Odwodornienie butanu odbywa się we wrzeniulub ruchomą warstwę chromu i katalizatora aluminiowego. Proces prowadzi się w temperaturze w zakresie od 550 do 575 stopni. Wśród cech reakcji zauważamy ciągłość łańcucha technologicznego.
Odwodornienie butanu odbywa się głównie wskontaktować się z reaktorami adiabatycznymi. Reakcja jest przeprowadzana w obecności pary wodnej, co znacznie zmniejsza ciśnienie cząstkowe oddziałujących substancji gazowych. Kompensacja w powierzchniowym aparacie reakcji endotermicznego efektu termicznego odbywa się poprzez doprowadzenie spalin przez powierzchnię ciepła.
Odwodornienie butanu w najprostszy sposób polega na impregnacji tlenku glinu roztworem bezwodnika chromowego lub chromianu potasu.
Powstały katalizator przyczynia się do szybkiego i wysokiej jakości przebiegu procesu. Ten akcelerator procesów chemicznych jest niedrogi w przedziale cenowym.
Odwodornienie butanu jest reakcją, w którejzakłada się znaczne zużycie katalizatora. Produkty odwodornienia materiału wyjściowego wpadają do ekstrakcyjnej jednostki destylacyjnej, gdzie izolowana jest niezbędna frakcja olefinowa. Odwodornienie butanu do butadienu w reaktorze rurowym z opcją zewnętrznego ogrzewania umożliwia dobrą wydajność produktu.
Specyfika reakcji w jej krewnymbezpieczeństwo, a także minimalne wykorzystanie złożonych automatycznych systemów i urządzeń. Wśród zalet tej technologii można wymienić prostotę konstrukcji, a także niskie zużycie niedrogiego katalizatora.
Odwodornienie butanu jest odwracalneproces i następuje wzrost objętości mieszaniny. Zgodnie z zasadą Le Chateliera, aby przesunąć równowagę chemiczną w danym procesie w kierunku otrzymania produktów reakcji, konieczne jest obniżenie ciśnienia w mieszaninie reakcyjnej.
Ciśnienie atmosferyczne przytemperatura do 575 stopni, przy użyciu mieszanego katalizatora chromowo-aluminiowego. Ponieważ akcelerator procesu chemicznego osadza się na powierzchni substancji zawierających węgiel, które powstają podczas reakcji ubocznych głębokiego zniszczenia początkowego węglowodoru, jego aktywność maleje. Aby powrócić do pierwotnej aktywności, katalizator regeneruje się przez przedmuchanie go powietrzem, które miesza się z gazami spalinowymi.
Po odwodornieniu powstaje butanreaktory cylindryczne nienasycony buten. Reaktor ma specjalne kratki dystrybucji gazu, zainstalowane są cyklony, które umożliwiają wychwytywanie pyłu katalizatora odprowadzanego przez strumień gazu.
Podstawą jest odwodornienie butanu do butenówdo modernizacji procesów przemysłowych do produkcji nienasyconych węglowodorów. Oprócz tej interakcji stosuje się podobną technologię, aby uzyskać inne opcje parafin. Odwodornienie n-butanu stało się podstawą do produkcji izobutanu, n-butylenu, etylobenzenu.
Istnieje kilka procesów technologicznychróżnice, na przykład w odwodornianiu wszystkich węglowodorów wielu parafin, stosuje się podobne katalizatory. Analogia między produkcją etylobenzenu i olefin polega nie tylko na zastosowaniu jednego akceleratora procesu, ale także na zastosowaniu podobnego sprzętu.
Co charakteryzuje odwodornienie butanu?Wzorem katalizatora stosowanym w tym procesie jest tlenek chromu (3). Wytrąca się na amfoterycznym tlenku glinu. Aby zwiększyć stabilność i selektywność przyspieszacza procesu, imituje się go tlenkiem potasu. Przy prawidłowym stosowaniu średni czas pełnego działania katalizatora wynosi jeden rok.
Podczas jego stosowania obserwuje się stopniowe osadzanie tlenków związków stałych na mieszaninie. Muszą być spalone w odpowiednim czasie za pomocą specjalnych procesów chemicznych.
Zatrucie katalizatorem występuje z parą wodną. Na tej mieszaninie katalizatorów butan jest odwodorniony. Równanie reakcji rozważane jest w szkole na kursie chemii organicznej.
Jeśli temperatura wzrośnieprzyspieszenie procesu chemicznego. Ale jednocześnie zmniejsza się selektywność procesu, a warstwa katalizatora osiada na katalizatorze. Ponadto w szkole średniej często wykonuje się następujące zadanie: napisz równanie reakcji odwodornienia butanu i spalania etanu. Procesy te nie wiążą się z żadnymi szczególnymi trudnościami.
Napisz równanie reakcji odwodornienia, a tyzrozumiecie, że ta reakcja przebiega w dwóch wzajemnych kierunkach. Wytwarza się około 1000 litrów butanu w postaci gazowej na godzinę na litr objętości przyspieszacza reakcji, następuje odwodornienie butanu. Reakcja nienasyconego związku butenu z wodorem jest odwrotnym procesem odwodornienia normalnego butanu. Wydajność butylenu w bezpośredniej reakcji wynosi średnio 50 procent. Około 100 kilogramów butylenu powstaje ze 100 kilogramów początkowego alkanu po odwodornieniu, jeśli proces prowadzi się pod ciśnieniem atmosferycznym i w temperaturze około 60 stopni.
Rozważmy bardziej szczegółowo odwodornienie butanu.Równanie procesu opiera się na wykorzystaniu surowca (mieszaniny gazów) wytwarzanego podczas rafinacji ropy naftowej. Na początkowym etapie frakcja butanowa jest dokładnie oczyszczana z pentenów i izobutenów, które zakłócają normalny przebieg reakcji odwodornienia.
Jak odwadnia się butan?Równanie tego procesu obejmuje kilka etapów. Po oczyszczeniu oczyszczone buteny odwodornia się do butadienu 1, 3. W koncentracie zawierającym cztery atomy węgla uzyskane w przypadku katalitycznego odwodornienia n-butanu, butenu-1, n-butanu i butenów-2 są obecne.
Wystarczy idealne rozdzielenie mieszaninyproblematyczne. Stosując ekstrakcję i destylację frakcyjną rozpuszczalnikiem, można przeprowadzić podobny rozdział, aby zwiększyć wydajność tego rozdziału.
Podczas destylacji frakcyjnej na aparatach o wysokiej zdolności separacji staje się możliwe całkowite oddzielenie normalnego butanu od butenu-1, a także butenu-2.
Z ekonomicznego punktu widzenia procesodwodornienie butanu do nienasyconych węglowodorów jest uważane za niedrogą produkcję. Ta technologia pozwala uzyskać benzynę silnikową, a także ogromną różnorodność produktów chemicznych.
Zasadniczo proces ten odbywa się tylko wte obszary, w których potrzebny jest nienasycony alken, a butan ma niski koszt. Ze względu na zmniejszenie kosztów i poprawę procedury odwodornienia butanu zakres stosowania diolefin i monolefin znacznie się rozszerzył.
Procedura odwodornienia butanu przeprowadzana jest wjeden lub dwa etapy, następuje powrót nieprzereagowanych surowców do reaktora. Po raz pierwszy w Związku Radzieckim butan odwodorniono w złożu katalizatora.
Oprócz procesu polimeryzacji ma również butanreakcja spalania. Etan, propan i inni przedstawiciele nasyconych węglowodorów są wystarczająco zawarte w gazie ziemnym, dlatego jest to surowiec do wszystkich przemian, w tym spalania.
W butanie atomy węgla są w stanie hybrydowym sp3, więc wszystkie wiązania są pojedyncze, proste. Podobna struktura (forma czworościenna) określa właściwości chemiczne butanu.
Nie jest w stanie wejść w reakcję akcesyjną, charakteryzuje się jedynie procesami izomeryzacji, podstawienia, odwodornienia.
Podstawienie okrzemkowymi cząsteczkami halogenowymiprzeprowadzone przez radykalny mechanizm, a do realizacji tej interakcji chemicznej wymaga dość rygorystycznych warunków (promieniowanie ultrafioletowe). Praktycznymi właściwościami butanu jest jego spalanie, któremu towarzyszy wydzielanie wystarczającej ilości ciepła. Ponadto proces odwodornienia nasyconego węglowodoru jest szczególnie interesujący w produkcji.
Procedurę odwodornienia butanu przeprowadza się w reaktorze rurowym z zewnętrznym ogrzewaniem na stałym katalizatorze. W tym przypadku wydajność butylenu jest zwiększona, a automatyzacja produkcji jest uproszczona.
Wśród głównych zalet tego procesu sązaznacz minimalne zużycie katalizatora. Wśród niedociągnięć zauważono znaczne zużycie stali stopowych, wysokie inwestycje. Ponadto katalityczne odwodnienie butanu wymaga użycia znacznej liczby agregatów, ponieważ mają one niską wydajność.
Produkcja ma niską wydajność, więcponieważ część reaktorów koncentruje się na odwodornieniu, a druga część opiera się na regeneracji. Ponadto wadą tego łańcucha technologicznego jest także liczba pracowników w miejscu pracy. Należy pamiętać, że reakcja jest endotermiczna, więc proces przebiega w podwyższonej temperaturze, w obecności substancji obojętnej.
Ale w takiej sytuacji istnieje ryzykowypadki. Jest to możliwe, jeśli plomby w urządzeniu są zerwane. Powietrze wchodzące do reaktora po zmieszaniu z węglowodorami tworzy mieszaninę wybuchową. Aby zapobiec tej sytuacji, równowaga chemiczna zostaje przesunięta w prawo poprzez wprowadzenie pary wodnej do mieszaniny reakcyjnej.
Na przykład sugeruje kurs chemii organicznejto zadanie: napisz równanie reakcji odwodornienia butanu. Aby poradzić sobie z tym zadaniem, wystarczy przypomnieć podstawowe właściwości chemiczne węglowodorów z klasy węglowodorów nasyconych. Przeanalizujmy cechy wytwarzania butadienu w jednoetapowym procesie odwodornienia butanu.
Bateria do odwodornienia butanu obejmujekilka oddzielnych reaktorów, ich liczba zależy od cyklu pracy, a także od objętości sekcji. Zasadniczo w akumulatorze znajduje się od pięciu do ośmiu reaktorów.
Proces odwodornienia i odwrotnej regeneracji trwa 5–9 minut; trwa od 5 do 20 minut do etapu płukania parą.
Ze względu na to, że odwodornienie butanuprzeprowadzany w ciągle poruszającej się warstwie proces jest stabilny. Pomaga to poprawić wydajność operacyjną produkcji, zwiększa wydajność reaktora.
Proces jednoetapowego odwodornienia n-butanu przeprowadza się pod niskim ciśnieniem (do 0,72 MPa), w temperaturze wyższej niż temperatura stosowana do produkcji prowadzonej na katalizatorze glinowo-chromowym.
Ponieważ technologia obejmuje zastosowanie reaktora typu regeneracyjnego, zastosowanie pary wodnej jest wykluczone. Oprócz butadienu w mieszaninie tworzą się buteny i są ponownie wprowadzane do mieszaniny reakcyjnej.
Jeden etap oblicza się na podstawie stosunku butanów w gazie kontaktowym do ich liczby we wsadzie reaktora.
Wśród zalet tej metody odwodornieniabutanu odnotowujemy uproszczony schemat technologiczny produkcji, zmniejszenie ilości materiałów eksploatacyjnych, a także spadek kosztów energii elektrycznej w procesie.
Negatywne parametry tej technologiireprezentowane przez krótkie okresy kontaktu reagujących składników. Rozwiązanie tego problemu wymaga zaawansowanej automatyzacji. Nawet biorąc pod uwagę takie problemy, jednoetapowe odwodornienie butanu jest procesem bardziej korzystnym niż dwuetapowa produkcja.
Gdy butan jest odwodorniany w jednym etapie, surowiec ogrzewa się do temperatury 620 stopni. Mieszanina jest wysyłana do reaktora, jest w bezpośrednim kontakcie z katalizatorem.
Zastosuj, aby stworzyć rozrzedzenie w reaktorachsprężarki próżniowe. Gaz kontaktowy pochodzi z reaktora do chłodzenia, a następnie jest przesyłany do separacji. Po zakończeniu cyklu odwodornienia surowiec jest przenoszony do następujących reaktorów, a pary węglowodorów są usuwane z tych, w których proces chemiczny już minął. Produkty ewakuowano, a reaktory ponownie zastosowano do odwodornienia butanu.
Główna reakcja odwodornienia butanunormalna struktura to katalityczny preparat mieszaniny wodoru i butenów. Oprócz głównego procesu może występować wiele skutków ubocznych, które znacznie komplikują łańcuch procesu. Produkt powstały w wyniku odwodornienia uważany jest za cenny surowiec chemiczny. Zapotrzebowanie na produkcję jest głównym powodem poszukiwania nowych łańcuchów technologicznych do konwersji węglowodorów z szeregu ograniczającego na alkeny.
