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): himitehnologpropilena1973.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 < 3 > 4 5 6 7 8 9 .. 140 >> 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)

2 C3Hg—> C2H6+ C3H6+ CH4 (2)

C3H8 ^=T C3H6 + H2- 30,0 ккал/моль (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 дегидрировался различных парафинов G2—C4.

Таблица 1

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

Температура, 0C

Этилен

Содержание олефинов, вес. %

Пропилен

Бутилен

Изобутилен

427

450 500 525 550 575 600 727

1,6

2,4 4,9

15,2 34,5

6,5 11,4
9,1 15,2
16,4 24,5
— 29,2
26,1 34,3
31,1 —
35,3 ' 41,9
47,3 ' 48,7

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 50 г

'400 500 600 700 Температура, 0C 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 2,0 Время пиролиза, с

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 C-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 и 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 C-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 Y-Al2O3. В промышленности работаю1^ при температурах, превышающих 500 °С. ЇІиже указан выход йропилена (в объемн. %), полученный при 600 °С, нормальном давлении и разном времени пребывания про-панКна катализаторе (90% Cr2O3, 10% Al2O3) [13]:
Предыдущая << 1 .. 2 < 3 > 4 5 6 7 8 9 .. 140 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама