Главная -> Словарь

Реакционной аппаратуры

В гетерогенном катализе на твердом катализаторе промежуточное химическое взаимодействие реактантов с катализатором осуществляется лишь на его доступной для молекул реагирующих веществ так называемой реакционной поверхности посредством адсорбции. Удельная реакционная поверхность гетерогенного катализатора определяется его пористой структурой, то есть количес — твом, размером и характером распределения пор.

того как к основной период комплексообразования большая часть углеводородов образует комплекс с карбамидом и реакционная поверхность покроется кристаллами комплекса, а в прилегающем к ней слое масла уменьшится концентрация углеводородов, способных к комплексообразованию, скорость процесса резко снижается. В этом периоде процесс •комплексообразования зависит от диффузии комллексообразующих молекул на поверхность через слой кристаллов комплекса. Перемешивание системы приводит к разрушению этой кристаллической блокировки, что увеличивает скорость «омплексообразования. При обработке кристаллическим карбамидом гача парафинового дистиллята 275—480°С с целью выделения твердых парафинов показано , что при частоте вращения .мешалки 60 мин-1 комплек-

того как IB основной период комплексообразования .большая часть углеводородов образует комплекс с карбамидом и реакционная поверхность покроется кристаллами комплекса, а в прилегающем к ней слое масла уменьшится концентрация углеводородов, способных к комплексообразованию, скорость процесса резко снижается. В этом периоде процесс комплексообразования зависит от диффузии комллексообразующих молекул на поверхность через слой кристаллов комплекса. Перемешивание системы приводит к разрушению этой кристаллической блокировки, что увеличивает скорость жомплеисообразавания. При обработке кристаллическим карбамидом гача ларафинового дистиллята 275—-480°С с целью выделения твердых парафинов показано , что при частоте вращения мешалки 60 мин"1 комплек-

65. Оренбах М.С. Реакционная поверхность при гетерогенном горении.-Новосибирск: Наука, 1973. 200с.: ил.

Сохранение высокой реакционной способности для прокаленных нефтяных коксов, по-видимому, связано с тем, что при 1300 °С начинается процесс обессеривания и изменяется поровая структура и реакционная поверхность в материале кокса. Это обстоятельство говорит о том, что существующая ныне практика шихтовки сырых коксов с различным содержанием серы и получением смеси с суммарным содержанием серы до 1,5% вряд ли является эффективным приемом. Можно предвидеть целый ряд сложностей при шихтовании сырых коксов по их реакционной способности в связи с очевидной не аддитивностью изменения показателей в процессе прокалки. По нашему мнению изготовить аноды с хорошими эксплуатационными свойствами можно не шихтованием сырых коксов с различным содержанием серы до средних 1,5%, а монококса с более высоким содержанием серы .

3) неоднородностью пористой структуры и текстуры, а такае различной доступностью внутренней поверхности углеродистого материала для диффузии газов. В кинетических исследованиях активная поверхность чаще всего является неизвестной величиной и численное значение ее включают в константу скорости процесса. В результате этого определяют не истинные, а кажущиеся значения кинетических параметров химического процесса. Иногда величину скорости процесса относят к поверхности, определяемой адсорбционными меяодаки. В работе показано, что реакционная поверхность углей и коксов даже при низкотемпературном их горении составляет ничтожно малую часть' от общей поверхности, определяемой методом адсорбции. С Необходимо отметить, что при исследованиях реакционных свойств углеродистых материалов особое внимание следует обратить на процесс приготовления и подготовки проб с точки зрения идентичности и ;.оспроизводимостя свойств изучаемых образцов.

•' - реакционная поверхность углеродистых материалов не равноценна удельной поверхности, определяемой методом низкотемпературной адсорбции газов вследствие недоступности микро- и части ультрапор для молекул газов в условиях реагирования;

37,0ренбах М. С. Реакционная поверхность при гетерогенном горении. Новосибирск, "Наука", 1973.

При подаче газа через сопла реакционная поверхность растет пропорционально расходу газа до максимальной частоты образования пузырьков. Дальнейшее повышение расхода газа ведет к увеличению размеров пузырьков и к соответствующему уменьшению удельной поверхности. При этом реакционная поверхность возрастает медленнее, чем увеличивается расход газа. Дальнейшее повышение расхода газа ведет к уменьшению числа пузырьков вследствие их слияния. При большой

17. Оренбах М.С. Реакционная поверхность при гетерогенном

В гетерогенном катализе на твердом катализаторе промежуточное химическое взаимодействие реактантов с катализатором осуществляется лишь на его доступной для молекул реагирующих веществ так называемой реакционной поверхности посредством адсорбции. Удельная реакционная поверхность гетерогенного катализатора определяется его пористой структурой, то есть количеством, размером и характером распределения пор.

Было изучено фотохимическое хлорирование изобутана при температурах до 58° . Исследовано влияние температуры, молярного соотношения реагирующих компонентов, интенсивности света и главным образом конструкции реакционной аппаратуры па соотношение моно- и дихлоридов. Их результаты не совпадают с данными предыдущих исследователей. Они установили, что хлорирование протекает только в жидкой фазе. Если температура реакции настолько высока, что на стенках реактора не может образоваться жидкая фаза, то реакция между изобутаном и хлором вообще не протекает.

