ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Обобщенная химическая схема пиролиза бензиновых фракций из "Моделирование физико-химических процессов нефтепереработки и нефтехимии" В литературе приводится ряд схем и кинетических моделей такого пиролиза. [c.253] Сноу и Шатт [341 предложили описывать процесс пиролиза этана семью реакциями, для которых ими даны кинетические уравнения. В табл. УП-11 приведены эти уравнения. Данные относятся к интервалу температур 590—1100 °С. [c.253] В этой модели уравнения получены только с целью описания наблюдаемого экспериментально распределения продуктов пиролиза этана в зависимости от условий проведения процесса. Кинетические уравнения также носят формальный характер. Они не предполагают какого-либо определенного механизма реакции и были выбраны только с целью воспроизведения имеюпщхся данных. Несмотря на недостатки модели Сноу и Шатта, ряд авторов [351, используя ее при расчетах трубчатой печи, получал удовлетворительные результаты. [c.253] На результаты пиролиза пропана заметное влияние оказывает температура. При температурах между 600 и 700 °С получается отношение СаНд к СзНв, равное 1 1 [37]. При более высоких температурах этилен является основным продуктом ниже 650 °С преобладает пропилен. Выше 800 °С появляется незначительное ко.тичество ацетилена. Разложение пропана считали реакцией первого порядка. [c.255] Но кинетический анализ показал, что кажущаяся константа скорости убывает по мере протекания реакции, что свидетельствует о самоторможении процесса крекинга. Порядок же реакции монотонно изменяется от 1,36 при 625 °С и небольших глубинах превращения до 0,96 при 825 °С и больших глубинах превращения пропана. Ввиду заметного самоторможения константы скорости рассчитывали для различных интервалов глубин превращения как с помощью кинетических уравнений интегрального типа, так и путем графического дифференцирования кинетических кривых. [c.255] Было предложено [39] шесть стехиометрических уравнений вторичных и третичных реакций, соответствуюпщх распределению продуктов в газе пиролиза пропана. Эти уравнения чисто эмпирические. [c.256] Установлено [40], что при пиролизе бутана протекают две основные реакции первая — образование метана и пропилена, вторая — образование этилена и этана. По данным Здоника [411 приблизительно 52% н-бутана разлагается на пропилен и метан, тогда как остальные 48% превращаются в этилен и водород. [c.256] Предложено [42] описывать процесс пиролиза н-бутана десятью Уравнениями, основываясь на ряде экспериментальных данных и полагая, что при 650—850 °С протекают 3 первичные реакции и 7 вторичных. [c.256] В качестве сырья пиролизных производств из индивидуальных углеводородов используют только этан, так как его разложение целесообразно проводить в наиболее жестких условиях. Пропан, бутаны и парафины С5—Се входят в легкое сырье пиролиза, получаемое из газоконденсатных месторождений или газового бензина, и перерабатываются в смеси. В таких случаях используют только формальные схемы. Такие схемы, предложенные в работах [37— 42, приведены в табл. УП-11. Естественно, желательно обобщение приведенных выше схем. Такое обобщение должно основываться на постоянстве стехиометрических коэффициентов. [c.256] Для создания математического описания пиролиза бензинов также широко используются превращения групп углеводородов. Такие схемы предложены, например, в работах [43—46]. Ниже приводится схема, предложенная в нашей работе [46], поскольку ее применимость проиллюстрирована достаточно обстоятельно. [c.257] Известно, что по мере увеличения молекулярной массы н-пара-финов от С2 до С4 выходы этилена и пропилена снижаются, однако для парафинов j—не найдено существенного влияния числа углеродных атомов исходного углеводорода на выход продуктов [47]. Экспериментальные данные по пиролизу изопарафинов показывают [48—49], что их целесообразно разделить на две группы моно- и полиметилзамещенные. Выходы этилена, пропилена и бутадиена для этих групп существенно различны. Газообразование при разложении индивидуальных ароматических углеводородов, как показано в работах [48—49], невелико. При пиролизе бензинов ароматические углеводороды слабо участвуют в реак1щях газообразования, при этом тормозящего влияния ароматических углеводородов на скорость пиролиза не обнаружено. [c.257] В соответствии со сказанным выше, при пиролизе бензинов в химических превращениях участвуют по-разному следующие группы углеводородов парафины (нормальные, моно- и полиметилзамещенные) и пафтены. [c.257] Основными первичными продуктами разложения являются водород, метан, этилен, пропилен, бутадиен, бутены и нормальные парафины Сд—С4. Содержание парафинов С3—С4 в продуктах невелико, поэтому при составлении схемы пиролиза их целесообразно объединить с этаном и рассматривать суммарное образование парафинов С —С . [c.257] Образование высокомолекулярных соединений происходит за счет взаимодействия как различных моноциклических ароматических углеводородов, так и последних с диеновыми, одновременно присутствующими в смеси [48], и образующимися из олефинов (см. выше). [c.258] Вернуться к основной статье