ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Система ацетилен—гомолог,ацетилена из "Основы адсорбционной техники" Результаты изучения адсорбционного равновесия в системе и-бутиловый — к-кротиловый спирт на цеолитах NaX и СаА показали, что н-кротиловый спирт избирательно сорбируется цеолитами обоих типов. Среднее значение коэффициента разделения при нормальном давлении 150 °С (газовая фаза) на цеолите NaX составляет 7,35. При содержании в исходной смеси 8% (масс.) н-кротилового спирта концентрация последнего в десорбате, извлеченном из цеолита NaX, составляет 40%. Рафинат представлял собой химически чистый бутиловый спирт. Эти свойства цеолитов в рассмотренной системе могут быть использованы в промышленности синтетического каучука. [c.355] Очень отчетливо выражена избирательность адсорб- ции на цеолитах в отношении углеводородов с трой- о ной связью в молекуле, в частности, ацетилена. Высокие селективные свойства цеолитов по отношению к ацетиленовым углеводородам обязаны большому квадрупольному моменту их молекул. Молекула ацетилена имеет квадрупольный момент 1,1-10 ЭЛ. ст. ед. Энергия адсорбции ацетилена обусловлена наличием двух видов взаимодействия ацетилено-катионного и ацетилено-анионного [32]. [c.355] Изучение адсорбционных свойств цеолитов по ацетилену выявило их значительное преимущество перед активными углями и силикагелями, особенно при низких концентрациях ацетилена в газе [33]. [c.355] Изотермы адсорбции ацетилена на цеолите СаА (пунктиром указаны изотермы при 20 С на активном угле СКТ и силикагеле МСМ). [c.355] В смеси с этиленом ацетилен преимущественно адсорбируется на всех типах цеолитов. На рис. 17,12 приведена кривая адсорбционного равновесия системы этилен — ацетилен на цеолите СаА. В результате пропуска смеси, содержащей 70% этилена и 30% ацетилена, через слой цеолита СаА при температуре 20° и нормальном давлении после установления состояния равновесия обогащение ацетиленом в адсорбированной фазе достигает 85%. Такому соотношению компонентов в газовой и адсорбированной фазе отвечает коэффициент разделения 13,2. Адсорбционная способность цеолитов по смеси этилен — ацетилен является линейной функцией состава адсорбированной фазы (рис. 17,13). [c.356] При осуществлении десорбции углеводородов и подготовки цеолитов к последующей стадии разделения особое внимание должно быть уделено тщательности их обезвоживания. Остаточная влажность сильно снижает адсорбционную способность (рис. 17,14). Полнота обезвоживания определяется, в основном, температурой регенерации цеолитов и влажностью продувочного газа остаточная влажность может быть в равновесных условиях определена на основании этих факторов по графикам, приведенным ранее в разделе, посвященном осушке газа. [c.356] Зависимость адсорбционной способности цеолита СаА по ацетилену от остаточной влажности при 20 °С и различном давлении. [c.356] В процессе конверсии углеводородов наряду с образованием ацетилена образуется значительное количество его высших гомологов. Так, при электрокрекинге метана доля высших гомологов достигает 15—20% образовавшихся ацетиленовых соединений. [c.357] Одним из перспективных методов очистки ацетилена от высших гомологов является адсорбционный метод, однако до последнего времени для этой цели использовали только активные угли. Исследования, проведенные Мякиненковым [35], выявили высокие адсорбционные свойства цеолитов по высшим гомологам, которые дополнительно к одной тройной связи в молекуле имеют метильную группу (метилацетилен), двойную связь (моновинилацетилен) или дополнительную тройную связь (диацетилен). [c.357] Избирательность адсорбцци гомологов ацетилена на цеолитах выше, чем на активных углях. Это проявляется в форме кривых адсорбционного равновесия в системе ацетилен — гомолог ацетилена. В качестве примера на рис. 17,16 представлены кривые для бинарной системы ацетилен — метилацетилен. [c.358] Избирательность адсорбции гомологов ацетилена в смеси с ацетиленом, за исключением случая адсорбции на цеолите NaA, убывает в следующем порядке диацетилен, моновинилацетилен, метилаце-типен. При повышении температуры коэффициент разделения адсорбентов несколько снижается. Во всех случаях избирательность адсорбции на цеолитах СаА и NaX выше избирательности адсорбции на активных углях. Из активных углей наибольшей избирательной способностью обладает импортный уголь RKD-IV, применяемый за рубежом для очистки ацетилена от высших гомологов, и советский опытный образец А-4. [c.358] Разделение многокомпонентной смеси ацетиленовых углеводородов в слое адсорбента происходит по законам вытеснительной хроматографии. Вначале из адсорбера выходит инертный газ, затем последовательно ацетилен, метилацетилен, моновинилацетилен и диацетилен. [c.358] При адсорбции ацетиленовых углеводородов из потока газа в слое адсорбента генерируется тепло, вызывающее в нем повышение температуры, а тем самым снижение динамической активности адсорбента. Значения теплот адсорбции гомологов ацетилена, вычисленные из изостер адсорбции углеводородов, составляют 46,2—71,4 кДж/моль (И—17 ккал/моль) при адсорбции на цеолитах и 21,0—29,4 кДж/моль (5—7 ккал/моль) —при адсорбции на углях. [c.358] Особое значение для решения вопроса о возможности использования цеолитов для разделения ацетиленовых углеводородов приобретает вопрос осуществления десорбции ацетиленовых углеводородов в возможно более мягких температурных условиях. При повышении температуры активность адсорбентов падает вследствие полимеризации гомологов ацетилена и выделения углеродистого осадка в норах. Интенсивно полимеризация протекает во внутренней структуре цеолитов. В случае иснользования активных углей катализаторами полимеризации являются отдельные инградиенты золы. Для промышленного разделения ацетиленовых углеводородов разработаны методы десорбции, которые снижали бы до минимума возможность отложения полимерных соединений в порах адсорбента. [c.358] Через цеолит пропускалась смесь следующего состава 0,5% МА 0,5% МВА 0,5% ДА и 91,5% N2. При обычной термической адсорбции активность цеолитов падает через несколько циклов и уже к 10-му циклу составляет 25% первоначальной. При десорбции влажным воздухом активность вплоть до 100-го цикла находилась на уровне 70% первоначальной. Применение продувки слоя цеолитов азотом, содержащим 2% кислорода, при 500 °С полностью восстанавливало активность. Метод особенно перспективен, если адсорбат пе представляет ценности как самостоятельный продукт и его выделение из газа десорбции не обязательно. [c.359] Вернуться к основной статье