Поскольку сырье представляет собой тяжелый остаток, богатый смолами и асфальтенами , имеется большая опасность, что при такой высокой температуре оно закоксуется в змеевиках самой печи. Поэтому для обеспечения нормальной работы реакционной печи процесс коксования должен быть 'задержан" до тех пор, пока сырье, нагревшись до требуемой температуры, не поступит в коксовые камеры. Это достигается благодаря обеспечению небольшой длительности нагрева сырья в печи , высокой скорости движения по трубам печи, специальной ее конструкции, подачи турбулизатора и т.д. Опасность закоксовыва — ния реакционной аппаратуры, кроме того, зависит и от исходного сырья, прежде всего от его агрегативной Так, тяжелое сырье, богатое асфальтенами, но с низким нием полициклических ароматических углеводородов, характери — низкой агрегативной устойчивостью, и оно быстро рассла — в змеевиках печи, что является причиной коксоотложения и прогара труб. Для повышения агрегативной устойчивости сырья на

С точки зрения механизма рассматриваемой нами реакции, когда в результате взаимодействия двух молекул образуется одна, несмотря на гетерогенность системы, здесь применим закон Ле Шателье, исходя из которого давление должно оказаться положительным фактором. Кроме того, самые простые соображения также приводят к необходимости введения в сферу реакции давления: этим мы добиваемся сгущения газообразного этилена, увеличивая вероятность столкновения большего числа молекул на границе раздела двух фаз; в несколько раз повышаем полезную емкость реакционной аппаратуры

Однако на первый взгляд эта идея практически неосуществима. В самом деле, H2S04 при обычных условиях кипит с разложением при 335, а этилсер-ная кислота разлагается при 160—170 °С . Следовательно, при атмосферном давлении реакция между этиленом и серной кислотой в паровой фазе невозможна. Для понижения температуры кипения,, а следовательно, и температуры паров H2S04 можно было бы использовать вакуум г, но даже в вакууме вряд ли удалось бы найти условия существования моноэтилового эфира серной кислоты, так как в результате применения железа в качестве материала для реакционной аппаратуры можно ожидать понижения температуры разложения этилсерной кислоты, как и в присутствии Си, Ag, Ni, когда распад этилсерной кислоты начинается уже при 100 С.

В книге описано производство важнейших органических продуктов . Материал, как и раньше, расположен по принципу химической общности процессов. Это позволяет подробно рассмотреть теорию и механизм реакций, обосновать выбор технологических параметров и реакционной аппаратуры. По важнейшим производствам проведено технико-экономическое сопоставление.

нефтяных остатков с получением пеков по технологическим условиям проведения во многом подобен термическому крекингу и висбрекингу, но отличается пониженной температурой и давлением , а по продолжительности термолиза и аппаратурному оформлению-замедленному коксованию. Поэтому опытно-промышленные партии нефтяных пеков и НСД были получены именно на УЗК после небольшой их реконструкции. В принципе процесс термоконденсации можно проводить и при более жестком температурном режиме и малой продолжительности , однако это будет связано с большей опасностью за-коксовывания реакционной аппаратуры.

Продолжительность пробега крекинг-установки зависит от качества перерабатываемого сырья, конструкции и состояния нагревательно-реакционной аппаратуры, оборудования, от условий эксплуатации и технологического режима.

синтеза , приводящие к росту молекулярной массы и вязкости части реакционной смеси, повышение степени ароматизации и карбонизации жидких продуктов реакции. Соотношение этих двух конкурирующих процессов в зоне реакции зависит от величины температуры в жидкости. С повышением температуры одновременно усиливаются как реакции разложения, так и синтеза. Исходя из этого следует выбирать такой уровень температуры в процессе термической обработки сырьевой смеси, который обеспечивает максимальный выход целевого продукта процесса без закоксовывания реакционной аппаратуры.

Выход и состав конечной КМ зависит от природы нефтяного сырья, условий, технологии и аппаратурного оформления процесса карбонизации. Наиболее важными показателями качества сырья.с этой точки зрения,являются элементный, фракционный и групповой составы, характеризующие его молекулярную структуру, ММР, функциональность и реакционную способность, а также интенсивность ММВ в нём. Температура, давление, механическое перемешивание КМ, волновые воздействия на неё, продувка инертного газа или газа-реагента через её слой позволяют в довольно широких пределах изменять выход, состав, структуру и свойства конечной КМ. Важное значение имеет динамика изменения температуры, давления и интенсивности и других энергетических воздействий на КМ во времени. Существенна роль поверхности стенок реакционной аппаратуры, причём настолько, что её необходимо учитывать как один из

Из рассмотрения графика и из всего изложенного выше вытекает, что крекинг можно осуществлять и при более низких температурах, чем это практикуется на установках. Однако это потребовало бы длительного пребывания сырья в зоне крекинга и для сохранения той же производительности установок пришлось бы сооружать нагревательные и реакционные устройства больших размеров. Целесообразнее значительно повысить температуру процесса, чтобы сократить время пребывания сырья в зоне реакции и тем самым уменьшить размеры реакционной аппаратуры. На заводских установках глубокого термического крекинга газойле-солярового сырья обычная продолжительность процесса составляет 5—7 мин.

Отсюда ясна необходимость строжайшего соблюдения оптимальных температуры и скорости процесса, установленных для каждого конкретного сырья и степени «закоксованности» реакционной аппаратуры. Кокс и сажа имеют некоторое каталитическое действие. Они способствуют течению синтетических реакций пиролиза, поэтому при отсутствии или недостаточном слое кокса и сажи в реакционной аппаратуре выход ароматических заметно снижается. Однако при чрезмерном образовании кокса и сажи выходы бензола и толуола также снижаются и притом довольно резко: происходят разложение образовавшихся ароматических углеводородов и превращение их в те же кокс и сажу.