-расм Aлканларнинг термодинамик барқарорлигига ҳароратнинг таъсири 3.2-расм

Мавжуд ва янги ташкил этилаётган саноат тармоқларининг иқтисодий мақсадга мувофиқлигининг асосий белгилари уларнинг техник-иқтисодий кўрсаткичлари ва экологик муаммоларидир


-расм Aлканларнинг термодинамик барқарорлигига ҳароратнинг таъсири 3.2-расм


Download 0.96 Mb.
bet9/11
Sana20.11.2023
Hajmi0.96 Mb.
#1788056
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11
Bog'liq
4-8;51-115 Betlar

3.1-расм
Aлканларнинг термодинамик барқарорлигига ҳароратнинг таъсири

3.2-расм
Aлкенларнинг термодинамик барқарорлигига ҳароратнинг таъсири

3.3-расм
Aцетилен ва ароматик углеводородларнинг термодинамик барқарорлигига ҳароратнинг таъсири.

3.4-расм
Aлканлар бирламчи реакциялари конверсиясининг ўзгаришининг ҳароратга боғлиқлиги.

3.5-расм
Пастки алканларнинг ўзгаришининг lgKp реакцияларининг ҳароратга боғлиқлиги

Aлканларнинг барча трансформация реакциялари эндотермик бўлиб, ҳароратнинг ошиши мувозанатни реакция маҳсулотларига силжитади. Тегишли реаксияларнинг Kp дан моддаларнинг конверсиянинг мувозанат даражалари ва мувозанат консентрасиялари ҳисоблаб чиқилди, улар 3.1-жадвалда келтирилган. Бу маълумотлар шуни кўрсатадики, C3-C4 алканларининг 100% га яқин конвертация қилишнинг мувозанати 300-400 0C ҳарорат оралиғида крикенгланиш пайтида дегидрогенлаш - 800-900 0С, бутан дегидрокреклашда эса - 700 0С да эришилади;
3.1-жадвал
Алканларни конверсиялашнинг мувозанати ва маҳсулотларнинг мувозанат консентрацияси.


Алкан
реакцияси

Т, 0С

алканлар конверсияси-
нинг
мувозанати
мол.(%)

Мувозанат ҳолатидаги системанинг таркиби, мол,(%)

