Максимальный выход - олефин
Cтраница 2
Такая же картина наблюдается и при изменении скорости подачи при 580 С, когда максимальный выход олефинов 40 2 % получается при средней скорости подачи 1 23 см3 / ( см3 - ч) в присутствии щелочного силикагеля и 43 3 % при 550 С и скорости подачи 0 72 см3 / ( см3 - ч) в присутствии сульфида никеля, отложенного на щелочном силикагеле. Таким образом, олефины являются как бы промежуточным продуктом реакции: в ходе ее они вначале накапливаются, а затем их разложение протекает с большей интенсивностью, чем образование. [16]
Выбор сырья определяется многими факторами, среди которых важное значение имеют: наличие свободных сырьевых ресурсов, эффективность их использования, потребность в продуктах пиролиза, объем затрат на переоборудование установок при переходе на новые виды сырья. Для максимального выхода олефинов целесообразно использовать сырье с высоким содержанием парафиновых ( особенно нормального строения) углеводородов. [17]
От относительных скоростей всех этих реакций и зависит состав фактически образующихся продуктов превращения углеводородов; более того, в ходе процесса пиролиза общее термодинамическое равновесие в реакционной системе сдвигается в сторону глубоких превращений - до ацетилена, метана, водорода, углерода, а также смолы и кокса. Поэтому для получения максимального выхода олефинов необходимо реакцию крекинга прерывать в момент, когда конечное равновесное состояние системы еще не достигнуто, а концентрация олефинов наибольшая. В этом случае удается свести к минимуму долю вторичных реакций, ведущих к смоло - и коксообразованию и в целом контролировать процесс, а также прогнозировать его оптимизацию лишь с точки зрения кинетических требований. Поэтому далее мы рассмотрим основные кинетические закономерности брутто-реакции пиролиза углеводородов и отдельных ее стадий. [18]
Выше уже было сказано о работе Podbielniak a 56 по крекингу газообразных парафинов, в частности, смесей пропана и бутана. Здесь следует только подчеркнуть, что при крекинге с целью получения максимальных выходов олефинов Podbielniak обратил особое внимание на процесс повторного пропускания ( ри-сайклинг) газов после удаления олефинов, образовавшихся после каждого цикла. [19]
 |
Влияние температуры и продолжительности контакта на содержание этилена в газе пиролиза этана.| Влияние температуры на состав газа, образующегося при пиролизе пропана под атмосферным давлением. [20] |
При температурах реакции ниже 750 первичные реакции, приводящие к образованию пропилена ( 2а) и этилена ( 26), протекают с примерно одинаковой скоростью. В соответствии с этим газ пиролиза содержит приблизительно равные количества этих олефи-нов. Максимальный выход олефинов достигается в случае проведения пиролиза в температурном интервале 850 - 900 и времени контакта от 0 5 до 1 2 сек. [21]
Можно показать, рассчитав равновесный состав реакционной смеси, что для условий крекинга и пиролиза ( Т 700 К) результаты термического процесса ( состав реакционной смеси) определяются не термодинамическими, а кинетическими ограничениями. От относительных скоростей первичных и вторичных реакций образования молекулярных продуктов зависит состав фактически накапливающихся продуктов превращения углеводородов. Для получения максимального выхода олефинов необходимо реакцию крекинга ( пиролиза) прерывать в момент, когда конечное равновесное состояние системы еще не достигнуто, а концентрация олефинов наибольшая. [22]
Как показали кинетические исследования, энергия активации ( следовательно и температурный коэффициент скорости реакции) в реакциях крекинга значительно больше, чем в реакциях уплотнения. Применительно к последовательным реакциям пиролиза это означает, что с повышением температуры должно расти отношение скоростей образования олефинов в первичных реакциях крекинга и образования жидких ароматизированных продуктов по вторичным реакциям уплотнения. Отсюда следует вывод о том, что пиролиз углеводородного сырья с максимальным выходом целевого олефина следует проводить при технически возможных высоких температурах и оптимальном времени контакта. Необходимо однако иметь в виду, что при чрезмерно высоких температурах пиролиза увеличивается выход таких нежелательных продуктов глубокого дегидрирования сырья, как ацетилен и пироуглерод. [23]
Как показали кинетические исследования, энергия активации ( следовательно, и температурный коэффициент скорости реакции) в реакциях крекинга значительно больше, чем в реакциях уплотнения. Применительно к последовательным реакциям пиролиза это озна - чает что с повышением температуры должно расти отношение скоростей образования олефинов в первичных реакциях крекинга и образования жидких ароматизированных продуктов по вторичным реакциям уплотнения. Отсюда следует вывод о том, что пиролиз углеводородного сырья с максимальным выходом целевого олефина следует проводить при технически возможных высоких температурах и оптимальном времени контакта. Необходимо однако иметь в виду, что при чрезмерно высоких температурах пиролиза увеличивается выход таких нежелательных продуктов глубокого дегидриро - вания сырья, как ацетилен и пироуглерод. [24]
Как показали кинетические исследования, энергия активации ( следовательно и температурный коэффициент скорости реакции) в реакциях крекинга значительно больше, чем в реакциях уплотнения. Применительно к последовательным реакциям пиролиза это означает, что с повышением температуры должно расти отношение скоростей образования олефинов в первичных реакциях крекинга и образования жидких ароматизированных продуктов по вторичным реакциям уплотнения. Отсюда следует вывод о том, что пиролиз углеводородного сырья с максимальным выходом целевого олефина следует проводить при технически возможных высоких температурах и оптимальном времени контакта. Необходимо однако иметь в виду, что при чрезмерно высоких температурах пиролиза увеличивается выход таких нежелательных продуктов глубокого дегидрирования сырья, как ацетилен и пироуглерод. [25]
Низкомолекулярныо парафиновые углеводороды, выделяемые в больших количествах из природного газа и отходящих газов нефтеперегонных установок, были в течение длительного времени важнейшим исходным продуктом для получения олефипов. По этой причине в США нефтехимическая промышленность концентрируется в первую очередь в районах больших газовых месторождений, например в Тексасе. В районах, где нет достаточного количества природного газа и газов крекинга, олофины можно получать пиролизом смесей жидких углеводородов нефти. Пиролиз жидких углеводородов можно проводить двумя способами: в одном способе процесс идет и условиях, обеспечивающих максимальный выход олефинов и одновременно высокоароматизированной части, которая далее используется для получения высокооктанового бензина. Ароматические углеводороды в чистом виде в этом случае из продуктов пиролиза не выделяются. В другом способе процесс направлен на получение жидких продуктов, практически целиком состоящих из ароматических углеводородов. Последние легко выделяются в чистом виде из продуктов пиролиза. Высококипящие нефтепродукты, например остатки прямой перегонки нефти, также могут подвергаться пиролизу для получения олофинов в условиях, исключающих помехи, связанные с образованием кокса. [26]
Сокращением длительности нагревания и регулированием скорости охлаждения продуктов реакции из метана можно получить также газообразные и жидкие углеводороды. При 850 - 1200 С, пропуская метан с большой скоростью через нагретые фарфоровые и кварцевые трубки, получают конденсат, содержащий непредельные углеводороды, бензол, толуол, нафталин и тяжелую смолу, содержащую высшие ароматические углеводороды. В газообразных продуктах обнаруживают этилен, ацетилен и бутадиен. Некоторые катализаторы ( SiO2, W, Mo, Sn) ускоряют эту реакцию, другие ( железо, графит) - замедляют. Максимальный выход олефинов наблюдается при температурах до 1000 С, ароматических углеводородов - при 1000 - 1200 С, а ацетилена - при 1500 С. [27]
Страницы: 1 2