수소화 분해 과열 문제
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‘수소화 크래킹 운영자’라는 책에서는 과열 현상을 이렇게 설명합니다. 수소화 크래킹은 강한 발열 반응이기 때문에, 반응 온도를 높이면 반응 속도가 빨라지고, 그에 따라 더 많은 열이 방출됩니다.반응열을 적시에 제거하지 않으면 열이 축적되어 층 내 반응 온도가 급격히 상승하며, 이것이 바로 소위 ‘비정상적인 온도 상승’ 현상입니다. 질문이 있어요. 수소화 크래킹은 강한 발열 반응이므로, 화학 평형 원리에 따르면 온도가 상승하면 반응이 억제되어야 하는데, 왜 오히려 반응이 빨라지는 걸까요?
온도가 상승하면 반응 속도가 빨라지고 더 격렬해지는데, 이는 동역학적 문제입니다.。당신이 말하는 것은 열역학적 평형 문제인데, 실제 생산에서는 동역학과 열역학 등의 복잡한 요인들이 작용합니다.
수소화 반응은 발열 반응이고, 열분해 반응은 흡열 반응입니다
열분해제는 수소화와 열분해 기능을 가진 이중 기능 촉매입니다.또한, 촉매분해 반응기에서는 주로 수소화, 촉매분해, 이성질화, 중합 등이 일어나며, 이러한 반응들은 전반적으로 발열 반응의 형태를 띱니다(이 반응기에서는 매우 명확하게 그 현상을 관찰할 수 있습니다).화학반응은 단계에 따라 제어 방식이 다르며, 주로 열역학적 제어와 동역학적 제어가 있습니다(사실은 특정 단계에서는 특정 제어 방식이 우세합니다)
수소화 분해 과정에서의 온도 상승은 본 적이 없지만, 다른 장치에서의 온도 상승은 봤습니다. 반응기 내부의 온도가 240℃에서 순식간에 350℃로 오르는데, 10분도 채 걸리지 않았어요. 정말 놀라울 정도였습니다；사실상, 과열 현상이 일어나면 열의 발생량은 지수적으로 증가하기 때문에, 단순한 온도 상승이 아닌 ‘과열’이라고 부르는 것입니다；
두 차례의 긴급 정지 사고가 발생했으며, 크래킹 반응기의 층 온도는 최대 450도까지 올랐습니다(정상 온도는 약 400도입니다). 그러나 폭발은 일어나지 않았습니다. 따라서 저는 반응기의 과열 현상이 원료의 비율(신선한 원료와 순환유의 비율)과 반응기 내 촉매의 활성도, 그리고 전체 반응 시스템의 순환 수소량과 밀접한 관련이 있다고 생각합니다.