Cтраница 2
В присутствии катализаторов средней активности, например сульфида никеля на алюмосиликате, заметной изомеризации алка-нов не происходит, но в результате интенсивного расщепления образуются низкомолекулярные алканы ( Сз - С6); характеризующиеся значительно более высоким соотношением компонентов изо - и нормального строения, чем следует из термодинамических расчетов. Это дает основание считать, что важнейшей реакцией парафиновых углеводородов является крекинг с последующими изомеризацией и гидрированием до парафинов изостроения. Применение более активных катализаторов, например металлических никеля и платины, обладающих высокой гидроизомеризующей активностью, может привести к снижению отношения изопарафины: нормальные парафины до уровня, близкого к термодинамически равновесному. [16]
Применяют два способа производства ацетатов целлюлозы: гомогенный и гетерогенный. Гомогенный способ характеризуется рас творением образующегося ацетата целлюлозы в ацетилирующей смеси. При гетерогенном способе, вследствие добавления в аце-тилирующую смесь бензола, растворения не происходит, поэтому возможно применение более активного катализатора - хлорной кислоты. [17]
Применяют два способа производства ацетатов целлюлозы: гомогенный и гетерогенный. Гомогенный способ характеризуется растворением образующегося ацетата целлюлозы в ацетилирующей смеси. При гетерогенном способе, вследствие добавления в аце-тилирующую смесь бензола, растворения не происходит, поэтому возможно применение более активного катализатора - хлорной кислоты. [18]
Активность катализатора является независимым параметром и подобно температуре, давлению и времени контакта оказывает влияние главным образом на конверсию. Поэтому активность катализатора может быть использована для регулирования в некоторой степени остальных указанных параметров. В настоящее время могут быть получены катализаторы с индексами активности от 50 до 70, причем они могут изготовляться и промышленным путем. Применение более активных катализаторов должно способствовать проведению крекинга в более мягких условиях. Но в то же время более активные катализаторы алюмосиликатного типа в жестких условиях промышленного каталитического крекинга малостабильны. Их активность быстро снижается до нормальной, а в некоторых случаях даже ниже нормальной, что зависит от состава и метода приготовления таких катализаторов. Для очень активных катализаторов характерны высокие отложения кокса при рабочих температурах. Контроль за образованием кокса и его удаление представляют собой важные проблемы при конструировании промышленных крекинг-установок, так как частая регенерация катализатора намного удорожает процесс. [19]
При проведении химической реакции исходные вещества должны достигнуть ( в результате диффузии) зоны реакции, а продукты реакции удалиться из нее. Если скорость диффузии меньше скорости самой реакции, то она определяет скорость превращения; говорят, что такая реакция протекает в диффузионной области ( и это снижает производительность), а в случае обратного соотношения - в кинетической, так как она определяется только кинетикой ее. Для достижения этого применяют более интенсивную подачу и перемешивание, что ускоряет диффузию. Большинство реакций в настоящее время каталитические. Открытие и применение более активного катализатора не только повышает производительность, но и позволяет ( для экзотермических реакций) снизить температуру, а нередко и давление и, кроме того, увеличить выход продукта. [20]
Из других трудностей, с которыми приходится встречаться, нужно указать на колебания или пульсации потока. Последние могут происходить в том случае, если часть слоя содержит катализатор с низкой или умеренной активностью, например после длительной эксплуатации, когда часть катализатора, находящаяся выше по течению, уже потеряла в значительной степени свою активность. Мгновенное падение давления способствует тому, что в систему поступает увеличеннсе количество перекиси водорода, причем часть катализатора заливается. Эта перекись после очень короткого, но конечного промежутка времени сразу разлагается, в связи с чем резко возрастает давление и снижается поступление перекиси. Падение давления после выхода образовавшегося газа из камеры вызывает вновь увеличенное поступление перекиси водорода, и цикл повторяется. Этого явления не происходит, если весь катализатор обладает очень высокой активностью; и наоборот, указанная пульсация проявляется тем сильнее, чем ниже активность катализатора, так как в этсм случае возможно накопление перекиси водорода до наступления резкого разложения. В качестве корректирующей меры, помимо применения более активного катализатора, рекомендуется увеличивать перепад давления через сопла, по которым перекись водорода поступает в камеру, или же пользоваться другими приемами, которые делают поступление перекиси водорода независимым от давления в камере. Характеристика разложения перекиси водорода в жидкой и паровой фазах дана в гл. [21]
Как правило, часть слоя забивается пылью, что еще оолее ухудшает однородность газового потока, резко увеличивается гидравлическое сопротивление аппарата. Все это ведет к местным перегревам катализатора и выходу его из строя. Во взвешенном слое все эти недостатки ликвидируются. Исключается забивание слоя катализатора пылью. Интенсивное перемешивание катализатора исключает застойные зоны, практически становится невозможным локальный перегрев катализатора. Теплопроводность слоя увеличивается в несколько раз. В результате резкого увеличения коэффициентов теплоотдачи сокращается тешюобменная поверхность. Перемешивание частиц исключает переохлаждение катализатора у стенок теплообменных элементов. Создается возможность, несмотря на огромную теплонапряженность, поддерживать практически изотермичес - кие условия в слое катализатора. А для таких процессов, как синтез метанола, высших спиртов и др. - изотермические условия являются оптимальными. Для многих процессов изотермические условия или близкие к ним значительно улучшают избирательность катализатора. Для процессов синтеза аммиака и метанола повышение давления ( выше применяемого в настоящее время) или применение более активного катализатора на наш взгляд не представляется возможным в неподвижном слое. Таким образом, взвешенный слой позволяет резко увеличить теплонапряженность реакционного пространства, сохраняя при этом узкий температурный интервал ( перепад температуры в слое) при относительно незначительной теплообменной поверхности. [22]