Главная -> Словарь

Конверсии углеводорода

Степень конверсии составляет 94,5%, т. е. увеличение исходного числа молей спирта определяет увеличение степени конверсии кислоты в эфир до 94, 5% , что почти на 30% больше, чем в случае стехио-метрического соотношения между реагентами . Число молей п непрореагировавших кислоты и спирта будет равно:

На катализаторе V2O5 при 400—500 °С и малом времени контакта толуол превращается в бензойный альдегид; степень конверсии составляет около 50%; при увеличении времени контакта стелень конверсии толуола в бензойную кислоту увеличивается даже при более низких температурах .

Изданных, полученных для состояния равновесия в условиях атмосферного давления, видно, что при 150 °С можно достичь степени конверсии этилена в спирт, равной примерно 0,4%, в то время как при 50 am и той же температуре степень конверсии составляет около 53%, а при давлении 200 am она достигает 88%. Напомним, что эти величины получены без учета фазовых равновесий, но весьма вероятно, что эти факторы существенно влияют на исход реакции при высоких давлениях. В самом деле, соотношение Н2О

На силикагеле и окиси алюминия при температуре около 700 °С была достигнута степень конверсии СН4 в CS2, равная около 98% . При 580 °С образуется 0,07 г-моль CS2 на 1 г катализатора, а при 700 °С — 1,04 г-моль. По некоторым данным, это возрастание скорости реакции при повышении температуры происходит, кроме всего прочего, вследствие увеличения степени диссоциации модификаций серы

васо'котемпературном дегидрировании, осложненном обратимостью реакции, степень конверсии составляет иногда всего 20 — 40'Уо, а время контакта находится в пределах от долей секунды до нескольких секунд.

применяемый в качестве растворителя. Реакция обратима, причем равновесная степень конверсии составляет всего 12% при 15— 20 °С и 16% при 0°С. Такие невыгодные условия равновесия обусловлены тем, что в отличие от альдольных конденсаций альдегидов здесь не образуется ацеталей, способствующих сдвигу равновесия вправо. Конденсацию проводят при 0—20 °С в присутствии едкого натра или нерастворимых гидроксидов кальция или бария, которые иногда рекомендуется применять на носителях. Реакционную массу нейтрализуют и перегоняют; при этом непревращенный ацетон регенерируется и возвращается на конденсацию.

Сухие газы, содержащие непредельные углеводороды, получаются в процессах термического и каталитического крекинга и при коксовании. Смесь этих газов очищается от сероводорода и используется в качестве топлива на НПЗ. Состав топливного газа зависит от схемы переработки нефти на данном заводе, а также от того, эксплуатируется в данный момент та или иная установка. Расход газа в качестве топлива для печей паровой конверсии составляет 70—90% от расхода сырьевого газа. Постоянство плотности и те-

В описанных условиях конверсия окиси углерода протекает с глубиной превращения, близкой к равновесной. Во всех случаях содержание СО в газе после высокотемпературной конверсии составляет 3—4%, а после низкотемпературной конверсии —• до 0,5%. В реальных условиях глубина превращения СО на стадии высокотемпературной конверсии составляет 0,92—0,95, а на стадии низкотемпературной конверсии 0,90—0,92 от равновесной глубины превращения.

В конверторе II ступени также, хотя и в меньшем количестве, выделяется тепло. Температура парогазовой смеси после низкотемпературной конверсии составляет 234 °С. Пар в газе все еше находится в перегретом состоянии, поскольку парциальное давление его около 0,8 МПа, что соответствует температуре насыщения 170 °С. Охлаждение парогазовой смеси до 115 °С и конденсация водяных паров, содержащихся в газе, производится в теплообменнике для подогрева воды и в теплообменнике для нагрева раствора К2С03 до подачи его в регенератор. Парциальное давление водяных паров в газе снижается до 0,172 МПа. Из 27,7 т пара, содержавшегося в конвертированном газе, в теплообменниках конденсируется 23,5 т, т. е. 85%.

С повышением температуры выход целевого продукта снижается за счет ускорения побочных реакций; переохлаждение приводит к „замораживанию" реакционной смеси, при которой она утрачивает текучесть, образуя густую массу, что значительно ухудшает возможность отвода тепла. В сульфураторах поддерживают рабочую температуру выше температуры застывания сульфозфиров: от - 10 до -ИП°С. Важным условием отвода теплоты реакции и создания равномерного температурного режима в сулъфураторе является интенсивное перемешивание реакционной массы. Не менее важным является и продолжительность сульфатировання, которая в зависимости от температуры изменяется от 30 до 2 мин. Степень конверсии составляет 70 — 78Й.

Новый реактор был создан в результате реконструкции существующего реактора с тангенциальными горелками. Реконструкция была выполнена силами ОГПЗ. Новый реактор был пущен в работу в сентябре 1992 года. Достижение равновесия реакции было доказано прямым измерением расхода жидкой серы. При производительности по кислому газу 40 000 м3/г и содержании в кислом газе 51 - 52 % сероводорода расход серы составил 157 л в минуту. Степень конверсии реактора составила 61%, время контакта при этом составляет 1,1 секунду. В реакторе с тангенциальным факелом степень конверсии составляет 48%. Таким образом, новый реактор обеспечивает повышение степени конверсии на 30%. Уменьшение концентрации серы, поступающей на каталитические реакторы, привело к уменьшению температурного перепада по каталитическим реакторам. Суммарный температурный перепад уменьшился от 110-120 до 80-85°С. При максимальной производительности реактора 60 000 м /ч перепад температур по каталитическим реакторам не изменился. Следовательно, при времени контакта 0,7 секунд термодинамическое равновесие также достигается

В области отрицательных значений температурного коэффициента по мере повышения температуры и снижения скорости реакции уменьшается выход кислородных соединений и увеличивается содержание олефинов, особенно пропилена. Согласно наблюдениям автора, при высоких отношениях углеводорода к кислороду, т. е. в условиях очень ограниченной конверсии углеводорода, минимальная скорость реакции соответствует максимальному образованию пропилена относительно превращенного углеводорода. Эта закономерность справедлива также для случая получения и-бутилена из м-бутана и изобутилена из изобутана.

Такой механизм удовлетворительно объясняет тот факт, что при низких температурах и низких или умеренных давлениях и в условиях 'ограниченной конверсии углеводорода молярное отношение ацеталь-дегида к метанолу равно единице. С другой стороны, для разложения по приведенной схеме требуется такое расположение атомов, которое представляется неправдоподобным.

3) Существует тесная взаимосвязь между температурой реакции, временем контакта и глубиной конверсии углеводорода. При работе под давлением выше атмосферного, когда подавляется реакция образования олефинов, температура может изменяться в широких пределах, давая возможность останавливать реакцию по достижении требуемой глубины конверсии. Теплота реакции может быть использована посредством теплообмена. Если реакция проводится в адиабатических условиях, для контроля за температурой можно добавлять разбавитель. В качестве разбавителя запатентован, в частности, водяной пар . Разбавителем также может служить избыточное количество углеводорода.

Известны, например, сотни катализаторов конверсии углеводорода с водяным иром и другими окислителями. Однако для подавляющего большинства катали-тторов данного типа активным компонентом является никель.

Предложена формула, позволяющая рассчитывать минималь-ное количество пара, достаточное для предотвращения отложения: углерода на катализаторе при конверсии углеводорода ,

Практически берут небольшой избыток HNO3 по сравнению с теоретически необходимым количеством; при этом степень конверсии углеводорода в нитропроизводные составляет 95%. Отношение количеств H2SO4 и воды для этих условий в конечном состоянии равно 3,59.

Типичные кривые накопления продуктов реакции при окислении метальных групп алкилароматических соединений изображены на рис. 117. Видно, что концентрация альдегида проходит че-оез максимум. При 50—60%-ной степени конверсии углеводорода :1аблюдается торможение окисления, по-видимому, связанное не

Ввиду последовательного окисления целевого вещества в продукты полного сгорания селективность часто падает с увеличением степени конверсии углеводорода. Типичный вид такой зависимости изображен на рис. 123, б на примере окисления этилена, где отрезок «а оси ординат характеризует вклад параллельного пути, а падающий характер кривой говорит о последовательном превращении в продукты полного сгорания. Очевидно, что с учетом затрат на регенерацию непрореагировавшего углеводорода в каждом процессе существует некоторая оптимальная степень конверсии, определяемая экономическими факторами. При прочих равных условиях ее регулируют двумя способами: временем контакта или применением недостатка кислорода.

Имеются и другие представления о механизме процесса частичной конверсии углеводородов с преимущественным получением метана. В работах процесс частичной конверсии углеводородов объясняют так: вначале идет реакция конверсии углеводорода

Провести материальный расчет процесса для условий: начальный молярный поток циклогексана равен 100 кмоль/ч, начальное молярное соотношение С,Н12 : О2 ~ 1:2, степень конверсии углеводорода составляет 10 % , при селективности по спирту и кетону 0,8 . Определить энтальпию процесса.

Особенностью крекинга высших нормальных парафиновых углеводородов является то, что при небольшой конверсии углеводорода в заметных количествах образуются а-олефины. Чем выше молекулярная масса а-олефина, тем при прочих равных условиях выше его выход.