Реакция каталитического дегидрирования углеводородов

Дегидирирование – химический процесс, в основе которого лежит реакция отщепления водорода от органического соединения. Наиболее распространенными в промышленности процессами являются дегидрирование спиртов, алкилароматических соединений и парафинов.

Дегидрирование каталитическое реакция

Процессы дегидрирования характеризуются следующими свойствами:

  • Реакция обратима и протекает с увеличением объема. Для того чтобы максимально сместить равновесие в сторону образования продуктов реакции, необходимо снижать давление и увеличивать температуру.
  • Реакция эндотермическая, то есть сопровождается поглощением тепла, ввиду чего процессы дегидрирования так же проводят при высоких температурах (до 800 °С).
  • В промышленности процессы дегидрирования протекают в адиабатических реакторах при высоком разбавлении паром. Роль пара так же сводится и к снижению парциальных давлений компонентов.
  • В качестве катализаторов используются такие металлы как серебро, медь, платина, никель, палладий, а так же оксиды железа, хрома, цинка и молибдена.

Основная проблема процессов дегидрирования заключается в наличии жестких термодинамических ограничений, связанных с установлением термодинамического равновесия. Это связано с тем, что реакции протекают с увеличением числа молей, а также в ходе процесса происходит поглощение тепла, что в конечном итоге приводит к нехватке свободной энергии, сопровождающей реакцию. На основании этого процессы дегидрирования проводят при таких температурах, при которых активизируются следующие побочные реакции:

  • Коксообразование - дезактивируют катализатор;
  • Скелетная изомеризация;
  • Крекинг - наряду со скелетной изомеризацией снижает избирательность процесса.

В качестве альтернативы был разработан метод окислительного дегидрирования, в котором реакция дегидрирования осуществляется в присутствии кислорода. Данный процесс характеризуется необратимостью, экзотермичностью, а так же отсутствием термодинамических ограничений. Это позволяет проводить процесс при более низких температурах в условиях отсутствия вышеописанных побочных реакций. Например, благодаря отсутствию коксообразования отпадает потребность в проведении периодической регенерации катализатора. Несмотря на все плюсы,  процесс обладает низкой избирательностью по целевым продуктам и характеризуется побочным образованием кислородосодержащих соединений.

Процессы дегидрирования:

Реакторы дегидрирования:

  • Контроль температуры и давления в зоне реакции, скорости перемешивания
  • Объем сосуда: 10 мл – 1000 л
  • Расчетное давление: 1– 400 бар
  • Расчетная температура: -30 – 600 оС
  • Материал сосуда: нержавеющая сталь, Hastelloy C-276, титан, стекло
  • Мешалка: магнитная, 0 - 3500 об/мин
  • Обогрев: рубашка, электрический/керамический нагреватель
Запрос цены
  • Контроль температуры и давления в слое катализатора, скорости подачи жидкого/газообразного сырья
  • Объем загрузки катализатора: 5 мл – 2 л
  • Расчетное давление: 1 – 400 бар
  • Расчетная температура: 20 – 800 °С
  • Материал трубки: нержавеющая сталь, Hastelloy C-276, титан
  • Обогрев: электрический/керамический нагреватель
Запрос цены
  • Готовое решение каталитической установки проточного типа
  • Максимальное давление  процесса 250 бар
  • Максимальная температура 900 °C
  • Для разных видов оценки могут применятся различные материалы реактора
  • Полная автоматизированная система управления и сбора данных
Запрос цены