Butano dehidrinimas atliekamas verdantarba judantį chromo ir aliuminio katalizatoriaus sluoksnį. Procesas atliekamas nuo 550 iki 575 laipsnių temperatūros. Tarp reakcijos bruožų pažymime technologinės grandinės tęstinumą.
Butano dehidrinimas daugiausia atliekamaskontaktiniai adiabatiniai reaktoriai. Reakcija vykdoma esant vandens garams, o tai žymiai sumažina sąveikaujančių dujinių medžiagų dalinį slėgį. Endoterminis šiluminis efektas paviršiaus reakcijos aparate yra kompensuojamas tiekiant dūmų dujas per šilumos paviršių.
Butano dehidrinimas paprasčiausiu būdu apima aliuminio oksido impregnavimą chromo anhidrido arba kalio chromato tirpalu.
Gautas katalizatorius prisideda prie greito ir aukštos kokybės proceso eigos. Šis cheminio proceso greitintuvas yra prieinamas kainų intervale.
Butano dehidrinimas yra reakcija, kurios metumanoma, kad katalizatorius suvartojamas daug. Pradinės medžiagos dehidrogenavimo produktai patenka į ekstrahavimo distiliavimo įrenginį, kur išskiriama reikiama olefino frakcija. Butano dehidrogeninimas į butadieną vamzdiniame reaktoriuje, turinčiame išorinio kaitinimo variantą, gaunamas geras produkto išeiga.
Reakcijos specifika jos santykyjesauga, taip pat kuo mažiau naudojant sudėtingas automatines sistemas ir įrenginius. Tarp šios technologijos pranašumų galime paminėti konstrukcijų paprastumą, taip pat mažą nebrangaus katalizatoriaus sunaudojimą.
Дегидрирование бутана является обратимым procesas, ir padidėja mišinio tūris. Pagal Le Chatelier principą, norint perkelti cheminę pusiausvyrą tam tikrame procese link reakcijos produktų gavimo, būtina sumažinti slėgį reakcijos mišinyje.
Atmosferos slėgis esanttemperatūra iki 575 laipsnių, naudojant mišrų chromo-aliuminio katalizatorių. Kai cheminio proceso greitintuvas nusėda ant anglies turinčių medžiagų, kurios susidaro vykstant pirminio angliavandenilio gilaus sunaikinimo šoninėms reakcijoms, jo aktyvumas mažėja. Norėdami grįžti į pradinį aktyvumą, katalizatorius regeneruojamas pučiant jį oru, kuris maišomas su išmetamosiomis dujomis.
При дегидрировании бутана образуется в cilindriniai reaktoriai nesočiųjų butenų. Reaktoriuje yra specialios dujų paskirstymo tinkleliai, yra sumontuoti ciklonai, kurie leidžia sulaikyti katalizatoriaus dulkes, kurias nuneša dujų srautas.
Butano dehidrinimas iki butenų yra pagrindaspramoninių procesų, skirtų nesočiųjų angliavandenilių gavimui, modernizavimui. Be šios sąveikos, panaši technologija naudojama ir norint gauti kitus parafinų variantus. N-butano dehidrinimas tapo izobutano, n-butileno, etilbenzeno gavimo pagrindu.
Tarp technologinių procesų yra keletasskirtumai, pavyzdžiui, daugelio parafinų visų angliavandenilių dehidrinime, naudojami panašūs katalizatoriai. Etilbenzeno ir olefinų gamybos analogija yra ne tik naudojant vieną proceso greitintuvą, bet ir naudojant panašią įrangą.
Kas apibūdinamas butano dehidrogenavimu?Šiame procese naudojamo katalizatoriaus formulė yra chromo oksidas (3). Jis nusodinamas ant amfoterinio aliuminio oksido. Norėdami padidinti proceso greitintuvo stabilumą ir selektyvumą, jis imituojamas kalio oksidu. Teisingai naudojant, vidutinė viso katalizatoriaus veikimo trukmė yra vieneri metai.
Kai jis naudojamas, kietų junginių oksidai nusėda laipsniškai. Jie turi būti sudeginami laiku, naudojant specialius cheminius procesus.
Apsinuodijus katalizatoriumi, susidaro vandens garai. Būtent šiame katalizatorių mišinyje butanas dehidratuojamas. Reakcijos lygtis nagrinėjama mokykloje organinės chemijos kursuose.
Jei temperatūra pakylacheminio proceso pagreitis. Bet tuo pat metu sumažėja ir proceso selektyvumas, ir kokso sluoksnis nusėda ant katalizatoriaus. Be to, vidurinėje mokykloje dažnai siūloma ši užduotis: užrašykite butano dehidrogenavimo ir etano degimo reakcijų lygtis. Šie procesai nereiškia jokių ypatingų sunkumų.
Parašykite dehidrogenavimo reakcijos lygtį ir jūsjūs suprasite, kad ši reakcija vyksta dviem abipusėmis kryptimis. Viename reakcijos greitintuvo tūrio litre susidaro maždaug 1000 litrų dujinio butano per valandą, įvyksta butano dehidrogenavimas. Nesočiojo buteno junginio reakcija su vandeniliu yra atvirkštinis normalaus butano dehidrogenavimo procesas. Butileno išeiga tiesioginėje reakcijoje yra vidutiniškai 50 procentų. Iš dehidrogenavimo iš 100 kilogramų pradinio alkano susidaro apie 100 kilogramų butileno, jei procesas vyksta atmosferos slėgyje ir maždaug 60 laipsnių temperatūroje.
Leiskite mums išsamiau apsvarstyti butano dehidrogenavimą.Proceso lygtis pagrįsta žaliavų (dujų mišinio), gauto rafinuojant naftą, naudojimu. Pradiniame etape butano frakcija kruopščiai išvaloma iš pentenų ir izobutenų, kurie trukdo normaliai dehidrogenavimo reakcijai.
Kaip butano dehidrogenatas?Šio proceso lygtis apima kelis etapus. Po gryninimo išgryninti butenai dehidrogenuojami iki butadieno 1, 3. Koncentrate, kuriame yra keturi anglies atomai, gautas katalitinio de-hidrogeninimo metu n-butanas, butenas-1, n-butanas ir butenai-2.
Pakanka tobulai atskirti mišinįproblemiškas. Naudojant ekstrahavimą ir frakcinį distiliavimą tirpikliu, galima atlikti panašų atskyrimą, kad padidėtų šio atskyrimo efektyvumas.
Atliekant frakcinį distiliavimą su dideliu atskyrimu pasižyminčiuose aparatuose, galima visiškai atskirti įprastą butaną nuo buteno-1, taip pat nuo buteno-2.
С экономической точки зрения процесс butano dehidrinimas nesočiaisiais angliavandeniliais laikomas nebrangiu gaminimu. Ši technologija leidžia gauti variklinį benziną, taip pat didžiulę chemijos produktų įvairovę.
Iš esmės šis procesas vykdomas tik Portugalijojetose vietose, kur reikia nesočiojo alkeno, o butanas kainuoja mažai. Dėl mažesnių butano dehidrinimo išlaidų ir patobulinimų, diolefinų ir monolefinų naudojimo sritis labai išsiplėtė.
Butano dehidrinimo procedūra atliekamavienoje ar dviejose pakopose, reaktorius grąžina nesureagavusias žaliavas. Pirmą kartą Sovietų Sąjungoje butanas buvo dehidratuotas katalizatoriaus sluoksnyje.
Be polimerizacijos proceso, butanas turidegimo reakcija. Etanas, propanas ir kiti sočiųjų angliavandenilių atstovai yra pakankamai gamtinėse dujose, todėl ji yra žaliava visoms transformacijoms, įskaitant degimą.
Butane anglies atomai yra sp3 hibridinėje būsenoje, todėl visos jungtys yra vienos, paprastos. Panaši struktūra (tetraedrinė forma) lemia butano chemines savybes.
Ji nesugeba įsitraukti į stojimo reakciją, jai būdingi tik izomerizacijos, pakeitimo, dehidrogenavimo procesai.
Pakeitimas diatominėmis halogeno molekulėmisatliekamas radikaliu mechanizmu, o šiai cheminei sąveikai įgyvendinti reikalingos gana griežtos sąlygos (ultravioletinė spinduliuotė). Praktinės butano savybės yra jo degimas, kartu išsiskiriantis pakankamas šilumos kiekis. Be to, sočiųjų angliavandenilių dehidrogenavimo procesas yra ypač svarbus gaminant.
Butano dehidrogenavimo procedūra vykdoma vamzdiniame reaktoriuje, išoriškai kaitinant fiksuotu katalizatoriumi. Tokiu atveju padidinamas butileno išeiga, supaprastinamas gamybos automatizavimas.
Среди основных преимуществ такого процесса можно pabrėžkite mažiausią katalizatoriaus sunaudojimą. Tarp trūkumų atkreipkite dėmesį į didelį legiruotojo plieno suvartojimą, dideles investicijas. Be to, katalitinis butano dehidratavimas susijęs su nemažo skaičiaus užpildų naudojimu, nes jų našumas yra mažas.
Производство имеет низкую производительность, так kadangi dalis reaktorių yra orientuoti į dehidrogenavimą, o antroji dalis remiasi regeneracija. Be to, šios technologinės grandinės trūkumas yra ir darbuotojų skaičius darbo vietoje. Reikia atsiminti, kad reakcija yra endoterminė, todėl procesas vyksta padidintoje temperatūroje, esant inertinei medžiagai.
Tačiau tokioje situacijoje yra rizikaavarijos. Tai įmanoma, jei pažeisti įrangos sandarikliai. Oras, patenkantis į reaktorių, sumaišytas su angliavandeniliais, sudaro sprogstamąjį mišinį. Siekiant užkirsti kelią šiai situacijai, cheminė pusiausvyra pasislenka į dešinę, į reakcijos mišinį įleidžiant vandens garus.
Pavyzdžiui, siūlo organinės chemijos kursasši užduotis: parašykite butano dehidrogenavimo reakcijos lygtį. Norint susidoroti su šia užduotimi, pakanka prisiminti pagrindines sočiųjų angliavandenilių klasės angliavandenilių chemines savybes. Išanalizuokime butadieno gamybos ypatybes vienpakopiu butano dehidrogenavimo procesu.
Butano dehidrinimo akumuliatorius apimakeli atskiri reaktoriai, jų skaičius priklauso nuo darbo ciklo, taip pat nuo sekcijų tūrio. Iš esmės baterijoje yra nuo penkių iki aštuonių reaktorių.
Dehidrogenavimo ir atvirkštinio regeneravimo procesas trunka 5–9 minutes, o prapūtimas garais užtrunka nuo 5 iki 20 minučių.
Dėl to, kad butano dehidrinimasatliekamas nuolat judančiu sluoksniu, procesas yra stabilus. Tai padeda pagerinti gamybos eksploatacines savybes, padidina reaktoriaus našumą.
Vienpakopis n-butano dehidrogenavimo procesas atliekamas esant žemam slėgiui (iki 0,72 MPa), aukštesnėje temperatūroje nei ta, kuri naudojama gaminant aliuminio-chromo katalizatorių.
Kadangi ši technologija apima regeneracinio tipo reaktorių naudojimą, vandens garų naudoti negalima. Be butadieno, mišinyje susidaro butenai, kurie vėl patenka į reakcijos mišinį.
Vienas etapas apskaičiuojamas pagal butanų kontaktinėse dujose santykį su jų skaičiumi reaktoriaus įkrovoje.
Tarp šio dehidrogenavimo būdo pranašumųbutano, pažymime supaprastintą gamybos technologinę schemą, sunaudojamų žaliavų kiekio sumažėjimą, taip pat elektros energijos sąnaudų proceso vykdymui sumažėjimą.
Neigiami šios technologijos parametraipavaizduoti trumpais reaguojančių komponentų kontaktiniais laikotarpiais Šiai problemai ištaisyti reikalinga sudėtinga automatizacija. Net atsižvelgiant į tokias problemas, butano dehidratavimas viename etape yra palankesnis procesas nei dviejų pakopų gamyba.
Butanas dehidrinamas viename etape, pašaras pašildomas iki 620 laipsnių temperatūros. Mišinys siunčiamas į reaktorių, jis tiesiogiai liečiasi su katalizatoriumi.
Jei norite sukurti retai atsirandančius reaktorius, pritaikykitevakuuminiai kompresoriai. Kontaktinės dujos ateina iš reaktoriaus aušinimui, tada jos siunčiamos į atskyrimą. Užbaigus dehidrogenavimo ciklą, pašarai perkeliami į šiuos reaktorius, o iš tų, kuriuose cheminis procesas jau buvo praėjęs, angliavandenilių garai pašalinami pučiant. Produktai evakuojami, o reaktoriai vėl naudojami butanui dehidruoti.
Pagrindinė butano dehidrogenavimo reakcijanormali struktūra yra katalitinis vandenilio ir butenų mišinio paruošimas. Be pagrindinio proceso, gali būti daug šalutinių poveikių, kurie žymiai apsunkina proceso grandinę. Produktas, gautas dehidrinant, laikomas vertinga chemine žaliava. Būtent produkcijos poreikis yra pagrindinė priežastis ieškant naujų technologinių grandinių, leidžiančių ribotinių serijų angliavandenilius paversti alkenais.
