Интенсивность - побочная реакция
Cтраница 2
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. [16]
В нитрующей смеси всегда содержится некоторое количество окислов азота ( NaOs и МСЬ), которые находятся в исходной азотной кислоте или образуются при нитровании в результате побочной реакции окисления целлюлозы азотной кислотой. Наличие небольших количеств окислов азота ( 1 - 2 %) в нитрующей смеси не оказывает заметного влияния на скорость нитрования и степень замещения образующихся нитратов целлюлозы, однако увеличение содержания окислов азота приводит к увеличению интенсивности побочных реакций окисления целлюлозы. [17]
В нитрующей смеси всегда содержится некоторое количество окислов азота ( N2O3 и NO2), которые находятся в исходной азотной кислоте или образуются при нитровании в результате побочной реакции окисления целлюлозы азотной кислотой. Наличие небольших количеств окислов азота ( 1 - 2 %) в нитрующей смеси не оказывает заметного влияния на скорость нитрования и степень замещения образующихся нитратов целлюлозы, однако увеличение содержания окислов азота приводит к увеличению интенсивности побочных реакций окисления целлюлозы. [18]
Выше упоминался факт, что изомеризация парафиновых углеводородов часто сопровождается побочными реакциями, результатом которых является образование парафинов большего или меньшего молекулярного веса ( диспропорционирование) [211] и ненасыщенных углеводородов, образующих комплекс с катализатором и понижающих его активность. Интенсивность побочных реакций и соответственно избирательность изомеризации определяются следующим образом. [19]
 |
Зависимость концентрации фосфорной кислоты на катализаторе от условий процесса. [20] |
Молярное соотношение влияет также на интенсивность побочных реакций, особенно реакции полимеризации этилена. [21]
Недостатками катализаторов Фриделя - Крафтса являются чрезмерная их реакционная способность, которая приводит к плохой селективности, большая коррозионность и увеличение интенсивности побочных реакций, значительно возрастающих по мере использования сырья с большим молекулярным весом. [22]
 |
Принципиальная технологическая схема установки алкилирования изобутана бутиленом в присутствии серной кислоты. [23] |
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. [24]
Как было отмечено в разделе, посвященном нецепным реакциям, облучение алканов ведет к образованию алкенов. Поскольку при обычных катализируемых кислотами реакциях изомеризации добавление алкенов, как известно, инициирует цепь реакций изомеризации и длина реакционной цепи, как правило, увеличивается с уменьшением концентрации алкена, легко можно объяснить влияние облучения. Согласно этому взгляду облучение по своему действию равноценно добавлению промотирующего алкена. Увеличение интенсивности побочных реакций крекинга, наблюдаемое при облучении, следует считать характерной особенностью радиационного инициирования. При обычной изомеризации м-гексана побочные реакции усиливаются с увеличением жесткости или степени превращения. Наблюдаемое усиление побочных реакций отражает промотирующее влияние, которое радиация косвенно оказывает на активность катализатора. Если допустить, что действие облучения по существу сводится к непрямому химическому промотированию, то радиационный метод дает сведения, позволяющие глубже понять механизм катализируемой кислотами изомеризации. [25]
На рис. 5.14 приведены данные, иллюстрирующие изменение относительной доли побочной реакции при различной интенсивности смешения мономеров. Высокий процент прореагировавшего анилина свидетельствует о малом количестве побочных реакций. Из рисунка видно также, что интенсивность побочных реакций снижается при повышении интенсивности перемешивания реагентов. В связи с этим повышается молекулярная масса получающегося полимера. [27]
Если в сырье много изобутилена, обычно применяют кислоту более низкой концентрации. Разбавление серной кислоты водой, по-видимому, наиболее отрицательно влияет на активность катализатора. Для уменьшения содержания воды рекомендуется тщательно осушать сырье и циркулирующий в системе углеводород. Следует также следить за исправностью смесительного устройства в реакторе: от этого зависит степень эмульгирования и косвенно - интенсивность побочных реакций, что связано с продолжительностью работы катализатора. [28]
Основой математического моделирования промышленных процессов гетерогенного катализа является математическое описание гетерогенного каталитического процесса на отдельном зерне катализатора. Анализ процессов тепло - и массопереноса в единичном зерне катализатора важен еще и потому, что позволяет наметить пути выбора или синтеза оптимальных промышленных катализаторов, поскольку от интенсивности процесса переноса в зерне катализатора зависит не только удельная каталитическая активность катализатора, но и такая важная характеристика катализатора, как избирательность. Если процесс химических превращений на катализаторе складывается из последовательных реакций, а полезный продукт промежуточный, то уменьшение скорости внутреннего массопереноса всегда приводит к снижению избирательности. В том случае, когда выход полезного продукта определяется интенсивностью побочной реакции, избирательность катализатора зависит как от соотношения между константами и порядками основной и побочной реакций, так и от скорости массопереноса. Интенсивность процесса переноса теплоты в катализаторе может существенно влиять на его промышленную эффективность. Для катализаторов, используемых для проведения простых экзотермических реакций, выгодна малая величина эффективной теплопроводности, так как перегрев увеличивает скорость процесса. Простые эндотермические реакции и сложные реакции, для которых энергия активации основной реакции меньше энергии активации побочных реакций, целесообразно проводить на катализаторах с увеличенной эффективной теплопроводностью. Таким образом, качественный и количественный анализ процесса связанного тепло - и массопереноса в единичном зерне катализатора является не только основой расчета промышленного процесса, но и служит необходимым условием выбора оптимального катализатора. [29]
Перед тем как перейти к рассмотрению факторов, влияющих на протекание вторичных реакций, необходимо установить какие-либо простые критерии, которые позволили бы судить о степени или интенсивности протекания тех или иных реакций. Обычно одним из лучших критериев для общей оценки интенсивности побочных реакций является отношение выходов бензина и кокса. Низкое отношение бензин: кокс указывает на интенсивное протекание нежелательных побочных реакций. Высокое отношение обычно указывает на преобладание желательных побочных реакций, разумеется, при условии, что октановое число бензина не низкое. Помимо отношения бензин: кокс, имеются и другие критерии для оценки интенсивности определенных побочных реакций. Например, желательные реакции ( изомеризация, насыщение алкенов в результате передачи водорода и до некоторой степени ароматизация алкенов) ведут к высокому выходу алканов изостроения л ароматических углеводородов, выкипающих в пределах температуры кипения бензина, и высокому отношению изо - к н-алканам. С другой стороны, нежелательные реакции ( крекинг алкенов, полимеризация, алкилирование, конденсация и дегидрирование) приводят к высоким выходам водорода и кокса, низкому выходу алкенов и к получению сравнительно тяжелых газойлей. Однако в большинстве случаев вполне достаточными критериями для оценки интенсивности побочных реакций могут служить выходы бензина и кокса и отношение бензин: кокс. [30]
Страницы: 1 2 3