Butāna dehidrogenēšanu veic vārotvai kustīgs hroma un alumīnija katalizatora slānis. Procesu veic temperatūrā diapazonā no 550 līdz 575 grādiem. Starp reakcijas iezīmēm mēs atzīmējam tehnoloģiskās ķēdes nepārtrauktību.
Butāna dehidrogenēšanu galvenokārt veickontaktadiabātiskie reaktori. Reakcija tiek veikta ūdens tvaiku klātbūtnē, kas ievērojami samazina mijiedarbīgo gāzveida vielu daļēju spiedienu. Endotermiskā termiskā efekta kompensācija virsmas reakcijas aparātā tiek veikta, piegādājot dūmgāzes caur siltuma virsmu.
Butāna dehidrogenēšana vienkāršā veidā ietver alumīnija oksīda piesūcināšanu ar hroma anhidrīda vai kālija hromāta šķīdumu.
Iegūtais katalizators veicina ātru un kvalitatīvu procesa gaitu. Šis ķīmiskā procesa paātrinātājs cenu diapazonā ir pieejams.
Butāna dehidrogenēšana ir reakcija, kurātiek pieņemts ievērojams katalizatora patēriņš. Izejmateriāla dehidrogenēšanas produkti nonāk ekstrahēšanas destilācijas blokā, kur tiek izolēta nepieciešamā olefīna frakcija. Butāna dehidrogenēšana par butadiēnu cauruļveida reaktorā ar ārēju sildīšanas iespēju nodrošina labu produkta iznākumu.
Reakcijas specifika tās relatīvajādrošība, kā arī minimāla sarežģītu automātisko sistēmu un ierīču izmantošana. Starp šīs tehnoloģijas priekšrocībām mēs varam minēt konstrukciju vienkāršību, kā arī zemu lēta katalizatora patēriņu.
Butāna dehidrogenēšana ir atgriezeniskaprocess, un palielinās maisījuma tilpums. Saskaņā ar Le Chatelier principu, lai novirzītu ķīmisko līdzsvaru noteiktā procesā uz reakcijas produktu iegūšanu, ir nepieciešams pazemināt spiedienu reakcijas maisījumā.
Atmosfēras spiediens pietemperatūra līdz 575 grādiem, izmantojot jauktu hroma-alumīnija katalizatoru. Tā kā ķīmiskā procesa paātrinātājs nogulsnējas oglekli saturošu vielu virsmā, kas veidojas sākotnējā ogļūdeņraža dziļas iznīcināšanas sānu reakciju laikā, tā aktivitāte samazinās. Lai atgrieztos pie sākotnējās darbības, katalizators tiek reģenerēts, to izpūšot ar gaisu, kas sajaukts ar dūmgāzēm.
Pēc dehidrogenēšanas butānā veidojas butānscilindriskie reaktori nepiesātināts butēns. Reaktoram ir īpašas gāzes sadales restes, ir uzstādīti cikloni, kas ļauj notvert katalizatora putekļus, kurus aizvada gāzes plūsma.
Par pamatu ir butāna dehidrogenēšana par butēniemrūpniecisko procesu modernizēšanai nepiesātinātu ogļūdeņražu ieguvei. Papildus šai mijiedarbībai tiek izmantota līdzīga tehnoloģija, lai iegūtu citas iespējas parafīniem. N-butāna dehidrogenēšana kļuva par pamatu izobutāna, n-butilēna, etilbenzola iegūšanai.
Starp tehnoloģiskajiem procesiem ir dažiatšķirības, piemēram, visu parafīnu visu ogļūdeņražu dehidrogenēšanā, tiek izmantoti līdzīgi katalizatori. Antils starp etilbenzola un olefīnu ražošanu ir ne tikai viena procesa paātrinātāja, bet arī līdzīgu iekārtu lietojumā.
Ko raksturo butāna dehidrogenēšana?Šajā procesā izmantotā katalizatora formula ir hroma oksīds (3). Tas tiek izgulsnēts uz amfotēriskā alumīnija oksīda. Lai palielinātu procesa paātrinātāja stabilitāti un selektivitāti, tas tiek imitēts ar kālija oksīdu. Pareizi lietojot, pilna katalizatora darbības vidējais ilgums ir viens gads.
Kad tas tiek izmantots, tiek novērota pakāpeniska cieto savienojumu oksīdu nogulsnēšanās uz maisījuma. Tie ir savlaicīgi jāsadedzina, izmantojot īpašus ķīmiskos procesus.
Saindēšanās ar katalizatoru notiek ar ūdens tvaikiem. Tieši uz šo katalizatoru maisījumu butāns tiek dehidrogenēts. Reakcijas vienādojums tiek apskatīts skolā organiskās ķīmijas kursā.
Ja temperatūra paaugstināsķīmiskā procesa paātrināšana. Bet tajā pašā laikā procesa selektivitāte samazinās, un koksa slānis nosēžas uz katalizatora. Turklāt vidusskolā bieži tiek piedāvāts šāds uzdevums: uzrakstiet butāna dehidrogenēšanas un etāna sadegšanas reakcijas vienādojumu. Šie procesi nerada īpašas grūtības.
Uzrakstiet dehidrogenēšanas reakcijas vienādojumu, un jūsjūs sapratīsit, ka šī reakcija norit divos abpusējos virzienos. Vienā reakcijas paātrinātāja tilpuma litrā tiek saražoti apmēram 1000 litri butāna gāzveida formā stundā, notiek butāna dehidrogenēšana. Nepiesātināta butēna savienojuma reakcija ar ūdeņradi ir apgriezts normāla butāna dehidrogenēšanas process. Butilēna iznākums tiešajā reakcijā ir vidēji 50 procenti. Apmēram 100 kilogrami butilēna veidojas no 100 kilogramiem sākotnējā alkāna pēc dehidrogenēšanas, ja procesu veic atmosfēras spiedienā un aptuveni 60 grādu temperatūrā.
Ļaujiet mums sīkāk apsvērt butāna dehidrogenēšanu.Procesa vienādojums ir balstīts uz izejvielu (gāzes maisījuma) izmantošanu, kas iegūta naftas rafinēšanas laikā. Sākotnējā posmā butāna frakcija tiek rūpīgi attīrīta no pentenēniem un izobutēniem, kas traucē normālu dehidrogenēšanas reakcijas gaitu.
Kā butāns atūdeņojas?Šī procesa vienādojums ietver vairākus soļus. Pēc attīrīšanas attīrītos butēnus dehidrogenizē līdz butadiēnam 1, 3. Koncentrātā, kas satur četrus oglekļa atomus, kas iegūti n-butāna, butēna-1, n-butāna un butēnu-2 katalītiskās dehidrogenēšanas gadījumā.
Pietiek ar perfektu maisījuma atdalīšanuproblemātiska. Izmantojot ekstrakciju un frakcionētu destilāciju ar šķīdinātāju, ir iespējams veikt līdzīgu atdalīšanu, lai palielinātu šīs atdalīšanas efektivitāti.
Veicot frakcionētu destilāciju aparātos ar lielu atdalīšanas spēju, kļūst iespējams pilnībā atdalīt parasto butānu no butēna-1, kā arī butēna-2.
No ekonomiskā viedokļa processbutāna dehidrogenēšanu par nepiesātinātiem ogļūdeņražiem uzskata par lētu ražošanu. Šī tehnoloģija ļauj jums iegūt benzīnu, kā arī milzīgu ķīmisko produktu klāstu.
Būtībā šo procesu veic tikai 2006. Gadātās vietas, kur nepieciešams nepiesātināts alkēns, un butānam ir zemas izmaksas. Sakarā ar izmaksu samazināšanu un butāna dehidrogenēšanas procedūras uzlabošanu, diolefīnu un monolefīnu lietojums ir ievērojami paplašinājies.
Butāna dehidrogenēšana tiek veiktavienā vai divās pakāpēs, reaģētājā tiek atgrieztas nesaistītas izejvielas. Pirmoreiz Padomju Savienībā butāns tika dehidrogenēts katalizatora gultā.
Papildus polimerizācijas procesam butānam irdegšanas reakcija. Etāns, propāns un citi piesātināto ogļūdeņražu pārstāvji ir pietiekami ietverti dabas gāzē, tāpēc tas ir izejmateriāls visām pārvērtībām, ieskaitot sadedzināšanu.
Butānā oglekļa atomi ir sp3 hibrīda stāvoklī, tāpēc visas saites ir vienkāršas un vienkāršas. Līdzīga struktūra (tetraedriskā forma) nosaka butāna ķīmiskās īpašības.
Tas nespēj iesaistīties pievienošanās reakcijā, to raksturo tikai izomerizācijas, aizstāšanas, dehidrogenēšanas procesi.
Aizvietošana ar diatomiskām halogēna molekulāmko veic radikāls mehānisms, un šīs ķīmiskās mijiedarbības īstenošanai nepieciešami diezgan stingri apstākļi (ultravioletais starojums). No butāna praktiskajām īpašībām uzskatāma tā sadedzināšana, kas saistīta ar pietiekama daudzuma siltuma izdalīšanos. Turklāt ražošanā īpaša uzmanība tiek pievērsta piesātināta ogļūdeņraža dehidrogenēšanas procesam.
Butāna dehidrogenēšanas procedūru veic cauruļveida reaktorā ar ārēju sildīšanu uz fiksēta katalizatora. Šajā gadījumā butilēna raža tiek palielināta, un ražošanas automatizācija ir vienkāršota.
Starp galvenajām šī procesa priekšrocībām ir:izceliet minimālo katalizatora patēriņu. Starp trūkumiem jāatzīmē lielais leģēto tēraudu patēriņš, lielās investīcijas. Turklāt butāna katalītiskā dehidratācija nozīmē ievērojama skaita minerālu izmantošanu, jo tiem ir zema produktivitāte.
Tāpēc produkcijai ir zema produktivitātekā daļa no reaktoriem ir vērsta uz dehidrogenēšanu, bet otrā daļa ir balstīta uz reģenerāciju. Turklāt šīs tehnoloģiskās ķēdes trūkums ir arī darbinieku skaits darba vietā. Jāatceras, ka reakcija ir endotermiska, tāpēc process notiek paaugstinātā temperatūrā inertas vielas klātbūtnē.
Bet šādā situācijā pastāv risksnelaimes gadījumi. Tas ir iespējams, ja aprīkojuma blīves ir salauztas. Gaiss, kas nonāk reaktorā, sajaucoties ar ogļūdeņražiem, veido sprādzienbīstamu maisījumu. Lai novērstu šo situāciju, ķīmiskais līdzsvars tiek pārvietots pa labi, ievadot ūdens tvaikus reakcijas maisījumā.
Piemēram, ierosina kursu organiskajā ķīmijāšis uzdevums: uzrakstiet butāna dehidrogenēšanas reakcijas vienādojumu. Lai tiktu galā ar šo uzdevumu, pietiek atgādināt piesātināto ogļūdeņražu klases ogļūdeņražu pamata ķīmiskās īpašības. Izanalizēsim butadiēna ražošanas iezīmes, izmantojot vienpakāpes butāna dehidrogenēšanas procesu.
Butāna dehidrogenēšanas akumulatorā ietilpstvairāki atsevišķi reaktori, to skaits ir atkarīgs no darba cikla, kā arī no sekciju tilpuma. Pamatā akumulatorā ir iekļauti pieci līdz astoņi reaktori.
Dehidrogenēšanas un apgrieztās reģenerācijas process ir 5–9 minūtes, un tas ilgst no 5 līdz 20 minūtēm līdz tvaika attīrīšanai.
Sakarā ar to, ka butāna dehidrogenēšanaveicot nepārtraukti kustīgā slānī, process ir stabils. Tas palīdz uzlabot ražošanas darbības rādītājus, palielina reaktora produktivitāti.
N-butāna vienpakāpes dehidrogenēšanas procesu veic zemā spiedienā (līdz 0,72 MPa) temperatūrā, kas ir augstāka nekā tā, ko izmanto ražošanā, ko veic ar alumīnija-hroma katalizatoru.
Tā kā šī tehnoloģija ietver reģeneratīva tipa reaktora izmantošanu, ūdens tvaiku izmantošana ir izslēgta. Papildus butadiēnam maisījumā veidojas butēni, un tos atkārtoti ievada reakcijas maisījumā.
Vienu pakāpi aprēķina, izmantojot butānus kontakta gāzē attiecībā pret to skaitu reaktora lādiņā.
Starp šīs dehidrogenēšanas metodes priekšrocībāmbutāna, mēs atzīmējam vienkāršotu ražošanas tehnoloģisko shēmu, izejvielu patērējamā daudzuma samazināšanos, kā arī procesa elektroenerģijas izmaksu samazināšanos.
Šīs tehnoloģijas negatīvie parametriko attēlo īsi reaģējošo komponentu saskares periodi. Lai labotu šo problēmu, nepieciešama sarežģīta automatizācija. Pat ņemot vērā šādas problēmas, butāna vienpakāpes dehidrogenēšana ir labvēlīgāks process nekā divpakāpju ražošana.
Kad butāns vienā posmā tiek dehidrogenēts, izejvielas silda līdz 620 grādu temperatūrai. Maisījumu nosūta uz reaktoru, tas ir tiešā saskarē ar katalizatoru.
Lai radītu reakcijas reakcijas, izmantojietvakuuma kompresori. Kontakta gāze nāk no reaktora dzesēšanai, pēc tam to nosūta uz atdalīšanu. Pēc dehidrogenēšanas cikla pabeigšanas barību pārnes uz šādiem reaktoriem, un no tiem, kur ķīmiskais process jau ir beidzies, ogļūdeņražu tvaikus noņem, izpūšot. Izstrādājumi tiek evakuēti, un reaktorus atkal izmanto butāna dehidrogenēšanai.
Galvenā butāna dehidrogenēšanas reakcijanormāla struktūra ir ūdeņraža un butēnu maisījuma katalītiska sagatavošana. Papildus galvenajam procesam var būt daudz blakusparādību, kas ievērojami sarežģī procesa ķēdi. Produkts, kas iegūts dehidrogenēšanas rezultātā, tiek uzskatīts par vērtīgu ķīmisku izejvielu. Tieši ražošanas pieprasījums ir galvenais iemesls jaunu tehnoloģisko ķēžu meklēšanai ierobežojošo sēriju ogļūdeņražu pārvēršanai alkānos.
