Макет страницы
дит к увеличению выхода этилена. Верхний предел температуры пиролиза определяется превращением этилена в ацетилен. Для винильного радикала соотношение скоростей распада на ацетилен и атом водорода и стабилизации в этилен в результате реакции замещения при давлении 0,1 МПа равно примерно
О-расп/эУстаб--^^-MOOO/fir. 1Q-5 ~ 10 е
Соотношение равно 0,1 при 1100 К, 0,3 при 1200 К и 1 при 1300 К. Температура 1200К при давлении 0,1 МПа близка к предельной температуре пиролиза, при которой достигается максимальный выход этилена. Эта же температура предельна для пиролиза в печных змеевиках с точки зрения жаропрочности применяемых в настоящее время для изготовления змеевиков сталей и сплавов.
3-.8.2. Давление
Повышение давления при данной температуре снижает долю радикалов C2H5-, ызо-С3Н7-, грег-С4Н9-, распадающихся на алкен и атом водорода, и соответственно повышает роль реакций замещения для этих радикалов, в результате снижаются выходы низших алкенов и водорода и возрастают выходы этана, пропана, изо-бутана. Компенсация повышения давления повышением температуры практически невозможна. Разница в энергиях активации распада и замещения «140 кДж-моль-1. Если соотношение скоростей распада и стабилизации радикалов при 1100 К и атмосферном давлении ос, то из соотношения
£ е-140000«/Г, "расп
а = йУрасп/вУзам = .-~-
"зам
можно определить увеличение температуры, необходимое для компенсации роста давления, т. е. сохранения неизменным значения а. При увеличении давления до 0,5 МПа требуется повышение температуры до 1229 К, что, конечно, неприемлемо.
Для получения высокого выхода этилена при пиролизе требуется высокая температура и соответственно малое время реакции. При пиролизе в трубчатых печах малое время реакций, требующих больших скоростей сырьевого потока, достигается при преодолении значительных гидравлических сопротивлений. В результате создается повышенное давление на входе в реакционный змеевик. Применяется разбавление углеводородного сырья инертным разбавителем, чем обеспечивается необходимое общее давление при низком парциальном давлении углеводородов. В качестве инертного разбавителя применяют водяной пар, который легко отделяется от продуктов пиролиза конденсацией. Кроме того, водяной пар в некоторой степени снижает отложение пироуглерода
