Определение скорости реакции

На практике для удобства за скорость реакции термического крекинга принимают количество крекинг-бензина, образующегося в единицу времени, т.е. его выход. Подобная условность допустима в пределах прямой пропорциональности выхода бензина от глубины разложения нефтяного сырья. Зависимость выхода бензина от температуры при одной и той же продолжительности реакции определяется уравнением

(5.1)

где Х₁ и Х₂ - выход бензина при температурах t₁ и t₂ соответственно, - температурный градиент.

Скорость образования бензина

(5.2.)

где x₁ и x₂ - скорости образования бензина, % масс. в единицу времени; K_t - температурный коэффициент.

Температурные градиент и коэффициент зависят от энергии активации и температуры процесса. В среднем энергия активации процесса термического крекинга составляет 209,3 - 251,2 кДж/моль.

Если известно время , необходимое для получения определенного выхода бензина при температуре t₁, то время, необходимое для того же выхода бензина при температуре t₂, можно вычислить по формулам

(5.3)

где - время, в течение которого получают определенный выход бензина при температуре t₁ и t₂, мин; , K_t - температурные коэффициент и градиент скорости термического крекинга (табл. 5.1)

Таблица 5.1

Температурные коэффициенты и градиенты скорости термического крекинга

Сырье	Кt при температуре, оС	при температуре, оС
Газойлевая фракция Гудрон	1,83 -	1,68 -	1,58 -	1,5 -	11,5 12,2	12,2	15,2 17,0	17,2 -

Пример 5.1. Продолжительность термического крекинга газойлевой фракции при t₁ = 450°C с выходом бензина w% = 20% масс, составляет = 80 мин. Какова продолжительность крекинга при t₂ = 500°С и той же глубине разложения?

Решение. По табл. 5.1. находят значение для интервала температур 450-500°С; =14,0. