Главная --> Справочник терминов


Глубокого окисления Существенное различие между процессами умеренного и глубокого охлаждения заключается в том, что в перном случае сжатые до соответствующего давления газы конденсируются, отдавая теплоту окружающей среде (воде, воздуху). Во втором случае для конденсации хладагента его необходимо охлаждать до температур более низких, чем температура окружающей среды.

Процессы как умеренного, так и глубокого охлаждения связаны с изоэнталышйным или изоэнтропийным расширением сжатых потоков. Изоэнтальпийное (h — const) расширение осуществляется в дроссельном устройстве, обеспечивающем резкое сужение потока, изоэнтропийное (5 = const) — в сгециальных машинах-детандерах.

При производстве сжиженного природного газа используются циклы глубокого охлаждения.

В процессе исследования для каждого режима выполнено одиннадцать расчетов на электронно-вычислительной машине. Первый расчет отражал эффективность работы абсорбера при подаче регенерированного абсорбента на первую (верхнюю) тарелку абсорбера с температурой 35 °С (фиксировалась работа аппарата без предварительного глубокого охлаждения абсорбента и промежуточного съема тепла по высоте абсорбера). Второй расчет отражал эффективность работы абсорбера при подаче абсорбента на первую тарелку с температурой О °С в случае пропанового режима и с температурой —23 °С в случае этанового режима (фиксировалась работа аппарата при подаче охлажденного с 35 до О °С регенерированного абсорбента на первую тарелку абсорбера без промежуточного съема тепла по высоте аппарата). При этом общее количество «снимаемого» тепла Q принималось за «эталон» и было неизменным для каждого режима.

Отрицательное воздействие остаточных компонентов (Х0) можно уменьшить за счет более глубокого охлаждения регенерированного абсорбента перед подачей его в абсорбер и в абсорбционно-отпарную колонну. Такая схема используется на маслоабсорбционной установке Краснодарского нефте- и газоперерабатывающего завода, где в качестве абсорбента применяют разгазированный на промыслах газовый конденсат с высоким содержанием пропана и бутанов (на этом предприятии нет замкнутого контура «абсорбер—десорбер»). Однако этот вариант является исключением в практике переработки газа.

Выпуск этана чистотой 90% и выше потребует значительных затрат, а сам метод масляной абсорбции становится малопригодным для этих целей. Более подходящими процессами в этом случае будут метод глубокого охлаждения для газов с высоким содержанием этана и комбинированный абсорбционно-низкотем-пературный процесс (с охлаждением сорбционного масла и газа до —23°) для газов с малым содержанием этана. Высокая степень извлечения может быть достигнута также при помощи процесса гиперсорбции. Считают, что наиболее экономически оправданной является глубина извлечения этана 70—85%.

Концентрирование водорода методом глубокого охлаждения 43

С, — С4 возвращают на повторный пиролиз или используют как топливо. Водород, полученный в процессе пиролиза, попадает при разделении в метано-водородную фракцию и на многих предприятиях используется вместе с метаном как топливо для печей пиролиза. Возможно, однако, разделение метано-водородной фракции методом глубокого охлаждения.

Нефтезаводские газы, подлежащие разделению, представляют собой смесь углеводородов с водородом. Основные физические константы водорода и газообразных углеводородов приведены в табл. 12. Водород из этих газов выделяют методами: глубокого охлаждения, абсорбцией, адсорбцией, диффузией через мембраны с избирательной проницаемостью для водорода. Метод глубокого охлаждения нашел промышленное применение для выделения Н2 из водородсодержащих газов. Для получения водорода высокой степени чистоты используют метод короткоцикловой адсорбции на цеолитах. Водород очень высокой степени чистоты в небольших количествах получают диффузией через мембраны из сплавов палладия, проницаемых для водорода, но непроницаемых для других газов и паров. Разрабатываются и полимерные мембраны, обладающие аналогичными свойствами. Метод абсорбции углеводородами с последующей ректификацией, особенно при пониженной температуре, может быть также использован для концентрирования водорода. Этот процесс имеет место в системах гидроочистки (см. стр. 20).

Концентрирование водорода методом глубокого охлаждения

Определенная по этим формулам минимально необходимая работа разделения воздуха с получением чистого кислорода (хг = 1 и z2 = 0) составляет всего 0,248 МДж на 1 м3 О2, в то время как на лучших установках разделения воздуха методом глубокого охлаждения расход энергии составляет 1,8 МДж на 1 м3 02. К. п. д. разделения воздуха методом глубокого холода, таким образом, равен всего 14—20%. Таков же порядок к. п. д. разделения нефтезавод-ских газов с выделением водорода методом глубокого холода. Выполнение идеального цикла выделения водорода от сопутствующих газов требует технически трудно реализуемых режимных условий. Потери связаны с реальными возможностями технических устройств.

Дальнейшие исследования [5] показали, что присоединение кислорода к хлоропрену происходит в условиях более глубокого окисления не только в положении 1,2, но и 1,4, с образованием соответствующих полимерных перекисей. Перекиси образуются даже при низкой температуре и в присутствии азота, содержащего небольшие примеси кислорода. Полимерные перекиси хлоропрена легко распадаются и инициируют самопроизвольную полимеризацию хлоропрена, что затрудняет получение воспроизводимых данных как в отношении скорости полимеризации, так и свойств полимеров. Это вызывает необходимость в ректификации и хранении хлоропрена в атмосфере инертного газа, освобожденного от следов кислорода, и введении строгого контроля на отсутствие в исходном хлоропрене перекисей.

