Bài giảng chế biến khí : Quá trình hydro hóa - đề hydro hóa part 2

§ 3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÁC QUÁ TRÌNH1. Nhiệt động học của các phản ứng đề hydro hóa và hydro hóa a) Phản ứng hydro hóa là phản ứng toả nhiệt và phản ứng đề hydro hóa là phản ứng thu nhiệt. Cùng một quá trình thì phản ứng hydro hóa và phản ứng đề hydro hóa sẽ có cùng giá trị hiệu ứng nhiệt nhưng trái dấu. Hiệu ứng nhiệt của một số phản ứng hydro hóa ở pha khí
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng chế biến khí : Quá trình hydro hóa - đề hydro hóa part 2 2 CH3OH + 1/2 O2 → 2 HCHO + H2O + H2Thực chất phản ứng trên gồm 2 phản ứng : + Phản ứng đề hydro hóa : CH3OH → HCHO + H2 + Phản ứng oxy hóa : CH3OH + 1/2 O2 → HCHO + H2O.Ngoài ra còn có một số phản ứng đề hydro oxy hóa sau: RCH3 + NH3 + 3/2 O2 RCN + 3 H2O → RCH2NH2 + O2 RCN + 2 H2O → RCHR’ + 1/2 O2 RCR’ + H2O →   OH O 6 § 3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÁC QUÁ TRÌNH1. Nhiệt động học của các phản ứng đề hydro hóa và hydro hóaa) Phản ứng hydro hóa là phản ứng toả nhiệt và phản ứng đề hydro hóa là phản ứng thu nhiệt. Cùng một quá trình thì phản ứng hydro hóa và phản ứng đề hydro hóa sẽ có cùng giá trị hiệu ứng nhiệt nhưng trái dấu. Hiệu ứng nhiệt của một số phản ứng hydro hóa ở pha khí: - ∆H0298 (kJ/mol) Phản ứng RCH = CH2 + H2 → RCH2 - CH3 1 113 ÷ 134 CH ≡ CH + 2 H2 → CH3 - CH3 2 311 + H2 → RHN 3 200 ÷ 217 RHa + H2 → RCH2 OH 4 67 ÷ 83 RCHO + H2 → R2CHOH ∼ 58 5 R2CO + 2 H2 → RCH2 NH2 6 134 ÷159 RCN RCOOH + 2 H2 → RCH2 OH + H2O 7 38 ÷ 42 + 3 H2 → RNH2 8 439 ÷ 472 RNO2 + 2 H2O + H2 → R1Hp + R2Hp 9 46 ÷ 63 RHp + H2 → RHp 10 42 ÷ 50 RHN + H2 → RHp 11 42 ÷ 46 RHa Nhận xét: 1) Đối với phản ứng hydro hóa cộng hợp: nhiệt sinh ra giảm dần theo thứ tự sau: −C≡C− > > −C≡N > −C=C− > −C=O    2) Đối với phản ứng hydro hóa có tách loại (H2O): nhiệt sinh ra giảm dần theo thứ tự sau: O O −N −C O OH 3) Đối với phản ứng hydrocracking: nhiệt sinh ra tương đối thấp và không chênh lệch nhiềub) Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình Phần lớn các phản ứng hydro hóa và đề hydro hóa là phản ứng thuận nghịch. 7- Phản ứng hydro hóa : là phản ứng toả nhiệt, giảm thể tích nên phản ứng sẽ xảy rathuận lợi ở nhiệt độ thấp, áp suất cao; thông thường chế độ công nghệ cho quá trìnhnhư sau: + t = 100 ÷ 350, 4000C + p = 1,5 ÷ 40 MPa- Phản ứng đề hydro hóa :là phản ứng thu nhiệt, tăng thể tích nên phản ứng sẽ xảyra thuận lợi ở nhiệt độ cao, áp suất thấp; thông thường chế độ công nghệ cho quátrình như sau: + t = 200 ÷ 600, 6500C + p = áp suất khí quyển hoặc áp suất chân không Ví dụ: - ở t = 595oC CH = CH2 C2H5 p = 0,1Mpa η= 40% η= 80% nếu ở p = 0,01 MPa .2. Xúc tác cho quá trình : Ngoài các phản ứng chuyển hóa nhiệt xảy ra ở nhiệt độ cao kèm theo sựphân huỷ và ngưng tụ mạnh, tất cả các phản ứng đề hydro hóa và hydro hóa đều cóxúc tác. Có thể phân thành 3 nhóm xúc tác chính: 1) Các kim loại thuộc nhóm VIII (Fe, Co, Ni, Pt, Pd) và nhóm Ib (Cu, Ag) và các hợp kim của chúng. 2) Các oxyt kim ...