C3H8

C4H10

CH4

C2H6

C2H4

C3H8

C4H8

H2

Пропаннинг дигидро-генланиши

227

0.1178

99.76

-

-

-

-

0.18

-

0.18

327

1.26

97.50

-

-

-

-

1.25

-

1.25

427

6.82

87.24

-

-

-

-

6.38

-

6.38

527

22.69

63.02

-

-

-

-

18.49

-

18.49

627

47.42

35.66

-

-

-

-

32.17

-

32.17

727

58.73

26.00

-

-

-

-

37.00

-

37.00

827

86.99

6.96

-

-

-

-

46.52

-

46.52

Бутаннинг дигидро-генланиши

227

0.2459

-

99,50

-

-

-

-

0,25

0,25

327

2.61

-

94,90

-

-

-

-

2,55

2,55

427

13.69

-

75,92

-

-

-

-

12,04

12,04

527

40.09

-

42,76

-

-

-

-

28,62

28,62

627

48.00

-

35,14

-

-

-

-

32,43

32,43

727

68.02

-

19,04

-

-

-

-

40,48

40,48

827

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Пропаннинг крикенги

127

1.59

96,86

-

1,57

-

1,57

-

-

-

227

18.7

68,42

-

15,79

-

15,79

-

-

-

327

53.32

30,44

-

34,78

-

34,78

-

-

-

427

~100

0

-

-50

-

-50

-

-

-

Бутаннинг пропилен ва метанга крикенг-ланиши

127

10.5

-

30,85

9,57

-

-

9,57

-

-

227

52.70

-

30,98

34,51

-

-

34,5

-

-

327

~100

-

0

-50

-

-

1

-

-

Бутаннинг этан ва этиленга крикенг-ланиши

127

0,3151

-

99,38

-

0,31

0,31

-50

-

-

227

5,04

-

90,40

-

4,80

4,80

-

-

-

327

27,96

-

56,30

-

21,85

21,85

-

-

-

427

52,83

-

30,86

-

34,57

34,57

-

-

-

527

~100

-

0

-

-50

-50

-

-

-

Бутаннинг
Дегидрокрекинг жараёни

227

0,020

-

99,94

-

-

0,04

-

-

0,02

327

0,461

-

98,62

-

-

0,92

-

-

0,46

427

4,338

-

88,03

-

-

7,98

-

-

3,99

527

23,11

-

52,57

-

-

31,62

-

-

15,81

627

85,67

-

5,47

-

-

63,02

-

-

31,51

727

~100

-

0

-

-

66,7

-

-

33,3

ПБФ трансформациялари жараёнида юзага келадиган иккиламчи крекинг реакциялари олсфинларнинг димеризацияси ва тримеризацияси, алканларнинг алкилланиши, алкенларнинг дегидроароматизацияси, алканларнинг крекинг ва дегидрогенацияси жараёнлари боради. Ўрганилаётган ҳарорат оралиғида иккиламчи дегидрогенация реакциялари энг кам учрайди. Шундай қилиб, этиленнинг дегидрогенланиши реакцияси термодинамик жиҳатдан мумкин 1100 0C дан юқори ҳароратлар ва пропилен - 1150 0C дан юқорида боради. 800 0C дан юқори ҳароратларда термодинамик жиҳатдан мумкин бўлган пропиленнинг иккиламчи крекингланиш жараёни эҳтимолдан йироқ эмас. 3.6-3.8-расмларда алкенларнинг энг эҳтимолий иккиламчи реакциялари [145] маълумотларидан ҳисобланган нинг боғлиқликлари кўрсатилган. Ушбу маълумотлардан биз юқоридаги барча реакциялар ўрганилаётган ҳарорат оралиғида мумкин деган хулосага келишимиз мумкин. lgKp нинг ўзгариши (3.9-3.11-расмлар) шуни кўрсатадики, этиленнинг барча иккиламчи реакциялари, шунингдек пропиленнинг димеризацияси, пропаннинг этилен билан алкилланиши ва 1-бутен ва пропиленнинг бензол ва метан ҳосил бўлиши билан дегидроароматизацияси экзотермик реакциялардир ва бу ҳолда ҳароратнинг ошиши мувозанатни бошланғич алкенлар томон силжитади. Қолган реакцияларнинг мувозанат константалари ҳарорат ошиши билан ортади, бу эса маҳсулотларнинг ошишини англатади ва бу реакцияларнинг маҳсулотлари эса бензол ва толуолдир. Шундай қилиб, термодинамик маълумотларнинг таҳлили шуни кўрсатдики, қуйи молекуляр массали алканларни конвертация қилиш жараёнида амалга оширилиши кинетик омилларга боғлиқ бўлган жуда кўп турли хил реакциялар мумкин. Ҳақиқатда, энг юқори тезликда содир бўладиган реакция механизмлари кузатилади. Шунинг учун C2-C4 алкенларни олиш учун қуйи алканларни юқори самарали конвертация қилиш тегишли катализаторни танлаш билан мумкин.


3.6-расм
Этиленни айлантириш реакцияларининг га ҳароратнинг таъсири

3.7-расм
Пропилен конверция реакцияларининг га ҳароратнинг таъсири

3.8-расм
Aлкенларни айлантириш реаксияларининг га ҳароратнинг таъсири

3.9-расм
Этиленни конверциялаш реакцияларининг lgKp га ҳароратнинг таъсири

3.10-расм
Пропилен конверсия реакцияларининг lgKp га ҳароратнинг таъсири

3.11-расм
Aлкенларни конверциялаш реакцияларининг lgKp га ҳароратнинг таъсири

ПБФ нинг термал конверциясини ўрганиш
Катализаторлардан фойдаланмасдан ПБФ нинг термал конверсияси 200 с-1 ҳажмий тезликда ўрганилди (3.2-жадвал). 450 дан 600 0C гача бўлган ҳарорат оралиғида ПБФ нинг жуда паст конверсияси қайд этилди, бу 0,8-5,8% ни ташкил етди, асосий конверция маҳсулотлари таркибида метан, этан, этилен ва пропиленлар бўлади. Водороднинг ҳосил бўлиши оз миқдорда қайд этилади, бу ПБФ нинг термал конверциясининг асосий жараёни алканларнинг крекингланиши эканлигини кўрсатиши мумкин, дегидрогенация эса камроқ даражада содир бўлади. 650 - 750 0C ҳарорат оралиғида ПБФ конверсияси 22 дан 83% гача ошади. ПБФ конвертация маҳсулотларининг таркиби ўзгаради паст ҳароратда алкенларнинг иккиламчи трансформациялари маҳсулотларига нисбатан ароматик углеводородлар пайдо бўлади лекин 700 0C да сезиларли даражада диенлар ҳам ҳосил бўлади. Юқори ҳароратда ПБФ нинг термик конверцияси ҳосил бўлган аренларнинг поликонденсация реакциялари натижасида юқори даражада кокс пайдо бўлиши билан тавсифланади. Термик конверцияни ўрганиш натижаларига кўра, C3-C4 алканларининг парчаланиш тезлиги константалари ҳисоблаб чиқилган [96]:
(3.1.3)
компонентларнинг реакторда ўртача қолиш вақти, с
аралашмадаги i-компонентининг дастлабки ҳажмий улушдаги (%) консентрацияси.
реакция махсулотлари i-компонентининг ҳажмий улушдаги (%) консентрацияси.
конверсия натижасида реакция маҳсулотлари ҳажмининг ошиши:
(3.1.4)
ПБФ компонентларининг моляр массалари;
реакция маҳсулотларининг ҳажмий улушдаги (%) консентрацияси.
Компонентларнинг реакторда ўртача қолиш вақти 3.1.5 формула бўйича ҳисоблаб чиқилган:
(3.1.5)
V- реакция зонасининг ҳажми, см3;
- реакторнинг кириш ва чиқишидаги ўртача тезлиги см3/с, 3.1.6- формула бўйича ҳисобланади:
(3.1.6)
- хом ашёнинг сарфланиш тезлиги, см3/с.
Константаларни ҳисоблаш натижалари 3.3-жадвалда келтирилган.

Download 0.96 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11



Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling