Демонтаж бетона: rezkabetona.su

Главная -> Словарь

 

Равновесную активность


При реакции 1 моля этилена с 1 молем бензола при 95° образуется в равновесном состоянии около 51% мол. моноэтилбензола, в то время как 18% мол. бензола остаются не использованными. На рис. 139 показано соотношение бензола, этилбензола и полиэтилбензола при проведении процесса алкилирования в промышленном масштабе в зависимости от отношения числа этильных групп к числу бензольных колец в реакционной смеси.

где Q — количество растворенного газа при равновесном состоянии;' а — коэффициент растворимости; р — давление газа; К — коэффициент пропорциональности, зависящий от выбора системы единиц.

В вышеуказанных условиях, используя соответствующие константы скорости, получим концентрацию метил-радикалов в системе 8 X 10~19 молей на см3. Возможность возникновения этапов , или снизит концентрацию, так как они вызывают дополнительные реакции, ведущие к удалению метил-радикалов. Как видно из следующего рассуждения, изменение концентрации должно быть незначительным. При концентрации метил-радикала 8 X 10~19 молей на см3, используя вышеприведенные константы скорости, можно рассчитать, что реакция вызовет удаление метил-радикалов со скоростью 4 X 10~15 молей на см3 в сек., а реакция — со скоростью 4,5 X 10~23 молей на см3 в сек. При концентрации СН3 меньше 8 X 10~19 молей на см3 реакция обрыва имеет еще меньше значения. Поэтому, поскольку концентрация 8 X 10~19 молей на см3 является максимальной, то реакция может оказать лишь минимальное влияние на концентрацию радикалов. Аналогичное рассуждение применимо и для реакций и ; таким образом, полученная выше величина концентрации метил-радикалов должна быть правильной в пределах точности, допустимой для определения констант /сг и k2. Подобным образом получаем концентрации атомов водорода почти исключительно по скорости их образования и по скорости их удаления . В равновесном состоянии концентрация атомов водорода определяется следующим уравнением:

Для ознакомления с методами расчета состава равновесной смеси Си ли, точнее, состава системы, находящейся в равновесном состоянии), степени превращения исходных веществ, выхода целевых продуктов И т. д. в следующем параграфе приводится серия примеров, наиболее типичных и часто встречающихся при решении практических задач.

Условимся, что в равновесном состоянии содержится: нормального пентана молей, 2-метилбутана — х молей и тетраметилметана — у молей.

На основании величин м4, Si и г;», которые могут быть найдены с помощью уравнения состояния и теплоемкостей, можно рассчитать величины ц4 и построить выражение, связывающее концентрации реагирующих веществ в равновесном состоянии системы.

На основании уравнения и условия равновесия величины летучести в равновесном состоянии системы, реагирующей по уравнению

2. Константы равновесия и состав системы в равновесном состоянии . 128

* Это значит, что при температуре 552 °С, при которой AG° = О, в состав равновесной смеси будет входить 61,8% Н2 и 38,2% СН. Обычно количества веществ в равновесном состоянии выражаются через мольные доли одного из реагирующих компонентов. Следовательно, дл-я реакции, приведенной выше , получим 2 моль водорода и моль непрореагировавшего метана:

находятся в равновесном состоянии: СН2О + Н2О

78 и соляровых дестиллатов на установках с циркуляцией синтетических алюмосиликатных катализаторов, имеющих равновесную активность 28—32, крекинг-продукты образуются обычно в таких количествах, как приведено в табл. 11. Таким образом, с увеличением глубины крекинга с 50 до 60% суммарный выход бензина и бутан-бутиленовой фракции возрастает примерно с 40 до 47%. Одновременно с этим повышается выход сухого газа и кокса на одну весовую единицу образующегося бензина.

Равновесную активность циркулирующего катализатора поддерживают на желательном уровне не только путем регулярной добавки экономически оправдываемого количества свежего катализатора, но параллельно •с этим также и путем строгого контроля за режимом процесса и качеством перерабатываемого сырья.

На равновесную активность катализатора оказывает влияние много параметров. Такими параметрами являются: качество сырья и катализатора, температура, парциальное давление водяного пара, примеси органических и металлоорганических ядов. После прохождения трех секций: реактора, регенератора и отпарной секции, основная часть катализатора возвращается в реактор. В среднем частицы катализатора до замены свежим выдерживают 150 тыс. циклов.

Усовершенствование и интенсификация процессов со стационарным полиметаллическим катализатором позволили за счет снижения давления, оптимизации температуры и распределения объема катализатора по реакторам увеличить октановое число до 100 пунктов . Однако резкое возрастание коксообразования приводило к быстрой дезактивации катализатора, снижению селективности процесса и, в конечном счете, к сокращению продолжительности работы циклов, что резко снижало экономические показатели комбинированного завода. Сутки простоя такого НПЗ связаны с потерей продукции на один и более миллионов рублей. Риформинг с подвижным слоем катализатора позволяв'; увеличить календарное время работы установки в 3-4 раза и создать условия бесперебойной работы всего комбинированного завода в течение 3- 4 лет. Непрерывная или периодическая регенерация повышает равновесную активность катализатора, способствует углублению процесса, росту его селективности и увеличению качества и выхода водорода в 1,5- 2,5 раза.

В патентах приведены прямоточные и противоточные сх°емы циркуляции катализатора и подачи сырья. Из-за пониженного рабочего давления в реакторе необходимо было выбрать схему, обеспечивающую низкий перепад давления. Использование одноходового вертикального сырьевого теплообменника и новой конструкции огневого подогревателя снизило перепад давления в реакторе с 0,8 до 0,42 МПа. Использование вертикального теплообменника позволило уменьшить потери тепла на 40% по сравнению с обычными горизонтальными теплообменниками. Соответственно уменьшились эксплуатационные и капитальные затраты на охлаждение отходящего из реактора потока. Применение оборудования, обеспечивающего снижение перепада давления и повышение эффективности теплосъема, позволило повысить жесткость процесса риформинга. Непрерывная регенерация катализатора сохраняет его равновесную активность при низком давлении, повышает выход и октановое число риформата. Регенерация осуществляется в четырех независимых зонах: нагрева, выжига кокса, оксихлорирования, сушки и охлаждения при радиальном потоке газа через слой катализатора. В дальнейшем за счет реконструкции давление в реакторе снизили до 0,7 МПа, объемную скорость подачи сырья повысили до 1,5ч-1, кратность циркуляции ВСГ понизили до 2,5, скорость циркуляции катализатора повысили с 300 до 900 кг/час.

Неоднородность по гранулометрическому составу оказывает существенное влияние на активность циркулирующего катализатора. Удаление в виде потерь с установки 1-А наиболее спекшихся и отравленных металлом частиц катализатора способствует эффективному обновлению катализатора и позволяет поддерживать его высокую равновесную активность.

Образование кокса и его отложение на катализаторе является нежелательной реакцией при крекинге углеводородного сырья, способствующей обратимой неравновесной дезактивации катализатора. В то же время тепло, выделяющееся в регенераторе при окислении кокса с целью восстановления активности катализатора, необходимо для обеспечения теплового баланса в системе. Кроме того, образующийся кокс в некоторой степени участвует в реакциях перераспределения водорода, важных для получения бензина высокого качества . Развитие технологии каталитического крекинга характеризуется непрерывным уменьшением выхода кокса с целью достижения уровня, требуемого только для поддержания теплового баланса при полном окислении в СОа. Этапы этого развития , показанные на рис. 4,38, свидетельствуют о том, что наряду со свойствами катализатора важное значение для снижения выхода кокса имеет технология регенерации. Практически регенерация в значительной мере определяет равновесную активность катализатора, выбранную схему, аппаратурное оформление и технико-экономические показатели процесса в целом.

ширяющийся ствол. В соответствии с этим, бункер-сепаратор тоже всего один. Пропускная способность пневмоподъемника катализатора увеличена в четыре раза. Практика эксплуатации одной из реконструированных установок позволила отказаться от системы водяного охлаждения в регенераторе . При работе на аморфном алюмосиликатном катализаторе пропускная способность установки возросла в 1,5 раза, а производство бензина увеличилось в 2 раза . Повышенная кратность циркуляции и реконструкция регенератора обеспечили большую равновесную активность катализатора и низкий процент остаточного кокса на катализаторе. В табл. 20 представлены сравнительные показатели* установки 43-102 до и после реконструкции.

Равновесную активность катализатора в псевдоожиженном слое поддерживают постоянной, периодически или непрерывно выводя часть катализатора и восполняя ее свежим. Давление в реакционной зоне Г5—20 . Таким образом, наиболее эффективно используется катализатор и сокращается «го расход при заданных мощности установки и качестве обессериваемого остатка. Другим важным преимуществом трехфазного слоя является возможность поддерживать степень конверсии сырья и равновесную активность катализатора на одном уровне, что достигается непрерывым выводом из реактора части катализатора и замены его свежим.

Таким образом, с увеличением удельной поверхности, радиуса и объема пор активность катализатора повышается. Однако существует верхний предел пористости катализатора, который определяется механической прочностью таблетки. При любой данной пористости радиус пор и удельная поверхность не является независимыми переменными; увеличение одного из этих параметров сопровождается снижением второго. Поэтому наиболее эффективный катализатор получается в результате некоторого компромиссного сочетания перечисленны» факторов. Однако высокая начальная активность отнюдь не означает, что данный катализатор является оптимальным для процесса «Галф». Необходимо, чтобы этот катализатор подавлял образование отложений кокса и металлов. Для более глубокого понимания механизма образования этих отложений было проведено исследование их природы и скоростей образования. На рис. 7 показана зависимость образования отложений кокса на катализаторе от продолжительности работы катализатора при гидрообессеривании «Галф» кувейтского вакуумного гудрона, из которой можно определить скорость образования кокса на катализаторе. Очевидно, что из всего количества кокса, отложившегося на катализаторе за 16 суток работы, 50% образовалось за первые 12 ч. Из этих кривых видно также, что повышение парциального давления водорода снижает равновесный выход кокса и, таким образом, повышает равновесную активность. Однако одно только парциальное давление водорода не предотвращает быстрого начального образования кокса; оно лишь снижает количество кокса, отлагающееся на катализаторе. Температура также влияет на образование кокса; даже при температуре на 56° ниже нормальной температуры процесса, когда достигаемая степень обессеривания низка, наблюдается быстрое образование кокса в начальный период, правда, в несколько меньшей степени. При повышении температуры для достижения требуемой степени обессеривания количество кокса увеличивается до того же равновесного уровня.

 

Равномерной скоростью. Равномерному распределению. Равномерно распределяться. Равномерно распределенные. Равномерно распределенной.

 

Главная -> Словарь



Яндекс.Метрика