Butan-dehydrogenering utförs under kokningeller ett rörligt lager av krom och aluminiumkatalysator. Processen utförs vid en temperatur i intervallet 550 till 575 grader. Bland reaktionens särdrag noterar vi kontinuiteten i den tekniska kedjan.
Butan-dehydrogenering utförs huvudsakligen ikontakta adiabatiska reaktorer. Reaktionen utförs i närvaro av vattenånga, vilket avsevärt reducerar partiellt tryck av de samverkande gasformiga substanserna. Kompensering i ytreaktionsapparaten för den endoterma termiska effekten utförs genom att tillföra rökgaser genom värmens yta.
Dehydrogenering av butan på det enklaste sättet involverar impregnering av aluminiumoxid med en lösning av kromanhydrid eller kaliumkromat.
Den resulterande katalysatorn bidrar till den snabba och högkvalitativa processen. Denna kemiska processaccelerator är prisvärd i prisintervallet.
Butandhydrogenering är en reaktion dären betydande förbrukning av katalysator antas. Dehydrogeneringsprodukterna från utgångsmaterialet faller in i den extraherande destillationsenheten, där den nödvändiga olefinfraktionen isoleras. Dehydrogenering av butan till butadien i en rörformig reaktor med ett externt värmealternativ möjliggör ett bra utbyte av produkten.
Reaktionens specificitet i dess relativasäkerhet, såväl som vid minimal användning av komplexa automatiska system och enheter. Bland fördelarna med denna teknik kan vi nämna strukturernas enkelhet och den låga förbrukningen av en billig katalysator.
Butandihydrogenering är reversibelprocessen, och det ökar blandningens volym. Enligt Le Chatelier-principen är det nödvändigt att sänka trycket i reaktionsblandningen för att förskjuta den kemiska jämvikten i en given process mot att erhålla reaktionsprodukterna.
Atmosfäriskt tryck vidtemperatur upp till 575 grader med användning av en blandad krom-aluminiumkatalysator. När acceleratorn för den kemiska processen avsätts på ytan av kolinnehållande ämnen, som bildas under förekomsten av sidoreaktioner med djup förstörelse av det initiala kolvätet, minskar dess aktivitet. För att återgå till sin ursprungliga aktivitet regenereras katalysatorn genom att blåsa den med luft, som blandas med rökgaser.
Efter dehydrogenering bildas butan icylindriska reaktorer omättade buten. Reaktorn har speciella gasfördelningsnät, cykloner är installerade som låter dig fånga katalysatordamm som transporteras bort av gasströmmen.
Dehydrogenering av butan till butener är basenför modernisering av industriella processer för produktion av omättade kolväten. Utöver denna interaktion används en liknande teknik för att få andra alternativ för paraffiner. Dehydrogenering av n-butan blev basen för produktion av isobutan, n-butylen, etylbensen.
Det finns några mellan tekniska processerskillnader, till exempel vid dehydrogenering av alla kolväten i ett antal paraffiner, används liknande katalysatorer. Analogin mellan produktionen av etylbensen och olefiner är inte bara i användning av en enda processaccelerator, utan också i användning av liknande utrustning.
Vad kännetecknas av butandhydrogenering?Formeln för katalysatorn som används för denna process är kromoxid (3). Det fälls ut på amfotär aluminiumoxid. För att öka stabiliteten och selektiviteten hos processacceleratorn imiteras den med kaliumoxid. Vid korrekt användning är den genomsnittliga varaktigheten för hela katalysatoroperationen ett år.
När den används observeras gradvis deposition av fasta föreningaroxider på blandningen. De måste brännas ut i tid med speciella kemiska processer.
Katalysatorförgiftning sker med vattenånga. Det är på denna blandning av katalysatorer som butan dehydreras. Reaktionsekvationen beaktas i skolan i en kurs i organisk kemi.
Om temperaturen stigeracceleration av den kemiska processen. Men samtidigt minskar processens selektivitet också, och ett kokslag lägger sig på katalysatorn. Dessutom erbjuds ofta följande uppgift i gymnasieskolan: skriv ekvationen för reaktion av butanddehydrogenering och förbränning av etan. Dessa processer innebär inga speciella svårigheter.
Skriv dehydrogeneringsreaktionsekvationen och dudu kommer att förstå att denna reaktion fortsätter i två ömsesidiga riktningar. Cirka 1000 liter butan i gasform per timme redovisas per liter reaktionsacceleratorvolym, butanddehydrogenering sker. Reaktionen av den omättade butenföreningen med väte är det omvända förfarandet för dehydrogenering av normal butan. Utbytet av butylen i den direkta reaktionen är i genomsnitt 50 procent. Cirka 100 kg butylen bildas från 100 kg av den initiala alkanen efter dehydrogenering om processen utförs vid atmosfärstryck och en temperatur av cirka 60 grader.
Låt oss överväga dehydrering av butan mer i detalj.Processekvationen baseras på användningen av råmaterial (gasblandning) som genereras under oljeraffinering. I det initiala steget renas butanfraktionen noggrant från pentenes och isobutener, vilket stör den normala förloppet för dehydrogeneringsreaktionen.
Hur dehydrogenerar butan?Ekvationen för denna process innebär flera steg. Efter rening sker dehydrogenering av de renade butenerna till butadien 1, 3. I koncentratet som innehåller fyra kolatomer erhållna vid katalytisk dehydrogenering av n-butan, buten-1, n-butan och butener-2 är närvarande.
Perfekt separering av blandningen räckerproblematisk. När man använder extraktion och fraktionerad destillation med ett lösningsmedel är det möjligt att utföra en liknande separering för att öka effektiviteten hos denna separering.
Vid utförande av fraktionerad destillation på apparater med hög separationsförmåga blir det möjligt att helt separera normal butan från buten-1 såväl som buten-2.
Ur ekonomisk synvinkel processendehydrogenering av butan till omättade kolväten anses vara en billig produktion. Denna teknik låter dig få motorbensin, liksom en enorm mängd kemiska produkter.
I princip utförs denna process endast ide områden där omättad alken behövs och butan har en låg kostnad. På grund av minskningen av kostnaderna och förbättringen av butan-dehydrogeneringsproceduren har användningsområdet för diolefiner och monolefiner utvidgats avsevärt.
Butan-dehydrogenering utförs iett eller två steg, det finns en återgång av oreagerade råmaterial till reaktorn. För första gången i Sovjetunionen dehydrerades butan i en katalysatorbädd.
Förutom polymerisationsprocessen har butanförbränningsreaktion. Etan, propan och andra representanter för mättade kolväten finns tillräckligt i naturgas, därför är det det som är råmaterialet för alla omvandlingar, inklusive förbränning.
I butan är kolatomerna i sp3-hybridtillståndet, så alla bindningar är enkla, enkla. En liknande struktur (tetraedrisk form) bestämmer de kemiska egenskaperna för butan.
Den kan inte gå in i anslutningsreaktionen, den kännetecknas endast av processerna med isomerisering, substitution, dehydrogenering.
Substitution med diatomiska halogenmolekylerutförs av en radikal mekanism, och för genomförandet av denna kemiska interaktion kräver ganska stränga förhållanden (ultraviolett strålning). Av alla butans egenskaper är det av praktisk betydelse förbränning, åtföljt av frisläppandet av en tillräcklig mängd värme. Dessutom är processen för dehydrogenering av ett mättat kolväte av särskilt intresse för produktion.
Butand-dehydrogeneringsproceduren utförs i en rörformig reaktor med extern uppvärmning på en fast katalysator. I detta fall ökas butylenutbytet och automatiseringen av produktionen förenklas.
Bland de viktigaste fördelarna med denna process ärmarkera den minsta katalysatorkonsumtionen. Bland bristerna noterar den betydande förbrukningen av legerade stål, höga investeringar. Dessutom involverar den katalytiska dehydratiseringen av butan användningen av ett betydande antal aggregat, eftersom de har en låg produktivitet.
Produktionen har låg produktivitet, såsom en del av reaktorerna är de orienterade mot dehydrogenering, och den andra delen av dem är baserad på regenerering. Dessutom anses antalet anställda i produktionen också vara en nackdel med denna tekniska kedja. Man måste komma ihåg att reaktionen är endoterm, så processen äger rum vid förhöjd temperatur i närvaro av en inert substans.
Men i en sådan situation finns det en risk förolyckor. Detta är möjligt om tätningarna i utrustningen går sönder. Luften som kommer in i reaktorn bildar en explosiv blandning när den blandas med kolväten. För att förhindra en sådan situation flyttas den kemiska jämvikten åt höger genom att vattenånga införs i reaktionsblandningen.
Till exempel erbjuder den organiska kemikursenen sådan uppgift: skriv ekvationen för reaktionen av butanhydrogenering. För att klara en sådan uppgift räcker det med att komma ihåg de grundläggande kemiska egenskaperna hos kolväten i mättad kolväteklass. Låt oss analysera särdragen hos butadienproduktionen genom en etan-butan-dehydrogeneringsprocess.
Butand dehydrogeneringsbatteriet innehållerflera separata reaktorer beror deras antal på arbetscykeln, liksom på sektionernas volym. I grund och botten innehåller batteriet från fem till åtta reaktorer.
Dehydrogenerings- och omvänd regenereringsprocessen tar 5-9 minuter, ångblåsningstiden tar 5 till 20 minuter.
På grund av att dehydrogenering av butanutförs i ett kontinuerligt rörligt skikt är processen stabil. Detta hjälper till att förbättra produktionsprestanda, ökar reaktorns produktivitet.
Processen med enstegs dehydrogenering av n-butan utförs vid lågt tryck (upp till 0,72 MPa), vid en temperatur högre än den som används för produktion utförd på en kromaluminiumoxidkatalysator.
Eftersom tekniken innebär användning av en reaktor av regenerativ typ är användningen av vattenånga utesluten. Förutom butadien bildas butener i blandningen; de införs igen i reaktionsblandningen.
Ett steg beräknas genom förhållandet mellan butaner i kontaktgasen och deras antal i reaktorladdningen.
Bland fördelarna med denna dehydrogeneringsmetodbutan, vi noterar ett förenklat tekniskt produktionsschema, en minskning av förbrukningen av råvaror, samt en minskning av förbrukningen av elektrisk energi för processen.
Negativa parametrar för denna teknikrepresenteras av korta perioder av kontakt mellan de reagerande komponenterna. Komplex automatisering krävs för att lösa detta problem. Även med dessa problem i åtanke är en-stegs butan-dehydrogenering en mer gynnsam process än tvåstegsproduktion.
Vid dehydrogenering av butan i ett steg upphettas råmaterialet till en temperatur av 620 grader. Blandningen skickas till reaktorn, den är i direkt kontakt med katalysatorn.
För att skapa sällsynthet i reaktorer,vakuumkompressorer. Kontaktgasen går från reaktorn för kylning, sedan skickas den för separation. Efter avslutad dehydrogeneringscykel överförs råmaterialet till nästa reaktorer, och från de där den kemiska processen redan har passerat avlägsnas kolväteångor genom blåsning. Produkter evakueras och reaktorerna används åter för butan-dehydrogenering.
Huvudreaktionen av butan-dehydrogeneringden normala strukturen är den katalytiska produktionen av en blandning av väte och butener. Förutom huvudprocessen kan det finnas många sidoprocesser som väsentligt komplicerar den tekniska kedjan. Produkten som erhålls till följd av dehydrogenering anses vara ett värdefullt kemiskt råmaterial. Det är efterfrågan på produktion som är huvudorsaken till sökandet efter nya tekniska kedjor för omvandling av begränsande kolväten till alkener.
