Uondoaji hidrojeni wa butane hufanyika katika kitanda kilicho na maji au kusogea cha chromium na kichocheo cha alumini. Mchakato huo unafanywa kwa joto katika anuwai kutoka digrii 550 hadi 575. Miongoni mwa vipengele vya mwitikio, tunaona mwendelezo wa mnyororo wa kiteknolojia.
Sifa za Teknolojia
Uondoaji hidrojeni wa Butane hufanywa hasa kwenye viyeyusho vya adiabatiki. Mmenyuko unafanywa mbele ya mvuke wa maji, ambayo hupunguza kwa kiasi kikubwa shinikizo la sehemu ya vitu vinavyoingiliana vya gesi. Fidia katika vifaa vya athari ya uso kwa athari ya joto ya mwisho wa joto hufanywa kwa kusambaza joto kupitia uso kwa gesi za flue.
Toleo lililorahisishwa
Uondoaji hidrojeni wa butane kwa njia rahisi zaidi huhusisha uminywaji wa oksidi ya alumini na myeyusho wa anhidridi ya kromiki au kromati ya potasiamu.
Kichocheo kinachotokana huchangia mchakato wa haraka na wa ubora wa juu. Kiongeza kasi cha mchakato huu wa kemikali kinaweza kununuliwa katika anuwai ya bei.
Mpango wa uzalishaji
Uondoaji hidrojeni wa Butane ni athari ambayo hakuna matumizi makubwa ya kichocheo yanayotarajiwa. Bidhaadehydrogenation ya nyenzo za kuanzia huchukuliwa kwa kitengo cha kunereka cha uziduaji, ambapo sehemu inayohitajika ya olefini imetengwa. Uondoaji hidrojeni wa butane hadi butadiene katika kiyeyeyusha neli chenye chaguo la kukanza nje huruhusu mavuno mazuri ya bidhaa.
Umaalumu wa maitikio ni katika usalama wake jamaa, na pia katika matumizi madogo ya mifumo na vifaa changamano otomatiki. Miongoni mwa faida za teknolojia hii, mtu anaweza kutaja unyenyekevu wa miundo, pamoja na matumizi ya chini ya kichocheo cha gharama nafuu.
Vipengele vya Mchakato
Uondoaji hidrojeni wa butane ni mchakato unaoweza kutenduliwa, na ongezeko la ujazo wa mchanganyiko huzingatiwa. Kulingana na kanuni ya Le Chatelier, ili kubadilisha usawa wa kemikali katika mchakato huu kuelekea kupata bidhaa za mwingiliano, ni muhimu kupunguza shinikizo katika mchanganyiko wa mmenyuko.
Optimum ni shinikizo la angahewa kwenye halijoto ya hadi digrii 575, unapotumia kichocheo cha chromium-aluminiamu. Wakati kiongeza kasi cha mchakato wa kemikali kinapowekwa kwenye uso wa vitu vyenye kaboni, ambavyo huundwa wakati wa athari za uharibifu wa kina wa hidrokaboni ya asili, shughuli zake hupungua. Ili kurejesha shughuli yake ya asili, kichocheo huzalishwa upya kwa kupuliza kwa hewa, ambayo imechanganywa na gesi za moshi.
Masharti ya mtiririko
Wakati wa uondoaji hidrojeni kwa butane, butene isiyojaa hutengenezwa katika viyeyozi vya silinda. Reactor ina gridi maalum za usambazaji wa gesi, imewekwavimbunga vinavyonasa vumbi vichochezi vinavyobebwa na mkondo wa gesi.
Uondoaji hidrojeni wa butane hadi butenes ndio msingi wa uboreshaji wa michakato ya viwandani kwa ajili ya utengenezaji wa hidrokaboni zisizojaa. Mbali na mwingiliano huu, teknolojia kama hiyo hutumiwa kupata chaguzi zingine za parafini. Uondoaji hidrojeni wa n-butane umekuwa msingi wa utengenezaji wa isobutane, n-butylene, ethilbenzene.
