ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кинетика окисления из "Технология нефтехимических производств" Подробное ознакомление с кинетикой окисления не входит в задачу этой книги остановимся только на общих характеристиках производства некоторых кислородсодержащих продуктов. [c.132] Систематизация реакций окисления с кинетической точки зрения затруднительна, так как их кинетика зависит обычно от многих факторов поверхностных эффектов (природа поверхностей), присутствия примесей, температуры, соотношения реагентов, фазового состояния системы, в которой протекает реакция (гомогенная, гетерогенная, системы газ — жидкость, газ — твердое тело и т. д.) природы соединений (насыщенные, ненасыщенные, молекулярный вес, структура и т. д.) и агентов огсисления (Оа, Од, КЛИ1О4 и т. д.) присутствия и природы активаторов (атомы, свободные радикалы, излучения и т. д.), катализаторов (металлы, их окислы и т. д.). [c.132] При получении продуктов неполного окисления важно кроме последующих стадий реакции знать соотношение между скоростями образования этих продуктов. [c.132] Например, основная трудность при получении формальдегида из метана в том, что разложение и образование формальдегида идут почти с одинаковой скоростью. [c.132] Окисление высших углеводородов в газовой фазе ограничено их летучестью. Если температура, при которой они испаряются, слишком высока, скорость термического разложения может оказаться выше скорости окисления. [c.132] Следует отметить, что кислород иногда может инициировать термическое разложение при температурах более низких, чем требуется для термического разложения (без кислорода). [c.132] Большие выходы продуктов получаются, если проводить окнсление в жидкой или газовой фазе при небольших степенях конверсии. [c.132] При повышении давления степень конверсии сырья увеличивается. [c.132] Важной характеристикой окисления насыщенных углеводородов в газовой фазе является период индукции он может длиться от нескольких секунд до нескольких часов. Продолжительность его уменьшают повышением температуры или добавлением промоторов (перекиси, альдегиды). [c.132] При окислении в газовой фазе возможность выделения промежуточных продуктов ограничена рабочими условиями (температурой, временем контакта, соотношением поверхности реактора и его объема и т. д.) при повышенных температурах, например, скорости образования промежуточных продуктов имеют близкие значения. [c.133] Следует отметить, что большее соотношение поверхности реактора и его объема (например, реактор с керамической насадкой) способствует уменьше П1Ю индукционного периода, однако при этом скорость собственно окисления (которое протекает после индукционного периода) уменьшается, что иногда тop юзит окисление. Повышение давления снижает влияние этого эффекта на скорость реакции, так как затрудняется диффузия свободных радикалов (или атомов) к стенкам реактора до начала последующих стадий цепной реакции. [c.133] Были предложены элширические уравнения, отражающие зависимость скорости реакции от диаметра реактора, состава реакционной смеси и давления. [c.133] Не все практические результаты могут быть описаны этим соотношением, поэтому в уравнение введены поправки, учитывающие природу поверхности реактора и разбавителя. [c.133] Скорость окисления парафинов нормального строения увеличивается с ростом Ил молекулярного веса метан — наиболее трудно окисляемое соединение этого ряда. Несмотря на то что окисление (без катализаторов) метана начинается уже около 400 °С, процесс приобретает заметную скорость лишь при температуре около 575 °С, тогда как гомологи метана окисляются при более низкой температуре. [c.134] В качестве промоторов част применяют хлор, НВг и окислы азота, но опубликованные результаты противоречивы. [c.134] Для того чтобы избежать превращения сырья в продукты полного окисления (горения) и в то же время достичь достаточно большой степени конверсии его в необходимые продукты окисления, берут большой избыток сырья (соотношение кислорода и углеводорода 1 10—1 20) и применяют рециркуляцию. [c.134] Если кислород (окисляющий агент) разбавлен азотом (при окислении воздухом), то стоимость разделения продуктов реакции увеличивается. Поэтому обычно применяют чистый кислород, смешанный с водяным паром при этом продукты реакции легко разделяются после конденсации паров воды. [c.134] Температура, время контакта и соотношенг1е кислорода и углеводорода определяют выход продуктов реакции прн средних температурах (250—400 °С) сырье окисляют при большом времени контакта и соотношении реагентов прн более высоких температурах (600—700 °С) — наоборот. [c.134] Вернуться к основной статье