Адиабатический пиролиз

Рис. IV. 5. Схема установки адиабатического пиролиза с перегретым паром

В этом разделе кратко рассмотрим новейшие данные по адиабатическому пиролизу (без подвода тепла извне). [c.44]

Пиролиз — термотехнологический процесс разложения и различных превращений исходных материалов в адиабатических условиях прц высокой температуре. [c.43]

Адиабатические реакторы. В химической промышленности адиабатические реакторы применяют главным образом для проведения эндотермических реакций, наиример, для пиролиза углеводородов. В этом случае реагент перемешивают с инертным веществом (газом), используемым в качестве теплового агента, и вводят в реактор. Предварительно инертный газ нагревают вне реакционного пространства до температуры, несколько превышающей температуру реакции. [c.59]

Гидрирование ацетиленовых и диеновых углеводородов в пропан-пропиленовой и бутан-бутиленовой фракции пиролиза. Во избежание термической полимеризации гидрирование сжиженных газов пиролиза необходимо осуществлять при возможно более низкой температуре (не более 50 °С), причем повышение ее должно происходить только путем адиабатического разогрева (за счет теплового эффекта реакции). Чтобы не допустить чрезмерного разогрева, в ряде случаев следует использовать два последовательных реактора колонного типа либо применить трубчатые реакторы с внешним теплоносителем или возвратом части про-гидрированного и охлажденного продукта на вход реактора. Поскольку фракции пиролиза Сз и С4 получаются в жидком виде, целесообразно проводить гидрирование также в жидкой фазе. Ввиду высокой реакционной способности гидрируемых примесей большого соотношения водород/сырье не требуется, поэтому, как правило, циркуляция водородсодержащего газа не применяется. В реакторы подается стехиометрическое количество водорода с 10—30% избытком. К катализаторам предъявляются требования высокой селективности (гидрироваться должны только высоконенасыщенные углеводороды) и инертности по отношению к реакции полимеризации. Наиболее эффективны палладиевые катализаторы, нанесенные на окись алюминия или носители на основе окиси алюминия. [c.21]

Схема производства винилхлорида и хлористых растворителей представлена на рис, 12.15. В секцию высокотемпературного хлорирования I поступают хлор, этилен и смесь 1,2-дихлорэтана и 1,1,2-трихлорэтана из секции оксихлорирования 2. Сочетание экзотермической реакции хлорирования этилена с эндотермическим пиролизом ди- и трихлорэтана с образованием винилхлорида, дихлор-этиленов и соляной кислоты обусловливает адиабатический режим работы реактора. Высокотемпературное хлорирование проводят в двух небольших реакторах, высотой приблизительно 10 м и диаметром 1 м. [c.411]

Пиролиз этилбензола, приводящий к получению стирола, не обеспечивает высокой селективности. В то же время каталитическая дегидрогенизация этилбензола под действием катализаторов дегидрирования бутилена протекает более легко, чем в случае бутилена. Применение алюмохромовых катализаторов является, таким образом, эффективным, хотя процесс получения стирола требует регенерации и режима пониженных давлений. Вследствие этого обычно прибегают к использованию описанных выще катализаторов, получаемых на основе окиси железа. Реакцию проводят в интервале температур 590-650°С. Этилбензол смешивается с перегретым водяным паром на входе в адиабатический или изотермический реактор. Весовое соотношение сырья и водяного пара равно 1-3. В одностадийных реакторах ранних конструкций селективность по отношению к целевому продукту не превышала 85-90 мол.%. Современные многостадийные процессы обеспечивают селективность, равную 90-91% при степенях превращения 55-60%. [c.77]

Пиролиз проводят в присутствии перегретого водяного пара, который служит передатчиком тепла. Установка работает в принципе следующим образом (рнс. 22). Лигроин, бензин нли газойль нагревают предварительно в трубчатке в присутствии водяного пара примерно до 590— 680°. У ке при этом происходит частичное крекирование. Выходящий из трубчатки газообразный доведенным в отдельном нере-в адиабатическом [c.94]

