ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение этилена и пропилена пиролизом нефтяных фракций из "Практикум по нефтехимическому синтезу Издание 2" СНз—СНг—СНз СН2=СНг - - СН, (крекинг). [c.49] СНз—СНз СН2=СНг + Нг (дегидрирование). [c.49] Реакции крекинга и дегидрирования относятся к первичным реакциям, протекающим при пиролизе. В результате протекания этих реакций образуется сложная смесь низкомолекулярных, большей частью газообразных продуктов, в которых преобладают ненасыщенные углеводороды. [c.49] Наряду с первичными при пиролизе протекают многочисленные вторичные реакции, в которые вступают продукты первичного расщепления изомеризация парафиновых цепей, нафтеновых циклов и алкильных групп алкилароматических углеводородов циклизация и дегидроциклизация олефинов циклизация диенов полимеризация олефинов и диенов конденсация ароматических углеводородов. [c.49] Протекание большого числа разнообразных реакций приводит к тому, что в процессе пиролиза образуется сложная смесь продуктов — от газообразных (газ пиролиза) до жидких (смола) и твердых (кокс). Газ пиролиза является целевым, смола и кокс—побочными продуктами пиролиза. Выход газа стремятся увеличить, а выходы смолы и кокса, по возможности, уменьшить. Газообразные продукты пиролиза содержат этилен, пропилен, бутадиен. Ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилолы) входят в состав смолы пиролиза. [c.49] Состав и выходы продуктов пиролиза зависят от химического и фракционного состава сырья, температуры, времени контакта и парциального давления паров сырья. Сырьем пиролиза служат нефть, газы нефтедобычи и нефтепереработки, содержащие большое количество этана, пропана и бутана, различные бензиновые и керосино-газойлевые фракции нефтей, тяжелые нефтяные остатки. Наилучшим сырьем пиролиза являются насыщенные углеводороды. Они наиболее легко подвергаются разложению. Из них насыщенные углеводороды нормального строения более предпочтительны, чем их изомеры. Последние дают при пиролизе более низкий выход ненасыщенных углеводородов, больше метана н кокса. [c.49] По мере увеличения молекулярной массы сырья выход этилена при пиролизе непрерывно снижается, а выходы пропилена и бутадиена сначала увеличиваются, а затем снижаются. [c.50] Цель работы — проведение реакции пиролиза на лабораторной установке, изучение изменения состава газообразных продуктов реакции (содержания в них этилена, пропилена и бута-диена-1,3) в зависимости от условий реакции (температуры, условного времени контакта, массового соотношения водяной пар сырье), составление материального баланса опыта. [c.50] Параметры процесса пиролиза в лабораторных условиях обычно выбирают в следующих пределах температура 700— 850°С, условное время контакта 0,2—0,7 с, массовое соотношение водяной пар сырье = 0,5—1,5. [c.50] Процесс пиролиза ведут на лабораторной проточной установке, схема которой приведена на рис. 11. [c.50] В качестве примера для описываемой ниже пиролизной установки приведены данные (табл. 12—13) по скоростям движения поршня (и,-, мм/ч) и расходу сырья и воды (( к, см /ч) для шприцев емкостью 100 см при определенной угловой скорости вращения шкива на различных дорожках. [c.52] Перед проведением опыта студенты рассчитывают расход сырья и воды при заданных условиях опыта. [c.52] Условия опыта температура реакции 750°С, условное время контакта 0,4 с, массовое соотношение вода сырье =1 2, и объем зоны реакции 10 см . [c.52] По табл. 12, 13 для рассчитанных значений Ql/ и Qv находим соответствующие им значения ы, и номера шкивов и дорожек. [c.52] После проверки всех расчетов преподавателем с его разрешения студенты приступают к проведению опыта. [c.53] Устанавливают выбранные шкивы дозаторов и шприцы, обеспечивающие рассчитанные подачи сырья н вс ды. [c.53] Включают электрообогрев печей 7, 10, 23 и подачу воды в змеевик 11, закалочный холодильник 12 и обратный холодильник 15. Устанавливают температуру в реакторе 10 800—900°С (на 50—100°С выше температуры пиролиза), в испарителе сырья 7 и испарителе воды 23 соответственно 450 и 600—700 °С. Температуру замеряют термопарой 9 и милливольтметром 8. [c.53] Поворотом кранов 5 и 25 сообщают шприцы 4 м 26 с бюретками 1 и 29, ослабляют стопорные гайки шкивов дозаторов 2 и 24 и осторожно заполняют шприцы 4 и 26 соответственно сырьем и водой. После заполнения шприцев затягивают стопорные гайки шкивов и поворачивают краны 5 и 28 и, если необходимо, краны 6 к 23 иа сообщение шприцев с испарительными трубками и реактором. Убедившись в том, что краны 18, 20, 21 газометра 19 закрыты (а сам он заполнен водой), открывают кран 22 на линии сброса газа и включают дозатор подачи воды. При этом под действием силы тяжести груз 25 должен опускаться (при неправильной намотке тросика он будет подниматься) и приводить в действие поршень шприца 26. После появления конденсата в приемной колбе 13 включают дозатор подачи сырья. [c.53] В связи с тем, что после включения подач сырья и воды установленная температура в реакторе всегда снижается, первые 5—15 мин газ пиролиза не собирают, а направляют в линию сброса газа. В это время ловушка 16 находится вне сосуда Дьюара 17. После стабилизации режима открывают кран 14 и сбрасывают из приемной колбы 13 водный конденсат и смолу, открывают кран 21, быстро закрывают краны 14 и 22, открывают кран 18, включают секундомер, замеряют начальные объемы сырья и воды в шприцах 4 ц 26 и опускают ловушку 16 в сосуд Дьюара 17 с охлаждающей смесью. Во время опыта следят за режимом работы установки. Форма записи результатов опыта дана в примере обработки результатов. [c.53] По окончании опыта, продолжительность которого может составлять от 0,3 до 2 ч и определяется временем, необходимым для сбора 18—20 л газа пиролиза, выключают дозаторы, закрывают краны газометра 18 и 21, открывают кран 22 и быстро сливают сырье из испарительной трубки, открыв кран 6. Затем сливают содержимое приемника 13 в колбу с притертой пробкой (предварительно взвешенную), по возможности предварительно слив основную массу водного конденсата. Колбу и ловушку 16 (предварительно взвешенную) с жидкими продуктами реакции взвешивают, по разности их масс после и до опыта определяют суммарное количество образовавшихся жидких продуктов реакции (7. [c.53] Вернуться к основной статье