Этилен скорость абсорбции его

Присутствие различных катализаторов, в большинстве случаев солей металлов, благоприятствует процессу абсорбции газообразных олефинов серной кислотой. Так, соли металлов восьмой группы периодической системы элементов, например цианистый никель, увеличивают скорость реакции [58] для олефинов, содержащих более трех углеродных атомов. Указывается [59] на применение в качестве катализаторов комплексных цианидов металлов. Ряд катализаторов перечисляется при описании приготовления индивидуальных эфиров. Можно повысить эффективность процесса абсорбции газообразных олефинов, сначала сжижая олефины под давлением, а затем обрабатывая их серной кислотой [60]. Чтобы получить наиболее высокий выход кислых эфиров, необходимо использовать серную кислоту минимальной концентрации, способной обеспечить присоединение кислоты к данному олефину, так как с возрастанием концентрации кисло ты значительно усиливаются процессы полимеризации, в особенности высших олефинов. Пропилен и бутилены [61] полиме-ризуются при действии концентрированной серной кислоты. Пропилен реагирует с 90—92%-ной серной кислотой, образуя 4-ме-тилнентен-1 [62], тогда как 98%-ная кислота полимеризует его в более высококинящие продукты [63]. При избытке концентрированной кислоты изобутилен и высшие олефины превращаются в сложную смесь углеводородов, в которой преобладают парафины и циклоолефины [64]. В присутствии сернокислых солей меди и ртути даже этилен превращается 95%-ной кислотой в смесь углеводородов различных классов [65]. [c.16]

Первая стадия состоит во взаимодействии серной кислоты с олефинами. Рассмотренные выше физико-химические закономерности этого процесса показывают, что выбор условий реакции (концентрация кислоты, температура, давление) определяется не только скоростью сульфатирования, но и развитием побочной реакции полимеризации. Применяемые в промышленности режимы абсорбции для отдельных олефинов приведены в табл. 7. Этилен и пропилен при указанных температурах и давлениях находятся в газообразном состоянии, поэтому абсорбция идет в системе газ — жидкость. Для остальных олефинов параметры процесса соответствуют их жидкому состоянию, и, следовательно, реакция протекает в гетерофазной системе из двух несмешивающихся жидкостей. Приведенные в таблице давления для этилена и пропилена относятся к технически чистым углеводородам, но для реакции можно использовать разбавленные газы. Тогда общее давление необходимо поддерживать более высоким, чтобы парциальное давление олефина сохранялось таким, как указано в таблице. [c.310]

Дэвис и сотрудники [56а] обстоятельно исследовали абсорбцию газообразных олефинов серной кислотой различной концентрации. Они нашли, что скорость абсорбции пропорциональна давлению олефина, если реакция проводится при постоянном объеме, и не зависит от перемешивания серной кислоты, не считая влияния увеличения поверхности кислоты при перемешивании, Повидимому, в поверхностной пленке реакция идет быстрее, чем в основной массе жидкости. Скорость абсорбции зависит в значительной степени от природы олефина. Например, 80%-ная и более концентрированная серная кислота растворяет пропилен в 300 раз скорее, чем этилен. Пропилен и бутилен-1 растворяются приблизительно с равной скоростью, которая в 1,7—2,6 раза меньше скорости растворения бутилена-2. Триме-тилэтилен абсорбируется в несколько раз быстрее, чем изобутилен, который в свою очередь реагирует в 10—80 раз скорее, чем бутилен-2. Изопропилэтилен реагирует с серной кислотой приблизительно с той же скоростью, что и пропилен. Отмечено, что при абсорбции 60%-ной серной кислотой изобутилен непосредственно превращается в третичный бутиловый сиирт, в то время как пропилен дает только изопропилсерную кислоту. При действии 80%-ной серной дислоты бутилен-2 превращается главным образом в спирт [566]. В оригинальной литературе [56 подробно рассмотрена возможность использования различия [c.15]

Скорость абсорбции увеличивается в присутствии различных солей, причем наиболее эффективными катализаторами являются сернокислая и хлористая соли закиси меди. В опытах при низких температурах катализаторы брались в количестве 1—5%. В присутствии 5% закиси меди этилен быстро абсорбируется 95%-ной серной кислотой при температуре 40°, образуя этилсерную кислоту с выходом 94%. В случае применения ртутного катализатора и соли закиси меди абсорбция происходит даже при более низких температурах. Эффективным катализатором является также сернокислая соль двухвалентной меди [180а]. В общей схеме [1806] удаления этилена из светильного газа путем абсорбции этилена кислотой крепостью 66° Вё в качестве катализатора предложено употреблять смесь 1% ртути с ванадиевой, урановой или молибденовой кислотами. В присутствии пенообразующего вещества каталитическое действие оказывают также коллоидное серебро и серебряные соединения [181]. Применяя катализаторы, можно вести абсорбцию при температуре реакционной смеси не выше 35° и таким образом избежать образования изэтионовой кислоты. Описана полупроизводственная абсорбционная установка [182], работающая с применением медного катализатора. Позднее [183] предложены некоторые другие соединения, ускоряющие процесс абсорбции. Катализаторы увеличивают только скорость абсорбции, но не влияют на ее полноту [184]. [c.35]

Дэвис и сотрудники [5ба] обстоятельно исследовали абсорбцию газообразных олефинов серной кислотой различной концентрации. Они нашли, что скорость абсорбции пропорциональна давлению олефина, если реакция проводится при постоянном объеме, и не зависит от перемешивания серной кислоты, не считая влияния увеличения поверхности кислоты при перемешивании. Повидимому, в поверхностной пленке реакция идет быстрее чем в основной массе жидкости. Скорость абсорбции зависит в значительной степени от природы олефина. Например, 80%-ная и более концентрированная серная кислота растворяет пропилен в 300 раз скорее, чем этилен. Пропилен и бутилен-1 растворяются приблизительно с равной скоростью, которая в [c.15]

Максимальная скорость поглощения этилена при этих давлениях лежит в интервале насыщения 0,3—0,6 моля этилена на моль моногидрата (см. кривые 3 и 4). Поэтому иа питание колонны подают не свежую кислоту, а смесь ее с кислотой частично насыщенной этиленом с таким расчетом, чтобы содержание не превышало 0,5 моля на моль моногидрата. По мере движения вниз по колонне экстракт вступает во взаимодействие с этиленовой фракцией все более и более высокой концентрации. Средняя скорость абсорбции его на участке 0,5—1,2 моля, как видно из кривых [c.612]

Влияние давления на абсорбцию этилена представлено на рис. 185. С повышением давления возрастают скорость абсорбции и степень насыщения серной кислоты этиленом. [c.509]

Концентрация серной кислоты. Для увеличения скорости абсорбции этилена, а также для большего насыщения серной кислоты этиленом необходима высокая концентрация кислоты. Однако применение очень крепкой серной кислоты вызывает в большой мере побочные реакции с образованием полимеров, что затрудняет процесс сернокислотной гидратации. [c.150]

На рис. 34 и 35 показано влияние концентрации кислоты на процесс абсорбции этилена при температуре 80°С и давлении 14 атм, а также на скорость и предел насыщения кислоты этиленом. Увеличение концентрации серной кислоты с 92 до 98% положительно сказывается на скорости абсорбции и на конечном насыщении экстракта этиленом. Дальнейшее повышение концентрации до 99% и выше приводит к образованию нежелательных побочных продуктов реакции. Верность этих выводов подтверждается опытом работы заводов. [c.150]

Рис. 36. Влияние давления на скорость абсорбции этилена 98%-ной серной кислотой при различной сге-пени ее насыщения этиленом

Далее до степени насыщения серной кислоты этиленом, равной 80—85% от предельного, абсорбция идет с максимальной скоростью. На последнем участке кривой, хотя экстракт содержит значительное количество растворенного этилена, скорость реакции имеет наименьшую величину. [c.244]

Взаимодействие между этиленом и серной кислотой протекает в две стадии первая—физическое растворение этилена в кислоте и вторая—непосредственное взаимодействие реагирующих компонентов с образованием этилсульфатов. Скорость реакции второй стадии достаточно велика, в то время как скорость растворения углеводорода в кислоте незначительна. Отсюда скорость процесса взаимодействия этилена с серной кислотой будет определяться скоростью растворения этилена, поскольку эта стадия идет с меньшей скоростью. Так как в данном случае агрегатное состояние реагирующих компонентов различно (газ—жидкость), сама скорость растворения углеводорода в серной кислоте будет определяться величиной поверхности раздела фаз и продолжительностью соприкосновения взаимодействующих компонентов. Чем больше величина поверхности раздела и чем длительнее время соприкосновения этилена с кислотой, тем с большей скоростью и большей полнотой растворяется этилен в кислоте. Поэтому в производственных условиях для процесса абсорбции этилена серной кислотой используют аппаратуру, которая обеспечивает необходимое смешение и достаточную продолжительность соприкосновения. [c.80]

Этилен реагирует с концентрированной серной кислотой при обычных температурах очень медленно, но при 80—85° реакция сильно ускоряется, особенно с кислотой, содержлщэй98 Уа Н ЗО . Реакция идет почти количественно с образованием моно- и диэтилсульфатов [41]. Скорость поглощения этилена увеличивается при давлениях 17,6—35,2 кг/см [9, 13а, 49], это указывает на то, что кислота реагирует главным образом с растворенным этиленом, а пе на поверхности за счет контакта кислоты с газом. В более ранней работе было показано, что при постоянном давлении (низком) скорость абсорбции меняется незначительно, если применяется перемешивание или встряхивание кислоты [15]. При средних давлениях с использованием 98 /д-ной кислоты увеличивается образование диэтил-сульфата. Если применяется 98 /о-ная кислота при 80—85°, пропилен должен быть удален полностью, так как он при этих условиях быстро обугливается. [c.353]

Ведутся исследования, имеющие целью увеличить скорость абсорбции этилена серной кислотой на холоду. Для этой цели предлагаются р а 3 н о о б р а 3 н ы е к а т а л и 3 а т о р ы. Сначала были испытаны ОКИСИ ванадия, вольфрама и молибдена, а также сульфат урана, но если этилен и адсорбируется быстрее в их присутствии, то не пояуч ается большого выхода соответственного сульфата. [c.415]

Этилен поглощается серной кислотой медленнее, чем другие газообразные олефины (например, в сотни раз медленнее, чем изобутилен). По мере образования этилсерной кислоты (этилсульфата), в которой этилен растворяется лучше, скорость поглощения этилена увеличивается. Но в связи с тем, что в то же время уменьшается концентрация серной кислоты, общая скорость реакции снижается. Нужная степень насыщения до 0,6 моля С2Н4 на 1 моль Нз804 в верхней части абсорбционной колонны достигается для 97,5%-ной кислоты за 1 ч 15 мин, т. е. почти вдвое быстрее, чем для 95%-ной Н- ЗО (2 ч 15 мин). Следовательно, целесообразно применять 97— 98%-ную кислоту. Оптимальная температура процесса 65— 75° С. С дальнейшим повышением температуры уменьшается количество образующейся этилсерной кислоты. Влияние давления на абсорбцию этилена представлено на рис. 76. С повышением давления возрастают скорость абсорбции и степень насыщения серной кислоты этиленом. Большое значение для процесса имеет интенсивность перемешивания. В производстве применяют барботажные колонны, эбеспечивающие более сильное перемешивание, чем насадочные башни. В ходе второй стадии идет гидролиз этил- и диэтилсульфата [c.191]

В начале периодического процесса абсорбции этилена серная кислота поглощает его относительно плохо, поскольку величина, определяющая скорость реакции, а именно растворимость этилена, в 38%-иой кислоте еще незначительна. По мере накопления этилсериой кислоты в растворе поглощение олефина растет до максимума, отвечающего 30%-ному насыщению, после чего снова падает, хотя способность реакционной смеси растворять этилен продолжает увеличиваться. Уменьшение скорости абсорбции этилена объясняется нонгокением концентрации свободной серной кислоты, так как поглощение олефина моноэтилсульфатом протекает значительно медленнее, чем свободной кислотой. [c.454]

Поскольку патенты, выданные на сернокислотную гидратацию под давлением свыше 18 ат, были проданы Бруксом фирме Стандарт Элкохол, метод Унион Карбайд вынунеден применять давление ниже 18 ат. Однако на практике его можно проводить с приемлемой производительностью объема аппаратуры, т. е. с достаточно большой скоростью абсорбции, только тогда, когда парциальное давление этилена велико. Поэтому фирма Унион Карбайд использует почти чистый этилен, что заставило ее соорудить установку по разделению газов ректификацией. [c.457]

Скорость абсорбции этилена зависит также от концентрации серной кислоты, от давления, температуры и интенсивности перемешивания. Максимальная степень насыщения этиленом 97,5%-ной кислоты составила 1,4 моль С2Н4 на 1 моль кислоты, а для 95%-НОЙ кислоты 1,2 моль С2Н4 на 1 моль кислоты. Обычно в заводских условиях абсорбцию ведут до степени насыщения в верху абсорбера, равной 0,6 моль/моль, что при 97,5%-ной кислоте достигается за 1 ч 15 мин, а при 95%-ной за 2 ч 15 мин. Поэтому практически концентрация серной кислоты должна быть 97—98%. Температура абсорбции равна 70— 80 °С. При повышении температуры скорость абсорбции увеличивается, но при этом усиливается полимеризация этилена и растет выход диэтилового эфира. Хотя скорость абсорбции этилена серной кислотой и зависит от давления, однако повышение давления сверх 1,5 МПа не оказывает заметного влияния. На практике поддерживают парциальное давление этилена примерно 1,5 МПа. В случае использования этан-этиленовой фракции с 50—60% этилена общее давление составляет 2,5—3 МПа. При хорошей абсорбции этилен поглощается серной кислотой до остаточного содержания 2—6%, что соответствует его парциальному давлению 0,15—0,25 МПа. Скорость поглощения этилена прн этих давлениях составляет 0,3—0,8 моль на 1 моль кислоты. Средняя скорость насыщения этилена при 1,5 МПа равна [c.146]

Газ после охлаждения в колонне 5 (рис. V.54) собирают в газгольдер 6 о SsHMaroT до 13 ат. Очистка от Oj производится в колонне 8 с помощью раствора аммиака. В теплообменниках 11, 12 и 14 газ последовательно охлаждают в противотоке холодного газа из десорбера 18 ъ присутствии небольшого количества метанола. При этом удаляются высшие ацетиленовые углеводороды, отгонка которых из раствора в метаноле проводится в десорберах 13 ж 15. Абсорбция ацетилена метанолом производится в башне 16 при —70° С, а его выделение при 60° С — в десорбере 17. Остаточный газ фракционируют при давленип 13 ат в дистилляционной колонне JS, получая этилен, метан, направляемый на вход печи, и смесь СО Н , которую используют для синтеза метанола. В Японии [54] также предлагали использовать метанол в качестве растворителя. Неочищенный газ под давлением 18 ат промывали метанолом, подаваемым со скоростью 26 см м газа. Отгонку абсорбированных газов проводили под давлением 0,5 ат при 20° С. Для удаления СО2, содержание которого в выделявшемся газе составляло 10,7%, газ отмывали 20% раствором этаноламина в воде. Получаемый ацетилен имел чистоту 99,7%. [c.425]

Галоидный алкил и растворптель (я-пентан), в случае, когда его применяют, охлаждают в колбе до —60° смесью сухого льда с ацетоном. Прибавляют катализатор, прекращают охлаждение и в хорошо перемешиваемую реакционную смесь пропускают этилен через трубку, погруженную в жидкость. Жидкоети дают нагреться до начала абсорбции этилена (определяемой по разнице в скорости газа на входе и на выходе). Затем поддерживают температуру примерно постоянной до тех пор, пока не прекратится поглощенг1С или же не будет достигнут определенный привес. Продукт реакции охлаждают до —40°, жидкость декантируют с катализатора, промывают, сушат и перегоняют под уменьшенным давлением с помощью ректификационной колонки высотой 36 см [c.19]

Важнейшим вопросом в процессе абсорбции этилена серной кислотой является отвод тепла для равномерного поддержания температуры по всей высоте колонны. Повышение температуры приводит к усилению реакций полимеразации и обуглероживания, а при низких температурах понижается скорость взаимодействия кислоты и этилена. Равномерному регулированию температуры способствует подача свежих газа и концентрированной кислоты в противотоке. Свежая концентрированная серная кислота плохо растворяет этилен и скорость их взаимодействия невелика, по мере перетока кислоты с верхних тарелок на нижние повышается концентрация растворенных в них моно- и диэтилсульфатов, что способствует повышению растворимости в кислоте этилена и скорости их взаимодействия. На нижних тарелках, несмотря на большую растворимость этилена, благодаря высокому содержанию сульфатов в кислоте и этилена в барботируемом газе, скорость взаимодействия кислоты и этилена сравнительно невелика в результате понижения концентрации кислоты. Наибольшее количество этилена поглощается на средних тарелках. Благодаря высокой концентрации свежей кислоты на верхних тарелках, здесь достигается максимальное использование этилена. В зависимости от условий процесса использование этилена составляет 93—98%. В обычных абсорбционных колоннах имеется 18—20 тарелок если на верхних и нижних тарелках абсорбируется 1,5—2% от общего количества этилена, то в каждой из средних тарелок поглощается 15—20% этилена. Знание кинетики абсорбции по высоте колонны весьма важно с точки зрения расчета и устройства холодильников, обеспечивающих отвод необходимого количества тепла из каждой тарелки. [c.105]

На основе изучения скоростей поглощения этилена, про пилена и изобутилена серной кислотой различных концентраций Добрянский разработал метод определения количеств этих газов в смесях путем приведения газа в последовательный контакт, во-первых, с 63—64%-ной кислотой, абсорбио ую щей только изобутилен,. во-вторых, с 83—84 .- ой кислотой, абсорбирующей пропилен и, з-третьих, с 100—102%-ной кислотой для абсорбции этилена. В видоизмененно м способе, применяемом в присутствии бутадиена, изобутилен абсорбируется 45—46%-ной кислотой, пропилен и бутадиен — 83%-ной, а этилен — слабой дымящей серной кислотой (2% 0з). Отдельная проба газа подвергается зате м [c.1205]

Более концентрированной серной кислотой (98-процентной) этилен поглощается при комнатной температуре и нормальном давлении скорость поглощения значительно увеличивается, если температуру поднять до 80° С, одновременно увеличив давление. Абсорбция этилена серной кислотой является автокаталитическим процессом, который ускоряется под действием этилсерной кислоты. Было сделано предложение добавлять к серной кислоте сульфат серебра, однако, как показал опыт, при правильно выбранных условиях процесса добавки серебряных солей не дают никаких преимуществ. Чтобы уменьшить полимеризацию и осмоление, температуру абсорбции не следует поддерживать выше 80°. Концентрация кислоты не должна быть больше 98%, в противном случае создаются условия для образования карбил-сульфата, этионовой и изэтионовой кислот [c.130]

Предложен [А. с. СССР 1087505 БИ, 1984, № 15] способ получения этилбензола и изопропилбензола с низким расходом бензола на побочные процессы, заключающийся в алкилировании бензола этиленсодержащим газом при молекулярном соотношении этилен бензол, равном 0,35 0,5, при температуре 75— 105°С и давлении в присутствии каталитического комплекса АЬСЬСбНбСгНз-НС с последующей конденсацией отходящих газов в конденсаторах-холодильниках при времени пребывания в них 3—5 с абсорбцией остаточных газов, содержащих бензол, циркулирующей смесью диэтилбензола и бензола при 10—15°С, ректификацией продуктов алкилирования и выделением целевых продуктов и побочного диэтилбензола, который направляют в стадию адсорбции. С целью снижения расхода бензола на побочные процессы при конденсации и абсорбции в стадии конденсации остаточных газов, содержащих бензол, поддерживают скорость прохождения газов 0,67—0,4 м/с при содержании бензола в рециркулирующей смеси 10—20% и кратности циркуляции 5—10. [c.208]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология