Макет страницы
15 % превращается в продукты конденсации. Повышение соотношения водород: толуол до 8: 1 повышает превращение в бензол и метан до 86,3 %, в продукты конденсации в этом случае превращается всего 3,7 % толуола.
Из схемы реакции вытекает следующее кинетическое уравнение:
[C7H8] k\k2kj Ij „ , гн,¼
Первый порядок реакции по толуолу и половинный по водороду установлен в ряде работ. Энергии активации реакций (14), (15), (17) и (18) следующие: £14 та 348 кДж-моль-1, £15 та та 13 кДж-моль-1, E17 та 113 кДж-моль-1, £18 = 0. Из этих значений энергии активации элементарных реакций получаем для суммарной реакции:
E = 0,5 (£14 + £15 + £17 — £18) = 237 кДж ■ моль-1
В эксперименте различными авторами найдены значения энергии активации в пределах 226—234 кДж-моль-1. Так как гидроде-алкилирование толуола идет с выделением тепла (реакция C7H8 + H2—^C6He-t-CH4 экзотермична на 50 кДж-моль-1), требуется только нагрев до заданной температуры, далее реакция протекает без подвода тепла. Практически термическое деалки-лирование толуола проводят при 650—750 °С, давлении 5 МПа и начальном соотношении водород : толуол та 4: 1. Высокое парциальное давление водорода подавляет выделение пироуглерода.
4. ТЕРМИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ В ЖИДКОЙ ФАЗЕ
4.1. ОСОБЕННОСТИ ТЕРМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ В ЖИДКОЙ ФАЗЕ
4.1.1. Концентрация реагирующих веществ
При атмосферном давлении в 1 см3 газа содержится та 1019 молекул; в 1 см3 жидкости содержится та 1021 молекул, т. е. концентрация такова, как в газе под давлением 10 МПа. Поэтому проведение реакций в жидкой фазе относительно соотношения скоростей моно - и бимолекулярных реакций равносильно проведению их в газе под высоким давлением. В результате при равных температурах жидкофазные термические реакции углеводородов и нефтепродуктов дают значительно большие выходы продуктов конденсации и меньшие — продуктов распада; средняя молекулярная масса продуктов распада при этом значительно выше, чем при газофазной реакции.
4.1.2. Клеточный эффект
При распаде молекулы углеводорода на радикалы в газовой фазе они немедленно разлетаются. В жидкой фазе радикалы окружены клеткой из соседних с распавшейся молекул, .Чтобы
