Cтраница 2
Полученные результаты показывают, что хотя добавление холодного газа и позволяет осуществлять оптимальный температурный режим, необходимый объем катализатора резко возрастает. [16]
Если расчеты выполнены для очистки определенного количества газа в час, то делением объема этого газа на V газа, приведенного к нормальным условиям, на необходимый объем катализатора V определяют максимальную объемную скорость. [17]
Здесь т пропорционально а-начальной концентрации газа, но при увеличении а в той же пропорции уменьшается и объем газа на единицу продукции. Необходимый объем катализатора ( как и любой другой реакционный объем) выражается произведением времени реакции т ( в секундах) на секундный объем проходящего газа. Отсюда следует, что если бы изменение а не вело тут же к изменению других параметров контактного процесса ( Ь и хт), объем катадизатора на единицу продукции не зависел бы от концентрации газа. [18]
Для установки заданной мощности выбор объемной скорости подачи определяет необходимый объем катализатора. Ее величина гораздо меньше влияет на селективность, чем остальные параметры, за исключением случаев очень низких значений объемной скорости подачи, например менее 1 0 ч - ], когда усиливается гидрокрекинг. [19]
Для установки заданной мощности выбор объемной скорости подачи определяет необходимый объем катализатора. Ее величина гораздо меньше влияет на селективность, чем остальные параметры, за исключением случаев очень низких значений объемной скорости подачи, например менее 1 0 ч 1, когда усиливается гидрокрекинг. [20]
Рассмотрим вначале, как влияет изменение состава газовой смеси на необходимый объем катализатора. [21]
При введении свежей реакционной смеси для охлаждения газа между слоями контактной массы добавляемый холодный газ реагирует в присутствии продуктов реакции. Так как скорость реакции уменьшается с увеличением степени превращения, необходимый объем катализатора резко возрастает по сравнению с таким объемом для аппаратов с промежуточным теплообменом. [22]
При введении свежей реакционной смеси для охлаждения газа между слоями контактной массы добавляемый холодный газ реагирует в присутствии продуктов реакции. Так как скорость реакции уменьшается с увеличением степени превращения, необходимый объем катализатора резко возрастает по сравнению с количеством катализатора для аппарата с промежуточным теплообменом. [24]
При введении свежей реакционной смеси для охлаждения газа между слоями контактной массы добавляемый холодный газ реагирует в присутствии продуктов реакции. Так как скорость реакции уменьшается с увеличением степени превращения, необходимый объем катализатора резко возрастает по сравнению с количеством катализатора для АПТ. [26]
При этом влияние перемешивания проявляется тем сильнее, чем выше порядок химической реакции и больше требуемая глубина превращения. Процессы в отдельном псевдоожиженном слое часто характеризуются более низкой степенью превращения ( в случае каталитического крекинга дистил-лятного сырья - - 67 - 70 %) и большим необходимым объемом катализатора ( при каталитическом крекинге - в 6 - 10 раз), чем процессы в неподвижном слое катализатора. Сказанное относится как к простым необратимым, так и к обратимым и сложным процессам. В случае сложных процессов, если целевыми являются продукты неполного превращения реагентов, перемешивание понижает селективность из-за образования нежелательных конечных продуктов. В процессах дегидрирования, парциального окисления углеводородов либо их синтеза из окиси углерода и водорода прямого синтеза алкилхлорсиланов и других перемешивание приводит к снижению выхода целевых продуктов, являющихся промежуточными продуктами реакций. Однако если конечные продукты являются целевыми, то перемешивание частиц в псевдоожиженном слое играет положительную роль. Так, например, в процессах ароматизации, в которых ароматические углеводороды являются конечным продуктом ряда превращений, перемешивание увеличивает их выход. [27]
Изучение кинетики реакции между метаном и водяным паром показало, что скорость реакции резко замедляется образующимся водородом. Энергия активации на промотированном никелевом катализаторе составляет около 23 ккал / моль, а в отсутствии катализатора 65 ккал / моль. Выведено приближенное уравнение, позволяющее рассчитать необходимый объем катализатора. [28]
При регулировании температуры перед слоями катализатора, осуществляемом добавлением холодной исходной смеси, в отличие от схемы с промежуточными теплообменниками степень превращения перед слоем катализатора уменьшается после добавления холодной смеси, а объем газа, проходящего через слой, увеличивается. Добавляемый холодный газ реагирует в присутствии продуктов реакции. Так как скорость реакции уменьшается с увеличением степени превращения, необходимый объем катализатора резко возрастает по сравнению с таким объемом для аппаратов с промежуточным теплообменом. [29]