Теории крекинг-процесса

Гринсфельдер, Воге и Гуд [37] при изучении каталитического крекинга отметили, что ири этом образуется относительно большое количество Сд- и С -углеводородов. Они рассматривали этот факт как некоторое подтверждение теории механизма образования ионов карбония при данном процессе. При крекинге парафинов от октана до гептадекана самыми легкими продуктами оказались изобутан и бутан [38], а при промышленном крекинге газойлей при помощи хлористого алюминия с целью получения бензина по данным многих исследователей газ состоит преимущественно из бутана (по-видимому, главным образом изобутана). [c.96]

Подробно рассматриваются такие вопросы, как химический состав нефтей и нефтяных фракций очистка нефтяных фракций физическими и химическими методами теория термо-ката-литических процессов нефтепереработки (крекинг, пиролиз, риформинг, гидрирование, алкилирование) теоретические аспекты применения и эксплуатационных свойств нефтепродуктов. При этом большое внимание уделяется термодинамическим и кинетическим закономерностям, механизма реакций, теории катализа, теории сорбционных процессов и процессов экстракции, явлениям детонации, стабильности нефтепродуктов. [c.4]

К ранним теориям крекинга алканов относятся ацетиленовая и этиленовая концепции распада [2, 3]. Согласно этим теориям, крекинг алканов протекает в начальной стадии с образованием ацетилена и этилена в качестве промежуточных продуктов. Полимеризация или конденсация ацетилена и этилена на последующей стадии процесса вызывает образование более сложных продуктов крекинга (бензол, дифенил, нафталин, бутадиен и др.). Образование из алканов ацетилена и этилена как первичных продуктов крекинга происходит в одну стадию, согласно механиз. му молекулярной перегруппировки. В этих попытках истолкования крекинга проблему первичного крекинг-процесса решали на основе молекулярного механизма распада, а центр трудно- [c.16]

Охватывает процессы термического разложения углеводородов, современные теории крекинга, химизм крекинга нефтепродуктов, основные факторы крекинг-процесса, химический состав, продуктов крекирования и методы их анализа. [c.2]

ТЕОРИИ КРЕКИНГ-ПРОЦЕССА [c.465]

Разложение представляет собой основную реакцию, претерпеваемую при крекинг-процессе парафинами. Именно поэтому естественно начать рассмотрение теорий крекинг-процесса с обзора теоретических представлений о механизме термического разложения парафинов. [c.466]

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]

Согласно радикально-цепной теории крекинг представляет собой сложный цепной процесс, который идет с участием свободных алифатических радикалов. Первичной реакцией крекинга всегда является распад молекулы алкана по связи С—С на два свободных алкильных радикала (может случиться распад по связи С—Н, но при температурах крекинга он в 10 —10 раз менее вероятен). Свободные радикалы вступают в реакции с молекулами алкана, продуктами распада, реагируют между собой и со стенками. Эти вторичные реакции идут легко по сравнению с реакцией зарождения цепей, которая требует энергии активации не меньшей энергии диссоциации связи и определяют развитие и обрыв цепей. Длина цепи определяется конкуренцией реакций развития и обрыва цепей и в различных случаях принимает различное значение. В стационарном состоянии длина цепи определяется отношением скоростей реакций развития и зарождения цепей. [c.25]

Правильная теория должна объяснить не только качественный и количественный состав продуктов крекинга, но также наблюдаемую кинетику процесса. Более того, концентрации активных проводников химического превращения—радикалов, вычисляемые согласно теории, должны соответствовать значениям, находимым для них опытным путем. Поэтому к радикально-цепной теории крекинга предъявляются дополнительные требования в отношении полной интерпретации данных, которые касаются кинетики крекинга алканов. [c.27]

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]

После открытия Панетом и сотр. свободных метильных и этильных радикалов Ф. О. Райс 1358] развил радикально-цепную теорию распада различных классов органических соединений и, в частности, радикально-цепную теорию крекинга алканов. Суть этой новой теории состоит в том, что крекинг представляется в виде сложного многостадийного процесса, идущего с участием активных промежуточных частиц — свободных радикалов. Этот сложный процесс развивается по единой радикально-цепной схеме взаимно связанных реакций, которая принципиально способна дать количественное описание всего многообразия продуктов глубокого крекинга. [c.215]

В отдельных случаях цепи могут быть короткими (близкими к единице) и тогда распад происходит радикальным путем, а в некоторых условиях даже возможен распад по молекулярному механизму (радиация и очень высокие температуры). Теория крекинга должна объяснить качественный и количественный состав продуктов крекинга, кинетику процесса и концентрации свободных радикалов. Кинетика крекинга как сложного цепного процесса в зависимости от условий опытов может описываться уравнениями половинного, первого, второго или полуторного порядка, которым соответствует та или иная радикально-цепная схема распада алканов со своими реакциями зарождения, развития и обрыва цепи (см. стр. 72). [c.215]

