【Spaltungsdatenbank】Welche Parameter beeinflussen die Spaltung von Kohlenwasserstoffen und wie wirken sie jeweils?
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Dieser Beitrag wurde zuletzt von Guan Gongyu am 19.10.2015 um 15:06 bearbeitet. Welche Parameter beeinflussen die Spaltung von Kohlenwasserstoffen – und wie wirken sie jeweils? Die Ausbeute der Produkte aus der Spaltung von Kohlenwasserstoffen hängt stark von den Eigenschaften des Ausgangsmaterials ab. Für dieselben Zerkleinerungsrohstoffe hängt die Ausbeute der bei der Zerkleinerung gewonnenen Produkte von den Prozessparametern des Zerkleinerungsverfahrens ab. Die wichtigsten Prozessparameter beim Pyrolysevorgang sind: die Pyrolysetiefe, die Pyrolysetemperatur, die Verweilzeit sowie der Druck der Kohlenwasserstoffe. Im Folgenden werden diese Parameter einzeln erläutert. (1) Tiefe der Zersetzung: Die Tiefe der Zersetzung bezeichnet das Ausmaß, in dem die Zersetzungsreaktion stattfindet. Sie hängt hauptsächlich von der Zersetzungstemperatur sowie der Verweildauer ab. Bei derselben Zersetzungstemperatur steigt die Tiefe der Zersetzung mit zunehmender Verweildauer. Bei derselben Verweildauer nimmt die Zersetzungstiefe mit steigender Zersetzungstemperatur zu. Daher können bei derselben Zersetzungstiefe verschiedene Kombinationen aus Zersetzungstemperatur und Verweilzeit vorliegen. (2) Zersetzungstemperatur: Aus der Analyse des Radikalreaktionsmechanismus geht hervor, dass bei einer bestimmten Temperatur eine Erhöhung der Zersetzungstemperatur dazu beiträgt, die Erträge an Ethylen und Propylen bei der ersten Reaktion zu steigern. Auch aus dem chemischen Gleichgewicht der Zersetzungsreaktion geht hervor, dass eine Erhöhung der Zersetzungstemperatur die Reaktion zur Bildung von Ethylen begünstigt und gleichzeitig die Reaktionen, bei denen Ethylen zerstört wird, verringert. Dadurch wird die Selektivität der Zersetzung verbessert. Doch wenn die Zerspaltungsreaktion zum chemischen Gleichgewicht kommt, ist die Ausbeute an Olefinen sehr gering; die Zerspaltungsprodukte bestehen hauptsächlich aus Wasserstoff und Kohlenstoff. Daher muss die Reaktion zur Spaltung zur Bildung von Olefinen in einem bestimmten Bereich der Spalttiefe kontrolliert werden. Bei gleichen Verweilzeiten erfordern verschiedene Zersetzungsrohstoffe unterschiedliche Zersetzungstemperaturen. Je kleiner die Molekülmasse des Zerlegungsmaterials ist, desto höher ist die erforderliche Zerlegungstemperatur ; Je höher der Wasserstoffgehalt der leichten Spaltungsrohstoffe ist, desto höher ist auch die erforderliche Spaltungstemperatur. (3) Verweilzeit: Die Verweilzeit der Materialien in dem Rohrreaktor zur Pyrolyse bezeichnet die Zeit, die das zu pyrolytierende Material in den Strahlungskoilen verbringt. Da die Zersetzungsreaktionen in den Strahlungskoilern unter nicht-isothermen, variablen Bedingungen ablaufen, ist es schwierig, die tatsächliche Verweildauer genau zu berechnen. Deshalb werden oft Annahmen gemacht, um die Verweildauer einfach beschreiben zu können – beispielsweise die äquivalente Verweildauer, die scheinbare Verweildauer sowie die durchschnittliche Verweildauer. Unter der Voraussetzung einer bestimmten Zersetzungstiefe sind verschiedene Kombinationen aus Zersetzungstemperatur und Verweilzeit möglich. Daher sind für die Zersetzungsvorgänge zur Herstellung von Olefinen die Zersetzungstemperatur und die Verweilzeit ein zusammenhängender und untrennbarer Satz von Parametern. Hohes Temperaturniveau und kurze Verweildauer sind hingegen der Schlüssel zur Veränderung der Produktausbeute. (4) Kohlenwasserstoffdruck: Der Kohlenwasserstoffdruck bezeichnet den Anteil des gasförmigen Kohlenwasserstoffs am Gesamtdruck der in die Zerkleinerungsrohre eintretenden Masse. Die Zutat für die Rohrzerkleinerungsanlage ist eine Mischung aus Kohlenwasserstoffen und Wasserdampf – also der Anteil der Kohlenwasserstoffe an dieser Mischung. Aus Sicht des chemischen Gleichgewichts ist die Kohlenwasserstoffspaltung ein Prozess, bei dem die Anzahl der Moleküle zunimmt. Bei der Dehydrierungsreaktion fördert eine Senkung des Drucks den Ausbildung von Ethylen und hemmt die Ablauf der sekundären Reaktionen. Aus dynamischer Sicht kann zwar eine niedrige Kohlenwasserstoffdruckkonzentration die Geschwindigkeit sowohl der ersten als auch der zweiten Reaktion verringern, doch der Einfluss auf die Geschwindigkeit der zweiten Reaktion ist weitaus größer als auf die der ersten Reaktion. Dadurch wird die relative Geschwindigkeit der ersten Reaktion im Verhältnis zur zweiten Reaktion erhöht. Zusammenfassend bedeutet die maximale Nutzung der Anlage für ein gegebenes Spaltungsmaterial, unter Berücksichtigung einer angemessenen Spaltungstiefe, eine Optimierung der Kombination aus hoher Temperatur, kurzer Verweildauer und niedrigem Kohlenwasserstoffdruck zu erreichen. Dadurch wird eine optimale Verteilung der Produktausbeute erzielt und ein angemessener Koksreinigungszyklus gewährleistet. Richtig +10. Andere Moderatoren, bitte helfen Sie bei der Bewertung2. Die Zersetzungs Temperatur beeinflusst die Verteilung der Produkte der ersten Reaktion sowie den Wettbewerb zwischen dieser ersten Reaktion und der zweiten Reaktion.
3. Die Verweilzeit wird aus Sicht des chemischen Gleichgewichts betrachtet. Wenn die Zerspaltungsreaktion bis zum Gleichgewicht fortgesetzt wird, entsteht nur sehr wenig Olefin – am Ende entstehen hingegen große Mengen an Wasserstoff und Kohlenstoff. Um möglichst viele Olefine zu erhalten, muss bei der Zerspaltungsreaktion eine möglichst kurze Verweildauer verwendet werden. Aus dynamischer Sicht gibt es aufgrund der zweiten Reaktion für jede Rohstoffart eine geeignete Verweilzeit, bei der eine maximale Ethylenausbeute erreicht wird. Daraus lässt sich schließen, dass eine kurze Verweildauer für die Bildung von Olefinen vorteilhaft ist. 4. Der Druck der Kohlenwasserstoffe sinkt – das fördert eine höhere Gleichgewichtskonzentration von Ethylen und hilft dabei, den Kokingprozess zu hemmen ; Durch die Verringerung des Drucks kann die relative Geschwindigkeit der ersten Reaktion gegenüber der zweiten Reaktion erhöht werden, wodurch die Selektivität der ersten Reaktion gesteigert wird