|
|
|
Главная --> Справочник терминов Пятичленные ароматические в реакторах с псевдоожиженным слоем пылевидного катализатора, аналогичных хорошо известным блокам дегидрирования бутана и изопентана. С4-фракция дегидрирования изобутана, содержащая до 45 — 50% изобутилена, также подается на синтез. В принципе для получения ДМД могут использоваться любые технические Сгфракции, содержащие достаточное количество изобутилена (продукты каталитического крекинга, пиролиза, дегидратации изо-бутиловых спиртов и т. п.). Обычно сопутствующие изобутилену непредельные углеводороды С4 нормального строения, так же как пропилен и нормальные олефины С5, значительно уступают изобу-^- обладающему активным третичным атомом углерода, по Схема дегидрирований бутана в бутеаы в кипящем слое пылевидного катализатора: Загрузку пылевидного катализатора в конверторы с кипящим слоем производят при помощи сжатого воздуха. Рис. 31. Технологическая схема установки дегидрирования бутана в кипящем слое пылевидного катализатора с параллельным расположением аппаратов: Рис. 33. Аппараты для дегидрирования бутана (изопентана) в кипящем слое пылевидного катализатора: Наряду с коррозией при эксплуатации оборудования большие трудности создает эрозия аппаратов, трубопроводов, запорной и регулирующей арматуры. Действие эрозии особенно стало проявляться с внедрением в производство мономеров процессов дегидрирования углеводородов с использованием пылевидного катализатора. В результате уноса контактным газом катализаторная пыль попадает в цилиндры компрессоров и нарушает нормальную работу цеха компримирования контактного газа. При уносе ката-лизаторной пыли дымовыми газами загрязняется атмосфера территории предприятия вредными веществами. Повышенный унос катализатора газами часто происходит из-за эрозии циклонов. Для устранения или уменьшения эрозии необходимо совершенствовать конструкцию циклонов и изготовлять их из эрозионностойких материалов. Каталити'чег.кнй крекинг о су тест вл и ют на установках двух типов: 1) установки с движущимся слоем крупногранулированного шарикового или таблетиронанного катализатора; 2) установки с псевдоожиженным слоем пылевидного катализатора. Большим преимуществом установок с псеидоожиженным слоем пылевидного катализатора является высоки?: коэффициент теплопередачи от катализатора к хладоагенту. При всех прочих равных усчовипх этот коэффициент в 10 — -15 раз больше, чем для неподвижного слоя. Для нормального прошмк'ния процесса окисления, протекающего с большим выделением тепла, этот фактор является Чрезвычайно важным. На установках с: псевдоожижкпннм слоем Кат*1ли:<атора можно работать с меньшим избытком воздуха — ве-ссное соотношеииг- воздуха к нафталину здесь составляет 10 — 15, ь то время как для неподвижного слоя это отношение равно 18 26. Наряду с доотоинстпами, установки с пылевидным катялизато-м имеют и сущестпенные недостатки: повышенный расход ката-^йтора вследствие его истирания, необходимость применения для Кисления- более чистого нафталина, эрозия оборудования. Для дегидрирования низших парафинов (алканов) наиболее эффективны алюмохромовые катализаторы (оксид хрома, нанесенный на активный оксид алюминия; массовое содержание Сг2Оз 3—60%). В отечественной промышленности дегидрирование алканов: бутана в к-бутилены, изобутана в изобутилен (ме-тилпропен), изопентана в изоамилены (метилбутены)—проводят непрерывно во взвешенном (кипящем, псевдоожиженном) слое мелкозернистого (пылевидного) катализатора. За рубежом эти процессы проводят в реакторах периодического действий на неподвижном слое катализатора. Проведение дегидрирования во взвешенном слое выдвигает ряд дополнительных требований к катализатору: он должен обладать высоким сопротивлением истиранию и не изменять показателей при истирании частиц. Дегидрирование бутана в н-бутилены. Как уже говорилось,. в отечественной промышленности дегидрирование бутана в к-бутилены осуществляется в псевдоожиженном слое пылевидного катализатора в реакторах без внешнего обогрева. Перегретые пары бутановой фракции из перегревательной печи поступают под газораспределительную решетку 10 и затем через секционные решетки 9 в нижнюю зону реактора. В нижней зоне в кипящем слое пылевидного катализатора при 570— 600 °С происходит дегидрирование бутана в бутилен. После , закалки в змеевике 12 и обеспы- Однако между ароматическими соединениями и алкенами существуют принципиальные различия. Во-первых, ароматические соединения проявляют склонность к замещению атомов водорода на электрофильную группу, а алкены — к присоединению реагентов по кратной связи. Во-вторых, алкены реагируют с большим числом окислителей (KMn04, OsO4, H202, органические пероксикислоты и др.), которые в ароматических соединениях могут окислять только боковые цепи, оставляя неизменным изоциклическое кольцо. (Пятичленные ароматические ге-тероциклы значительно менее устойчивы к действию окислителя по сравнению с йензолом, а шестичленные — наоборот.) Пятичленные ароматические гетероциклы взаимно превращаются друг в друга над дегидратирующим катализатором (А12О.) при 400 °С (Юрьев): Пятичленные ароматические гетероциклические соединения, такие, как. фуран, тиофен и пиррол, галогенируются, нитруются и сульфируются совершенно так /ке, как и другие ароматические соединения. Они, как правило, гораздо реакционноспособнее бензола и сходны по своей реакционной способности с фенолом и анилином (гл. 22 и 23); поэтому для электрофильного-замещения в ряду гетероциклических соединений часто не требуются сильные катализаторы, как для замещения в бензоле. Так как и пиррол, и фуран разлагаются в присутствии протонных кислот, для них необходимы несколько-иные условия проведения обычных реакций. В реакции сульфирования в этих случаях источником S03 вместо дымящей серной кислоты служит комплекс, образуемый пиридином и SO**; в качестве нитрующего агента можно применить ацетилнитрат. Пятичленные ароматические гетероциклы взаимно превращаются Однако между ароматическими соединениями и алкенами существуют принципиальные различия. Во-первых, ароматические соедииершя проявляют склонность к замещению атомов водорода на электрофильцую группу, а алкены — к присоединению реагентов по кратной связи. Во-вторых, алкены реагируют с большим числом окислителей (KMnO^ Os04, F^Oj, органические пероксикислоты ц др.), которые в ароматических соединениях могут окислять только боковые цепи, оставляя неизменным изоциклическое кольцо. (ПятичЛенные ароматические ге-тероциклы значительно менее устойчивы к действию окислителя по сравнению с Г'ензолом, а шестичленные—наоборот.) ность к реакциям электрофильного замещения. Пятичленные ароматические по легкости, с которой они вступают в реакции электрофильного I, занимают промежуточное положение между пиридинами, с одной стороны, и пирролами, тиофенами и фуранами, с другой: наличие электроноак-цепторной иминной группы оказывает влияние на пятичленные ароматические гетероциклы такое же, как и в шестичленных ароматических структурах (т. е. такое же, как при сравнении бензола с пиридином, гл. 4). Порядок реакционной способности: пиррол > фуран > тиофен справедлив и для азолов, хотя i основного атома азота усложняет такое сравнение. Региоориентация фильной атаки становится более ясной при сравнении «характера» положений цикла: активированного в пятичленных циклах и дезактивированного подобно а- и у-положениям в пиридине. В такую же реакцию образования а-комплекса, как показал Террье с сотрудниками, вступают пятичленные ароматические гетероциклы, реагируя своими а-положениями [628]: Пятичленные ароматические гетероциклы взаимно превращаются друг в друга над дегидратирующим катализатором (А1,Оя) при 400 °С (Юрьев): В такую же реакцию образования а-комплекса, как показал Террье с сотрудниками, вступают пятичленные ароматические гетероциклы, реагируя своими а-положениями [628]; Пятичленные ароматические гетероциклы — тиофен (12), пиррол (13) и фуран (14) формально происходят из бензола путем замещения двух СН-групп на S, NH или О, которые могут предоставлять в ароматический секстет два электрона. Другие пяти-членные ароматические гетероциклы, например азолы, образуются из соединений (12), (13) и (14) при дальнейшем замещении СН-групп на N, О+ и S+.  Получения комплексов Параллельное расположение Представляется достаточно Представляется следующей Получения уравнений |
- |
Навигация