В последние годы на границе между физической и органической химией выкристаллизовывается интереснейшая и увлекательнейшая наука — каталитическая химия. Она тесно связана, с одной стороны, с теорией строения вещества и теорией химических процессов, а с другой стороны, — с практикой. До 80% современной тяжелой химической промышленности и почти вся биохимия являются применением катализа. Получение аммиака, серной и азотной кислот, каталитический крекинг, нефтехимический синтез, получение синтетического каучука и многих других полимеров, синтез целого ряда растворителей, а также полупродуктов красочной, пищевой и фармацевтической промышленности основаны на катализе. В биохимии ферменты являются органическими катализаторами высокого избирательного действия. [c.3]

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]

Количественная теория цепных процессов подробно разработана академиком Н. Н. Семеновым и его сотрудниками, а также английским ученым Хиншельвудом. Советские химики нашли, что многие процессы окисления, горения, полимеризации, расщепления нефти (крекинга) идут по цепному пути. [c.88]

Для симплексных, т. е. сепаратно осуществляемых, процессов из теории рециркуляции вытекает принцип идеального реактора второго рода, который применительно к крекинг-процессу сформулирован нами еще в 1941 г. следующим образом Наиболее теоретически совершенным процессом крекинга, очевидно, будет такой процесс, при котором подвергается крекингу в химическом [c.35]

Эта теория хорошо объясняет появление продуктов распада неглубоких форм крекинга высокомолекулярных парафинов, ]10 недостаточно разъясняет механизм самого процесса. [c.424]

При обсуждении природы каталитического крекинга Милликен, Миллс и Облад [35а] пришли к выводу, что образование иона карбония возможно в отсутствии сильной кислоты, но что большинство химических процессов, протекающих при каталитическом крекинге, может быть объяснено на основании теории иона карбония. Они считают, что ион карбония может существовать только в тесной связи с катализатором. [c.89]

Современная теория горения развивалась постепенно. С учетом процессов крекинга, упомянутых выше, можно ограничить изучение горения рассмотрением только газовых реакций (а также горением твердого кокса и элементарного углерода). [c.473]

Монография посвящена одной из самых актуальных проблем современной химической технологии — расчету аппаратуры каталитических процессов на основе количественного описания физико-химических явлений в реакторах. В книге подробно рассмотрены теория и методы расчета химических реакторов для контактных процессов, вопросы использования математического моделирования и методов теории подобия при оптимальном проектировании и проектировании конкретных аппаратов для процессов синтеза аммиака, окисления двуокиси серы, каталитического крекинга нефтяных фракций и др. [c.4]

Таким образом, появление стадии окислительной регенерации значительно усложняет технологические схемы и аппаратурное оформление процессов. Она существенно влияет на их экономику, а для каталитического крекинга даже определяет рентабельность и конкурентоспособность различных вариантов этого процесса. История создания и развития таких важных каталитических процессов нефтепереработки и нефтехимии, как крекинг, риформинг, дегидрирование, гидрокрекинг и гидроочистка неразрывно связана с решением проблем окислительной регенерации используемых катализаторов. Естественно, чт0 эта стадия привлекает к себе пристальное внимание исследователей уже не одно десятилетие. Результаты ранних исследований закономерностей окисления кокса обобщены в работе [2], опубликованной 20 лет назад. С тех пор в научной литературе накоплены новые сведения по теории и практике окислительной регенерации катализаторов и назрела необходимость систематизировать и обобщить имеющийся материал, рассмотреть в тесной взаимосвязи характеристики кокса, образующегося на катализаторах, механизм и кинетику его окисления изменение свойств катализаторов при регенерации, основы промышленной технологии и аппаратурного оформления процесса. [c.4]

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]

Значение радикально-ценной теории крекинга углеводородов состоит, прежде всего, в том, что она дает представление о крекинге как о сложном многостадийном процессе, который идет с участием активных промежуточных химических форм радикалов. Этот сложный многостадийный процесс развивается по единой схеме взаимно обусловленных реакций, которая принципиально может дать количественное описание всего многообразия продуктов. Теории, связанные с молекулярным механизмом распада алканов, хотя и кажутся более простыми, однако не передают достаточно хорошо действительный ход распада, не могут в рамках единых представлений описать разнообразия получаемых продуктов, зависимости их выходов от физико-химических факторов (температура, давление и др.) и даже имеют некоторое отрицательное значение, так как маскируют роль радикалов в разложении. Во всяком случае, для решения проблемы крекинга должен быть рассмотрен вопрос о конкуренции молекулярного и радикально-цепного механизмов распада в соот-ветствуюших условиях крекинга. [c.27]

За последние несколько лет из лаборатории крекинга Института нефтехимического синтеза Академии наук вышел ряд работ (К. П. Лавровский, А. М. Бродский, Р. Д. Калиненко и др.), посвященных исследованию крекинга алканов при высо-з(их температурах (700—1000° )i[110—122], называемого в технической литературе пиролизом. Эти исследования являются непосредственным и логическим развитием выпаеописанных работ по теории крекинга алканов. С переходом к более высоким температурам возможны изменения механизма распада и отклонения от кинетических зависимостей. Выяснение причин этих отклонений имеет большое значение для представлений о крекинг-процессе и практического применения его. С точки зрения химической кинетики, эти исследования представляют значительный интерес, так как позволяют выяснить пределы экстраполяции общих кинетических [c.58]

Значение теории цепных процессов для судеб химической технологии трудно переоценить. С этой теорией тесно связано развитие и таких разделов химической технологии, в основе которых лежат процессы пирогепетнческого разложения веществ, теплового взрыва, радиационной химии, взрыва конденсированных взрывчатых веществ, термического крекинга нефтей, алкилирования, карбони-лирования углеводородов, гидро- и дегидрогенизации органических соединений, процессы горения в самом широком смысле, в том числе процессы, самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), продуктами которого являются карбиды, силициды, бориды и т. п. соединения переходных металлов. [c.150]

Настоящее учебное пособие является вторым дополненным изданием. Оно предназначено студентам специальности 250400 Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов , занятым проектированием и расчетом установок каталитического крекинга нефтеперерабатывающих заводов. В пособии рассмотрена теория технологических процессов, протекающих в основных аппаратах установок, и порядок расчета их размеров. Приведено 20 практических гфимеров, иллюстрирующих порядок проведения расчетов. [c.2]

Существенно новые данные получены для участия разных мономеров в сополимеризации и для взаимодействия ингибиторов с инициаторами. Комбинируя применение меченых добавок с методом изотопного разбавления, удалось исследовать процессы, лежавшие за пределами возмож- ностей [81] обычных аналитических методов. Для крекинга открылись такие новые побочные процессы, как деструктивное алкилирование [84] или упоминавшееся уже выше гидрирование коксовой пленкой [55, 81]. Примерами реакций, для которых изучение генетических взаимоотпоше- ний при помощи меченых молекул привело к необходимости более серьезного пересмотра привычных представлений, может служить окисление олефинов на металлических и окисных катализаторах. Как для мягкого, так и для глубокого окисления пришлось отказаться от последовательных схем с лестницей стадий, перестроив всю теорию процесса на новой основе [85, 86]. Опыты с мечеными карбидами пошатнули просуществовавшую около трех десятилетий карбидную теорию сиптииового процесса, предложенную Фишером—Тропшем [87, 88]. [c.17]

В развитии современной теории горения значительное место принадлежит советским ученым Н. Н. Семенову, А. С. Предводителеву, Г. Ф. Кнорре, Л. Н. Хитрину и многим другим. Под руководством Н. Н. Семенова в СССР успешно разрабатывается теория цепных реакций, теория горения и детонации газов А. С. Предводи-телевым и его сотрудниками ведутся важные работы по горению углерода много и плодотворно работал Г. Ф. Кнорре по изучению топочных процессов. В области горения и газификации топлива большой вклад внесен работами 3. Ф. Чуханова к его сотрудников. Для осуществления крекинг-процесса В. Г. Шуховым была разработана аппаратура. [c.9]

Число чистых алифатических углеводородов, подвергавшихся ииролизу, весьма ограничено, что кажется странным в виду огромного количества работ по изучению крекинг-процесса. В настоящее время уже опубликовано большое число отдельных работ по пиролизу простейших углеводородов. С помощью приведенных ранее теоретических рассуждений можно предсказать ход пиролиза параффиновых углеводородов. Для известных случаев опыт хорошо сходится с теорией. [c.54]

Как было указано выше, для образования ионов карбония требуется либо отщепление атома водорода посредством разрыва углерод-водородной связи, либо присоединение атома водорода с образованием новой углерод-водородной связи. В связи с этим для теории таких механизмов приобретают большое значение накопленные экспериментальные данные, показывающие большую реакционную способность третичных углерод-водородных связей сравнительно со вторичными связями С —Н и последних сравнительно с первичными при диссоциациях ионного типа (крекинге) и реакциях присоединения. Относительная реакционная способность третичных, вторичных и первичных углерод-водородных связей в термических реакциях через свободные радикалы соответственно меньше. Далее будет показано, что в силу вышесказанного третичные и вторичные структуры играют доминирующую роль в механизме ионных реакций. Приведенное отношение между реакционными способностями связей С —Н основано на данных, полученных нри масс-снектрометрическом измерении потенциалов образования различных алкил-ионов. Потенциалы образования алкил-ионов вместе с соответствующими термодинамическими данными и данными по энергиям диссоциации связи для углеводородов дают величину энергии, необходимую для получения алкил-ионов из родственных им углеводородов эта величина энергии может быть качественно коррелирована с относительной реакционной способностью первичных, вторичных и третичных углеводородных структур как в случае низкотемпературных реакций присоединения, так и при высокотемпературной диссоциации (ионных процессах). Аналогично определяемая энергия сво-бодноради1 альной диссоциации связи С — Н [37, 39] отражает гораздо меньшее различие в реакционной способности разных типов С — Н связей в случае термических свободиораднкальных реакций таким образом, существует явный нараллелизм между экспериментальными данными каталитического и термического крекинга и энергетикой предложенных механизмов. [c.115]

Такого же рода процессы изомеризации наблюдаются и в условиях каталитического крекинга. Интересная серия опытов проведена по изучению разложения олефинов (производных лпрт-алкилов), сопровождаемого изомеризацией [52]. Так, нанример, нри перегонке асимметричного ди-торет-бутилэтилена со следами бромнафталинсульфоновой кислоты идет расщепление молекулы с образованием изобутилена и гексенов, состоящих главным образом ив тетраметилэтилена. Эта реакция была объяснена на основании теории Уитмора об образовании иона карбония при реакциях изомеризации, катализируемых кислотами [c.107]

Крамской В. П. Элементы теории процессов крекинга и рифор-мипга над циркулирующим мелкодисперсным контактно-каталитическим материалом. Баку, Азернефтнешр., 1958. [c.331]

В работе [28] показано, что рассмотрение радикального неценного механизма крекинга приводит к простым кинетическим, уравнениям, позволяюпщм описать термический крекинг газой-левых фракций. Рассмотрим в качестве иллюстрации использование радикальных представлений для получения математического описания пиролиза этана. В соответствии с теорией термического распада углеводородов можно предположить для этого процесса следующие реакции зарождения радикалов [c.249]

Гипотеза о пр6ме1куточном образовании карбониевых ионов плодотворно примененная для объяснения механизма многих реакций в органическойк химии успешно использована и для объяснения механизма ионных реакций, протекающих в процессах переработки нефти. Основные обобщения сделаны применительно к каталитическому крекингу но могут быть, с определенной ревизией, использованы и для процессов гидрогенизации. Эти обобщения, получившие название карбониево-ионной теории, в первую очередь должны были объяснить различия протекания каталитического и термического крекинга. [c.119]

Каталитические процессы широко распространены в природе и эффективно используются в различных отраслях промышленности, науки и техники. Так, в химической промышленности посредством гетерогенных каталитических процессов получают десятки миллионов тонн аммиака из азота воздуха и водорода, азотной кислоты путем окисления аммиака, триоксида серы окислением ЗОг воздухом и др. В нефтехимической промышленности более половины добываемой нефти посредством каталитических процессов крекинга, рифор-минга и т. п. перерабатывается в более ценные продукты — высококачественное моторное топливо, различного вида мономеры для получения полимерных волокон и пластмасс. К многотонкажным каталитическим процессам относятся процессы получения водорода путем конверсии диоксида углерода и метана, синтез спиртов, формальдегида и многие другие. Можно утверждать, что для любой реакции может быть создан катализатор. Теория катализа должна раскрывать закономерности элементарного каталитического акта, зависимость каталитической активности от строения и свойств катализатора и реагирующих молекул и тем самым создать необходимые предпосылки для предсказания строения и свойств катализатора для конкретной реакции, указать пути его получения. К описанию скорости каталитического процесса можно подходить, используя основные положения формальной кинетики и метод переходного состояния. При этом целесообразно сперва выделить общие закономерности катализа, присущие всем видам каталитических процессов, а затем рз смотреть некоторые специфические особенности отдельных групп каталитических процессов. [c.617]

Промотирование алюмосиликатного катализатора металлами может быть объяснено карбоний-ионной теорией, хорошо описывающей основные закономерности процесса каталитического крекинга [252]. В соответствии с положениями этой теории, непредельные углеводороды в присутствии алюмосиликатного катализатора легко образуют карбонпй-ион и претерпевают быстрое дальнейшее превращение. Однако первая стадия превращения парафиновых и нафтеновых у1 леводородов — образование карбоний- [c.174]

Теория ионов карбония дает удовлетворительное объяснение основных опытных наблюдений процесса крекинга. К ним в цервую очередь относят [c.242]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология