IZOMERACE – OKTANOVÁ ČÍSLA sloučenina OČVM OČMM n-butan 94 89 izobutan 102 97 n-pentan 62 61 izopentan(2MeC4) 93 90 n-hexan 30 25 2,3-diMeC4 104 NATURAL 95 – OČVM
VÝPOČET ROVNOVÁŽNÉHO SLOŽENÍ PLYNNÉ SMĚSI Pro rovnovážnou reakci: n-pentan = izopentan známe pro teplotu 300 a 400 K údaje uvedené v tabulce. Za předpokladu ideálního chování vypočtěte rovnovážné složení reakční směsi pro obě teploty, je-li na počátku reakce přítomen 1 mol n-pentanu.
N-PENTAN = IZOPENTAN 1. Reakční teplo ΔH°r 2. Změna entropie ΔS° 3. ΔG°r = ΔH°r – T ΔS° 4. KP = exp[- ΔG°r / (RT)] 5. KP = Kn (P / Σn)Δn
IZOMERACE-POKRAČOVÁNÍ 6. Δn = 0; KP = Kn 7. x – stupeň přeměny 8. KP = x / (1 – x) 9. x = KP / (1 + KP) 10. Výsledek
HYDROGENAČNÍ REAKCE S, N, O – katalytické jedy Hydrogenační reaktory jsou „prvními“ procesy chemického zpracování ropných frakcí z destilací (benzin – vap, ostatní – liq) Typické hydrogenační reakce
PODMÍNKY PŘI ODSIŘOVÁNÍ BENZINU Teplota, K 590 - 650 Tlak, MPa 1,5 – 4,0 Molární poměr H2 / thiofen Min. stechiometrický
PŘÍKLAD CHEMICKÉ ROVNOVÁHY Thiofen + 4 H2 = n-butan + H2S Teplota, K KP 500 1,440E+12 600 2,327E+07 700 7,928E+03
Thiofen + 4 H2 = n-butan + H2S
REFORMING – OKTANOVÁ ČÍSLA sloučenina OČVM OČMM n-hexan 30 25 2,3-diMeC4 104 94 2-MeC5 73 cyklohexan 83 77 MecC5 95 80 benzen 100 NATURAL 95 – OČVM
REAKČNÍ SCHÉMA SR/CCR Základní reakce v reformingu: Izomerace Dehydrogenace naftenů (cP) na aromáty Dehydrogenace parafinů na nafteny Hydrokrakovaní (štěpení) naftenů Hydrokrakování parafinů
IZOMERACE n-parafiny (CnH2n+2) = i-parafiny (CnH2n+2) KP = piP / pnP = knP→iP / knP←iP rnP→iP = knP→iP pnP - knP→iP / KP piP
DEHYDROGENACE N → A nafteny (CnH2n) = aromáty (CnH2n-6) + 3H2 KP = pA pH23/ pN rN→A = kN→A pN - kN→A / KP pApH23
DEHYDROGENACE P→N parafiny (CnH2n+2) = nafteny (CnH2n) + H2 KP = pN pH2/ pP rP→N = kP→N pP - kP→N / KP pNpH2
HYDROKRAKOVÁNÍ nafteny (CnH2n) + a H2= b C1 + c C2 + d C3 + … rNC = kNC pN kNC = exp(A – E/RT) parafiny (CnH2n+2) + e H2= f C1 + g C2 + h C3 + … rPC = kPC pP
TYPY REAKTORŮ OPAKOVÁNÍ ?