Химическая технология органических веществ. Часть 4. Орехов В.С - 14 стр.

UptoLike

отношении реакций расщепления парафины более реакционноспособны, чем олефины, поэтому низших углеводородов (СН
4
,
С
2
Н
4
, С
2
Н
6
и др.) образуется больше. Считается, что изомеризация в основном происходит с олефинами, причём изомерные
олефины (изобутен или н-пентен) частично гидрируются. В продуктах реакции находятся поэтому и изомерные парафины
(изобутан и н-пентан), образуется значительное количество кокса за счёт реакций уплотнения олефинов и диенов и
разложения углеводородов на углерод и водород:
Катализаторы дегидрирования парафинов должны быть активными в отношении основной реакции, но не ускорять
процессы крекинга, изомеризации, закоксовывания. Лучшиеоксидные алюмохромовые катализаторы на основе Аl
2
О
3
,
содержащие 10 … 40% Сr
2
О
3
и 2 … 10% оксидов щелочных металлов (Na
2
O, K
2
O, ВеО); последние служат для
нейтрализации кислотных центров Al
2
O
3
, вызывающих крекинг, изомеризацию. Эти катализаторы чувствительны к влаге,
поэтому исходные фракции С
4
С
5
не должны содержать более 1 мг водяных паров в 1 м
3
.
Алюмохромовые катализаторы активны к дегидрированию н-бутана и изопентана при 500 … 650
°С, повышение
температуры ведёт к развитию побочных реакций, имеющих более высокую энергию активации. Оптимальные температуры 560
… 590
°С при дегидрировании н-бутана и 530 … 560°С при дегидрировании более реакционноспособного изопентана.
Селективность падает при повышении степени конверсии исходного парафина, поэтому её ограничивают величиной 40 …
45%.
Технологический процесс дегидрирования парафинов в соответствующие олефины составляют три основные стадии: 1)
дегидрирование парафина с регенерацией катализатора; 2) выделение бутан-бутеновой (или пентан-пентеновой) фракции из
продуктов реакции; 3) разделение этой фракции с получением бутенов (или изопентенов).
Технологическая схема дегидрирования бутана в бутен изображена на рис. 1.5. Свежий и рециркулирующий н-бутан в
жидком виде поступает в осушитель 1, заполненный адсорбентом (А1
2
О
3
, цеолиты), далее в испаритель 2. Полученные пары
подогреваются в трубчатой печи 3 до 540 … 550
°С и поступают под распределительную решётку реактора 4 на дегидрирование.
В нём имеется несколько провальных тарелок, которые делят реакционный объём на секции. Регенерированный катализатор
подают на верхнюю распределительную решётку, и псевдоожиженный слой катализатора и реакционные газы движутся
противотоком друг к другу, что создаёт благоприятный режим
Рис. 1.5. Технологическая схема первой стадии дегидрирования парафинов:
1осушитель; 2испаритель; 3трубчатая печь; 4реактор; 5регенератор; 6, 9котлы-утилизаторы; 7
электрофильтр; 8бункер; 10скруббер; 11, 13, 15, 19холодильники; 12компрессор; 14сепаратор; 16абсорбер; 17
теплообменник; 18отпарная колонна; 20, 21ректификационные колонны; 22дефлегматор; 23кипятильник