Главная --> Справочник терминов


Каталитической деструкции Теоретические основы процесса каталитической дегидрогенизации были разработаны в нашей стране Н. Д. Зелинским. Большие работы в этом направлении были проделаны А. А. Баландиным, И. Л. Фридштейном и др. [208].

Наилучшим сырьем для процессов каталитической дегидрогенизации являются пропан и бутаны. Дегидрогенизация этана требует более высокой температуры, при которой исчезают преимущества каталитического ведения процесса, в'связи с чем этот углеводород целесообразно подвергать термическому пиролизу.

Так же как и при термическом пиролизе, на выход продуктов каталитической дегидрогенизации и глубину превращения существенное влияние оказывают температура и время пребывания сырья в реакционном пространстве.

Выход непредельных углеводородов при каталитической дегидрогенизации этана, пропана и бутана в промышленных условиях обычно составляет 80—85 %.

2. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ ДЕГИДРОГЕНИЗАЦИИ

Процессы каталитической дегидрогенизации получили широкое распространение во время второй мировой войны в США из-за значительного роста потребности в непредельных углеводородах для производства алкилированных бензинов и синтетического каучука. В качестве сырья использованы главным образом бутан и бутилены. Поскольку бутилены являются сырьем для получения высокооктановых компонентов моторных топлив, производство бутадиена должно базироваться на применении в качестве сырья бутана.

Технологическая схема процесса каталитической дегидрогенизации, применяемая фирмой «Гудри», представлена на рис. 14. Процесс проводится в присутствии хромо-алюминиевого катализатора и применяется для производства из к-бутана бутиленов или бутадиена.

Рис. 14. Схема процесса каталитической дегидрогенизации фирмы «Гудрюк,

Из изопентана путем каталитической дегидрогенизации можно получать изопрен. Процесс является весьма важным и в настоящее время разрабатывается в СССР [197].

Двухстадийный процесс получения изопрена складывается: 1) из каталитической дегидрогенизации изопентана в изоамиле-ны и 2) из каталитической дегидрогенизации изоамиленов. Используются те же катализаторы, что и для процесса получения бутадиена из бутана. В первой стадии процесса при температуре 520—525% и объемной скорости 2—2,5 л жидкого изопентана на 1 л катализатора в час выход непредельных углеводородов составил 37% вес. на пропущенный и 86% вес. на прореагировавший изопентан. Во второй стадии процесса при разбавлении амиленов водяным паром в соотношении 1 : 10, температуре около 550° и объемной скорости 2—2,5 л/л катализатора в час выход изопрена составил 25—35% вес. на пропущенные и 80— 90% на прореагировавшие амилены [211].

Указанный метод повышения октановых чисел имеет значительные преимущества перед методом термического или каталитического риформинга. Выход конечного продукта при каталитической дегидрогенизации приблизительно на 30% выше, чем при термическом риформинге. Применяя комбинированные процессы с использованием дегидрогенизации, изомеризации и фракционирования, из фракций С5 можно получать продукт с октановым числом 99,0 при выходе 95% [79].

Деструкция углеводородов в присутствии ионных катализаторов протекает с очень большими скоростями. По сравнению с термическим процессом скорость каталитической деструкции парафинов возрастает г? 6 и даже ВО раз, няфтенон и олефинов — более -чем в 1000 раз и ароматических углеводородом — от 100 до

Рис. 4. Результаты каталитической деструкции нафтснов:

Выход и состав газообразных продуктов при термической и каталитической деструкции полиизобутилена

Брутто-параметры термокаталитической деструкции полиизобутилена

Процесс электрофильной каталитической деструкции полиолефинов мо-

реакций инициирования каталитической деструкции по закону концевых групп

Основные кинетические параметры процесса каталитической деструкции полиизобутилена

Более прогрессивен процесс термокаталитической деструкции олиго- и по-

63], повышающие селективность процесса каталитической деструкции ПИБ.

На Бакинском шинном заводе для повышения клейкости резиновой смеси, улучшения прочности крепления вулканиза-тов к латуни и их стойкости к тепловому старению в резиновую смесь вводят в качестве адгезионной добавки продукт каталитической деструкции этиленпропиленового сополимера с молекулярной массой 700-2000 (вводят 0,5-5,0 масс, ч.) [340].

При повышении температуры и концентрации катализатора вследствие усиления взаимодействия карбкатиона с противоионом роль реакции I схемы 5.1 уменьшается. Преобладающим становится процесс деполимеризации ПИБ в результате взаимодействия карбониевого центра с электронами в р-положении к С-С-связи, что приводит к фрагментации ПИБ, т.е. р-распаду макромолекул по реакции II, схема 5.1. Условием протекания фрагментации карбониевых ионов в растворе является высокая устойчивость образующихся конечных карбкатионов, например за счет процессов внутренней стабилизации при сопряжении или индукции. В случае каталитической деструкции ПИБ арен, вероятно, выполняет роль внешнего стабилизатора ионов карбония, облегчая фрагментацию полимера по реакции II (схема 5.1), при этом возникающий в процессе деструкции ПИБ макромолекулярный фрагмент исходного карбкатиона вступает в реакцию сопряженного алкилирования с образованием аренониевых структур полиизобутиленароматических соединений с молекулярной массой М<М0. При переходе от бензола и толуола к более основным аренам глубина деструкции ПИБ уменьшается, что связано с увеличением стерических препятствий при фрагментации полимера. Одновременно выделяющийся изо-бутилен алкилирует новую молекулу арена с образованием третбутилто-луола по реакции III (см. схема 5.1). Химическое связывание изобутилена толуолом (подобно удалению мономера из зоны реакции иным путем) уменьшает равновесную концентрацию мономера и приводит к снижению Тпр при деструкции полиизобутилена.




Катализаторов применяются Катализаторов содержащих Катализатор находится Катализатор полученный Канцерогенных нитрозоаминов Катализатор регенерируется Катализатор температура Катализируемые кислотами Катализируемых кислотами

-