Практикум по химической технологии - Тихвинская М.Ю.
Скачать (прямая ссылка):
2. Дегидрирование шестичленных нафтенов в ароматические:
QH18 —>- C6H6 + 3H8
3. Изомеризация парафиновых углеводородов.
4. Дегидроизомеризация пятичленных нафтенов:
C7Hi4 -** C6H6 — CH3 + 3H8
5. Дегидрирование парафиновых углеводородов с образованием олефинов, диолефинов и ацетиленов:
CnH2n+2—*¦ CnH2n + H2 H8,, Cn Нгл-2 + H2
6. Гидрокрекинг;
QoH28 + H2-»- C6H12 + C5Hf8
Одновременно протекают вторичные реакции (нежелательные), приводящие к увеличению молекулярной массы углеводородов! уплотнение и конденсация непредельных и ароматических углеводородов; реакции полимеризации олефинов и диолефинов.
В результате каталитического риформинга низкооктановых бензинов получают до 90% высокооктанового бензина, содержащего 50% ароматических углеводородов.
Цель работы. Определить основные показатели каталитического риформинга бензина (выхода ароматических углеводородов, степени превращения парафиновых и нафтеновых соединений, производительности катализатора и др. ). Исследовать влияние изменения температуры и скорость подачи бензина на основные показатели процесса.
Реактивы: беизин, этанол (для рефрактометра).
Оборудование: установка каталитического риформинга (рис. 30), рефрактометр типа РДУ, цилиндр на 50 мл, колбы е пришлифованной пробкой на 150 мл (2 шт.).
Порядок выполнения работы. Ознакомление с устройством установки риформинга бензина (рис. 30). Главный аппарат — реактор / состоит из керамической трубки длиной 0,6 м и диаметром 2,5 • Ю-2 м с электрообогревом и холодильником 2. Трубку заполняют алюмоплатиновым катализатором (в объеме 30—40 мл). Постоянная температура в реакторе поддерживается регулятором напряжения и измеряется термопарой с гальванометром 8. Подачу бензина осуществляют из капельной воронки 4 через кран 5 со скоростью в пределах 0,4—1,6 мл/мин (по заданию преподавателя). Необходимую скорость подачи бензина (число капель в 1 мин по секундомеру) устанавливают и контролируют во время опыта пропусканием бензина через трехходовой кран 6 в приемнике 7. Продукты риформинга охлаждаются в холодильнике 8. Жидкие собирают в приемник 9, находящийся в бане 10, с охлаждающей смесью. Газообразные продукты собирают в газометр или выпускают в атмосферу (через вытяжной шкаф).
Проведение риформинга. Взвешивают приемник 9 с притертой пробкой и заглушкой на боковом штуцере. Собирают установку (рис. 30). Включают электропечь для обогревания реактора / и подачу воды в холодильники 2, 8. Устанавливают заданную преподавателем температуру. Если изучают влияние температуры на процесс, то риформинг проводят при трех температурах в пределах 773—973 К.
Взвешивают в колбе с пришлифованной пробкой 40—50 мл бензина и переливают его в капельную воронку 4, при этом краны 5 и 6 должны быть закрыты. Определяют массу пустой колбы и по разности вычисляют массу бензина (/и1). Для исходного бензина
Рис. 30. Установка риформинга бензина:
1 — реактор: 2 -» холодильники: S — гальванометр с термопарой; 4 — капельная воронка; 5 — кран; б — трехходовой кран: 7 — приемник; в — холодильник; 9 — приемник; IO — склянка с охлаждающей смесью.
находят показатель преломления яд, а по диаграмме (рис. 31)—концентрацию ароматических углеводородов.
Устанавливают скорость подачи бензина, для этого ставят трехходовой кран 6 в соответствующее положение (-J) и, открывая кран Б, подают необходимое число капель бензина в 1 мин по секундомеру. Затем ставят кран 6 в другое положение (X) и начинают пропускать бензин при заданной температуре. (Бензин из приемника 7 сливают обратно в воронку 4.) Каждые 5—10 мин контролируют скорость подачи бензина по числу капель, регулируя ее краном 5. Следят за постоянством температуры по гальванометру 3.
Пропустив весь бензин, закрывают кран 5, выключают обогрев. Через 10—15 мин прекращают подачу воды в холодильники 2, 8. Отсоединяют и взвешивают приемник 9 (с пробкой и заглушкой), вычисляют массу полученного конденсата (т*). Далее находят показатель преломления конденсата (па) и определяют по диаграмме (рис. 31) содержание в нем ароматических углеводородов (Саром %). После этого устанавливают другую температуру (по заданию преподавателя) и выполняют опыт в том же порядке.
Определение процентного содержания ароматических углеводородов в бензине и конденсате. Процентное содержание ароматиче-
l«3S \
/,«дал
JM59
с аром %
W 87 пд
ских углеводородов в бензине и конденсате определяют по диаграмме (рис. 31).
Показатель преломления (/ід)—анилиновая точка (Ax)— процентное содержание ароматических углеводородов
Сначала определяют па на рефрактометре. При переходе световых лучей из одной среды в другую их скорость и направление меняются. Эти явления называются лучепреломлением или рефракцией. Коэффициент лучепреломления «д (называют показателем преломления или рефракции) для индивидуальных углеводородов — величина постоянная и характерная. (Значения пл жидких углеводородов приведены в таблицах различных справочников.) По рефракции можно судить о чистоте продукта. Так как показатель преломления зависит от температуры, то его обозначают Пд (/ — температура, при которой проводили измерение). При повышении температуры на один градус лучепреломление лд уменьшается на ~0,04. Для приведения показателя преломления к стандартной температуре 293 К пользуются формулой:
