Файл: Тюряев И.Я. Теоретические основы получения бутадиена и изопрена методами дегидрирования.pdf

выход бутадиена, но одновременно повышается скорость крекинга и при этом наблюдается реакция горения.

Представляющий больший практический интерес процесс йод­

70%, а избирательность (по сумме С4 Н„ + С4 Н8) — от 63 до 70—72%. При мольном отношении иода 1,43 моля на 1 моль С4 Н1 0 конверсия достигает 92—94%, а избирательность возрастает до 75%. В опы­ тах без иода конверсия н-бутана составляла лишь 16%, а избира­ тельность — 28—30%.

Получаемый при дегидрировании контактный газ (табл. 53) состоит в основном из бутадиена, я-бутиленов и непрореагировав­ шего я-бутана. В качестве побочных продуктов образуются угле-

164

водороды Ci — С3, иодорганические соединения и кокс; водорода в продуктах реакции не обнаружено. Потери иода в этом процессе определяются образованием небольших количеств органических иодидов, отлагающихся в виде темного налета в конце реактора при выходе газа из печи.

Количество иода [19], которое нужно ввести в зону реакции для получения необходимой степени превращения «-бутана, можно уменьшить добавлением в реакционную смесь небольших количеств

Дегидрирование «-бутана в присутствии паров иода, поглотителей HI и добавок

кислорода [20]

О влиянии добавок кислорода на процесс дегидрирования н-бутана с использованием тех же поглотителей HI при темпе­ ратуре 520—550° С, мольном отношении І2 : С4 Н1 0 = 0,56 и 0 2 : С4 Н1 0 = 0,2 свидетельствуют данные табл. 54, из которой следует, что конверсия н-бутана при добавке кислорода увеличи­ вается от 57 до 74%; при этом избирательность несколько даже повышается. При понижении температуры конверсия уменьшается, а избирательность увеличивается. Небольшое содержание в кон­ тактном газе С02 (3—4 мол. %) при высокой конверсии кислорода (98%) показывает, что в условиях этих опытов скорость реакции кислорода с HI значительно выше скорости реакции кислорода

суглеводородами. В работах В. А. Колобихина и Г. А. Степанова

ссотрудниками уточнено влияние условий проведения процесса при использовании Мп3 0 4 в качестве поглотителя HI [21 ], изучено влияние кислорода на процесс [296], показано влияние носителя на активность марганцевого поглотителя [297], исследованы погло­ тители на основе NaOH [298]. Значительная часть работ этих авто­ ров посвящена исследованию процесса в разном аппаратурном оформлении [299].

165

Влияние носителя при использовании одного и того же погло­ тителя и влияние природы поглотителя характеризуются данными табл. 55 [299]. Приведенные в ней результаты получены на опыт­ ной установке с циркулирующим мелкозернистым поглотителем (с размером частиц 0,25—0,5 мм); в реакторе поглотитель движется сверху вниз плотным слоем в прямотоке с реагентами, регенерация поглотителя (по реакции ЗМпІ2 Мп3 0 4 + ЗІ2) происходит в аппарате со взвешенным слоем. Условия дегидрирования: темпера­ тура 550° С, мольное отношение С4 Н1 0 : І2 : 0 2 : Na= 1 : 1 : 1,2 : 5, длительность контакта (по газу) 3—3,5 сек, циркуляция поглоти­ теля 100—150 кг/кг бутана.

Т а б л и ц а 55

Сопоставление показателей процесса йодного дегидрирования бутана в присутствии различных поглотителей йодистого водорода [299]

Влияние кислорода на показатели процесса йодного дегидрирования к-бутана [296] (поглотитель Mn02/Si0g)___________

Из полученных данных следует, что при одном и том же составе поглотителя на тонкопористом носителе (у-А12 0 3) конверсия бу­

166

тана и избирательность процесса значительно меньше этих же пока­ зателей на широкопористом носителе (широкопористый силика­ гель, обработанный водяным паром). Добавка в марганцевый по­ глотитель NaOH практически не влияет на конверсию, выходы и избирательность, но количество непоглощенных (несвязанных) иода и йодистого водорода уменьшается.

При описанных выше условиях (т. е. в реакторе с падающим слоем поглотителя, время пребывания которого в реакторе 3,2— 3,5 сек) лучшие показатели получены на щелочном поглотителе.

Влияние концентрации кислорода исследовалось при йодном дегидрировании бутана на установке с движущимся слоем погло­ тителя 15,8% Мп02 на у-А12 0 3 и широкопористом силикагеле (при

прямоточном движении поглотителя и реагентов) [296]. Часть полученных результатов приведена в табл. 56(550°С, т=33,5 сек).

ной концентрации кислорода приводит к уменьшению скорости глубокого окисления углеводородов (рис. 40).

167