Диссертация (1090986), страница 25
Текст из файла (страница 25)
3.2.1.1, табл. 3.2.2.1.) показали, что винтервале температур 425-4500С и объемной скорости подачи 650 ч-1 были достигнутызначения по конверсии хлористого метила порядка 70%, суммарной селективностиобразования низших олефинов 77-80 мол.%. Данные результаты являются промышленнозначимымивеличинами,чтопозволяютговоритьовозможностидальнейшейпромышленной реализации данного процесса.Цель проведения пилотных испытаний процесса каталитической конверсиихлористого метила в условиях, максимально приближенных к промышленным,заключается в следующем:- определение условий и времени проведения процесса (температура, скоростьобъемнойподачисырья), обеспечивающих максимальновозможную конверсиюхлористого метила, максимально возможную селективность по низшим олефинам;- определение времени стабильной активности катализатора в условиях,оптимальных для получения низиших олефинов (период активной работы катализатора);- уточнение условий регенерации катализатора SAPO-34/Al2O3 - микросфера;Для отработки и выдачи рекомендации по температурному режиму осуществленияпроцесса пиролиза хлористого метила на катализаторе SAPO-34/Al2O3- микросферапроведенавсерияопытовнапилотнойустановке(рис.3.5.1.1)интервале159температур 425-4500С и объемной скорости подачи хлористого метила 650 ч-1.
Результатыпредставлены на рисунках 3.5.2.1-3.5.2.2.- 4250С;- 4350С;- 4500СРис. 3.5.2.1 Динамика изменения конверсии хлористого метила при различныхтемпературах в зависимости от продолжительности работы катализатора.SAPO-34/Al2O3– микросфера.650ч-1.По данным рисунка 3.8.2.1 при проведении пилотных (a)и лабораторных (b)испытаний в интервале температур 425-4500 С наблюдается общий характер изменениядинамикиконверсиихлористогометилавтеченииопыта,приувеличениипродолжительности работы катализатора конверсия хлористого метила снижается. Сростом температуры при осуществлении пилотных испытаний наблюдается более резкоепадением конверсии хлористого метила за 240 мин. эксплуатации катализатора.
Притемпературе 4250С значение показателя снижается за 240 мин. эксплуатации катализаторас 80% до 25%, а при температуре 4500С с 85% до 15% (рис. 3.5.2.1 a). Показано, что припереходе от лабораторной установки к пилотной установке при температуре 4250С впервые 90 мин. работы катализатора сохраняется плато по конверсии хлористого метилана уровне 80-70% (рис. 3.5.2.1 a). По данным пилотных исследований период активнойработы катализатора в изученном температурном интервале составляет 90 мин.160- 4250С;- 4350С;- 4500СРис. 3.5.2.2 Динамика изменения суммарной селективности образования С 2=- С3=при различных температурах в зависимости от продолжительности работы катализатора.SAPO-34/Al2O3– микросфера.650ч-1.Согласно результатам пилотных испытаний, представленным на рисунке 3.5.2.2 a винтервале температур 425-4500С экстремальный характер кривых и динамика изменениязначений суммарной селективности по низшим олефинам С 2=- С3= в течение 240 мин.опыта, очень близок, к виду зависимостей и величинам, полученным по итогамлабораторных исследований (рис.3.5.2.2 b).
При осуществлении исследования напилотной установке при температуре 4250С суммарная селективность по С2=- С3=достигает максимума - 82 мол.% к 90 мин. опыта, на этапе лабораторных испытанийвеличина того же порядка получена на 180 мин. работы катализатора (рис.3.5.2.2 a, b).Анализданныхисследованиинапилотнойустановкепоказал,чтомасштабирование процесса пиролиза хлористого метила на катализаторе SAPO-34/Al2O3–микросфера позволяет получать промышленно-значимые величины показателей процессапри температуре 4250С: конверсия хлористого метила 70-80%, суммарная селективностьобразования низшие олефины С2=- С3= 82 мол.%.1613.5.3 Рекомендации по выбору объемной скорости подачи сырья дляосуществления способа получения низших олефинов пиролизом хлористого метилана катализаторе SAPO-34/Al2O3 - микросфера.В ходе лабораторных исследований процесса пиролиза хлористого метила накатализаторе SAPO-34/Al2O3 - микросфера было получено, что при температуре 4250С винтервале объемных скоростей подачи хлористого метила 650-900ч-1 достигнутыотносительно высокие и стабильные значения показателей процесса.Рекомендации по выбору объемной скорости хлористого метила приняты порезультатамисследованияпроцессапиролизахлористогометилаврежимепсевдоожижения на пилотной установке.
Данные пилотных испытаний при температуре4250С в интервале объемных скоростей подачи хлористого метила 650-900ч-1представлены на рисунке 3.5.3.1 и в таблице 3.5.3.1.- 650 ч-1;- 775 ч-1;- 900 ч-1Рис. 3.5.3.1 Динамика изменения конверсии хлористого метила при различныхобъемных скоростях подачи хлористого метила в зависимости от продолжительностиработы катализатора.SAPO-34/Al2O3– микросфера. Температура 4250С.Как видно, из данных, представленных на рисунке 3.5.3.1 при проведениипилотных испытаний стартовая конверсия хлористого метила в интервале объемных162скоростей подачи хлористого метила 650-900 ч-1 составляет 75-80%.
С увеличениемпродолжительности работы катализатора наблюдается резкое падения конверсиихлористого метила во всем изученном интервале объемных подач хлористого метила до10 -25%. По результатам исследований получено, что с ростом объемной нагрузки накатализатор возрастает разница между первоначальной конверсией хлористого метила иеё значением по прошествии 240 мин. опыта: при 650 ч -1 с 80% до 25%, при 900 ч-1 с 74%до 10%.Показано, что при объемной скорости подачи сырья - 650 ч-1 период активнойработы катализатора, когда конверсия хлористого метила превышала 70 %, составлял 90мин. С увеличением объемной нагрузки по сырью на катализатор до 900 ч -1 наблюдалосьсокращение периода активной работы катализатора до 60 мин.Таблица 3.5.3.1Динамика изменения суммарной селективности образования С2=- С3= приразличных объемных скоростях подачи хлористого метила в зависимости отпродолжительности работы катализатора.SAPO-34/Al2O3– микросфера.
Температура 4250С.Суммарнаяселективностьобразования, мол.%.ΣС2=─С3=Времяопыта,мин.306090120150180210240, ч-165077590038,2661,3381,7382,5281,6881,1379,5577,6345,1766,0682,1982,7781,2180,3577,4475,3952,0870,8082,6483,0280,7579,5675,3373,15Согласно данным таблице 3.5.3.1 варьирование объемной подачи хлористогометила в интервале 650-900 ч-1 оказывает влияние на суммарную селективность понизшим олефинам в первые 60 мин работы катализатора. Повышение объемной скоростиподачи в исследованном интервале приводит к росту суммарной селективности поС2=- С3= с 61 мол.% до 71 мол.% по истечению 60 мин.
с начала опыта. Дальнейшееувеличение продолжительности эксплуатации катализатора до 120 мин. приводит квозрастанию суммарной селективности по С2=- С3= до 83 мол. %. В последующие 120мин. опыта величина значения показателя снижается во всем изученном диапазонеобъемных нагрузок до 73-77 мол. %.163На основании результатов пилотных испытаний рекомендуется осуществлятьпроцесс каталитического пиролиза хлористого метила в режиме псевдооожижения накатализаторе SAPO-34/Al2O3– микросфера при объемной скорости подачи 650 ч-1 итемпературе4250С.
Предлагаемые условия, обеспечивают период активной работыкатализатора равный 120 мин., при относительно высоких и стабильных значенияхконверсии хлористого метила 70-80%, а также суммарной селективности образования понизшим олефинам 82% мол.3.5.4 Влияние линейной скорости на показатели процесса пиролиза хлористогометила.Технологические процессы в режиме псевдоожижения на промышленных иполупромышленных установках ККФ проводятся при линейных скоростях в диапазоне0,5 - 2 м/с. На этапе лабораторных исследований был изучен процесс каталитическогопиролиза хлористого метила в интервале линейных скоростей 1-7 см/с. Тестированиепроцесса пиролиза хлористого метила с участием катализатора SAPO-34/Al2O3 микросфера на пилотной установке позволил расширить диапазон исследованиялинейных скоростей. Пилотные испытания проведены в интервале линейных скоростей1-15 см/с при температуре 4250С и объемной скорости подачи хлористого метила 650 ч -1(таблица 3.5.4.1).По данным таблицы 3.5.4.1 показано, что в варьирование линейной скорости вдиапазоне 1-15 см/с не оказывает влияния на основные показатели процесса.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
