ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кинетика окисления из "Технология нефтехимических производств" Подробное ознакомление с кинетикой окисления не входит в задачу этой книги остановимся только на общих характеристиках производства некоторых кислородсодержащих продуктов. [c.132] Систематизация реакций окисления с кинетической точки зрения затруднительна, так как их кинетика зависит обычно от многих факторов поверхностных эффектов (природа поверхностей), присутствия примесей, температуры, соотношения реагентов, фазового состояния системы, в которой протекает реакция (гомогенная, гетерогенная, системы газ — жидкость, газ — твердое тело и т. д.) природы соединений (насыщенные, ненасыщенные, молекулярный вес, структура и т. д.) и агентов окисления (Ог, О3, КМПО4 и т. д.) присутствия и природы активаторов (атомы, свободные радикалы, излучения и т. д.), катализаторов (металлы, их окислы и т. д.). [c.132] При получении продуктов неполного окисления важно кроме последующих стадий реакции знать соотношение между скоростями образования этих продуктов. [c.132] Например, основная трудность при получении формальдегида из метана в- том, что разложение и образование формальдегида идут почти с одинаковой скоростью. [c.132] Окисление высших углеводородов в газовой фазе ограничено их летучестью. Если температура, при которой они испаряются, слишком высока, скорость термического разложения может оказаться выше скорости окисления. [c.132] Следует отметить, что кислород иногда может инициировать термическое разложение при температурах более низких, чем требуется для термического разложения (без кислорода). [c.132] Большие выходы продуктов получаются, если проводить окисление в жидкой или газовой фазе при небольших степенях конверсии. [c.132] При повышении давления степень конверсии сырья увеличивается. [c.132] Важной характеристикой окисления насыщенных углеводородов Б газовой фазе является период индукции он может длиться от нескольких секунд до нескольких часов. Продолжительность его уменьшают повышением температуры или добавлением промоторов (перекиси, альдегиды). [c.132] При окислении в газовой фазе возможность выделения промежу точных продуктов ограничена рабочими условиями (температурой временем контакта, соотношением поверхности реактора и его объема н т. д.) при повышенных температурах, например, скорости образо лания промежуточных продуктов имеют близкие значения. [c.133] Были предложены эмпирические уравнения, отражающие зави симость скорости реакции от диаметра реактора, состава реакционной смеси и давления. [c.133] Коэффициент а пропорционален мольной концентрации кислорода и концентрации метана коэффициент Ь пропорционален квадрату давления и не зависит от состава смеси. Зависимость скорости окисления метана при 530 °С и мольном соотношении СН4 О2 = 1 1 от диаметра реактора при различных давлениях (ниже атмосферного) приведена на рис. 54. [c.133] Не все практические результаты могут быть описаны этим соотношением, поэтому в уравнение введены поправки, учитывающие природу поверхности реактора и разбавителя. [c.133] Скорость окисления парафинов нормального строения увеличивается с ростом их молекулярного веса метан — наиболее трудно окисляемое соединение этого ряда. Несмотря на то что окисление (без катализаторов) метана начинается уже около 400 °С, процесс приобретает заметную скорость лишь при температуре около 575 °С, тогда как гомологи метана окисляются при более низкой температуре. [c.134] В качестве промоторов асто применяют хлор, НВг и окислы азота, но опубликованные результаты противоречивы. [c.134] Для того чтобы избежать превращения сырья в продукты полного окисления (горения) и в то же время достичь достаточно большой степени конверсии его в необходимые продукты окисления, берут большой избыток сырья (соотношение кислорода и углеводорода 1 10—1 20) и применяют рециркуляцию. [c.134] Если кислород (окисляющий агент) разбавлен азотом (при окислении воздухом), то стоимость разделения продуктов реакции увеличивается. Поэтому обычно применяют чистый кислород, смешанный с водяным паром при этом продукты реакции легко разделяются после конденсации паров воды. [c.134] Температура, время контакта и соотношение кислорода и углеводорода определяют выход продуктов реакции при средних температурах (250—400 °С) сырье окисляют при большом времени контакта и соотношении реагентов при более высоких температурах (600—700 °С) — наоборот. [c.134] Вернуться к основной статье