Дегедрирование

 

Расчет содержания отдельных компонентов  проводится по формуле (5):

 

%,

 

%

 

%

 

%

 

%

 

 

 

1.3.3 Материальный баланс процесса дегидрирования этилбензола

 

Объем пропущенного этилбензола равен:

 

 мл.

 

Масса пропущенного этилбензола равна:

 

 г.

 

Получено  катализата – 9,59 г.

Получено  контактного газа при н. у. – 4,27 л = 0,382 г.

Так как видно, что у нас большие потери по по катализату, то по заданию преподавателя масса катализата принята равной 17 г.

 

Материальный  баланс процесса дегидрирования этилбензола представлен в таблице 2.

 

Таблица 2 – Материальный баланс дегидрирования этилбензола

 

Температура равна 620 °С, объемная скорость подачи равна 1,0 ч^-1, молярное отношение этилбензол: вода равно 1:12, катализатор К-24.

 

Компоненты	Mm, г/моль	Загружено			Получено
					Углеводородный  конденсат			Контактный газ
		мас. г	мас. дол.	моль	мас. г	мас. дол.	моль	мас. г	моль
Этилбензол	106,17	21,24	1,000	0,200	7,840	0,4612	0,0739	−	−
Стирол	104,15	−	−	−	7,004	0,4120	0,0672	−	−
Толуол	92,14	−	−	−	1,058	0,0622	0,0115	−	−
Бензол	78,12	−	−	−	1,098	0,0646	0,0141	−	−
Водород	2,02	−	−	−	−	−	−	0,382	0,191
Всего	−	21,24	1,000	0,200	17,000	1,0000	0,1667	0,382	0,191

 

После составления  материального баланса необходимо рассчитать потери по массе и по молям, используя данные таблицы 2.

 

Расчет потерь по массе ведется по формуле (6):

 

 

где, ∆_мас – потери по массе, %;

- масса пропущенного вещества, г;

m_получ- масса полученного продукта, г;

 

Таким образом, потери по массе составили:

 

 

 

1.3.4 Расчёт безразмерных характеристик процесса

 

Равновесная степень превращения ( ) рассчитывается по формуле:

 

                                            (7)

 

где, K_p− константа равновесия этилбензола;

P − атмосферное давление, атм;

β − разбавление.

 

,

 

отсюда,

 

 

Степень превращения рассчитывается по формуле:

 

                                              (8)

 

где,  − начальное количество этилбензола, моль;

          − оставшееся количество этилбензола, моль.

 

 

Выходы продуктов  реакции:

 

 

 

 

Селективность продуктов реакции по исходному  этилбензолу:

 

 

 

 

Пересчет  объемной скорости подачи сырья осуществляется по формуле (9):

 

где, V_ЭБ – объем этилбензола, пропущенного через единицу объема катали -

       затора, мл;

 V_кат– объем загруженного катализатора, мл;

 τ – время, ч.

 

 

 

1.4 Выводы

 

1) Провели реакцию каталитического дегидрирования этилбензола при температуре равной 620 °С в присутствии катализатора К-24 при объемной скорости подачи 1,1 ч^-1.

2) Рассчитали  содержание отдельных компонентов  в полученной реакционной смеси.

3) Составили  материальный баланс процесса  дегидрирования этилбензола.

4) Рассчитали  равновесную степень превращения  и безразмерные характеристики процесса. Конверсия этилбензола равна 63,1 %, селективность по стиролу равна 53,3 %.

 

Список использованных источников

 

1 Лебедев  Н.Н. Химия и Технология основного  органического и нефтехимического синтеза: Учебник для вузов, 4-е изд., перераб. и дополн. – М. Химия, 1988. – 592с.: ил.

2 Тепеницина, Е.П. Химическая технология органических веществ: Методическое указание к лабораторным работам / Е. П. Тепеницина. − Ярославль: ЯПИ, 1993. − 132 с.

3 Справочник химика: Т.2 / под ред.  чл.- корр. АН СССР Б. П. Никольского. – 1028 с

4  Исследование кинетики реакции конденсации олефинов с формальдегидом в присутствии кислых катализаторов : методические указания к выполнению лабораторных, курсовых и дипломных работ по дисциплине «Химическая технология органических веществ» / сост.: Л. В. Мельник, П. В. Рыбина. - Ярославль : Изд-во ЯГТУ, 2008. - 12 с.