Химическая технология органических веществ. Часть 4. Орехов В.С - 16 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

CH
2
=CH-CH
2
-CH
3
CH
2
=CH-CH=CH
2
.
- H
2
β-Изомеры изомеризуют с перемещением двойной связи или образованием поверхностного радикала с
делокализованными электронами:
CH
3
-CH=CH-CH
3
CH
2
=CH-CH
2
-CH
3
CH
2
=CH-CH=CH
2
.
- H
[CH
3
-CH
CH CH
2
]
- H
2
Кроме целевых реакций идут побочные процессы крекинга, скелетной изомеризации и коксообразования. В результате
крекинга из олефинов получаются метан и углеводороды С
2
и С
3
. Изомеризация н-бутена ведёт к образованию изобутена, но
эта реакция нежелательна для изопентенов, когда получившиеся н-пентены могут дальше дегидрироваться в пента-диен-1,3
(пиперилен), а последний способен замыкать цикл с образованием циклопентадиена:
(CH
3
)
2
C=CH-CH
3
CH
3
-CH
2
-CH=CH-CH
3
CH
2
=CH-CH=CH-CH
3
CH
2
.
Отрицательная роль побочных реакций: снижение селективности; получение примесей, затрудняющих очистку и
выделение продуктов.
При дегидрировании олефинов получается небольшое количество парафинов, которые крекируются легче, чем
соответствующие олефины. Часть углеводородов и кокса подвергается также конверсии водяным паром, вследствие чего в
газе содержатся оксиды углерода.
Схема превращений при дегидрировании олефинов такова:
В соответствии с изложенным катализаторы дегидрирования олефинов должны ускорять дегидрирование и
изомеризацию с перемещением двойной связи, но должны быть мало активными в отношении крекинга, скелетной
изомеризации и коксообразования. Лучшими являются кальцийникельфосфатные катализаторы (ИМ-2204). Их состав
соответствует формуле Са
8
Na(РО
4
)
6
, они содержат промотирующую добавку (≈2% Сr
2
О
3
). Особенность этих контактов –
быстрое закоксовывание и потеря активности, вследствие чего требуется часто выжигать кокс. Периоды дегидрирования и
регенерации катализатора чередуют каждые 15 мин, предварительно продувая реактор водяным паром.
Дегидрирование ведут, разбавляя исходную смесь водяным паром в объёмном отношении 20:1, при объёмной скорости
по газообразному углеводороду 150 … 200 ч
–1
и давлении, немного превышающем атмосферное. Оптимальная температура
при дегидрировании н-бутенов 600 … 650
°С; степень конверсии 40 … 45%, селективность по бутадиену 1,3 … 85%. Для
изопентена, более реакционноспособного и более склонного к побочным реакциям, температура снижается до 550 … 600
°С;
тогда степень конверсии достигает 40%, селективность 82 … 84%.
Для проведения процесса используют реакторы со стационарным слоем катализатора, не имеющие поверхностей
теплообмена и работающие в адиабатическом режиме. При этом пар играет роль теплоносителя, не позволяющего смеси
чрезмерно охладиться (перепад температур вход – выход из катализаторного слоя составляет 30 … 40
°С).
Рис. 1.6. Технологическая схема дегидрирования олефинов:
1, 2 – трубчатые печи; 3 – смесители; 4 – реакторы; 5 – котлы-утилизаторы;
6 – скруббер; 7 – холодильник; 8 – паросборник
Схема процесса дегидрирования олефинов изображена на рис. 1.6. Олефиновую фракцию и водяной пар, перегретые в
трубчатых печах 1 и 2 соответственно до 500 и 700
°С, смешивают, устанавливая на входе в реактор нужную температуру.
Ввиду быстрой смены периодов дегидрирования и регенерации катализатора реакторы 4 работают попарно: в одном идёт
дегидрирование олефина, а в другом – регенерация катализатора смесью воздуха с водяным паром. После каждого из этих
периодов аппараты кратковременно продувают водяным паром (все переключения циклов проводят автоматически). Тепло
Пар
а
фи
П
р
о
ду
кты
у
плотнения
Изомеры олеф
и
нов
Изомеры
Олефин
Д
и
е
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–

Страницы