Термодинамика крекинг-процесса

Создание азотной промышленности сыграло крупную роль в развитии химии и химической технологии. Исследования в области азота оказали влияние на развитие важнейших разделов теоретической химии термодинамики и кинетики каталитических процессов. Эти работы послужили толчком к исследованию свойств газов под высоким давлением. Ряд важнейших понятий о гетерогенно-газовых каталитических реакциях установлен или значительно развит благодаря изучению синтеза аммиака. Такие процессы, как синтез метилового спирта и синтез высших спиртов, целиком возникли на основе технологии синтеза аммиака. Опыт и обобщения в области высоких давлений и температур, в области гетерогенно-газовых каталитических реакций оказались чрезвычайно полезными при разработке способов гидрирования углей с целью получения жидкого топлива и современных способов переработки нефти каталитического крекинга, процессов дегидрогенизации, полимеризации, циклизации, алкилирования, посредством которых осуществляется производство из нефти авиационного топлива, бутадиена, толуола и других продуктов. [c.163]

Опубликован обширный обзор, посвященный гидрированию алкенов на твердых катализаторах [25]. В этом обзоре рассматриваются механизм реакции, ее термодинамики и кинетика. Нри атмосферном давлении и температурах выше примерно 500° С свободная энергия гидрирования ненасыщенных углеводородов оказывается положительной однако в условиях высокого парциального давления водорода насыщение алкенов может протекать и в области значительно более высоких температур. Температура и давление, обычно применяемые при процессах гидроочистки, благоприятствуют гидрированию алкенов, но при температурах выше 300° С в присутствии металлических катализаторов алкены могут вступать и во вторичные реакции крекинга. [c.128]

Крекинг и другие реакции Ь"леводородов объясняются с точки зрения законов термодинамики. Автор не применяет теории свободных радикалов для объяснения сущности крекинг-процессов. [c.9]

ТЕРМОДИНАМИКА КРЕКИНГ-ПРОЦЕССА [c.459]

Исходя из термодинамики, в процессе риформинга повышение давления препятствует ароматизации сырья. Однако высокое давление водорода оказывается необходимым для насыщения непредельных углеводородов в побочных реакциях крекинга. В случае низкого парциального давления водорода на поверхности катализатора происходит уплотнение ненасыщенных углеводородов с образованием кокса. Повышенное давление и избыток водорода в процессе препятствуют коксообразованию. Высокое парциальное давление водорода достигается циркуляцией водородсодержащего газа, получаемого в ходе риформинга. [c.385]

В этом разделе мы рассмотрим вопросы термодинамики, химизма и механизма превращений углеводородов в ряде процессор тер.мической и термокаталитической переработки нефти, а имеилО в процессах пиролиза, термического крекинга, каталитического крекинга, гидрокрекинга и риформинга, а также в процессах изомеризации, алкилирования и ступенчатой полимеризации углеводородов, [c.110]

В те же годы А. В. Фростом и его учениками проведены ставшие классическими работы по кинетике и термодинамике крекинга. В них был не только накоплен большой экспериментальный материал, но и впервые продемонстрировано явление ингибирования крекинга и сформулировано понятие о крекинге как о самотормозящемся процессе. Исключительное значение имели выполненные в те годы работы А. В. Фроста по химической термодинамике, широкое применение их и пропаганда методов статистической термодинамики для расчета равновесий в различных процессах нефтехимии. Методы расчета констант равновесий и термодинамических параметров по данным спектроскопических исследований обобщены им в двух монографиях, одна из которых написана совместно с В. М. Грязновым, а другая — с В. В. Коробовым. [c.6]

Термодинамика молекулярных реакций крекинга разработана в СССР [4, 57]. В последние годы основные достижения в развитии теории крекинга и пиролиза связаны с анализом элементарных стадий этих процессов — радикальных реакций. В связи с этим ниже рассмотрены раздельно равновесия мо- лекулярных и радикальных реакций. [c.279]

За последние три десятилетия в результате систематического изучения кинетики и термодинамики реакций крекинга отечественные и зарубежные исследователи накопили обширные данные, позволяющие ближе подойти к решению указанной задачи. Наиболее важным результатом изучения проблемы термического крекинга явилось, по нашему мнению, изменение наших представлений о сущности термического крекинга. Господствовавший в конце двадцатых годов взгляд на крекинг алканов как на процесс независимого сосуществования нескольких параллельных реакций, протекающих по молекулярному механизму, уступил место представлению о термическом крекинге как сложном многостадийном, но едином радикально-цепном процессе, в котором часто молекулярные реакции играют уже второстепенную роль. [c.4]

Процесс дегидрирования основан на эндотермических реакциях, причем равновесные реакции смещаются в сторону алкенов с повышением температуры. Наиболее неблагоприятна термодинамика для этана. Заметные выходы этилена, скажем, степень конверсии 15—20%, достигается при 600 °С. Дальнейшее углубление превращения приводит к развитию реакций термического крекинга. Оттого и выгоднее получать этилен пирогенетическим разложением, а не при помощи каталитического процесса. [c.109]

Эти данные хорошо иллюстрируют важнейшее достижение химической термодинамики, коренным образом изменившее прежнее эмпирическое понимание химических взаимодействий, согласно которому способность к ним сопоставлялась только с природой реагирующих веществ. В действительности способность веществ вступать в определенные реакции зависит не только от их природы, но и от физических условий проведения процессов — от давления и температуры. Уравнения термодинамики количественно описывают эту зависимость. Как видно из данных табл. 2, сравнительно небольшое изменение температуры от 25 до 400°С может привести к необычайно сильному изменению направления реакции. Крекинг н-гексана до бензола и молекулярного водорода никакими способами нельзя обнаружить ни при 25°С, ни при [c.143]

В книге изложены основы современного каталитического крекинга нефтяных фракций на цеолитсодержащих катализаторах. Рас-смотрена характеристика сырья, приведены состав и свойства современных промышленных цеолитсодержащих катализаторов (отечественных и зарубежных). Освещены вопросы термодинамики, механизма, химизма и кинетики каталитического крекинга, технологических закономерностей превращения нефтяных фракций, за-коксовывания и регенерации цеолитсодержащих катализаторов. Описаны инженерные основы процесса, включая газодинамику аппаратов с псевдоожиженным слоем и с восходящим потоком мик-росферического катализатора, конструкцию и расчет основных узлов реакторного блока. Приведены схемы реакторных блоков и обсуждены результаты внедрения катализаторов. Даны рекомендации по интенсификации действующих установок каталитического крекинга. Особое внимание уделено перспективной отечественной комбинированной ) станов - с каталитичес.кого крекинга с предварительной гит-роочисткой сырья Г-43-107 рассмотрены основные схемы комбинирования каталитического крекинга с другими процессами. [c.2]

Таким образом, рассмотрение исходных нефтей и крекинг-бензинов из разных нефтей позволяет сделать однозначный вывод о том, что даже в условиях лабораторного моделирования состав образующихся продуктов определяется не термодинамикой, а прежде всего типом структур-предшественников. Поэтому процессы крекинга нефтяных УВ в залежи не имеют места, а используемые часто соотношения, показывающие удаленность от равновесного состояния, не могут служить критериями катагенеза. [c.38]

Влияние параметров процесса на общие результаты каталитического крекинга детально изучалось рядом авторов [48, 56]. Поэтому здесь можно ограничиться лишь рассмотрением отдельных параметров и их влияния на протекание вторичных реакций. Во-первых, необходимо отметить, что из перечисленных выше параметров лишь первые пять можно считать регулируемыми из них только температура, давление и молярная доля углеводородов оказывают существенное влияние на термодинамику протекающих реакций. Хотя состояние катализатора и состав сырья, несомненно, являются важными независимыми параметрами процесса, в условиях промышленной установки возможности их регулирования значительно меньше, чем возможности изменения условий процесса. При обычно применяемых степенях превращении (50—65%) общее влияние параметров процесса можно характеризовать следующим образом. [c.152]

Имеется несколько патентов о крекинге жидкьх нефтяных продуктов, смешанных с углеводородными газами. В этих патентах указывается, что углеводородные газы, богатые водородом, могут реагировать в условиях крекинга с жидким нефтяным сырьем или продуктами разложения, обедненными водородом, и могут дать более высокие выходы бензинов и уменьшение образования кокса. Температурные условия процессов в данном случае не отличаются существенно от условий обыкновенного термического крекинга. Рекомендуемые давления те же самые или немного выше, чем при крекинге. На самом деле взаимодействие между такими газами, как метан, этан, пропан, и высокомолекулярными олефинами или циклическими углеводородами маловероятно при условиях обыкновенного крекинга с точки зрения термодинамики. Значительно более высокие температуры или более высокие давления следует применять, чтобы обеспечить их взаимодействие. Термическая конверсия низкомолекулярных парафинов также маловероятна в условиях обыкновенного крекинга. Таким образом, вряд ли эти патенты имеют практическое значение. [c.165]

При составлении монографии автор широко использовал отечественную и зарубежную литературу, а также собственные работы в области кинетики, термодинамики, теории рециркуляционных процессов и их приложений к проблемам химии и химической технологии, в частности к крекингу, гидрогенизации и другим процессам превращения углеводородов. [c.3]

В связи с развитием промышленного крекинга углеводородов нефти с целью получения бензинов и газообразных продуктов для промышленного органического синтеза в химической литературе появилось большое количество работ по вопросам термической диссоциации различных углеводородов, по термодинамике и кинетике процесса. [c.42]

Путь к построению общей теории крекинг-процесса, не- сомненно, проходит через детальное изучение кинетики и термодинамики реакций крекинга индивидуальных углеводородов. Без накопления подобных сведений немыслимо решение задачи в целом. [c.4]

В монографии приведены термодинамические и моторные характеристики углеводородов, подробно разобрана зависимость термостабильности и окисляемости от структуры углеводородов. Рассмотрены термодинамика крекинга и способность к окислению углеводородов различных классов и строения в мягких условиях и при повышенной температуре. На основании химических исследований топлив показаны предпла-менные реакции в обеих разновидностях двигателя. Даны обоснования выводов о первичности деструктурных процессов перед окислительными. Проанализированы возможности улучшения работы двигателей с помощью термофорсирования и М-процесса, показаны направления изысканий для управления процессов сгорания. Кроме того, разобран химизм действия антидетонаторов и присадок к моторным топливам. [c.2]

В предшествующем изложении было показано, что крекинг даже индивидуальных углеводородов, не говоря уже о таких сложных смесях, как нефтяные дестиллаты, представляет собой комплекс разнообразнейших реакций разложения, уплотнения и изомеризации. Полное овладение этим, как и всяким другим химическим процессом, требует точного выявления ряда физико-химических его характеристик, которые были рассмотрены выше лишь в самых общих чертах, а именно какова кинетика реакций крекинга и его механизм, т. е. тот путь, по которому данное вещество 1гли система стремятся в заданных условиях к состоянию равновесия какие продукты могут образоваться в результате данного процесса и в каких относительных количествах каковы условия равновесия данной системы при данном процессе и т. д. Хотя сложность химичесх их превращений, совокупность которых образует крекинг-процесс, пе дает возможности получить большинство его физико-химических характеристик опытным путем, тем не менее, с помощью термодинамики ответ на некоторые из поставленных выше вопросов, правда лишь качественного характера, может быть нолучен [49]. [c.459]

Особого внимания засл живают исследования каталитических превращений ОСС в щэис тствии промышленных катализаторов гидроочистки, ппатформинга и крекинга, которые генетически связаны с превращениями углеводородов, выполненных ранее Р.Д. Оболенцевым. На основании результатов исследований термодинамики, кинетики и механизма реакций гид-рогенолиза ОСС дано теоретическое обоснование процесса гидроочистки. Выявлена возможность гидрообессеривания высокосернистых нефтей, В результате этих исследований впервые показана возможность применения гетерогсшных катализаторов для ускорения реакций ОСС. Распространенное мнение, что ОСС в основном являются контактными ядами, не подтвердилось, что оказалось чрезвычайно важным для разработки новых технологических процессов с участием соединений серы. [c.197]

Исходя из термодинамики, повышение давления в процессе риформинга препятствует ароматизации сырья. Однако высокое давление водорода оказывается необходимым для насыщения непредельных углеводородов, образующихся в побочных реакциях крекинга. Повышенное давление и избыток водорода препятствуют коксообра-зованию. Компромиссным решением является организация циркуляции водородсодержащего газа, получаемого в ходе риформинга. [c.347]

За последние три десятилетия термохимии углеводородов уделялось большое внимание, поэтому нет ничего удивительного, что эта область термодинамики нашла широкое применение при решении многих промышленных проблем. После второй мировой войны перед нефтехимией была поставлена задача увеличения производства бензола и других ароматических соединений для удовлетворения потребностей в основном сырье промышленности пластических масс, производства синтетической резины и легких авиационных топлив. Маршалл [933] описал процесс каталитического дегидрирования и ароматизации нефтепродуктов (гидроформинг), который использовался на заводах Baytown Ordnan e во время войны для получения толуола, а также в послевоенное время для производства ароматических растворителей высокой чистоты и компонентов авиационного топлива. Хенсель и Бергер [559] рассмотрели применение универсального процесса крекинга нефтепродуктов над платиновым катализатором для производства углеводородов ароматического ряда из различного исходного сырья. Эти авторы показали, что общий мольный выход ароматических углеводородов из коммерческой единицы составляет 95% теоретического значения. [c.177]

Исходя из соображений кинетики и термодинамики и промышленной практики термической деструкции углеводородов, можно полагать, что наиболее благоприятными условиями для образования углеводородов С4 и С5 являются температуры, лежащие между температурой крекинга на бензин и пиролиза на этилен и пропилен, под давлением с применением водяного пара. Наличие цикланов в исходном сырье может положительно сказаться на выходах диеновых углеводородов (дивинила, изопрена) наряду с олефинами. Сырьем для такого процесса наряду с вышеуказанными продуктами могли бы служить и более высоко-кипящне фракции нефти — керосины парафинистых нефтей, парафин, петролатум и др. Такой процесс, несомненно, имеет существенные преимущества перед каталитическими процессами дегидрирования бутанов и изопентана. Здесь имеются практически неограниченные возможности по сырью, по организации мощных некаталитических установок, по получению фракций более богатых непредельными углеводородами, чем аналогичные фракции, получаемые в процессах дегидрирования. [c.56]

Понимание различных стадий последовательных реакций крекинга может быть достигнуто приложе-гием к этой проблеме термодинамики, а также исследованием первичных реакций термического разложения чистых углеводородов. Представление о зависимости углеводородов между собой с точки зрения свободной энергии дает нам э руки способ предсказать, возможна ли вообще реакция определенного типа, а также какой из нескольких, могущих одновременно протекать процессов будет иметь место при заданных условиях. Однако, с другой стороны, термодинамические вычисления нич ГО не могут нам сказать О скоростях, с которыми протекают реакции, а превращения, имеющие место при крекинге нефти, к сожалению, в значительной степени регулируются относи- [c.108]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология