Главная -> Словарь

Соотношения скоростей

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.

Несколько иная картина наблюдается при уменьшении соотношения реагирующих компонентов. Снижается выход винил- и этилтолуолов, образование побочных продуктов, возрастают целевая конверсия метанола и селективность процесса. Например, если при температуре 425 °С и 20-кратиом молярном отношении метанола к .и-ксилолу выходы 1-метил-З-этилбепзола и 1-метил-3-винштен:юла составляют 17,9 и 5,8 %, то при однократном — лишь 4,4 и 2,7 %. а селективность изменяется от 80 до 94 % соответственно. Увеличение объемном скорости от 0,5 до 2 ч~' при 425 °С приводит к снижению степени превращения jit-ксилолов и возрастанию селективности от 71 до 86 %, причем выход 1-метил-З-этилбензола уменьшаетася, 1-метил-З-кинилбензола, наоборот, возрастает.

Рост примесей в алкилате наблюдается при повышении температуры, времени контакта, концентрации катализатора, низкой степени перемешивания и влиянии других факторов, связанных с диффузионными явлениями и изменениями соотношения реагирующих компонентов. Учитывая, что катализаторный комплекс — источник образования побочных продуктов, получающихся еще в момент его приготовления, необходимо исключить причины их появления. Как показано, снижение температуры при приготовлении койплекса с 60 до 30 °С позволяет уменьшить в нем содержание примеси этилбензола в 5, толуола — в 7, а м-пропилбензола — в 25 раз . Подобный же эффект наблюдался и при снижении времени приготовления и хранения катализаторного комплекса :

На примерах реакции нафталина с гептеном и ноненом в присутствии полифосфорной кислоты ' изучено влияние температуры, продолжительности реакции и мольного соотношения реагирующих веществ на выход алкилнафталинов. Повышение температуры реакции сказывается на выходе алкилата до определенного предела: до 150 °С у гептена и до 170 °С у но-нена; затем наблюдается спад. При повышенных температурах образуются димеры олефина, что можно предотвратить постепенным введением непредельного углеводорода в реакцию : по сравнению с одновременным введением олефина выход для гептена увеличивается с 45,4 до 62,8%; с ноненом—с 50,1 до 59,1%.

Таблица 4.24. Влияние соотношения реагирующих веществ на выход алкилата

но изучить при условии проведения процесса в заведомо кинетической области по обоим компонентам реакции и знании соотношения реагирующих веществ на поверхности катализатора.

Согласно современным представлениям, гидрирование в растворах в зависимости от соотношения реагирующих веществ на поверхности катализатора может протекать по трем принципиально различным схемам .

Величина константы равновесия /Ср указывает на молярные соотношения реагирующих веществ в состоянии равновесия. Чем больше /Ср, тем глубже протекает реакция; при достаточно большой величине /Ср реакция практически может идти до конца.

Гипотеза Менделеева вызывает следующие возражения По современным представлениям, нефть состоит из огромного числа сложных углеводородов с присущими им закономерностями, которые в реакциях карбидов с водой получить невозможно. Не спасает положения и возможность синтеза углеводородов из окиси углерода и водорода по Фишеру — Тропшу, так как для него требуются строгие эквимолекулярные соотношения реагирующих компонентов и чистых катализаторов — условия, которых в мантии Земли нет. Совершенно непоня"но также, как могла вода попадать из области низких давлений на поверхности в области высоких, существующих в недрах Земли.

В таких случаях процесс ведут с рециркуляцией, заключающейся в том, что наряду со свежим сырьем в реактор возвращают непрореагировавшую часть сырья , в результате чего увеличивается глубина превращения исходного сырья. Кроме того, это позволяет изменять соотношения реагирующих веществ при поступлении их в реактор и таким образом осуществлять реакцию с наименьшим выходом побочных продуктов, т. е. с максимальным выходом целевых продуктов.

Скорость этой реакции настолько высока, что пленку полимера можно тянуть прямо с поверхности раздела фаз. В отличие от поликонденсации в расплаве здесь не требуется точного стехиометрического соотношения реагирующих веществ, так как реакция протекает с большой скоростью. Выделяющийся хлористый водород диффундирует в водную фазу и нейтрализуется там специально добавленной содой или щелочью. Процесс проводят при обычной температуре, что важно для тех мономеров, которые разлагаются при температуре плавления в случае проведения процесса в расплаве.

Зависимость соотношения скоростей

окружающую среду. При этом в зависимости от соотношения скоростей испарения жидкости из поверхностного слоя и диффузии паров в окружающую среду различают два режима испарения: кинетический и диффузионный. Как правило, в поршневых ДВС топливо испаряется в диффузионном режиме, причем процесс определяется в основном тепломассопереносом между поверхностью испарения и окружающей средой. В зависимости от гидродинамического состояния последней диффузия может быть молекулярной или конвективной.

Как видно из кривых рис. 2.6, полученных при риформинге широких бензиновых фракций 85-180 °С и 62-180 °С, влияние температуры на селективность превращения парафинов в ароматику имеет криволинейный характер. Селективность минимальна в области температур 480-490 °С . Снижение температуры ниже 480 °С приводит к увеличению селективности, также как и увеличение выше 490 °С, что объясняется изменением соотношения скоростей реакций ароматизации и гидрокрекинга в пользу первых.

Вследствие изменения соотношения скоростей ароматизации и гидрокрекинга увеличивается селективность превращения парафиновых углеводородов в ароматические. Снижение давления с 2,8 до 0,7 МПа позволяет увеличить селективность превращения парафинов в ароматику более, чем в 1,5 раза.

Нестехиометрический коэффициент ингибирования зависит от соотношения скоростей этих двух реакций: f = 2 •

Давление. Парциальное давление при риформинге существенно влияет на результаты процесса. Снижение рабочего давления при-"водит к значительному увеличению глубины ароматизации парафиновых углеводородов . Так, при снижении давле-.ния с 2,5 МПа до 1,5 МПа глубина ароматизации возрастает с 38,3% до 47,7%; и главное, при снижении давления селективность превращений парафиновых углеводородов возрастает, что связано с изменением соотношения скоростей реакций, дегидроциклизации и гидрокрекинга .

лективность еще более возрастает в том случае, когда побочно образовавшиеся диалкилфенолы подвергают переалкилированию с фенолом по вышезаписанной реакции. При целевом синтезе ди-алкилфенолов, наоборот, применяют избыток олефина, зависящий от соотношения скоростей и термодинамических факторов при последующих стадиях реакции.

Получаемый продукт также состоит из смеси олефинов с разной длиной цепи, и его состав соответствует закону распределения Пуассона. Однако средняя степень олигомеризации в данном случае зависит от соотношения скоростей реакций вытеснения и роста цепи. Так, при повышении температуры и снижении давления этилена средняя степень олигомеризации падает, и наоборот.

Удобной моделью для изучения соотношения скоростей внутримолекулярной перегруппировки и реакции алкилирования являются бутилгалогениды. Было установлено, что при алкилировании вторичными бутилгалогенидами образуются втор-, трет-, а в более жестких условиях и изобутилбензолы, тогда как изобутил- и грег-бутилгалогениды приводят к синтезу только трет-бутил бензола:

Преимущественное образование изотопомеров зависит от соотношения скоростей внутримолекулярной миграции гидрид-иона и этильного радикала. Подобный механизм объясняет незначительное образование грег-бутилбензола и отсутствие равновесия между вторичными углеродными атомами.

Эмульсии образуются в результате двух конкурирующих процессов: дробления и коалесценции капель дисперсной фазы. В зависимости от соотношения скоростей этих процессов эмульсия может становиться либо все более мелкодисперсной, либо будет укрупняться. При равенстве скоростей дробления и коалесценции капель эмульсия будет находиться в состоянии динамического равновесия.