С какой целью в процессе пиролиза нефтепродуктов проводят резкое снижение температуры газов на выходе из реактора ( “закалку” )? Обосновать ответ. В каких ещё случаях применяется данный приём? — КиберПедия 

Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...

Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...

С какой целью в процессе пиролиза нефтепродуктов проводят резкое снижение температуры газов на выходе из реактора ( “закалку” )? Обосновать ответ. В каких ещё случаях применяется данный приём?

2017-12-09 224
С какой целью в процессе пиролиза нефтепродуктов проводят резкое снижение температуры газов на выходе из реактора ( “закалку” )? Обосновать ответ. В каких ещё случаях применяется данный приём? 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

Ответ: Пиролиз – высокотемпературный крекинг. Подвергают фракции прямой перегонки нефти, состоящие из алканов, цикланов и аренов, природные и попутные нефтяные газы, содержащие алканы с целью получения низкомолекулярных алкенов и алканов. Температуры пиролиза 700-850 °С. Наиболее значительную часть химических превращений составляет термический распад углеводородов. Одновременно также идут реакции полимеризации, конденсации, гидрирования, алкилирования. Продуктами пиролиза являются газообразные, жидкие и твердые вещества. Газ пиролиза содержит алкены, алканы, бутадиен и водород. Жидкие продукты – смола пиролиза, главным образом арены и алкены. Твердый продукт – кокс – продукт глубокой дегидроконденсации аренов, а также углерод. Высокие температуры процесса необходимы для увеличения выхода газа и кокса и снижения количества жидких продуктов. Для сохранения целевых продуктов пиролиза от дальнейших превращений проводят закалку (резкое охлаждение) продуктов ~ до 300°С.

5. В гетерогенной системе «Газ – Твердое» протекает необратимая реакция: А(г) + В(т) ® R(г) + S(т). Константа скорости химической реакции меньше коэффициентов внешней и внутренней диффузии. Что можно предпринять для ускорения процесса? Какие способы определения лимитирующей стадии гетерогенного процесса Вы знаете?

Ответ: Поскольку константа скорости меньше коэффициентов внешней и внутренней диффузии, лимитирующей стадией процесса является химическая реакция. Следовательно, для ускорения процесса следует применять приемы ускорения химической реакции, а именно: ↑Т, ↑Среаг. Для выявления лим. стадии исследуют влияние на процесс температуры, линейной скорости потока и величины зерна твердой фазы (при прочих постоянных условиях). Признаки лимитирующей стадии:

1) максимальное сопротивления (минимальный коэф-т интенсивности)

2) константа скорости гетерогенного процесса приближенно равна коэф-ту интенсивности.

3) Происходит максимально возможное падение концентрации газообразного реагента от Сv до 0 для необратимых реакций и от Сv до Сv* для обратимых

4) Скорость процесса м.б. рассчитана по скорости лимитирующей стадии

 

6. Каталитическое дегидрирование бутенов до 1,3-бутадиена С4Н8 = С4Н6 + Н2 (DН >0) проводят при температуре: 620 – 640 0С и пониженном давлении реагентов и продуктов. Процесс осложнен образованием кокса. Какой прием используют для понижения давления в этом процессе? Обосновать ответ и дополнительные преимущества использования данного приёма.

Ответ: Для понижения давления используют введение инертного разбавителя (водяного пара). Дополнительное преимущество данного метода состоит в том, что присутствие водяного пара исключает возможность зашлаковывания аппарата вследствие протекания реакции

С+Н2О → СО+Н2

Кроме того, из-за пониженного давления уменьшается доля дальнейших реакций полимеризации. Водяной пар относительно дешев и легко отделяется конденсацией от продуктов пиролиза.

 

7. В гетерогенной системе «Газ – Твердое» протекает необратимая реакция А(г) + В(т)® R(г) + S(т). Коэффициент внешней диффузии меньше константы скорости химической реакции и эффективного коэффициента внутренней диффузии. Что можно предпринять для наиболее эффективного ускорения процесса? Перечислите способы определения лимитирующей стадии гетерогенного процесса?

Ответ: Коэффициент внешней диффузии меньше константы скорости химической реакции и эффективного коэффициента внешней диффузии: β<k<β’. В данном случае lim стадией является внешняя диффузия, поэтому ускорение процесса произойдет при ускорении lim стадии.

r=β(Cv-CF), β-коэфф-т массопередачи, β=D/δ, D-коэффициент молекулярной диффузии. Для ускорения процесса нужно:

1) увеличить концентрацию реагентов;

2) увеличить температуру(но это невыгодно,т.к. D слабо зависит от температ.);

3) ↑ давление газовой фазы;

4) ↑ линейную скорость потока и турбулентность (проведение процесса в ПС- псевдоожиженном слое)

На внешнюю дифф-ю влияет скорость потока: чем >скор-ть потока, тем>скор-ть процесса.

(Способы определения lim стадии смотри в 5 вопросе.)

 

8. Какое соотношение исходных веществ необходимо для эффективного осуществления процесса конверсии СО водяным паром СО + Н2О à СО2 + Н2 ()? Ответ обоснуйте. Из каких соображений выбирается соотношение исходных реагентов?

Ответ: Для эффективного осуществления процесса его ведут с избытком Н2Опар. Н2О: СО=3:1. Избыток Н2Опар применяется для: 1) Смещения равновесия процесса производства азотоводородной смеси (в том числе реакции конверсии СО водяным паром) 2) Для подавления побочных реакций: 2CO à C + CO2 и СН4 à C + 2Н2 (побочная реакция паровой конверсии метана). 3) Для увеличения срока службы катализаторов (препятствует зауглероживанию). Количество избытка определяется исходя из экономических соображений.

 


Поделиться с друзьями:

Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...

Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...

Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...

Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.007 с.