Эндотермическая реакция - дегидрирование
Cтраница 4
Очень важной чертой большинства реакций гидрирования и всех процессов дегидрирования является их обратимость. Очевидно, что вследствие экзотермичности гидрирования равновесие будет смещаться в его сторону при пониженных температурах, а для эндотермических реакций дегидрирования, наоборот, благоприятна высокая температура. [46]
В промышленности стирол из этилбензола получают путем непосредственного каталитического дегидрирования этилбензола в стирол. Этот процесс может быть осуществлен в двух вариантах, отличающихся конструкцией и работой реакторов. В одном из них используется реактор с неподвижным слоем катализатора и без внешнего обогрева; тепло, необходимое для протекания эндотермических реакций дегидрирования, доставляется за счет предварительного перегрева водяного пара, применяемого в качестве разбавителя. В другом варианте реактор выполняется в виде трубчатки, в трубках которой расположен весьма активный катализатор, а в межтрубное пространство подаются топочные газы, обогревающие реакционную зону. [47]
Газосырьевая смесь при температуре 400 - 420 С пропускается через адсорбент-катализатор КАС-50. При этом происходит исчерпывающее удаление примесей серы до менее 0 1 рргп. В теплообменнике газосырьевая смесь нагревается до температуры 450 - 470 С, после форреакто-ра с катализатором риформинга температура снижается за счет протекания эндотермических реакций дегидрирования 6-членных нафтенов до температуры очистки. [48]
Газосырьевая смесь при температуре 400 - 420 С пропускается через адсорбент-катализатор КАС-50. При этом происходит исчерпывающее удаление примесей серы до менее ОД ррт. В теплообменнике газосырьевая смесь нагревается до температуры 450 - 470 С, после форреакто-ра с катализатором риформинга температура снижается за счет протекания эндотермических реакций дегидрирования 6-членных нафтенов до температуры очистки. [49]
Дегидрирование осуществляется в стационарном слое алюмохромового катализатора с периодической регенерацией последнего нагретым воздухом. Характерной особенностью метода является четко сбалансированный тепловой режим циклов контактирования и регенерации. Количество тепла, выделившееся при - окислительной регенерации катализатора и затраченное на его нагрев, точно соответствует расходу тепла, требующегося для обеспечения протекания эндотермической реакции дегидрирования. Процесс, таким образо м, является адиабатическим, причем катализатор одновременно служит теплоносителем. [50]
 |
Диаграмма Т - х реакции дегидрирования этилбензола. [51] |
На рис. 6.13 приведена технологическая схема дегидрирования этилбензола. Перед реактором пары этилбензола еще раз смешиваются с перегретым водяным паром с температурой 700 - 730 С, который генерируется в паро-перегревательной печи 7, где сжигается топливо из заводской сети и водородсодержащий газ из отделения дегидрирования. Таким образом, температура смеси на входе в слой катализатора достигает 600 - 640 С, а на выходе понижается на 50 - 60 С вследствие протекания эндотермической реакции дегидрирования. Насыщенный водяной пар из котла-утилизатора используется для разбавления этилбензола. Контактный газ поступает в пенный аппарат 6, где дополнительно охлаждается до 102 С и очищается от катализаторной пыли. [52]
Снизу через распределительную камеру в регенератор подается воздух либо дымовой газ, получаемый в топке 6, за счет чего создается кипящий слой. Регенератор секционирован шестью решетками для создания противотока движению воздуха и катализатора и предотвращения попадания в реактор нерегенерированных частиц. Между 4 - й и 5 - й снизу решетками непосредственно в кипящий слой вводится газообразное топливо, необходимое для нагрева катализатора, который отдал часть своего тепла в реакторе на эндотермическую реакцию дегидрирования. Происходит беспламенное горение на самом катализаторе. Таким образом, в верхней части регенератора происходит выжигание угля и нагрев катализатора, а в нижней - нагретый и в значительной степени освобожденный от угля катализатор обрабатывается воздухом. Такая обработка оказывается необходимой для более полного окисления катализатора. [53]
Затем перегретые пары этилбензольной шихты поступают в смесительную камеру реактора 5, где смешиваются с перегретым водяным паром с температурой 630 С. Водяной пар охлаждается при этом до 590 С и поступает в перегреватель 3, а затем с температурой около 385 С - в пароперегревательную печь 6 на повторный перегрев до 630 С, после чего подается на смешение с парами этилбензола. Смесь паров на входе в реактор имеет температуру 600 С. За счет эндотермической реакции дегидрирования и теплопотерь температура контактного газа, выходящего из первой ступени реактора, понижается до 565 С. Далее контактный газ подогревается в межступенчатом подогревателе 4 до 630 С и направляется во вторую ступень реактора. Теплота контактного газа, выходящего из реактора, используется для получения вторичного водяного пара с давлением 0 65 МПа в котле-утилизаторе 7; этот пар используется в отделении дегидрирования. [54]
 |
Организация промежуточного теплообмена в многослойных реакторах и последовательности реакторов. [55] |
В многослойном реакторе или в последовательности реакторов теплообмен осуществляется с помощью поверхностных теплообменников, расположенных вне реакционной зоны ( между слоями или реакторами), а также вводом холодной ( горячей) реакционной смеси или ее компонентов в сам реактор. Например, в реакторе окисления SO2 ( рис. 4.54, а) теплота отводится через теплообменную поверхность после второго и последующих слоев катализатора, а после первого слоя охлаждение производят добавлением холодной реакционной смеси. В реакторе паровой конверсии СО, применяемом в производстве аммиака ( рис. 4.54, б) реакционная смесь после прохождения первого слоя насадок охлаждается путем испарения жидкой воды, впрыскиваемой в качестве еще одного реагента. В реакторах производств мономеров синтетического каучука протекают эндотермические реакции дегидрирования бутана, бутилена, этилбензола и других углеводородов. [56]
В качестве катализатора применяется окись хрома на окиси алюминия. Подвод тепла при помощи водяного пара здесь невозможен, так как он разрушает катализатор. Поэтому используется тепло, выделяющееся при регенерации катализатора. Теплота сгорания углерода, отложившегося на катализаторе, приблизительно равна теплоте эндотермической реакции дегидрирования бутана и бутиленов. [57]
Страницы: 1 2 3 4