Кинетика реакций окислительного дегидрирования бутенов изучена проточно-циркуляционным методом [16, 20, 27]. Скорости суммарного превращения бутенов и глубокого окисления бутенов и бутадиена пропорциональны парциальным давлениям исходных углеводородов и не зависят от парциального давления кислорода при его концентрациях выше 3% (мол.). При концентрациях выше 10% (мол.) водяной пар не оказывает влияния на скорость процесса. Положение двойной связи в молекуле бутена оказывает существенное влияние на скорость окислительного дегидрирования. По реакционной способности изомеры н-бутенов располагаются в ряд:

где Wi-бутен. 1^2-бутен — скорости суммарного превращения 1-бутена и 2-бутена; Н?с,н6 — скорость образования бутадиена; Wco+co, — скорость образования продуктов полного сгорания бутенов и бутадиена; WK + K — скорости превращения бутадиена в продукты глубокого окисления, кислоты и карбонильные соединения, PI, Р2, Рз, Р4 — парциальные давления 1-бутена, 2-бутена, бутадиена, кислорода; /Ср -жонстанта равновесия реакции изомеризации 1-бутена в 2-бутен; а, Ь, с — коэффициенты; индексы кон-

Возможность получения, фенантренхинона газофазным окислением фенантрена воздухом ограничивается небольшим выходом хи-нона (3—5%), так как в обычных условиях происходит дальнейшее окисление хинона. Выход можно увеличить при существенном снижении степени конверсии фенантрена, так как углеводород, блокируя ответственные за полное сгорание центры катализатора, защищает хинон от глубокого окисления. Кроме того, выход фенантренхинона можно увеличить сокращением времени контакта до 0,02—0,10 с повышением содержания сульфата калия в катализаторе ВКСС и непрерывной модификацией катализатора небольшими дозами диоксида серы. В этих условиях в присутствии катализатора (соотношение V2O5: K2SO4= I : 4,5) получено 49% (от теоретического) фенантренхинона при степени конверсии фенантрена 50% [162].

Для окисления в антрахинон используют 93%-ный антрацен, а в перспективе предполагают перейти на 96%-ный. Отсутствуют систематические исследования, позволяющие определить допустимое содержание различных примесей в антрацене. Можно лишь говорить о том, что с повышением чистоты антрацена уменьшается выход побочных продуктов. И если образование фталевого и малеинового ангидрида, правда, в меньшем количестве, происходит и в случае окисления чистого антрацена (а очистка от них необходима во всех случаях и особой трудности не представляет), то смолистые вещества, образующиеся из примесей, содержащихся в антрацене, сорбируются на частицах антрахинона, и для их удаления необходима сублимационная очистка последнего. Примеси в силу более глубокого окисления ускоряют также восстановление катализатора и его дезактивацию. Наибольшую опасность из них представляют примеси азотсодержащих соединений и, в особенности, карбазол.

тализатора примерно на 1&Ц меньше, чем в окисленном, что необходимо иметь в виду при загрузке катализатора. Катализатор выпускают на заводах-изготовителях в восстановленном состоянии, восстановление проводят водородсодержащим газом при 300-350°С. Но восстановленный катализатор пирофорен, поэтому его пассивируют при комнатной температуре продувкой азотом с постепенно возрастающей добавкой кислорода. При этом на поверхности никеля образуется пленка хемсорбированного кислорода, которая предохраняет контакт от глубокого окисления. Пассивацию можно проводить и двуокисью углерода, адсорбирующейся на никелевой поверхности и предохраняющей ее от контакта с воздухом.

Карбоксильные группы определяются либо непосредственным титрованием щелочью, либо при помощи обменных реакций с солями слабых кислот. Содержание карбоксильных групп в частично окисленной целлюлозе характеризуется часто так называемым "кислотным числом" Zfl. Кислотное число выражается количеством мг КОН, которое необходимо для нейтрализации карбоксильных групп в 1 г целлюлозного препарата. Однако вследствие возможности более глубокого окисления целлюлозы в процессе проведения самого анализа метод титрования недостаточно точен.

Таким способом при условии не слишком глубокого окисления из парафина получаются средние и высшие жирные кислоты, в том числе, например, каприновая CioH20O2, лаурйновая Ci2H24O2) миристиновая СьД-ЬвСЬ, пальмитиновая Ci6H32O2, стеариновая Ci8H36O2, бегеновая СцН^Ог и лигноцериновая С24Н48О2, — те же кислоты, которые встречаются в природных жирах. Наряду с этим при окислительном расщеплении парафина образуются также монокарбоновые кислоты с нечетным числом атомов углерода; таких кислот почти нет в природных жирах.

индуцируемые и катализируемые органическими перекисями, образованными в холодном пламени. В результате такого глубокого окисления возникает низкотемпературное воспламенение, имеющее тепловую при-роду.

темнеет. Образование «черного анилина» является результатом глубокого окисления анилина.

Низшие олефины — этилен, пропилен, бути-лены эпоксидируются кислородом воздуха на катализаторах. Эпокси-дирование пропилена и бутилена осложняется образованием продуктов более глубокого окисления!




Гетерогенных катализаторов Гетерогенной вулканизации Галогенированных бутилкаучуков Гибридизованном состоянии Гидратация ацетиленовых Гидратации ацетиленовых Гидравлических жидкостей Гидравлического сопротивления Гидразоны семикарбазоны

-
Яндекс.Метрика