Адиабатический реактор дегидрирования бутиленов и изоами-ленов представляет собой пустотелый аппарат цилиндрической или шарообразной формы диаметром до 6,5 м (рис. 35). В нижней части корпуса имеется решетка, на которой помещается слой катализатора высотой от 0,5 до 1,8 м. В этих реакторах различают три зоны: предреакционную, в которой происходит смешение углеводородов с водяным паром и равномерное распределение парогазового потока по поверхности катализатора, собственно реакционную зону, где происходит дегидрирование, и послереакционную, где путем подачи какого-либо хладоагента снижают температуру контактного газа на 50—75 °С для подавления вторичных реакций. Объем пред-[1, С.148]
Рис 24. Зависимость скорости дегидрирования бутиленов при 570 °С отдав- менных и других устройств. ления (/—/ — оптимальное давление). Пятым уровнем является[1, С.116]
В промышленности СССР для разделения катализатов дегидрирования бутана применяют ацетонитрил, катализатов дегидрирования бутиленов — ацетонитрил и диметилформамид; в производстве изопрена используют диметилформамид. Для снижения затрат на разделение широко применяется комбинирование экстрактивной ректификации с обычной. Достоинства процессов с использованием ацетонитрила заключаются в их повышенной надежности вследствие меньшей термополимеризации диенов, отсутствии компрессии и доступности экстр агента. Недостатком ди-метилформамида является его низкая гидролитическая стабильность. Большой интерес в качестве экстр агента представляет гидролитически стабильный и наименее токсичный Af-метилпирроли-дон, однако выпускается он пока в малом количестве.[1, С.162]
В 1960—74 произ-во бутадиена в США (1960 — 854, 1970 — 1410, 1974 — 1670 тыс. т) базировалось в основном на процессах дегидрирования бутиленов и и-бутана (75% суммарного произ-ва в 1971).Однако из 1200 тыс. т бутадиена, выпущенных в США в 1975, из бутиленов и к-бутана получали лишь 40% этого мономера, а 60% извлекали из побочных продуктов пиролиза. В западноевропейских странах, где выпуск бутадиена в 1974 составил ок. 1,5 млн. т, 80% этого количества было получено методом экстракции из фракции углеводородов С4. В Японии таким методом получают весь бутадиен (его выпуск в 1975 составил 529 тыс. т).[3, С.288]
В 1960—74 произ-во бутадиена в США (1960 — 854, 1970 — 1410, 1974 — 1670 тыс. т) базировалось в основном на процессах дегидрирования бутиленов и и-бутана (75% суммарного произ-ва в 1971).Однако из 1200 тыс. т бутадиена, выпущенных в США в 1975, из бутиленов и «.-бутана получали лишь 40% этого мономера, а 60% извлекали из побочных продуктов пиролиза. В западноевропейских странах, где выпуск бутадиена в 1974 составил ок. 1,5 млн. т, 80% этого количества было получено методом экстракции из фракции углеводородов С4. В Японии таким методом получают весь бутадиен (его выпуск в 1975 составил 529 тыс. т).[4, С.288]
В НИИМСК были созданы усовершенствованные катализаторы К-16У, К-22,'ИМ-2204, ИМ-2206. В настоящее время иа новых установках применяется кальций-никель-фосфатный катализатор ИМ-2204. При использовании катализаторов дегидрирования бутиленов выход бутадиена существенно повышаете» (табл. 2.3).[2, С.29]
Окисные катализаторы. Отличительной особенностью железо-окисных катализаторов является способность работать длительными циклами дегидрирования или непрерывно без регенерации. Предложено большое число самых разнообразных по составу катализаторов, содержащих железо. Для дегидрирования бутиленов и изоамиленов в отечественной промышленности до недавнего времени использовали железоокисный катализатор К-16, частицы которого представляют собой цилиндры диаметром 3—4 и длиной до 10 мм; удельная поверхность свежего катализатора около 20 м2/г, после разработки — 11—12 м2/г. Катализатор К-16 до работы имеет следующий .химический состав, % (масс.) [3, с. 51]:[1, С.139]
Окисление может проводиться кислородом воздуха или чистым кислородом. Теоретический расход кислорода составляет 0,5 моль на 1 моль бутиленов. Практически, из-за частичного расходования кислорода на побочные реакции, вводят около 1 моль кислорода. Избыток кислорода необходим для обеспечения длительной непрерывной работы катализатора. При исследовании окислительного дегидрирования бутиленов было установлено, что на висмутмолиб-деновом катализаторе реакция в заметной степени протекает даже в отсутствие кислорода. В этом случае кислород, необходимый для реакции окислительного дегидрирования, поступает из объема катализатора, т. е. катализатор выполняет роль переносчика кислорода. При этом значительно упрощается технологическое оформление процесса; процесс становится взрывобезопасным, резко снижается выход кислородсодержащих соединений, продукты реакции не разбавляются инертными газами. Разработаны многочисленные варианты окислительного дегидрирования олефинов гетерогенными катализаторами (табл. 34) [32, с. 12].[1, С.183]
Реакционная смесь, состоящая из паров бутиленов (изоамиле-нов) и водяного пара, пройдя смесительное устройство / и газораспределительное 2, поступает в слой катализатора сверху вниз. Катализатор загружают через верхний люк 7. Температуру внутри слоя катализатора замеряют с помощью термопары. Катализатор, над и под которым находятся кольца Рашига, во избежание измельчения его парогазовым потоком располагается на специальных колосниковых решетках. Так как катализатор требует периодической регенерации, установка непрерывного дегидрирования включает два реактора: один работает на дегидрирование, другой — на регенерацию. Переключение с дегидрирования на регенерацию производится автоматически с помощью таймера. Принципиальная технологическая схема дегидрирования бутиленов (изоамиленов) показана на рис. 36.[1, С.149]
Недостатком окислительного дегидрирования с акцептированием водорода кислородом является необходимость соблюдения особых мер безопасности во избежание взрыва углеводородов и образования в процессе реакции кислородсодержащих соединений. Даже в оптимальных условиях окислительное дегидрирование н-бутиленов сопровождается побочными реакциями: в небольших количествах образуются фуран, ацетиленовые и карбонильные соединения, ацетальдегид, акролеин, метакролеин, формальдегид и окислы углерода.[1, С.186]
Для процесса окислительного дегидрирования изоамиленов в изопрен эффективны те же катализаторы, что и для дегидрирования «-бутиленов. При этом конверсия изоамиленов составляет 50—75 %, а селективность по изопрену 50—80 % [32, с. 10].[1, С.186]
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!! Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.