти и газа на расстояния, измеряемые "ысячами километров, является морской нефтеналивной флот, особенно когда речь идет о траспортировке их с одного континента на другой. В последние годы, особенно в послевоенный период мирового нефтяного бума, объемы морских перевозок возрастали особенно интенсивно — пропорционально темпам роста нефтедобычи, затем стабилизировались. Вводились в эксплуатацию во все возрастающих количествах крупнотоннажные танкеры — нефтевозы с грузоподъем — ностыо 100 —250тыс. ти гигантские супертанкеры водоизмещением до 750 тыс. т. Создан также флот танкеров —газовозов, например, для перевозки метана из Алжира в США. У них на борту работают специальные компрессорные и холодильные установки, обеспечива — ющие жидкофазное состояние метана в многочисленных "термосах".

Обычно как оптимальную в дегидраторах подбирают такую температуру, при которой вязкость нефти составляет 2 — 4 сСт. Многие нефти достаточно хорошо обессоливаются при 70 — 90 "С. При повышении температуры нагрева нефти приходится одновременно повышать и давление, чтобы поддерживать жидкофазное состояние системы и уменьшить потери нефти и пожароопасность. Однако повышение давления вызывает необходимость увеличения толщины стенок аппаратов. Современные модели электродегидра — торов рассчитаны на давление до 1,8 МПа.

Газофазная изомеризация окиси пропилена проводится в трубчатом реакторе , заполненном катализатором. Реакция протекает при 250—350 °С и атмосферном давлении. Окись пропилена подается с объемной скоростью 0,5—1,0 ч"1 . Степень превращения составляет 50—60%, селективность процесса по аллиловому спирту приблизительно 90%. Активность катализатора сравнительно быстро снижается, поэтому период контактирования не превышает 24—28 ч. Время регенерации от 2 до 10 ч. Регенерация проводится кислородсодержащими растворителями или смесями . растворителей с водой под давлением, обеспечивающим жидкофазное состояние растворителя. На 1 объем

Согласно предложенной в работе гетерогенно-гомо-генной концепции, в жидкофазных процессах олигомеризации СФ-катализаторы иммобилизуют на своей поверхности хемосорбированный каталитически активный комплекс, состоящий из смол и протонов свободной кислоты, в объеме которого происходят соответствующие рекомбинации промежуточных соединений по карбоний-ионному механизму реакций углеводородов. Кроме того, как будет показано далее, в образовании этого комплекса участвует свободная кислота и гидролизуемые силикафосфаты, составляющие твердую основу катализатора, переходя при температуре эксплуатации катализатора из твердофазного в жидкофазное состояние.

Снижение удельной активности связано с потерей СК, а также с экранированием поверхности отложениями. Чем меньше СК приходится на единицу поверхности катализатора и чем больше на ней содержится кокса, тем меньше удельная активность . Интересно отметить, что, несмотря на сильную закоксованность, пробы отработанного катализатора проявляют высокую активность. Например, проба 2 с удельной поверхностью 1.8 м2/г, содержащая 1.6% масс, кокса и 1.3% смолистых отложений, проявляет активность, равную 75.3%. Это объясняется, вероятно, тем, что СК при условиях эксплуатации переходит в жидкофазное состояние, обволакивает и активизирует коксовые отложения. А что касается адсорбированных смол, то, как отмечалось ранее, именно они образуют тот самый активный комплекс, через который работает катализатор.

Давление в роторно-дисковом контакторе поддерживали на уровне, обеспечивавшем жидкофазное состояние всех компонентов системы. Сырье вводили в низ экстрактора, рабочая высота которого составляла 1,8 м, что эквивалентно примерно 9 единичным ступеням разделения. Колонна экстрактивной перегонки работала под повышенным давлением; температуру в кипятильнике поддерживали в пределах 175— 190°С. Растворитель вместе с ароматическим концентратом подавался вблизи верха колонны при температуре, поддерживавшейся в экстракторе. Поток, отбираемый с верха колонны экстрактивной перегонки, конденсировали и возвращали в качестве циркулирующей промывной среды в экстрактор. Нижний продукт, содержащий растворитель и чистый ароматический углеводород, направляли в регенерационную колонну, работавшую под пониженным давлением при температуре в кипятильнике 165—180°С. .Давление поддерживали на уровне, обеспечивавшем легкую конденсацию отгоняющегося верхнего погона охлаждающей водой. Небольшой поток воды подводили в низ регенерационной колонны для отдувки остаточных углеводородов из растворителя. При заданных условиях в кипятильнике регенерированный растворитель содержал около 0,6% вес. воды. Материальный баланс для этого опыта приводится в табл. 4. Фактическая чистота ароматического экстракта была около 99,99% . Из экстракта, после очистки его отбеливающей глиной, простой ректификацией можно получать бензол, толуол и ксилолы, удовлетворяющие самым жестким требованиям спецификаций на аро-матику для нитрования, установленным стандартами ASTM и Национальной ассоциацией бензольной промышленности .

Смолистые вещества извлекаются при помощи смешения исходного гудрона с пропаном под давлением, обеспечивающим жидкофазное состояние смеси, и основано на нерастворимости асфальтенов в пропане в отличие от углеводородов, составляющих остальную часть сырья. Отделение асфальтенов от остальной части гудрона происходит за счет разности удельных весов деасфальтированного гудрона, растворенного пропаном, и высокомолекулярных асфальтенов.

ские супертанкеры водоизмещением до 750 тыс. т. Создан также флот танкеров-газовозов, например, для перевозки метана из Алжира в США. У них на борту работают специальные компрессорные и холодильные установки, обеспечивающие жидкофазное состояние метана в многочисленных «термосах».

Обычно как оптимальную в дегидраторах подбирают такую температуру, при которой вязкость нефти составляет 2-4 сСт. Многие нефти достаточно хорошо обессоливаются при 70 - 90°С. При повышении температуры нагрева нефти приходится одновременно повышать и давление, чтобы поддерживать жидкофазное состояние системы и уменьшить потери нефти и пожароопасность. Однако повышение давления вызывает необходимость увеличения толщины стенок аппаратов. Современные модели электродегидраторов рассчитаны на давление до 1,8 МПа.

Процесс проводят при повышенных температуре и давлении. При помощи давления обеспечивается жидкофазное состояние растворителя, в качестве которого можно использовать индивидуальные углеводороды Cs — Cs нормального и изостроения или их смеси. Наиболее целесообразно использовать для этой цели естественную смесь углеводородов — головную фракцию прямо-гонного бензина с концом кипения 62—65 °С, которая представляет собой смесь углеводородов Cs —"Сё" с" небольшой примесью С4 и С? . Испытание этой фракции в качестве (растворителя при выделении асфальтенов показало, что она обеспечивает практически полное их удаление. Характеристика этого растворителя приведена ниже:

Обычно как оптимальную в дегидраторах подбирают такую температуру, при которой вязкость нефти составляет 2-4 сСт. Многие нефти достаточно хорошо обессоливаются при 70-90 °С. При повышении температуры нагрева нефти приходится одновременно повышать и давление, чтобы поддерживать жидкофазное состояние системы и уменьшать потери нефти и пожароопасность. Однако повышение давления вызывает необходимость увеличения толщины стенок аппаратов. Современные модели электродегидраторов рассчитаны на давление до 1,8 МПа.

Условия процесса. Очистку предварительно защелоченного бензина проводят при температуре от комнатной до 50°С; давление в реакторе должно обеспечивать жидкофазное состояние сырья. Падение давления в смесительном клапане—от 0,3 до 0,7 аг. Расход воздуха стехиометрический. Обычно сырье пропускают через катализатор восходящим потоком, хотя возможен и нисходящий поток.