Макет страницы
Рис. 3.3. Кинетика образования основных продуктов пиролиза фракции 85—120 °С; температура 810 °С; общее давление равно атмосферному:
/ — жидкие продукты (Cs и выше); 2 — этилен; 3 — метан; 4 — пропен; 5 —этан; 6 — бутадиен; 7 — *5утен. См— массовый выход; t — время пиролиза, с.
Так как промежуточные продукты распада исходного сырья, дающие при разложении этилен, 1-алкены, разлагаются, как правило, быстрее исходного сырья, концентрация их мала, и можно полагать, что M — исходное сырье. Максимальный выход этилена достигается при равенстве скоростей его образования и расходования, при дальнейшем увеличении времени реакции выход его снижается. Следовательно, степень пиролиза, соответствующая максимальному выходу этилена, может быть определена из соотношения
k\k2
[R-] [C2H4]2
[RH]
= fea[R •l [Щ
откуда:
[M] =
It1Ii2 [C2H4]2 kki
a [RH]
Обозначив [M] = 1 — х, [C2H4] = ах, [RH] = (Jx, находим, что степень пиролиза, соответствующая максимальному выходу этилена
*=l[(l+M2)/^4-a/B]
Значения констант для разного сырья одинаковы, величина kikz/kki практически не изменяется с температурой и равна «0,1.
Следовательно, степень пиролиза х, соответствующая максимальному выходу этилена, не зависит от температуры и определяется свойствами сырья — отношением а/р\ Для обычных видов сырья а/Р«1,5ч-2 и х « 0,93 4-0,95. Несмотря на достаточно грубую приближенность оценки, эксперимент дает результаты такого же порядка, оптимальная степень пиролиза на этилен составляет 0,90 - г - 0,95.
Пропен в процессе пиролиза может расходоваться в результате реакций
H-T-C3H6 —C3H7. —»- с2н4 + сн3.
R. +C8H6
-RH
G8Hs-
Продукты
Пока в системе значительна концентрация алкенов с числом атомов углерода в молекуле четыре и более, аллильный радикал может регенерироваться в пропен йо реакции
C3H5 • + CH2CHCH2R
C3H8 + CH2CHCHR
и распад пропена существенно тормозится. По мере расходования бутена и алкенов с большим числом атомов углерода в молекуле
