Кинетическая модель дегидрирования

Процесс окислительной регенерации катализаторов, будучи одной из важнейших и необходимых стадий многих процессов, непрерывно раз-видается и совершенствуется. Наибольшее внимание исследователей привлекали процессы регенерации катализаторов крекинга, которые быстро закоксовываются в основном процессе. Такое положение естественно, так как показатели процесса крекинга сильнее других зависят от того, насколько быстро и качественно проведена регенерация катализаторов. Именно поэтому регенерация указанных катализаторов изучена наиболее глубоко как с точки зрения понимания механизма и химизма процесса, так и в плане разработки теоретически обоснованных кинетических моделей, методов расчета и оптимизации регенераторов. В то же время успехи в исследовании окислительной регенерации алюмохромовых катализаторов дегидрирования, которые также быстро коксуются, менее значительны. [c.134]

Параметры кинетических моделей дегидрирования изопентана (ДИ) и бутана (ДБ) иа алюмохромовом катализаторе ДВ-ЗМ6 [9] [c.132]

Кинетика дегидрирования этилбензола в стирол на гетерогенных катализаторах изучалась многими авторами [7, 8]. Однако предложенные в [7] механизмы образования побочных продуктов (бензола и толуола) недостаточно подтверждены кинетическими моделями более обоснованной представляется модель суммарной реакции, предложенная в [8]. [c.127]

Рассмотрим в качестве примера определение параметров кинетической модели реакции дегидрирования н-бутиленов на катализаторе 11М-2206 [14, 15]. Кинетическая модель имеет вид [c.89]

По кинетической модели процесса дегидрирования этилбензола в стирол [12, с. 296] и математической модели процесса ректификации, использующей потарелочный расчет, с учетом массообмена и гидродинамики на каждой тарелке были рассчитаны статические характеристики первой и второй ступеней реактора (аппараты 2, 3) [c.166]

Учет нестационарности особенно необходим для процессов с изменяющейся активностью катализатора, таких, как каталитический крекинг или дегидрирование, где стационарное состояние не успевает установиться за время работы катализатора, ограниченное побочными процессами углеотложения. Отметим, что формальное кинетическое описание реакции в стационарном и нестационарном режимах существенно различается и в последнем случае резко усложняется примеры некоторых кинетических моделей для нестационарных режимов будут даны в 5.1. [c.82]

Процессы каталитического дегидрирования углеводородов по существу до сих пор являются наиболее важным источником таких мономеров для СК, как бутадиен и изопрен, а также изобутилен и стирол. К настоящему времени хорошо разработаны вопросы кинетики и катализа, а также моделирования процессов дегидрирования парафиновых, олефиновых и алкилароматических углеводородов — на уровне кинетических и математических моделей. [c.120]

Рассмотрим вначале кинетическую модель процесса дегидрирования изопентана на алюмохромовом катализаторе [9]. Продукты крекинга образуются в основном из изопентана, а кокс — из изопрена частично происходит также скелетная изомеризация углеводородов. Таким образом, стехиометрия процесса представляется следующими уравнениями к,я, [c.131]

Учитывая, что все стадии процесса, кроме первых двух, изу чены достаточно хорошо и освоены в промышленности, особое внимание при разработке процесса было уделено дегидрированию -парафинов и гидрированию олефин-парафиновой смеси. Так как процессы селективного превращения парафинов и диенов в олефины протекают на сложных каталитических системах [126] и данные о механизме практически отсутствуют в литературе, были проведены исследования кинетических закономерностей реакции дегидрирования и разработана математическая модель реактора. [c.151]

Форма кинетической модели для процесса дегидрирования бутана аналогична таковой для процесса дегидрирования изопентана [только в схеме (47) отсутствует стадия 5]. [c.132]

Предложена кинетическая модель окислительного дегидрирования бутена-1, включающая следующие стадии [c.179]

Кинетическая модель процесса, представляющая собой сочетание системы (Х.1.1), уравнения (Х.1.3) и выражений (Х.1.10) и (Х.1.11), а также уравнений (Х.1.13) и (Х.1.21) составляют математическую модель процесса дегидрирования этана. [c.306]

В инженерных расчетах реакторов с неподвижным слоем катализатора практический интерес имеют кинетические уравнения, основанные на представлениях Ленгмюра — Хиншелвуда, кинетические уравнения Хоугена — Ватсона, степенная кинетическая модель. Анализ указанных моделей и таблица кинетических уравнений для различных реакций (гидрирование, дегидрирование, окисление, разложение, полимеризация и др.) с учетом вида катализатора приведены в работе [20]. [c.81]

Для получения кинетической модели реакции дегидрирования фракции н-парафинов были исследованы механизм и кинетика превращения индивидуальных углеводородов — декана [74, с. 25, 35], ундекана, додекана и их смесей [127] в интервале температур 450—490°С с варьированием суммарной объемной скорости исходной смеси от 1400 до 60 000 ч , начальных парциальных давлений парафина от 0,0013 до 0,0026 МПа. Пар- [c.151]

Полученная кинетическая модель реакции дегидрирования н-парафинов на различных катализаторах [74, с. 35] с учетом их нестационарной активности [128—130] была использована для составления математической модели реактора, которая также учитывает изменение давления, концентраций компонентов в каждой точке неподвижного слоя катализатора и увеличение содержания кокса на нем. В общем виде модель реактора выглядит следующим образом [131, 132 [c.153]

Скорость реакций иа катализаторе К-16. При окислительном дегидрировании бутилена на катализаторе К-16 в состав кислородсодержащих побочных продуктов входят в общем те же соединения, что и при окислительном дегидрировании на висмут-молибденовых катализаторах [17, 315], а поэтому в обоих случаях используются практически однотипные кинетические модели [315]. [c.216]

Типовой расчет на ЭВМ целесообразно рассмотреть на примере моделирования того же процесса дегидрирования бутилена на катализаторе К-16). Модель была задана системой дифференциальных кинетических уравнений [c.117]

Модели кинетических уравнений Хоугена — Ватсона нашли широкое использование при исследовании и описании кинетики многих важных промышленных реакций, например, дегидрирования к-бутиленов [105, 133], окисления метана [187], окисления к-гептана, циклогексана и других углеводородов [131], окисления двуокиси серы [202], синтеза фосгена [191] и т. д. [c.91]

Рассмотрим кинетическую модель и оптимизацию процесса дегидрирования изопентана на алюмохромовом катализаторе (К-401А) в изотермическом проточном реакторе при 512, 536 и 560 °С [3]. Кинетическая модель дегидрирования изопентана описывается схемой, включающей основную и ключевые побочные стадии [c.123]

Кинетическая модель дегидрирования изопентана позволяет осуществить теоретическую оптимизацию процесса используя оптимальный температурный профиль максимизировать общее количество продукта реакции (изоамиленов) и минимизировать содержание кокса оптимизация сводилась к поиску на ЭВМ максимума параметра / [c.124]

Подстановка 02""" в уравнение (13) дает кинетическую модель дегидрирования изоамиленов в изопрен, включающую кинетические константы к, к , Ь] , Ьг, и параметр (З/йд . Значения к п были оценены в [99] по экспериментальной зависимости скорости дегидрирования изоамиленов от их парциального давления, а отношение Ьф найдено по зависимости скорости дегидрирования изоамиленов от парциального давления изопрена [100]. С полученными в [ 101] значениями кинетических констант количественно описана экспериментальная зависимость скорости дегидрирования изоамиленов от их парциального давления и характер представленной на рис. 4.4 зависимости скорости этой реакции от парциального давления водорода. [c.120]

С. Л. Киперманом и сотр. [30, 31] предложена кинетическая модель гидрогенолиза я-пентана в присутствии промышленного алюмоплатинового катализатора (атмосферное давление, 420—480 °С). Основной реакцией в изученных условиях является изомеризация н-пентана в изопентан. Предполагают, что гидрогенолиз и дегидрирование протекают на Р1-центрах катализатора, а изомеризация осуществляется путем миграции фрагментов СбНц с активных центров металла на пограничные центры носителя. Медленной стадией в реакции гидрогенолиза является симметричный и асимметричный разрывы С—С-связей поверхностных промежуточных фрагментов состава С5Н11, медленной стадией изомеризации — присоединение одного из атомов водорода к диссоциативно адсорбированному пентану. [c.94]

Ниже приводится кинетическая модель окислительного дегидрирования бутенов на висмут-молибденовом катализаторе на силиказоле, описывающая скорость химических превращений как в присутствии, так и в отсутствие кислорода в реакционной смеси [16] [c.688]

Многочисленные экспериментальные и теоретические исследования распшряют и углубляют наши представления о регенерации. Однако несмотря на заметные успехи, на всех уровнях математического моделирования остается ряд важных нерешенных научно-исследовательских задач. На кинетическом уровне требуется доработка и уточнение кинетической модели процесса. Следует также дополнить схему химических превращений стадиями, учитывающими закономерности вьркига коксовых отложений сложного состава, например серосодержащих. Кроме того, в состав катализаторов дегидрирования, риформинга, гидроочистки и других процессов входят соединения переходных и благородных металлов, которые проявляют каталитическую активность в реакциях с участием кислорода. Поэтому факт участия катализатора в процессе окисления также должен быть учтен при создании кинетической модели окислительной регенерации. [c.97]

По нашему мнению, эта дисперсия может быть обусловлена недоучетом побочной реакции скелетной изомеризации как изопентана, так и изоамилена (см. схему в разделе 3.1). Например, при 570 °С выход углеводородов С5 нормального строения при дегидрировании изопентана составляет около 13 % от количества образующихся изоамиленов и изопрена [4, с. 29]. Этот факт еще раз показывает, что процессы дегидрирования могут быть адекватно описаны лишь кинетической моделью, составленной с учетом механизма побочных реакций. [c.125]

Хроматографическое и радиохроматографичесное изучзние кинэтики окислительного дегидрирования и изомеризации и-бутенов на В1—Мо-катализаторе. Мы уже указывали в начале данного раздела, что ошибки в определении констант скоростей не всегда позволяют однозначно выбрать истинную схему протекания процесса. В этом случае весьма полезной бывает дополнительная информация, которую можно использовать для отсеивания некоторых гипотетических схем. В качестве примера рассмотрим работу [95], в кото.рой хроматография и радиохроматография применялись для изучения кинетики сложных реакций в сочетании с методами планирования эксперимента. Авторы [951 изучали окислительные дегидрирование и изомеризацию к-бутенов на В —Мо-катализа-торе. Нахождение кинетических констант в этом случае так же, как и при изучении окислительного дегидрирования изоамиленов, было связано со значительными трудностями из-за одновременного протекания в условиях эксперимента 9 различных реакций изомеризации и мягкого окисления всех изомеров в дивинил. При составлении математической модели процесса авторы воспользовались своими предыдущими результами [96, 97] и некоторыми литературными сведениями. Так, в работе [96] на катализаторе без носителя с соотношением В1 Мо =1 1 была показана устойчивость дивинила в условиях реакции дегидрирования. При импульсном вводе смеси кислорода и дивинила в реактор при температуре 488° образования бутиленов не происходило. При Введении в реактор чистых а, З-г цс-или р-тракс-изомеров в продуктах реакции содержались все бутены и дивинил. Это заставило предположить, что имеет место следующая схема взаимных превращений реагентов [c.310]

Во второй части книги мы уже рассматривали кинетическую модель процесса и моделирование реактора дегидрирования н-бутилена в бутадиен с учетом протекания побочной реакции разложения бутадиена ниже мы проанализируем известные кинетические модели процесса получения изопрена на катализаторах КНФ (каль-ций-хром-никельфосфатный) и ИМ-2206 (алюмохромовый). [c.125]

Та же реакция на ИМ-2206 описывается более сложной кинетической моделью [6], характеризующей скорости дегидрирования / 1, образования легких углеводородов из изоамиленов 7 з, коксообразования / .2 в интервале температур 580—680 °С [c.126]

Следует отметить, что из двух рассмотренных кинетических моделей наиболее обоснованной представляется вторая [6], поскольку она учитывает изомеризацию изоамиленов. Действительно, как видно из табл. 20, изомеризация с перемещением двойной связи в изоамиленах идет со скоростью, превышающей скорость дегидрирования (на катализаторе К-16) при этом соотношение скоростей изомеризации изоамиленов (перемещения двойной связи) [c.127]

Разработанные [9] кинетические модели дигидрирования изопентана и бутана с учетом внутридиффузионного режима процессов на крупных зернах положены в основу математических моделей при осуществлении процессов в адиабатическом реакторе на промышленном алюмохромовом катализаторе ДВ-ЗМ6 и могут быть использованы при создании автоматических систем управления технологическими процессами одностадийного вакуумного дегидрирования изопентана и бутана. [c.132]

Все результаты настоящей работы проиллюстрированы нами на примере определения параметров кинетической модели реакции дегидрирования олефинов. Шли найденн интервалы по параметрам решения соответствующих двойственных задач. С помощью оценок значимости проведен анализ и даны рекомевдации по дальнейшему планированию эксперимента с целью уточнения интервалов по параметрам. [c.41]

Кинетическая модель ароматизации этилена и пропилена на цеолитах Н-Е8М-5 и Оа/Н-28М-5 изучена в работе [51]. Сопоставлены константы скоростей различных стадий олигомеризация алкенов - более медленная стадия, чем их крекинг образование диенов за счет переноса водорода и дегидрирования происходит в 10-100 раз медленнее, чем олигомеризация циклизация диенов протекает с такими же константами скоростей, как и крекинг алкенов образование циклоалкадиенов - со скоростью, аналогичной олигомеризации алкенов образование аренов - более быстрая стадия, чем олигомеризация алкенов. [c.9]

На том же катализаторе в виде тонкостенной трубки исследовали [99] в безградиентных условиях влияние парциальных давлений всех реагентов на скорость дегидрирования изоамиленов. Внутри трубки циркулировала смесь паров изоамилена с аргоном а вдоль ее внещпей поверхности — чистый аргон со скоростью, которая на 2 порядка превышала скорость подачи указанной смеси. Было найдено, что порядок реакции по изоамилену равен 0,5, а по изопрену —1. Повышение соотношения парциальных давлений водорода и изоамилена до единицы увеличивает, как видно из рис. 4.5, скорость дегидрирования, а дальнейшее обогащение смеси водородом подавляет реакцию [100]. Положительное влияние небольших количеств водорода на дегидрогенизацию циклогексана наблюдалось ранее на сплаве палладий — серебро [50] и на палладии [94]. В отличие от данных [50] о прекращении дегидрирования циклогексана в отсутствие водорода дегидрогенизация изоамиленов в опытах [100] происходила и без водорода. С учетом всех этих результатов была разработана [101] кинетическая модель дегидрогенизации изоамиленов на палладий-никелевом мембранном катализаторе, через который удаляется образующийся водород. Была принята следующая схема стадий [c.118]

Окислительное дегидрирование бутенов (для изоамиленов кинетическая картина практически такая же) является перспективным с технологической точки зрения экзоэнергетическим процессом, в отличие от эндоэнергетического дегидрирования в отсутствие кислорода. На основе кинетических исследований процесса окислительного дегидрирования бутена-1 на фосфор-висмутмолибденовом катализаторе уже разработана математическая модель и рассчитанные показатели процесса подтвердились на крупном полупромышленном реакторе [37]. [c.181]

Этот факт простейшим образом объясняется тем, что дегидрирование фермента хиноном происходит намного быстрее, чем кислородом, к тому же и концентрация хинона значительно выше концентрации кислорода. В результате получается, что в присутствии хинона существует в стационарном состоянии почти только Р, но вряд ли — РНг. Поэтому кислород встречает лишь малогидрированный фермент, на который он может действовать. Если стадия а) самая медленная, т. е. определяет скорость, то скорость суммарной реакции не должна испытывать значительного ускорения при действии хинона. Соответствующие кинетические опыты с моделями дегидразы еще не проведены. Но эти опыты провести не очень трудно, если применять неспособный к автоокислению акцептор водорода. [c.132]

Из-за сложности и разнообразия процессов закоксовывания кинетические уравнения, имеющиеся в литературе, носят скорее эмпирический характер. В ряде работ приводится уравнение типа ri /di = й/С или, что то же, С = Оно выводится из простой диффузионной модели — торможения процесса забивкой устьев пор катализатора коксом. Уравнения, учитывающие зависимость скорости отложения кокса d /di от концентрации коксогенов, приведены для процесса дегидрирования бутилена в бутадиен [И] [c.93]

В данной работе в качество объекта исследования была выбрана окис], циика, как представитель катализаторов полупроводников, обладающих электронной проводимостью. На этом катализаторе исследовалась реакция разложения изонропилового спирта, могущая протекать в направлениях дегидрирования и дегидратации и являющаяся модел],-иой реакцией для более сложных каталитических процессов. Исследование активности образцов катализатора проводилось в динамическо "г установке предварительно было установлено, что процесс протекает в кинетической области. [c.210]