Главная -> Словарь

Количествах катализатора

Понятие «природный газ» не имеет строгого определения. Обычно этот термин применяется для обозначения газов, состоящих преимущественно из углеводородов и главным образом из метана и этана с небольшими количествами более высоко кипящих членов парафинового, нафтенового и ароматического рядов углеводородов. Наиболее высокомолекулярными углеводородами, присутствующими в заметных количествах в природном газе, являются октаны и нонаны. Несмотря на то, что в природных газах преобладают углеводороды парафинового ряда, фракции газов, обычно называемые «гексаны и более тяжелые», часто содержат соединения нафтенового и ароматического рядов в количествах, достаточных для того, чтобы их извлечение из этих фракций имело промышленное значение.

Такие масштабы производства требуют обеспечения соответствующих больших и устойчивых источников сырья, т. е. нафталина или о-ксилола2. В прежние годы более 90% фталевого ангидрида производилось из нафталина, но поставки последнего во время второй мировой войны были совершенно недостаточными, а возможность получать его в дальнейшем в количествах, достаточных для удовлетворения проектируемого производства фталевого ангидрида, неясна. Здесь сказываются многие экономические, политические и технологические факторы, которые рассматриваются в других работах и выходят за рамки настоящего труда. Хотя все сказанное выше справедливо и применительно к о-ксилолу, но это сырье можно получать в больших количествах из нефти при помощи различных процессов ароматизации. Вследствие низких антидетонацион-ных свойств он не применяется для авиационного бензина, поэтому возможности использования о-ксилола для производства фталевого ангидрида будут, по-видимому, весьма велики даже в периоды наибольшего напряжения национальной, экономики.

Как указывалось выше, свечение возникающего пламени значительно усиливается в период детонации. Уитроу и Рассвей-леру удалось показать спектрографическими методами , что полосы спектра связей С—С и С—Н при детонации имеют значительно меньшую интенсивность и что у спектра несгоревших газов в детонационной зоне непосредственно перед взрывом большее поглощение, чем у спектра тех же самых газов в тот же момент, но при бездетонационном горении. Кроме того, поглощение при детонации усиливается, если топливо-воздушная смесь нагрета; это наводит на мысль, что вещества большой поглощающей силы образуются в нагретом сырье, когда оно сжимается поршнем и когда к нему приближается фронт пламени. Добавка к бензину антидетонатора в количествах, достаточных для подавления взрыва, ослабляет полосы поглощения несгоревших газов и восстанавливает интенсивность линий С—С и С—Н в сгорающих газах. Очевидно, что перед автовоспламенением, которое вызывает детонацию, появляются соединения с высокой поглощающей способностью.

Для получения этих углеводородов в количествах, достаточных для удовлетворения запросов нефтехимии, кроме процессов разделения применяют процессы деструктивной переработки, в результате которых получают дополнительное количество газов, олефиновых, ароматических углеводородов, а в последнее время и нафталина.

Для воспламенения горючей смеси необходим подвод энергии извне в количествах, достаточных для- того, чтобы обеспечить в некотором объеме смеси такие начальные скорости химических реакций, при которых тепловыделение начинает превышать скорость отвода тепла от реагирующей смеси в, стенки или в окружающую более

Современные методы анализа, в частности такие, как газовая хроматография, молекулярная и масс-спектрометрия и т. д., невозможны без использования эталонных углеводородов. Поэтому значение индивидуальных углеводородов в настоящее время возросло как никогда. В дополнение к обычным, «классическим» методам органического синтеза появились новые методы , позволяющие легко и быстро получать смеси эталонных углеводородов определенного «троения, используемые затем при газохроматографическом анализе. Вначале рассмотрим обычные пути синтеза циклических углеводородов, позволяющие получать вещества определенной структуры в количествах, достаточных для определения их важнейших физико-химических характеристик, в том числе и для определения различных параметров реакционной способности. Добавим, что значительная часть всех описанных далее синтезов была экспериментально проверена в лаборатории автора.

Топливо представляет собой органические вещества *, которые служат человеку в качестве источника энергии и находятся в природе или получаются искусственно в количествах, достаточных для удовлетворения потребностей всего народного хозяйства. Многие вещества могут гореть, но немногие из них относятся к группе топлива. Для того чтобы вещество было топливом, оно должно обладать достаточно высокой теплотой сгорания, быть распространенным, добываться просто и дешево. Продукты его горения должны быть летучими, чтобы не затруднять процесса горения, и не должны быть ядовитыми для людей и животных. Некоторые виды горючих ископаемых используются не только для получения тепловой энергии, но и в качестве сырья в химической промышленности.

По достижении определенной критической концентрации асфальтенов в растворах, вследствие взаимодействия молекул асфальтенов, начинается быстро растущая ассоциация или агломерация их, сопровождающаяся выпадением их в виде твердого осадка. Если в такую систему прибавить ароматические углеводороды в количествах, достаточных для насыщения этих адсорбционных сил молекул асфальтенов, обусловливающих их взаимное притяжение и осадкообразование, т. е. образование гелеобразной структуры, то процесс начинает идти в обратном направлении, т. е. в сторону пептизации гель-структуры и образования стабильных золь-коллоидных растворов" , дополненное немногочисленными новыми работами, связанными с химией нефти. В цитируемой монографии приводятся данные для нескольких сот ароматических систем, содержащих тиофеновое кольцо. Ознакомление с этой монографией необходимо для всех, занимающихся химией тиенотиофенов, дибензотиофенов, нафтотиофенов и т. д.

Увеличение размеров реакционных устройств для проведения процессов нефтепереработки и нефтехимии может сопровождаться изменением их конструкции . Не удается также безгранично уменьшать размеры реактора. Изучение технических процессов крекинга, платформинга и других на одном-двух зернах катализатора в дифференциальном реакторе едва ли возможно, так как для анализа результатов необходимы значительные количества продуктов, а при малых количествах катализатора это требует длительного времени работы. Вследствие этого приходится изучать процесс в интегральном реакторе в условиях, когда физический транспорт может оказывать тормозящее действие на химические превращения.

5. О влиянии режимных параметров на результаты процесса. Должны быть получены точные материальные балансы для режимов, существенно различающихся по температуре, давлению, объемной скорости, видам сырья и т. п. Должны быть получены также данные о влиянии на результаты линейной скорости .

^ Большое значение оказывают количество и активность катализатора. При небольших количествах катализатора и мягких условиях образуются в значительной.степени орто- и пара-изомеры. С увеличением количества катализатора возрастает содержание жега-изомера. Кроме того, образование мета-изомера при мягких условиях наблюдается при высокой реакционной способности и низкой избирательности карбокатионов. В присутствии больших количеств катализатора ароматические углеводороды почти количественно превращаются в 1,3-диалкил- и 1,3,5-триалкилбензолы, что объясняется их большой основностью и соответственно стабильностью соответствующих сг-комплексов. Многочисленными примерами показано, что чем выше энергия у реагента , тем меньше его селективность как при атаке различных по основности ароматических углеводородов, так и отдельных положений монозамещенных ароматических соединений. Например, молекулярный бром реагирует с толуолом в 600 раз быстрее, чем с бензолом, тогда как бром-катион из гипобромида лишь в 36 раз. Подобный же эффект наблюдается для этих реагентов и при атаке различных положений толуола. В табл. 2.4 приведены факторы парциальных скоростей нитрования и галогенирования толуола и грет^бутил-бензола.

Явный вид уравнения необходим для построения математической моделк процесса закоксовывания при проектировании реакторов с неподвижным слоем и особенно при проектировании и управлении аппаратами с движущимся слое»; катализатора. В этом случае экспериментальное исследование закоксовываниг катализатора следует проводить в безградиентных реакторах с последующим выжиганием кокса либо непосредственно определять скорость отложения кокса с помощью кварцевых пружинных или автоматических электронных весов. При использовании весов серии измерений проводятся на небольших количествах катализатора в интервалах эксплуатационных значений температур и концентраций реагентов.

С увеличением количества катализатора скорость реакции также повышается, но одновременно увеличивается распад гидроперекиси. Чем чище исходное сырье, тем с большей скоростью идет реакция при умеренных температурах и малых количествах катализатора или в его отсутствие.

Для выражения скорости реакции при различных количествах катализатора уравнение может быть написано в следующем виде:

С увеличением количества катализатора скорость реакции также повышается, но одновременно растет распад гидроперекиси. Поэтому для ускорения процесса окисления изопропилбензола в жидкой фазе особо важную роль приобретает чистота исходного сырья. Чем чище сырье, тем быстрее протекает реакция при умеренных температурах и при малых количествах катализатора или же в отсутствии его. Из различных вредных примесей, которые могут присутствовать в изопропилбензоле, прежде всего следует удалять сернистые соединения. Весьма нежелательны также фенол, стирол и а-метилстирол.

Концентрация олефина. Поскп.чьку иарциа.:1ыюе давление окиси углерода и водорода в зоне реакции при заданном давлении остается практически постоянным, скорость гидроформилирования определяется концентрацией олефина в реакционной зоне и формально подчиняется уравнению реакции11- 1Н. 1Н 1-го порядка. Для выражения скорости реакции при различных количествах катализатора кинетическое уравнение может быть записано в следующем виде:

эффективность бензинообразования на одинаковых количествах катализатора

Экспериментальные данные, полученные в условиях проведения опытов , были использованы для определения условных констант скорости реакции К. при различных количествах катализатора по формуле, приведенной в работе ,

количествах катализатора