Kuna baadhi ya tofauti kati ya michakato ya kiteknolojia, kwa mfano, wakati wa kutoa hidrokaboni zote za parafini kadhaa, vichocheo sawa hutumika. Ulinganifu kati ya utengenezaji wa ethylbenzene na olefini hauko tu katika matumizi ya kichapuzi kimoja cha mchakato, bali pia katika utumiaji wa vifaa sawa.
Muda wa matumizi ya kichocheo
Ni nini sifa ya uondoaji hidrojeni katika butane? Fomula ya kichocheo kinachotumiwa kwa mchakato huu ni oksidi ya chromium (3). Hunyeshwa na alumina ya amphoteric. Ili kuongeza utulivu na kuchagua kwa kasi ya mchakato, itaigwa na oksidi ya potasiamu. Kwa matumizi sahihi, muda wa wastani wa operesheni kamili ya kichocheo ni mwaka.
Inapotumiwa, utuaji wa taratibu wa misombo dhabiti kwenye mchanganyiko wa oksidi huzingatiwa. Ni lazima zichomwe kwa wakati ufaao kwa kutumia michakato maalum ya kemikali.
Kichocheo cha sumu hutokea kwa mvuke wa maji. Ni juu ya mchanganyiko huu wa vichocheo kwamba dehydrogenation ya butane hutokea. Mlinganyo wa majibu huzingatiwa shuleni wakati wa kikabonikemia.
Katika hali ya ongezeko la joto, kuongeza kasi ya mchakato wa kemikali huzingatiwa. Lakini wakati huo huo, uchaguzi wa mchakato pia hupungua, na safu ya coke imewekwa kwenye kichocheo. Kwa kuongeza, katika shule ya sekondari, kazi ifuatayo hutolewa mara nyingi: kuandika equation kwa majibu ya dehydrogenation ya butane, mwako wa ethane. Michakato hii haihusishi ugumu wowote.
Andika mlingano wa mmenyuko wa uondoaji hidrojeni, na utaelewa kuwa majibu haya yanaendelea katika pande mbili zinazopingana. Kwa lita moja ya kiasi cha accelerator ya mmenyuko, kuna takriban lita 1000 za butane katika fomu ya gesi kwa saa, hii ni jinsi dehydrogenation ya butane hutokea. Mwitikio wa kuchanganya butene isiyojaa na hidrojeni ni mchakato wa kinyume wa dehydrogenation ya butane ya kawaida. Mavuno ya butylene katika mmenyuko wa moja kwa moja ni wastani wa asilimia 50. Takriban kilo 90 za butilini huundwa kutoka kwa kilo 100 za alkane inayoanza baada ya kupunguzwa kwa hidrojeni ikiwa mchakato unafanywa kwa shinikizo la anga na joto la digrii 60.
Malighafi kwa ajili ya uzalishaji
Hebu tuangalie kwa karibu uondoaji hidrojeni wa butane. Equation ya mchakato inategemea matumizi ya malisho (mchanganyiko wa gesi) iliyoundwa wakati wa kusafisha mafuta. Katika hatua ya awali, sehemu ya butane husafishwa kikamilifu kutoka kwa pentene na isobutene, ambayo huingilia kati mwendo wa kawaida wa mmenyuko wa dehydrogenation.
Je butane huondoa hidrojeni? Equation ya mchakato huu inajumuisha hatua kadhaa. Baada ya utakaso, dehydrogenation ya kutakaswabutenes kwa butadiene 1, 3. Mkusanyiko ulio na atomi nne za kaboni, ambazo zilipatikana katika kesi ya dehydrogenation ya kichocheo ya n-butane, ina butene-1, n-butane, na butenes-2.
Ni shida sana kutekeleza utenganisho bora wa mchanganyiko. Kwa kutumia kunereka kwa uchimbaji na sehemu kwa kutengenezea, utengano huo unaweza kufanywa, na ufanisi wa utengano huu unaweza kuboreshwa.
Wakati wa kutekeleza kunereka kwa sehemu kwenye vifaa vyenye uwezo mkubwa wa kutenganisha, inawezekana kutenganisha kikamilifu butane ya kawaida kutoka kwa butene-1, na pia butene-2.
Kwa mtazamo wa kiuchumi, mchakato wa uondoaji hidrojeni wa butane hadi hidrokaboni isiyojaa maji unachukuliwa kuwa uzalishaji wa bei nafuu. Teknolojia hii hurahisisha kupata petroli ya injini, pamoja na aina kubwa ya bidhaa za kemikali.
Kwa ujumla, mchakato huu unafanywa tu katika maeneo ambayo alkene isiyojaa inahitajika, na butane ina gharama ya chini. Kwa sababu ya kupunguzwa kwa gharama na uboreshaji wa utaratibu wa uondoaji hidrojeni wa butane, wigo wa matumizi ya diolefini na monolefini umeongezeka kwa kiasi kikubwa.
Utaratibu wa kuondoa hidrojeni kwa butane unafanywa katika hatua moja au mbili, kuna urejesho wa malisho ambayo hayajaathiriwa kwenye reactor. Kwa mara ya kwanza katika Umoja wa Kisovieti, uondoaji wa hidrojeni wa butane ulifanyika katika kitanda cha kichocheo.
Sifa za kemikali za butane
Mbali na mchakato wa upolimishaji, butane ina mmenyuko wa mwako. Ethane, propane, wengineKuna viwakilishi vya kutosha vya hidrokaboni iliyojaa katika gesi asilia, kwa hivyo ni malighafi ya mabadiliko yote, pamoja na mwako.
Katika butane, atomi za kaboni ziko katika hali ya mseto wa sp3, kwa hivyo dhamana zote ni moja, rahisi. Muundo huu (umbo la tetrahedral) huamua sifa za kemikali za butane.
Haina uwezo wa kuingia katika miitikio ya nyongeza, ina sifa pekee ya michakato ya kuiga, kubadilisha, kutoa hidrojeni.
Ubadilishaji wa molekuli za halojeni ya diatomiki hufanywa kulingana na utaratibu mkali, na badala yake hali kali (mwale wa urujuanimno) ni muhimu kwa utekelezaji wa mwingiliano huu wa kemikali. Ya mali yote ya butane, mwako wake, unafuatana na kutolewa kwa kiasi cha kutosha cha joto, ni umuhimu wa vitendo. Kwa kuongeza, mchakato wa uondoaji hidrojeni katika hidrokaboni iliyojaa ni wa manufaa mahususi kwa ajili ya uzalishaji.
Maalum ya uondoaji hidrojeni
Utaratibu wa uondoaji hidrojeni wa Butane unafanywa katika kiyeyeyusha neli chenye joto la nje kwenye kichocheo kisichobadilika. Katika hali hii, mavuno ya butilini huongezeka, uwekaji otomatiki wa uzalishaji hurahisishwa.
Miongoni mwa faida kuu za mchakato huu ni matumizi ya chini ya kichocheo. Miongoni mwa mapungufu, matumizi makubwa ya chuma cha alloyed, uwekezaji mkubwa wa mitaji huzingatiwa. Kwa kuongezea, upungufu wa maji mwilini wa kichocheo wa butane unahusisha matumizi ya idadi kubwa ya vitengo, kwa kuwa wana tija ndogo.
Uzalishaji una tija ya chini, kwa hivyokama sehemu ya mitambo inalenga katika dehydrogenation, na sehemu ya pili ni msingi wa kuzaliwa upya. Kwa kuongeza, idadi kubwa ya wafanyakazi katika uzalishaji pia inachukuliwa kuwa hasara ya mlolongo huu wa teknolojia. Ni lazima ikumbukwe kwamba mmenyuko ni wa mwisho wa joto, kwa hivyo mchakato unaendelea kwa joto la juu, mbele ya dutu isiyo na hewa.
Lakini katika hali kama hii kuna hatari ya ajali. Hii inawezekana ikiwa mihuri katika vifaa imevunjwa. Hewa inayoingia kwenye reactor, ikichanganywa na hidrokaboni, huunda mchanganyiko unaolipuka. Ili kuzuia hali kama hiyo, msawazo wa kemikali huhamishwa hadi kulia kwa kuingiza mvuke wa maji kwenye mchanganyiko wa athari.
Lahaja ya mchakato wa hatua moja
Kwa mfano, katika mwendo wa kemia-hai, kazi ifuatayo hutolewa: andika mlinganyo wa mmenyuko wa butane dehydrogenation. Ili kukabiliana na kazi hiyo, inatosha kukumbuka mali ya msingi ya kemikali ya hidrokaboni ya darasa la hidrokaboni iliyojaa. Hebu tuchambue vipengele vya kupata butadiene kwa mchakato wa hatua moja wa dehydrogenation ya butane.
Betri ya butane dehydrogenation inajumuisha viyeyoa kadhaa tofauti, idadi yake inategemea mzunguko wa operesheni, na pia juu ya ujazo wa sehemu. Kimsingi, vipenyo vitano hadi nane vimejumuishwa kwenye betri.
Mchakato wa uondoaji hidrojeni na kuzaliwa upya ni dakika 5-9, hatua ya kupuliza kwa mvuke huchukua dakika 5 hadi 20.
Kutokana na ukweli kwamba dehydrogenationbutane unafanywa katika safu ya kuendelea kusonga, mchakato ni imara. Hii inachangia uboreshaji wa utendaji kazi wa uzalishaji, huongeza tija ya kinu.
Mchakato wa hatua moja ya uondoaji hidrojeni ya n-butane hufanyika kwa shinikizo la chini (hadi MPa 0.72), kwa joto la juu kuliko lile linalotumika kwa uzalishaji unaofanywa kwenye kichocheo cha aluminium-chromium.
Kwa kuwa teknolojia inahusisha utumiaji wa kiyeyesha aina ya kuzaliwa upya, matumizi ya stima hayajajumuishwa. Mbali na butadiene, butenes huundwa katika mchanganyiko, huletwa tena kwenye mchanganyiko wa mmenyuko.
Hatua moja inakokotolewa kupitia uwiano wa butane katika gesi ya mguso kwa nambari yake katika chaji ya reactor.
Miongoni mwa faida za njia hii ya kuondoa hidrojeni kwa butane, tunaona mpango wa kiteknolojia uliorahisishwa wa uzalishaji, kupungua kwa matumizi ya malighafi, na pia kupunguzwa kwa gharama ya nishati ya umeme kwa mchakato huo.
Vigezo hasi vya teknolojia hii huwakilishwa na muda mfupi wa mguso wa viambajengo vinavyojibu. Automatisering ya kisasa inahitajika ili kurekebisha tatizo hili. Hata kukiwa na matatizo kama haya, uondoaji hidrojeni wa butane wa hatua moja ni mchakato unaofaa zaidi kuliko uzalishaji wa hatua mbili.
Wakati wa kuondoa hidrojeni butane katika hatua moja, malisho hutiwa joto hadi nyuzi 620. Mchanganyiko hutumwa kwa kiyeyeyusha, inagusana moja kwa moja na kichocheo.
Ili kuunda hali ya nadra katika vinu vya kutolea umeme,compressors utupu hutumiwa. Gesi ya mawasiliano huacha reactor kwa baridi, kisha inatumwa kwa kujitenga. Baada ya mzunguko wa dehydrogenation kukamilika, malighafi huhamishiwa kwenye mitambo inayofuata, na kutoka kwa wale ambapo mchakato wa kemikali tayari umepita, mvuke za hidrokaboni huondolewa kwa kupiga. Bidhaa huondolewa na viyeyusho hutumika tena kwa butane dehydrogenation.
Hitimisho
Atikio kuu la uondoaji hidrojeni katika butane ya kawaida ni uzalishaji wa kichocheo wa mchanganyiko wa hidrojeni na buteneni. Mbali na mchakato kuu, kunaweza kuwa na michakato mingi ya upande ambayo inachanganya sana mnyororo wa kiteknolojia. Bidhaa iliyopatikana kama matokeo ya dehydrogenation inachukuliwa kuwa malighafi ya kemikali ya thamani. Ni mahitaji ya uzalishaji ambayo ndiyo sababu kuu ya utafutaji wa minyororo mipya ya kiteknolojia ya ubadilishaji wa hidrokaboni za mfululizo wa kikomo kuwa alkene.
