Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Промышленные производства -> Андреас Ф. -> "Химия и технология пропилена" -> 3

Химия и технология пропилена - Андреас Ф.

Андреас Ф., Гребе К. Химия и технология пропилена — Л.: «Химия», 1973. — 368 c.
Скачать (прямая ссылка): propylen.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 < 3 > 4 5 6 7 8 9 .. 143 >> Следующая


1.4. ПОЛУЧЕНИЕ ИЗ СОЕДИНЕНИЙ C3

Большую роль играет дегидрирование этана и бутана в этилен и бутилен. Дегидрирование пропана в промышленном масштабе осуществляется незначительно, так как пропилен, образующийся совместно с другими углеводородами при других процессах, в частности при пиролизе, полностью покрывает потребность в данном продукте в большинстве промышленных стран. Поэтому термическое! и каталитическое дегидрирование пропана описывается вкратце. Правда, пропилен, получаемый путем каталитического дегидрирования пропана, дешевле образующегося при пиролизе.

1.4. Получение из соединений C3

11

1.4.1. Термическое дегидрирование пропана

В промышленном масштабе осуществляется только термическое дегидрирование этана и изобутана, которое приводит к получению соответственно этилена и изобутилена.

При кратковременном нагревании пропана до высоких температур образуется лишь небольшое количество пропилена, так как реакции крекинга (1) и (2) протекают лучше, чем реакция дегидрирования (3):

C3H8-»• CH4+ C2H4-16,1 ккал/моль (1)

2C3Hg

C2H6+C3H6+CH4

C3H8 C3H6 + H2-30,0 ккал/моль

(2) (3)

Решающею роль при термическом крекинге пропана играет реакция (1).

Образование большого количества этилена объясняется тем, что для разрыва связи С—С нужно значительно меньше энергии (62,5 ккал/моль) [38], чем для разрыва связи G—H (87 ккал/моль для первичной связи, 85,8 ккал/моль для вторичной и 83 ккал/моль для третичной). Реакция дегидрирования является равновесной, при повышении температуры равновесие сдвигается вправо.

Представленные на рис. 1 теоретические соотношения равновесия между пропаном и пропиленом не могут осуществиться из-за реакции крекинга [39]. В табл. 1 сравниваются результаты дегидрирования различных парафинов G2—C4.

Таблица 1

Равновесная концентрация олефинов при дегидрировании парафиновых углеводородов C2—C4 при разных температурах

Температура, 0C

427

450 500 525 550 575 600 727

Этилен

1,6 2,4 4,9

15,2 34,5

Содержание олефинов, вес. %

Пропилен

6,5 9,1 16,4

26,1 31,1 35,3 47,3

Бутилен

11,4 15,2 24,5 29,2

34,3

41,9 48,7

Изобутилен

12,5 16,4 26,3 28,7 35,9

42,7 48,7

12

1. Получение пропилена

Обширные исследования чисто термического дегидрирования пропана, проведенные Фреем и сотрудниками [40, 41], полностью подтвердили приведенные данные. Ниже сопоставлены полученные ими результаты по составу газов (в вес. %) при опытах в кварцевых трубках при 575 °С, нормальном давлении и различном времени контакта:

74 с 4 мин 74 с 4 мин

Азот.......0,5 0,7 Этилен ....... 4,0 8,2

Водород.....4,1 8,0 Пропан....... 81,8 58,9

Метан ......4,6 11,7 Пропилен...... 4,5 9,1

• Этан.......0,5 3,2

Хотя содержание пропилена при значительном увеличении времени контакта и повышается, тем не менее одновременно все сильнее проявляются нежелательные побочные реакции, так что выход 50г

400

Температура, С Рис. 1. Расчетная равновесная концентрация при дегидрировании газообразных парафиновых углеводородов [ 39]:

1 — изобутан; 2 — бутан; 3 — пропан; 4 — этан.

0,5 1,0 1,5 время пиролиза, с

2,0

Рис. 2. Зависимость конверсии пропана от времени и температуры пиролиза [120].

(в пересчете на используемый пропан) понижается. На рис. 2 показана конверсия пропана при термическом дегидрировании [120].

При промышленных масштабах проведения термического дегидрирования (крекинге) пропана в этилен выход пропилена можно повысить путем изменения условий реакции до соотношения этилен : пропилен =1:1.

1.4.2. Каталитическое дегидрирование пропана

При получении пропилена путем дегидрирования пропана необходимо применение специальных катализаторов для того, чтобы в кратчайшее время преодолеть сравнительно высокую энергию

1.4. Получение из соединений C3

13

связи G-H (87,3 ккал/моль). Эффективный катализатор существенно ускоряет процесс дегидрирования. При этом количество нежелательных побочных продуктов становится незначительным, так как побочные реакции протекают медленнее. Ниже приводятся условия процесса и состав продуктов, получаемых при каталитическом (I) и термическом (II) дегидрировании пропана:

і її і и

Параметры процесса: Выход, мол. %:

Температура, 0C ... . 592 600 Водород ....... 18,5- 50,0

Давление, мм рт. ст. . . 600 760 Метан......... 33,5 1,0

Время контакта, с . . 252- 2,7 Этан ......... 7,2 0,0

Конверсия, вес. % . . 25,0 25,0 Этилен ........ 20,2 0,0

Пропилен....... 20,5 49,0

При некз^алитическом процессе высокую энергию связи С—H можно преодолеть, увеличив время контакта при высоких температурах, что, однако, ведет к убыстрению реакций разложения.

Для каталитического дегидрирования пропана применяются катализаторы: Cr2O3, MoO3, V2O5, TiO2 и CeO2 [42]. Из них наилучшим образом зарекомендовал себя Cr2O3, который используется для уменьшения рекристаллизации на носителе 7-Al2O3. В промышленности работают при температурах, превышающих 500 0C Ниже указан выход йропилена (в объемн. %), полученный при 600 °С, нормальном давлении и разном времени пребывания пропана на катализаторе (90% Cr2O3, 10% Al2O3) [13]:
Предыдущая << 1 .. 2 < 3 > 4 5 6 7 8 9 .. 143 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама