A bután dehidrogénezését forrásban végezzükvagy mozgó réteg króm és alumínium katalizátor. Az eljárást 550 és 575 fok közötti hőmérsékleten hajtjuk végre. A reakció jellemzői között megjegyezzük a technológiai lánc folytonosságát.
A bután dehidrogénezését főleg alépjen kapcsolatba az adiabatikus reaktorokkal. A reakciót vízgőz jelenlétében hajtjuk végre, amely jelentősen csökkenti az egymással kölcsönhatásba lépő gáznemű anyagok részleges nyomását. Az endoterm hőhatás a felületi reakciókészülékben az égéstermék-gázoknak a hő felületén keresztül történő juttatásával történik.
A bután dehidrogénezésének legegyszerűbb módja az alumínium-oxid impregnálása króm-anhidrid vagy kálium-kromát oldattal.
A kapott katalizátor hozzájárul a folyamat gyors és magas színvonalú folyamatához. Ez a kémiai folyamatgyorsító megfizethető az árkategóriában.
A bután dehidrogénezése egy olyan reakció, amelybena katalizátor jelentős fogyasztását feltételezzük. A kiindulási anyag dehidrogénezési termékei az extraháló desztillációs egységbe esnek, ahol a szükséges olefin frakciót elkülönítik. A bután butadiénévé történő dehidrogénezése egy külső fűtési lehetőséggel rendelkező csőreaktorban jó hozamot eredményez a terméken.
A reakció sajátosságai a relatívbanbiztonság, valamint a komplex automatikus rendszerek és eszközök minimális használata mellett. Ennek a technológiának az előnyei között megemlíthetjük a szerkezetek egyszerűségét, valamint az olcsó katalizátor alacsony fogyasztását.
A bután dehidrogénezése visszafordíthatófolyamat, és növekszik a keverék térfogata. A Le Chatelier-elv szerint ahhoz, hogy egy adott folyamat kémiai egyensúlyát a reakciótermékek előállítása felé mozdítsák el, csökkenteni kell a reakcióelegyben a nyomást.
A légköri nyomásA hőmérséklet 575 fok, vegyes króm-alumínium katalizátor alkalmazásával. Amint a kémiai folyamat gyorsítója lerakódik a széntartalmú anyagok felületére, amelyek a kezdeti szénhidrogén mély elpusztulásának mellékreakciói során keletkeznek, aktivitása csökken. Annak érdekében, hogy visszatérjen eredeti aktivitásához, a katalizátort regenerálják levegővel fújva, amelyet összekevernek a füstgázokkal.
Dehidrogénezéskor bután képződikhengeres reaktorok telítetlen butén. A reaktorban speciális gázelosztó hálózatok vannak, ciklonok vannak telepítve, amelyek lehetővé teszik, hogy csapdába ejtse a gázáram által eljuttatott katalizátor port.
Ennek alapja a bután buténné való dehidrogénezéseaz ipari folyamatok korszerűsítésére telítetlen szénhidrogének előállítása céljából. Ezen interakción kívül hasonló technológiát alkalmaznak a paraffinokra vonatkozó egyéb lehetőségek megszerzésére. Az n-bután dehidrogénezése alapjául szolgált az izobután, n-butilén, etil-benzol előállításában.
Van néhány technológiai folyamat közöttkülönbségeket, például számos paraffin összes szénhidrogénének dehidrogénezésében, hasonló katalizátorokat használnak. Az etil-benzol és az olefinek előállítása közötti analógia nem csupán egyetlen folyamatgyorsító, hanem hasonló berendezések használatában is érvényes.
Mi jellemzi a bután-dehidrogénezést?Az ehhez az eljáráshoz használt katalizátor képlete króm-oxid (3). Az amfoter alumínium-oxidon kicsapódik. A folyamatgyorsító stabilitásának és szelektivitásának fokozása céljából kálium-oxiddal utánozzák. Helyes használat esetén a teljes katalizátor működésének átlagos időtartama egy év.
Működése közben a szilárd oxidvegyületek fokozatos lerakódása figyelhető meg a keverékre. Különleges kémiai eljárásokkal kell időben elégetni.
A katalizátor mérgezése vízgőzzel történik. A katalizátorok ezen keverékén a butánt dehidrogénezzük. A reakció egyenletét figyelembe vesszük az iskolában a szerves kémia kurzusán.
Ha a hőmérséklet megemelkedika kémiai folyamat felgyorsítása. Ugyanakkor a folyamat szelektivitása is csökken, és a kokszréteg leülepedik a katalizátoron. Ezen túlmenően a középiskolában gyakran felajánlják a következő feladatot: írják be a bután dehidrogénezés és az etán égés reakciójának egyenletét. Ezek a folyamatok nem járnak különleges nehézségekkel.
Írja be a dehidrogénezési reakció egyenletétmeg fogod érteni, hogy ez a reakció két kölcsönös irányba halad. A reakciógyorsító térfogata literben körülbelül 1000 liter gáz halmazállapotú butánt állít elő óránként, és bután dehidrogénezése következik be. A telítetlen buténvegyület hidrogénnel történő reakciója a normál bután dehidrogénezésének fordított folyamata. A butilén hozama a közvetlen reakcióban átlagosan 50%. Körülbelül 100 kg butilén képződik 100 kg kiindulási alkánból dehidrogénezés után, ha az eljárást atmoszferikus nyomáson és körülbelül 60 fok hőmérsékleten hajtjuk végre.
Vizsgáljuk meg részletesebben a bután dehidrogénezését.A folyamat-egyenlet az olajfinomítás során keletkező alapanyag (gázkeverék) felhasználásán alapul. A kezdeti szakaszban a butánfrakciót alaposan megtisztítják a pentenéktől és az izobuténektől, amelyek akadályozzák a dehidrogénezési reakció normál folyamatát.
Hogyan működik a bután dehidrogén?Ennek a folyamatnak az egyenlete több lépést foglal magában. A tisztítást követően a tisztított buténeket 1,3-butadiénné dehidrogénezzük. Az n-bután, butén-1, n-bután és butén-2 katalitikus dehidrogénezése esetén kapott négy szénatomot tartalmazó koncentrátumban jelen vannak.
A keverék tökéletes elválasztása elegendőproblematikus. Ha extrahálást és frakcionált desztillációt alkalmazunk oldószerrel, hasonló elválasztást végezhetünk az elválasztás hatékonyságának növelése érdekében.
A frakcionált desztilláció elvégzésekor a nagy elválasztási képességű készülékeken lehetővé válik a normál bután teljes elválasztása az butén-1-től, valamint a butén-2-től.
Gazdasági szempontból a folyamata bután telítetlen szénhidrogénné történő dehidrogénezését olcsó termelésnek tekintik. Ez a technológia lehetővé teszi motorbenzin, valamint sokféle vegyipari termék előállítását.
В основном данный процесс осуществляется только в azok a területek, ahol telítetlen alkénre van szükség, és a bután olcsó. A bután dehidrogénezési eljárás költségcsökkentésének és javításának köszönhetően a diolefinek és a monolefinek felhasználási területe jelentősen kibővült.
A bután dehidrogénezését az alábbiakban végezzük:egy vagy két szakaszban az el nem reagált nyersanyagok visszatérnek a reaktorba. A Szovjetunióban először a butánt egy katalizátorágyban hidrogénezték.
A polimerizációs folyamaton kívül a butánnak is vanégési reakció. Az etán, a propán és a telített szénhidrogének más képviselői elegendő mennyiségben tartalmazzák a földgázt, ezért az minden átalakulás, beleértve az égést, alapanyaga.
Butánban a szénatomok sp3 hibrid állapotban vannak, tehát az összes kötés egyszerû és egyszerû. Hasonló szerkezet (tetraéderes forma) határozza meg a bután kémiai tulajdonságait.
Nem tud bejutni a csatlakozás reakciójába, csak izomerizációs, szubsztitúciós, dehidrogénezési folyamatok jellemzik.
Szubsztitúció diatomikus halogénmolekulákkalezt radikális mechanizmus által hajtják végre, és ennek a kémiai kölcsönhatásnak a megvalósításához meglehetősen szigorú feltételek szükségesek (ultraibolya sugárzás). A bután gyakorlati tulajdonságai közé tartozik az égés, amelyhez elegendő mennyiségű hő szabadul fel. Ezen túlmenően a telített szénhidrogén dehidrogénezése különösen érdekes a termelés szempontjából.
A bután dehidrogénezését egy csőreaktorban, külső melegítéssel rögzített katalizátoron hajtjuk végre. Ebben az esetben a butilén hozama megnő, és a gyártás automatizálása egyszerűbbé válik.
Ennek a folyamatnak a fő előnyei a következők:emelje ki a katalizátor minimális fogyasztását. A hiányosságok között meg kell jegyezni az ötvözött acélok jelentős felhasználását, a magas beruházásokat. Ezenkívül a bután katalitikus dehidratálása jelentős számú aggregátum alkalmazását vonja maga után, mivel ezek alacsony termelékenységgel rendelkeznek.
A termelés alacsony termelékenységgel rendelkezikmivel a reaktorok része a dehidrogénezésre összpontosít, a második rész pedig a regenerációra épül. Ezen felül ennek a technológiai láncnak a hátránya a munkahelyi alkalmazottak száma is. Emlékeztetni kell arra, hogy a reakció endotermikus, tehát a folyamat megemelt hőmérsékleten, inert anyag jelenlétében megy végbe.
De egy ilyen helyzetben fennáll a veszélybaleseteket. Ez akkor lehetséges, ha a berendezés tömítései sérültek. A reaktorba belépő levegő szénhidrogénekkel keveredve robbanásveszélyes keveréket képez. Ennek a helyzetnek a megelőzése érdekében a kémiai egyensúlyt jobbra tolják el úgy, hogy vízgőzt vezetnek a reakcióelegybe.
Például egy szerves kémia kurzus javasoljaez a feladat: írja be a bután dehidrogénezés reakciójának egyenletét. E feladat megoldásához elegendő emlékeztetni a telített szénhidrogének osztályába tartozó szénhidrogének alapvető kémiai tulajdonságaira. Elemezzük a butadién előállításának jellemzőit a bután dehidrogénezés egylépcsős eljárásával.
Батарея дегидрирования бутана включает в себя Több különálló reaktor, számuk a munkaciklustól, valamint a szakaszok térfogatától függ. Alapvetően öt-nyolc reaktor van az akkumulátorban.
A dehidrogénezés és a reverz regenerálás folyamata 5-9 perc, a gőzzel történő öblítés 5-20 percig tart.
A bután dehidrogénezése miattA folyamatosan mozgó rétegben a folyamat stabil. Ez elősegíti a termelés működési teljesítményének javítását, növeli a reaktor termelékenységét.
Az n-bután egyfokozatú dehidrogénezését alacsony nyomáson (0,72 MPa-ig), magasabb hőmérsékleten hajtjuk végre, mint az alumínium-króm-katalizátoron végzett előállításhoz használt hőmérsékleten.
Mivel a technológia regeneráló típusú reaktor alkalmazását foglalja magában, a vízgőz használata kizárt. A butadién mellett butének képződnek a keverékben, és ezeket visszajuttatják a reakcióelegybe.
Az egyik lépést az érintkezőgázban lévő butánok és a reaktor töltésében lévő számuk arányán kell kiszámítani.
A dehidrogénezés ezen módszerének előnyei között szerepelbután esetében megjegyezzük a gyártás egyszerűsített technológiai sémáját, az alapanyagok elfogyasztható mennyiségének csökkenését, valamint a folyamat villamosenergia-költségeinek csökkenését.
Ennek a technológiának a negatív paramétereia reagáló komponensek rövid érintkezési periódusai. A probléma megoldásához kifinomult automatizálás szükséges. Még az ilyen problémákat is figyelembe véve, a bután egyfokozatú dehidrogénezése kedvezőbb eljárás, mint a kétlépcsős termelés.
Amikor a butánt egy lépésben dehidrogénezzük, az alapanyagot 620 fok hőmérsékletre melegítjük. Az elegyet a reaktorba visszük, közvetlenül érintkezésbe kerül a katalizátorral.
Ha a reaktorokban ritka szintet akar létrehozni, alkalmazzavákuum kompresszorok. A kontaktgáz a reaktorból származik, hogy lehűtse, majd eljuttatja az elválasztáshoz. A dehidrogénezési ciklus befejezése után a betáplált anyagot a következő reaktorokba visszük át, és azokból a reaktorokból, ahol a kémiai eljárás már lezárult, a szénhidrogén gőzöket fújással távolítják el. A termékeket kiürítjük, és a reaktorokat ismét a bután hidrogénezéséhez használjuk.
A bután dehidrogénezésének fő reakciójaa normál szerkezet hidrogén és butének keverékének katalitikus előállítása. A fő folyamaton kívül sok olyan mellékhatás is lehet, amelyek jelentősen bonyolítják a folyamatláncot. A dehidrogénezés eredményeként nyert terméket értékes kémiai alapanyagnak tekintik. A termelés iránti kereslet a fő oka az új technológiai láncok keresésének a korlátozó sorozatú szénhidrogének alkénné történő átalakítására.
