Главная -> Словарь

Водородом содержащимся

По Нернсту взаимодействие хлора с водородом протекает по следующему щепному механизму:

Суммарная энергия активации равна около 29,4 ккал/моль. Экспериментально полученная величина составляет около 34 ккал/моль, что достаточно хорошо' согласуется с теорией и доказывает, что взаимодействие хлора с водородом протекает через свободные радикалы. В самом деле, величина Еа, рассчитанная, исходя из предположения о бимолекулярном механизме, равна около 75 ккал/моль, что сильно расходится с экспериментальными данными. Подтверждением радикального механизма образования НС1 является и тот факт, что реакция ингибируется кислородом. Общая скорость реакции пропорциональна содержанию хлора и обратно пропорциональна содержанию кислорода и поверхности реактора.

Реакция ЭДА с цианистым водородом протекает по схеме

Взаимодействие индивидуальных сераорганических соединений с водородом протекает по первому порядку. Однако для процесса гидроочистки нефтяных фракций лучшее приближение к экспериментальным данным дает кажущийся второй порядок. Изменение порядка реакции, по-видимому, объясняется постоянным снижением константы скорости реакции по мере гидрирования наиболее реакционноспособных соединений. При высокой температуре, когда скорость химической реакции резко возрастает, скорость суммарного превращения определяется диффузией сырья в поры катализатора. При этом порядок реакции падает, приближаясь к первому. Для уменьшения внутр ^диффузионного торможения реакции при очистке тяжелых видов сырья рекомендуется использовать катализаторы с размером пор более 10 нм.

В процессе окисления обеднение сырья водородом протекает вследствие не только прямой дегидрогенизации циклогексановых колец до бензольных и конденсации последних с образованием полициклических ароматических структур, но и обрыва алкильных и циклоал-кильных заместителей в ароматических ядрах асфальтенов. В результате при глубоком окислении при

ОАНОЬ из основных причин наляпиьмя !аихты tia стенки, по-видимому, является восстановление сульфата нвтрля. в верхней зоне печи водородом, выделяащикся в составе латучих веществ, из нефтяного кокса. Известно, что юостановление сульфата натрия водородом протекает с достаточной скоростью при 500-бОО°С, т;е. ниже температуры плавления , температура плавления смеси в этой точке равна 665-1; в качестве реагента применяется изопропиловый спирт, который отдает два атома водорода и превращает карбонильную группу акролеина в гидроксильную. Одновременно получается и ацетон

Сырье — гудрон — с низа вакуумной колонны подается в теплообменники / и далее поступает в верхнюю часть окислительной колонны 4 . В низ окислительной колонны компрессором 3 через воздушный ресивер 2 подается сжатый воздух . Гудрон движется вниз, а воздух наверх, и при их тесном контакте протекает процесс окисления сырья. В результате окисления масла переходят в смолы, смолы — в асфальтены. Кислород воздуха, взаимодействуя с водородом, содержащимся в сырье, образует водяные пары. Возрастающая потеря водорода сопровождается полимеризацией сырья и его сгущением. Основное количество кислорода уносится с уходящими газами в виде паров воды и в меньшем количестве — в виде диоксида и оксида углерода или других соединений.

Для целей пиролиза этан, подогретый до 600°, и кислород , подогретый до450°, одновременно вводится в печь под вакуумом 400 мм. Печь заполнена фарфоровыми шарами. Во избежание воспламенения в нее подается около 4% азота. Вследствие экзотермического характера протекающей реакции температура в печи быстро поднимается с 600 до 850— 900°, а затем медленно падает по мере приближения к выходу из печи, снижаясь под конец до 800°. Газ, охлажденный в холодильниках до 30°, отсасывается насосом, создающим во всей системе вакуум. У выхода газ имеет давление около 0,5 атм. Последнее необходимо для преодоления сопротивления при последующей промывке газа содой и очистке его от ацетилена. Ацетиленовую очистку ведут гидрированием ацетилена водородом, содержащимся в смеси. Гидрирование проводится при 200—240° над Сг—Ni-контактами. Этим путем снижается содержание в газе ацетилена до 0,5% . Газ, поступающий на гидрирование, предварительно подогревается до 180° паром высокого давления. Освобожденный от ацетилена газ сжимают до 15 атм и подвергают очистке маслом от бензола и высших ароматических углеводородов, содержащихся обычно в количестве 15 см3 на 1 м3 газа . Затем производится дополнительная сорбционная очистка активным углем, сводящая содержание жидких углеводородов в газе к 0,5 см3 на 1 м3 газа. Сорбент при полной загрузке установки должен регенерироваться каждые 24 часа путем продувки азотом при подогреве паром высокого давления. После сорбци-онной очистки газ поступает на алкацидную промывку, где содержание в нем С02 снижается с 1,5 до 0,1—0,2% . Последующей промывкой газа NaOH окончательно удаляется С02 . Лишь после всех этих предварительных операций газ можно считать подготовленным к разделению на установке Линде. Следует отметить, что алка-цидные растворы очищают газ от С02 лучше, чем этаноламины, что дает значительную экономию NaOH. Кроме того, так как алкацидные растворы обладают меньшей упругостью пара, чем этаноламины, они почти не улетучиваются в'отходящий этилен, который без примеси азотистых соединений легче полимери-зуется.

• При каталитическом риформинге серосодержащие соединения практически полностью реагируют с водородом, содержащимся в циркулирующем водородсодержащём газе, образуя сероводород и соответствующий углеводород. Сероводород частично растворяется в продуктах риформинга и выводится из системы, однако большая его часть переходит в циркулирующий газ и постепенно накапливается в нем. Поэтому защита платинового, катализатора от отравления сероводородом является одной из важнейших проблем технологии и экономики риформинга на алюмоплатиновом катализаторе. Для защиты этих катализаторов от сернистых соединений ранее использовали два способа: удаление сероводорода из циркулирующего газа абсорбцией водным раствором моноэтанолами-на и снижение содержания серы в сырье риформинга его гидроочисткой. Первый способ применяли при меньшем содержании серы в сырье , второй — при более высоком ее содержании.

дит разложение высокомолекулярных соединений с образованием сероводорода, аммиака и воды и соответствующих углеводородов. Сероводород может образовываться также в результате реакций некоторых более простых серосодержащих соединений с водородом, содержащимся в циркулирующем газе. Катализаторы, применяемые прк гидрогенизации, выполняют в основном две функции: гидрирующую и крекирующую.

Переработка этилена в большинстве случаев требует тщательной очистки его от ацетилена. Так, при производстве полиэтилена под высоким давлением и окиси этилена содержание G2H2 не должно превышать 10 частей на 1 млн. частей , что соответствует 99,5—99,8%-ному удалению ацетилена. Селективному гидрированию подвергаются целиком газы пиролиза перед фрак-ционировкой или же только этиленовая фракция. В первом случае ацетилен гидрируется водородом, содержащимся в газах пиролиза. В последнем случае для производства этилена высокой чистоты потребовалось бы введение водорода извне, а также новая ступень разделения газов; кроме того, управление высокоэкзотермической реакцией гидрирования затрудняется . Вследствие этого установка гидрирования ацетилена размещается обычно перед фракционировкой, после очистки от кислых газов.

Сырье — гудрон — с низа вакуумной колонны подается в теплообменники / и далее поступает в верхнюю часть окислительной колонны 4 . В низ окислительной колонны компрессором 3 через воздушный ресивер 2 подается сжатый воздух . Гудрон движется вниз, а воздух наверх, и при их тесном контакте протекает процесс окисления сырья. В результате окисления масла переходят в смолы, смолы — в асфальтены. Кислород воздуха, взаимодействуя с водородом, содержащимся в сырье, образует водяные пары. Возрастающая потеря водорода сопровождается полимеризацией сырья и его сгущением. Основное количество кислорода уносится с уходящими газами в виде паров воды и в меньшем количестве — в виде диоксида и оксида углерода или других соединений.

Процесс окисления сырья до битума представляет собой гетерогенную реакцию между газовой и жидкой фазами. При этом протекают реакции четырех типов: ведущие к уменьшению молекулярного веса с образованием дистиллята, воды и углекислого газа; лишь незначительно изменяющие молекулярный вес с образованием воды; ведущие к увеличению молекулярного веса с образованием воды, углекислого газа и асфальтенов; концентрации . Кислород воздуха реагирует с водородом, содержащимся в сырье, образуя водяные пары. Возрастающая потеря водорода сопровождается процессами уплотнения с образованием высокомолекулярных продуктов большой степени ароматичности — асфальтенов. В результате изменяется консистенция битума. Основная часть кислорода воздуха идет на образование воды, 10—20 вес.% на образование углекислого газа и лишь незначительная часть — на образование органических веществ, содержащих кислород.

Катализаторы пиролиза представляют собой сложную систему, основными компонентами которой являются активная масса и носитель. Носитель, обладающий некоторой каталитической активностью, придает катализатору требуемые механические свойства и способствует его стабильности. Активный компонент в большинстве предлагаемых катализаторов пиролиза состоит, в основном, из оксидов металлов переменной валентности — ванадия, ниобия, индия, железа и др. Каталитическая активность таких оксидов в процессе пиролиза связана, по-видимому, с изменением их валентности в каталитическом процессе. Так, было показано, что окисленный ванадиевый катализатор пиролиза, содержащий в качестве активного компонента пятивалентный ванадий, обладает низкой активностью и приобретает максимальную активность только после восстановления ванадия водородом до низшей валентности. Сильновосстановленный образец катализатора, проявляющий высокую активность с первых минут подачи сырья, содержит ванадий, восстановленный, по-видимому, до VOo.s , обнаруженного на его дифрактограммах. Время, необходимое для восстановления ванадия до активного состояния, зависит от температуры: при 300 °С для этого требуется 15 мин, при 750 °С — менее 1 мин. Протекание окислительно-восстановительных реакций в процессе каталитического пиролиза можно предположить и для других катализаторов.

Если этилен получается автотермическим дегидрированием этана, то содержание ацетилена в газе достигает 1 % и выше. Тогда возникает необходимость в гидрировании ацетилена в этилен, что осуществляется пропусканием газа через реактор с хромоникелевым катализатором, состоящим из 95% СггОз и 5% Ni. Температура процесса 200°С, скорость подачи газа около 800 л на 1 л катализатора в 1 ч. Гидрирование осуществляется водородом, содержащимся в газе и образующемся при дегидрировании. Газ перед гидрированием, в зависимости от содержания в нем водорода, йагревает-

Процесс окисления сырья до битума представляет собой гетерогенную реакцию между газовой и жидкой фазами. При этом протекают реакции четырех типов: ведущие к уменьшению молекулярного веса с образованием дистиллята, воды и углекислого газа; лишь незначительно изменяющие молекулярный вес с образованием воды; ведущие к увеличению молекулярного веса с образованием воды, углекислого газа и асфальтенов; концентрации . Кислород воздуха реагирует с водородом, содержащимся в сырье, образуя водяные пары. Возрастающая потеря водорода сопровождается процессами уплотнения с образованием высокомолекулярных продуктов большой степени ароматичности — асфальтенов. В результате изменяется консистенция битума. Основная часть кислорода воздуха идет на образование воды, 10—20 вес.% на образование углекислого газа и лишь незначительная часть — на образование органических веществ, содержащих кислород.

В процессе окисления кислород воздуха реагирует с водородом, содержащимся в сырье, образуя водяные пар'ы, отводимые в атмосферу; выделяющиеся газы сжигаются. Прогрессирующее уменьшение содержания водорода сопровождается полимеризацией и сгущением сырья (до получения битума требуемой маркие. Процесс протекает с выделением тепла. Продувка сырья воздухом способствует улучшению свойств битума, дает возможность расширить области его применения в промышленности и строительстве, так как битум приобретает значительную эластичность.