Согласно изложенному выше, теоретически энергия активации Еа ) пиролиза метана на поверхности может составлять менее 50% энергии активации ( = 100 ккал) того же процесса в объеме. Поэтому можно сделать предположение, что пониженные значения эф = 20—80 ккал/моль, полученные в [4, 29, 31, 67—70], вызваны влиянием поверхности. Фактически в опытах, исключающих влияние поверхности (применение ударных волн, струй нагретого газа-теплоносителя, быстрого адиабатического сжатия) [13, 14, 17, 27, 71—74] экспериментально измеренные энергии активации составляют эф = 90—107 ккал/моль. [c.220]

Как указывалось в п. 3 8 главы II и п. 5 2 главы III, при этом возможна работа и со стационарными и с движущимися теплоагентами. В первом случае реакции ведутся в циклично действующих аппаратах регенеративного принципа. Примерами их являются газогенераторы пиролиза нефтепродуктов и адиабатические реакторы Удри для дегидрирования бутана. Коэфициенты полезного действия этих реакционных устройств сравнительно низки, так как время прямого использования их составляет всего 50% и нередко даже 33,3% от общего при невысоких термодинамических к. п. д. в основном рабочем цикле. На эффективность реакторов существенное влияние оказывают а) длительность циклов и б) весовые соотношения катализаторов и теплоаккумулирующих материалов. [c.382]

В настоящее время в промышленных газоразделительных установках наиболее распространен процесс адиабатической, ректификации, протекающий в условиях подвода тепла и холода только к концам колонны. Ректификация является основным технологическим процессом в таких крупнотоннажных производствах, как разделение газов пиролиза, разделение воздуха и т. д. [c.247]

Оксихлорирование протекает с выделением значительного количества тепла, тогда как пиролиз протекает с поглощением значительного количества тепла, а H l, получаемый при пиролизе, используется в процессе оксихлорирования. Следовательно, необходимо подобрать условия для проведения этих реакций в одном аппарате, что позволит приблизить процесс к адиабатическому и обеспечит протекание процесса пиролиза, т. е. реализовать [c.517]

Хорошо известно, что исследование газовых реакций может производиться двумя методами кинетической спектроскопии, адиабатическим и изотермическим. Первым методом можно изучать механизм пиролиза и взрывных реакций, вторым — образование, реакции и спектры свободных радикалов при комнатной температуре. Такое очень удобное разделение двух больших областей исследования обусловлено тем, что в отсутствие инертного разбавителя процессы релаксации и химические реакции вызывают переход поглощенной энергии импульсов в тепло, причем достигаемые при этом температуры доходят до тысяч градусов, в присутствии же большого избытка (в 200—500 раз) инертного разбавителя повышение температуры может быть сведено всего только к нескольким градусам. [c.560]

Механизм пиролиза диборана пока остается невыясненным, так как ВН является единственным радикалом, наблюдающимся при адиабатическом освещении. Правда, наличие радикалов ВНз и ВН2 такн е не исключено, поскольку они могут поглощать в вакуумном ультрафиолете, т. е. в еще неисследованной области. [c.562]

Пиролиз в адиабатических условиях (гомогенный пиролиз) [c.85]

Основные показатели по пиролизу различных видов сырья в адиабатических условиях приведены в табл. IV. 19 [72]. [c.85]

Реакционный канал вытягивает и ограничивает в пространстве реакционную зону. Вместе с тем он обеспечивает ее тепловую изоляцию, что сильно снижает тепловые потери реакционного потока и приближает проведение нроцесса окислительного пиролиза к адиабатическим условиям. В конечном итоге это значительно снижает потребный расход кислорода и повышает экономичность процесса. [c.111]

Для характеристики той роли, которую играет величина теплового эффекта полимеризации, можно указать на случаи горения блоков каучука в заводских полимеризационных аппаратах. Тепловой эффект полимеризации, как показано в настоящем исследовании, велик и колеблется для различных полимерных форм дивинила. Для натриевого полимера он имеет величину около 330 кал./г. При адиабатически проведенном процессе, считая теплоемкость полимера около 0.5 кал., надо ожидать подъема температуры до 660°, Отсюда видно, какой важной и далеко не легкой задачей является своевременный и скорый отвод тепла полимеризации. Иногда, повидимому при наличии некоторых возбудителей, процесс протекает столь стремительно, что убрать достаточно быстро теплоту не удается и блок каучука разрушается с образованием обычных продуктов пиролиза каучука. [c.477]

Пиролизеры печного типа представляют собой адиабатический реактор, в котором постоянно поддерживается заданная температура, создаваемая за счет внешнего обогрева электрической печью. Пробу исследуемого вещества вводят в зону реакции с помощью разных устройств. Одним из основных преимуществ пиролизеров этого типа обычно считают постоянство температурного режима и лучшая его стандартизация, а поэтому возможность его воспроизводства в различных образцах пиролизеров этого типа. Однако практика показывает, что возможность точного поддержания постоянной температуры в зоне реакции еще не определяет постоянство и воспроизводимость температуры пиролизуемого образца, который нагревается от комнатной температуры до температуры пиролиза. [c.44]

Пиролиз. Процесс пиролиза является эндотермическим и относится к числу очень энергоемких производств, в котором важное значение имеет утилизация тепла горячих газов. Существующие схемы реакционных узлов различаются способом подвода тепла внешний обогрев топочными газами, при помощи высокоперегретого водяного пара (гомогенный или адиабатический пиролиз), частичное сгорание сырья при подаче кислорода (окислительный пиролиз) и нагревание неподвижным или перемещающимся твердым теплоносителем (регенеративный пиролиз). [c.40]

Тяжелый бензин или газойль в присутствии водяного пара нагревается в трубчатой печи до 590—680°. При этом уже происходит частичное расщепление углеводородов. Продукты, выходящие из трубчатой печи, смешиваются с водяным паром, перегретым в отдельном пароперегревателе до 930°, и короткое время остаются в адиабатических условиях в изолированной трубе. Водяной пар отдает тепло на протекание эидотердгаческоп реакции пиролиза и, понижая парциальное давление углеводородов, препятствует возникновению вторичных реакции. Глубина пиролиза определяется отношением перегретого пара к парам углеводородов. Затем газы снова быстро охлаждаются, причем выделяющееся при охлаждении газов тепло ис- [c.55]

Компримирование ацетиленсодержащих газовых смесей менее опасно, чем ацетилена-концентрата. Однако, учитывая склонность ацетилена, особенно в присутствии таких разбавителей, как СО, полимеризоваться при температуре 250—300°С, не следует допускать увеличения температуры адиабатического сжатия этих газовых смесей сверх 100—110°С, Температура сжатия ацетилена и газовых с.месей, содержащих С2Н2, принятая в процессах термоокислительиого пиролиза и электрокрекинга метана согласно существующей практике компримиро-вапия ацетилена при наполнении баллонов, по-видимому, несколько занижена. Вопросы, связанные с температурой компримирования этих газов, должны быть бо лее подробно изучены. [c.76]

Получение ацетилена (С2Н2) основано на пиролизе, т. е. термическом разложении, и различных превращениях исходных углеводородов при температуре выше 1000 °С в адиабатических условиях за 0,005—0,02 с. В течение этого времени необходимо осуществить нагрев сырья, непосредственно реакцию и охлаждение образующихся продуктов до 200 °С. [c.43]

Реакционные устройства классифицируются по следующим признакам по характеру действия - периодические и непрерывные в зависимости от направлений потоков реагентов или катализаторов — прямоточные, противоточные и ступенчато-противоточные в зависимости от гидродинамических особенностей — аппараты идеального вытеснения, идеального смешения и частичного смешения по термодинамическим признакам — реакторы изотермические, адиабатические и политропи-ческие по назначению — реакторы риформинга, каталитического крекинга, гидрокрекинга, регенераторы, коксовые камеры, реакционные змеевики печи пиролиза и т.д. [c.621]

