ВУЗ:
Составители:
Подавление параллельной реакции полного окисления за счёт варьирования
соотношения реагентов обычно оказывается невозможным, но зато в этом от-
ношении значительную роль играет температура. Энергия активации реакции
полного окисления на 21…42 кДж/моль выше, чем для целевого процесса, т.е.
селективность растёт с понижением температуры. Существует оптимальная об-
ласть температур, определяемая экономическими соображениями. В связи с
высокой экзотермичностью процессов окисления и недопустимостью местных
перегревов важное значение имеет теплоотвод.
Ввиду последовательного окисления целевого вещества в продукты полного
окисления селективность часто падает с увеличением степени конверсии угле-
водорода. С учётом затрат на регенерацию непрореагировавшего углеводорода
в каждом процессе существует некоторая оптимальная степень конверсии, оп-
ределяемая экономическими факторами. При прочих равных условиях ее регу-
лируют двумя способами: временем контакта или применением недостатка ки-
слорода.
Наконец, важнейшую роль играет вид катализатора, способ его приготовле-
ния и т.д. Добавление различных модификаторов или применение смесей окси-
дов и солей способно сильно изменять активность и селективность контакта.
Так, некоторые каталитические яды (галогены, селен), дезактивируя серебря-
ный катализатор окисления этилена, существенно повышают его селектив-
ность. Оксиды молибдена и висмута, в индивидуальном виде вызывающие пол-
ное окисление олефинов, в форме молибдата висмута (Bi
2
O
3
: MoO
3
= 1:2) яв-
ляются селективными катализаторами гетерогенного окисления пропилена.
Большое влияние оказывают носитель, размер зёрен катализатора, его порис-
тость и т.д. Ввиду возможности последовательного окисления целевого веще-
ства и высокой скорости самой химической реакции на поверхности катализа-
тора переход процесса во внутридиффузионную область весьма нежелателен,
поэтому используют катализаторы с небольшими зёрнами и сравнительно
крупными порами.
Реакторы для процессов гетерогенно-каталитического окисления.
Эти
реакции проводят при атмосферном давлении или под давлением от 0,3 до 2
МПа, что позволяет интенсифицировать процесс, снизить габариты аппаратуры
и облегчить выделение непревращённого углеводорода и продуктов. Темпера-
тура для разных процессов изменяется от 250…300 до 400…500 °С. Смеси уг-
леводородов с кислородом взрывоопасны. Есть несколько способов выхода за
пределы опасных концентраций: окисление рециркулирующими газами с до-
бавкой свежего воздуха или кислорода при низкой концентрации олефина (3…5
% (об.)), окисление избытка углеводорода небольшим количеством техническо-
го кислорода, разбавление смеси водяным паром.
Одним из основных вопросов при конструировании реакционных аппара-
тов для газофазного окисления являются отвод тепла и исключение зон пере-
грева. Из-за небольших коэффициентов теплоотдачи от газа
к стенке эта задача более сложная, чем при жидкофазных процессах окисле-
ния.
Ввиду высокой экзотермичности окисления в этом процессе распростране-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- …
- следующая ›
- последняя »
