Главная -> Словарь

Превращения углеводорода

Ясно также, что по мере увеличения молекулярной массы нафтена равновесие реакции дегидрирования смещается вправо и возможная глубина превращения возрастает. Поэтому термодинамические расчеты особенно полезны для платформинга легких фракций при получении бензола, толуола и ксилолов.

Исследование изомеризации гептена-1 при различных соотноше-шях МоС15 и 2-Р степень превращения •ептена-1 через 300 мин была на 22,1% ниже, чем в присутствии 'олько п-комплекса. Однако увеличение количества введенного морида молибдена до 2% ускоряет миграцию двойной :вязи, и степень превращения возрастает через 300 мин до 98,9% .

Рассмотрение реакций серосодержащих соединений с водородом показывает, что их взаимодействие ведет к разложению молекулы с разрывом связей углерод — сера и образованию соответствующего углеводорода — алифатического, нафтенового, нафтено-ароматического или ароматического. На глубину разложения влияют условия реакции: с повышением давления глубина превращения возрастает; такое же влияние оказывает увеличение количества водорода; при повышении температуры глубина превращения несколько снижается. Однако термодинамические расчеты, проведенные для ряда сульфидов и производных тиофена, показывают, что при применяемых обычно в гидрогенизационных процессах температуре и концентрации водорода возможно превращение на 90—99% .

Эта же закономерность сохраняется в ряду этилфевелов , а также в рядах высших алкилфенолов. Скорость превращения возрастает при увеличении длины алкильного заместителя , а также при переходе от и- к втоор-и пгрет-алкилг фенолам.

В случае экзотермической реакции повышение температуры сперва приводит к увеличению степени превращения, а затем к ее уменьшению. Поэтому при данном времени реакции т степень превращения для экзотермической реакции достигает максимума . Для эндотермической реакции степень превращения возрастает с повышением температуры. Поэтому для проведения таких реакций следует принимать максимальную температуру, определяемую технологическими и иными ограничениями .

Характерной особенностью реакций дегидрирования с образованием олефи-нов является ограничение теоретической степени превращения условиями равновесия. Результаты термодинамического расчета температурной зависимости степени превращения некоторых неразветвленных парафинов С2—С20 при их дегидрировании в соответствующие моноолефины с любым допустимым положением двойной связи приведены на рис. 2.1. Как следует из сопоставления кривых, равновесная степень превращения возрастает с повышением температуры и с увеличением числа атомов С в молекуле. Степень превращения, близтеая к 100%,

С повышением температуры процесса степень превращения возрастает. При этом вначале все показатели каталитического крекинга улучшаются. Исключением является октановое число' в опыте 3: глубина превращения возрастает с 78,1 до 92% , а выход дебутанизированного бензина с 55,5 до 68,2% соответственно. В промышленных условиях также достигаются хорошие показатели при использовании гидро-очищенного сырья.

рья. С уменьшением объемной скорости глубина превращения возрастает вследствие увеличения длительности пребывания углеводородных фракций в реакторе, т. е. при более продолжительном контакте их с катализатором. При использовании катализатора повышенной активности легко крекируемое сырье перерабатывается с более высокой объемной скоростью.

При работе с газообразными парафиновыми углеводородами очень важно знать пределы их взрываемости, чтобы проводить окисление в условиях, лежащих вне этих пределов . Для этого необходимо применять большой избыток воздуха или углеводорода. Поскольку концентрации желаемых продуктов окисления в конечном газе будут в первом случае невелики, их выделение потребует больших затрат; .во втором случае вследствие малых степеней превращения углеводорода за один проход через реактор необходимо осуществлять рециркуляцию газов. Выходы, как правило, невелики, так как образуются значительные количества окиси и двуокиси углерода.

При сульфохлорировании ориентация сульфохлоридных групп в цепи углеводородной молекулы не стоит ни в какой связи со степенью превращения углеводорода. Уже в самом начале реакции наблюдается статистическое распределение заместителей таким образом, что из бесчисленных миллиардов молекул, составляющих грамм-моль, даже при самых малых степенях превращения 100 миллионов замещается в положении 2, 100 миллионов в положении 3, 4 и т. д. Повышение степени превращения совершенно не меняет этих закономерностей. Изменение статистического распределения индивидуальных изомерных сульфохло-ридов с ростом степени превращения могло бы, теоретически рассуждая, наступить лишь тогда, когда при дизамещении, т. е. при вхождении в молекулу второй сульфохлоридной группы, определенные моносульфохлориды реагировали бы избирательно, в зависимости от их положения в цепи, и выделялись бы в виде дисульфохлоридов. Те моносульфохлориды, которые при дизамещении реагируют значительно труднее, должны были бы обогащать собой оставшуюся часть моносульфохлоридов. Следовательно, если бы моносульфрхлориды с функциональной группой, расположенной ближе к концу цепи, реагировали бы при дизамещении легче, тогда бы в смеси моносульфохлоридов присутствовали преимущественно те, у которых сульфохлоридная группа расположена ближе к середине цепи.

Кинетика и механизм реакции изомеризации зависят от типа катализатора и условий проведения реакции. В условиях гетерогенного катализа реакция изомеризации парафинов протекает по термодинамически контролируемому механизму . Количественной оценкой кинетических параметров реакционной способности углеводородов является константа скорости превращения углеводорода в изомерный углеводород или смесь изомеров. Изучение путей этих превращений и состача промежуточных продуктов связано с изучением механизма реакции.

При температуре 482° С, давлении около 50 атм, расходе 3,4 кг водяного пара на 1 кг гексана и малой степени конверсии гексана селективность превращения углеводорода в водород повышается. При степени конверсии гексана

Степень превращения углеводорода при взаимодействии с серной кислотой в сильной степени зависит от строения соответствующего углеводорода. Сказанное очень наглядно иллюстрируется при взаимодействии изомерных амиленов с серной кислотой. Среди амиленов активность по отношению к серной кислоте убывает в следующем порядке: триметилэтилен, несимметричный метилэтилэтилен, симметричный метилэтилэтилен, пентен-1 и изо-пропилэтилен . Последний олефин реагирует только с кислотой такой крепости, что образуются лишь полимеры, но не соответствующий спирт.

Рис. 5.4. Зависимость степени превращения углеводорода от условного времени контакта при 460 "С:

селективности реакций, ведущих к получению ароматических углеводородов. Для расчета селективности реакций ароматизации гептанов и дегидроизомеризации метилциклопентана пользовались упомянутым выше методом. При степени превращения метилциклопентана •3