Разбавление - катализатор
Cтраница 3
Постепенное снижение концентрации серной кислоты связано с накоплением в ней органических соединений, а также воды, попавшей туда с сырьем и образовавшейся в результате побочных реакций. Расход свежей 98 % - ной кислоты в системе для поддержания оптимального режима зависит от ее чистоты, качества сырья и режима, особенно от тех параметров, которые могут влиять на интенсивность побочных реакций, приводящих к разбавлению катализатора органическими веществами. При низкой концентрации кислоты растворимость изобутана и скорость реакции алкилирования уменьшаются. Активность серной кислоты зависит в первую очередь от разбавления ее водой и в меньшей мере - от растворения в ней продуктов побочных реакций. Поэтому необходимо тщательно осушать сырье перед подачей его в зону реакции. [31]
Вода разбавляет серную кислоту, снижая ее каталитическую активность. Углеводороды, потерявшие часть водорода, осмоляются, загрязняют серную кислоту. Загрязнение и разбавление катализатора заставляют вводить в зону реакции свежую серную кислоту периодически или непрерывно. [32]
Однако степень конверсии стала ниже, поэтому разбавление катализатора для выравнивания температуры процесса в кинетических условиях рекомендовать не следует. В этом направлении необходимы дальнейшие исследования. [33]
 |
Принципиальная схема регулирования температуры в реакторах. [34] |
Температура процесса замеряется термопарами, спаи которых погружаются непосредственно в слой катализатора. После ряда экспериментов в промышленных условиях была подобрана схема разбавления катализатора. Наличие пароводяной системы съема тепла и принятая схема загрузки катализатора обеспечивают достаточно равномерное температурное поле по высоте реактора. [35]
 |
Диаграмма зависимости ско - [ IMAGE ] Диаграмма зависимости. [36] |
Постоянная температура контактных процессов может ыть достигнута при наличии охлаждающего агента с постоянной температурой ( кипящая жидкость) при том условии, если реакция имеет нулевой порядок или концентрация катализатора изменяется по длине реакционных элементов. Очевидно, что в этом случае тепло выделяется по длине трубки равномерно и благодаря постоянной разности температур равномерно и отводится. Равномерность тепловыделения обусловлена либо ходом реакции ( нулевой порядок), либо неравномерным разбавлением катализатора инертным веществом. [37]
Концентрирование раствора катализатора осуществляется упариванием или дистилляцией растворителей. Иногда целесообразно добавление азеотропных средств, таких, как метил -, бутилкетрн ( Пат. Это позволяет уменьшить или исключить присутствие воды, а в случае использования органического растворителя - снизить разбавление катализатора. Указанные приемы, однако, не позволяют снизить содержания примесей в катализаторе, таких, как железо, хром, медь и др., накапливающихся в результате коррозии оборудования. Очистку от них проводят различными способами ( Пат. Японии 52 - 4277, 1977): с помощью катионо-обменных смол [323]; последовательной обработкой упаренного экстракта Н2О2 ( для окисления Fe2 в Fe3), 20 % - ным Na2CO3 ( для осаждения солей железа) ( Пат. Японии 52 - 12155, 1977); обработкой экстракта Na2CO3 или NaHCO3 в присутствии NH3 и NH4 ( для осаждения из раствора солей железа и хрома) ( Заявка Японии 51 - 13378); добавлением в экстракт - бромидов для высаливания и осветления раствора при отделении органического слоя от водного раствора катализатора. [38]
Помимо указанных реакций при гидрировании происходит восстановление металлорганических и кислородных соединений, а также соединений, содержащих основный азот. В отличие от отравления основным азотом, которое полностью устраняется при регенерации катализатора, дезактивация металлами необратима. Отравление металлами до известной степени уменьшается при старении катализатора в результате дезактивации каталитически действующих отложений металлов и разбавления дезактивирозанного катализатора добавками свежего катализатора, но при высоком содержании металлов в сырье крекинга структура выходов заметно ухудшается. Расход водорода для удаления этих примесей гидрированием, существенно повышающим качество сырья крекинга, незначителен. [39]
Постоянная температура контактных процессов может быть достигнута в случае использования хладоагента, имеющего постоянную температуру ( кипящая жидкость), при условии, если реакция имеет нулевой порядок или если концентрация катализатора изменяется по длине реакционных элементов. В этом случае тепло выделяется по длине трубки равномерно и вследствие постоянной разности температур отводится также равномерно. Равномерность выделения тепла обусловливается либо характером реакции ( нулевой порядок), либо соответствующим ( неравномерным) разбавлением катализатора инертным веществом. [40]
В отношении же применения двухточечного контроля в экспериментальной практике нужно отметить, что фиксируемые в этих условиях температуры могут весьма сильно отличаться от истинных их значений. В результате выводы и обобщения, производимые на основании полученных таким путем опытных данных, в лучшем случае могут иметь качественный характер и зачастую быть просто ошибочными. Для получения достаточно надежных результатов необходимо применять специальные меры для предотвращения образования температурных пиков ( например, путем разбавления катализатора в начале реакции высокотеплопроводным инертным материалом) и одновременно контролировать изменение температур по пути следования реагирующих продуктов. [41]
 |
Принципиальная технологическая схема установки алкилирования изобутана бутиленом в присутствии серной кислоты. [42] |
При сернокислотном алкилиро-вании качество алкилата снижается с уменьшением кислотности катализаторной фазы. Это происходит, в частности, из-за разбавления содержащейся в сырье водой продуктов реакции серной кис лоты с продуктами полимеризации и других побочных реакций оле-финов. Добавление или регенерация катализатора для поддержания оптимального режима зависят от его расхода и чистоты, а также от качества сырья и режима, особенно тех его параметров, которые могут влиять на интенсивность побочных реакций, приводящих к разбавлению катализатора органическими веществами. Добавлять серную кислоту можно периодически. Применение многоступенчатых реакторов позволяет экономично повышать качество алкилата. [43]
 |
Установка для сернокислотного алкилирования углеводородов. [44] |
Некоторая часть алкепов под действием серной кислоты теряет водород; последний, отнимая от кислоты кислород, образует воду. Вода разбавляет серную кислоту, снижая ее каталитическую активность. Углеводороды, потерявшие часть водорода, осмоляются, загрязняют серную кислоту. Загрязнение и разбавление катализатора заставляют вводить в зону реакции свежую серную кислоту периодически или непрерывно. [45]
Страницы: 1 2 3 4