Анализ процесса абсорбции при разных степенях неадиабатич-ности, проведенный применительно к разделению газов пиролиза, показал [98], что при изотермическом режиме могут быть достигнуты более высокие показатели, чем при адиабатическом режиме. [c.216]

Достижения К. х., в течение длит, времени остававшейся чисто фундаментальной наукой, находят все большее практич. применение. Разработаны теории горения и взрыва, распространения пламени, детонации, используемые для изучения процессов, происходящих в двигателях и факелах ракет. Кинетич. исследования газофазных р-ций позволили создать хим. лазеры. Исследования кинетики газофазных р-ций имеют большое значение для химии земной атмосферы. На основе изучения кинетики р-ций в конденсиров. фазе создана теория жидкофазного окисления орг. соед., лежащая в основе технол. процессов получения мн. кислородсодержащих в-в. Кинетич. методы использ. для изучения пиролиза, полимеризации, каталитич. процессов, р-ций на пов-сти и в объеме тв. тел (см., напр.. Адиабатического сжатия метод. Акцепторов свободных радикалов метод, Релаксационные жтоды, Статические кинетические методы, Струевые кинетические методы). Знание кинетич. параметров позволяет совершенствовать известные и разрабатывать новые технол. процессы, создает основы для автоматического управления хим. процессами и т. д. См. также Механизм реакции. Скорость реакции. [c.255]

Процесс высокотемпературного пиролиза в адиабатическом-реакторе, осуществляемый в присутствии нагретого до 1600— 2000°С теплоносителя, характеризуется высокой селективностью. Повышенная селективность достигается путем проведения процесса при ультракоротком времени контакта и сверхвысоких температурах теплоносителя, при которых активную-роль в реакциях разложения начинает играть радикал ОН. Следствием активации ОН-радикалов является быстрое взаимодействие водяного пара с углеводородами [420]. Объяснение участия Н2О и СО2 в радикальных реакциях при повышенных температурах было найдено и исследовано [421] с использованием кинетической модели SPIRO. Установлено, что-оптимальная начальная температура пиролиза легкой бензиновой фракции при давлении 0,35 МПа равна 1400 °С. Аналогичный оптимум найден и для других видов сырья. Изменение начальных температур при высокотемпературном пиролизе является критерием получения требуемого соотношения выходов пропилена и этилена при 1250°С отношение СзНб С2Н4 = 0,23, при 1200 °С — 0,35. Пиролиз в адиабатическом реакторе дает превышение выходов этилена по сравнению с трубчатым пиролизом для всех видов сырья, за исключением этана, для которого уже пиролиз в трубчатых печах обеспечивает полное использование этиленового потенциала (80%-й выход при 65%-й конверсии). При пиролизе пропана выход этилена возрастает с 36 до 41%, н-бутана —с 36 до 48%, изобутана — с 12 до 15% и для легкой фракции бензина — с 30,4 до 40% по сравнению с пиролизом в трубчатых печах. Выход этилена при высокотемпературном пиролизе сырого вакуумного газойля соответствует таковому, получаемому в условиях пиролиза в трубчатых печах глубоко гидрированного вакуумного газойля. [c.195]

Адиабатический метод позволяет осуществлять термические реакции, приводящие к пиролизу, или взрывные реакции, сопровождающиеся образованием свободных радикалов, изменение концентрации которых можно наблюдать спектроскопически через промежутки времени, измеряемые микросекундами, или же непрерывно с помощью фотоэлементов и осциллографа. Изотермический метод впервые дал возможность экспериментального исследования релаксации колебательной энергии с высоких уровней без повышения температуры. Этим методом было показано, что реакции атомов с молекулами очень часто дают продукты, находящиеся на высоких колебательных уровнях кроме того, он позволил получить и расшифровать спектры поглощения свободных радикалов и возбужденных молекул, образующихся фотохимическим путем. Во всех изучавшихся случаях мы были ограничены продолжительностью фотоимпульса и спектроимпульса, составлявших в обычных условиях 15 и 1 мксек и измеряемых как полупериоды при энергиях соответственно 2000 и 100 дж. Анализ всех упомянутых процессов мог бы быть улучшен путем уменьшения продолжительности обоих импульсов при сохранении той же энергии, это дало бы возможность получать более высокие концентрации промежуточных веществ и наблюдать их реакции и спектры в течение более коротких промежутков времени. Общими условиями для этого являются малая емкость, высокое напряжение и уменьшение самоиндукции, а также преодоление сопряженных со всем этим трудностей. Большие возможности метода заставили нас согласиться на принятое нами неизбежное в настоящее время компромиссное решение аппаратурной задачи. Таким образом, нам приходится ограничиваться исследованием промежуточных веществ с временами жизни порядка 1 мксек и выше. [c.561]

Я не ставлю себе целью подробное рассмотрение отдельных реакций (ссылки на литературу даны в конце этой статьи, а более подробные сведения можно найти в докладе на Сольвеевском конгрессе [9] в 1962 г., вФарадеевской лекции, прочитанной в Химическом обществе [10], и в докладе на Международном симпозиуме по горению [И]. Здесь я хотел бы обратить внимание на общие выводы, которые могут быть сделаны на основании анализа полученных результатов и которые, как мне кажется, имеют большое значение при изучении химической кинетики и цепных реакций. Рассмотрим сначала пиролиз и окисление простых гидридов, исследованные при помоши адиабатического метода. [c.561]

Радикалы 8, Те, КН и PH также наблюдаются в адиабатических условиях они образуются в результате вторичных реакций ра-д1гкалов друг с другом, которые играют, бо.льшую рель при 1 м-пульсном пиролизе [c.562]

По данным С. С. Абаджева и В. У. Шевчука [71 можно примерно оценить время образования бензола, который может быть продуктом реакции С4Н4 - -СдНа- gHe. Экстраполируя эти данные до температур порядка 1000—1500° К, получим времена образования бензола порядка 0,1—1 сек. Расчеты проводились для соотношения С Н=1 3,2 с учетом разбавления водородом пиролизуемого углеводорода. Тем самым предполагалось, что в условиях плазмоструйного синтеза возможны реакции гидрирования. В работе [8] показано, что при адиабатическом сжатии при 1200°К н-гептана в атмосфере водорода подобные ракции имеют место. В продуктах пиролиза нет ацетилена, наблюдается незначительное количество этилена и пропилена, но обнаружено значительное количество метана и пропана. В случае же, если реакции гидрирования в процессе пиролиза в плазменной струе не существенны, приведенные ниже расчеты дадут заниженные количества непредельных и завышенное количество метана. [c.110]

Н 1ряду с обычным пиролизом в последнее время за рубежом в промышленных масштабах начинает применяться процесс, в котором в качестве теплоносителя используется высокоперегретый пар (>925° С). Процесс протекает в адиабатических условиях. Такого рода установки имеются в Англии, Франции и Италии. [c.85]

Выход (в вес. % на сырье) газов при пиролизе в адиабатических услтиях [c.86]

Идея окислительного пиролиза углеводородных газов с получением непредельных углеводородов заключается в сочетании процессов пиролиза и окисления таким об1)азом, чтобы за счет теплоты реакции окисления превратить процесс пиролиза, идущий с поглощением тепла, в процесс, не требующий подвода тепла извне, т. е. в автотермыческий процесс. Это позволило бы проводить процесс пиролиза пе в трубчатых печах, работающих в очень тяжелых для мета.пла условиях и нуждающихся в частой смене труб из высокосортной ста,гхи, а в шахтных, камерных печах в адиабатических условиях. [c.102]

По схеме б пиролиз осуществляется в адиабатических условиях, т. е. без поверхностей теплопередачи, что сильно упрощает конструкцию реакционного аппарата. Теплоносителем служит высокоперегретый водяной пар (900—950 °С). Такой пар можно получать в регенеративных печах с насадкой сначала насадка разогревается за счет сжигания топлива, а затем на горячей насадке перегревается водяной пар. [c.60]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология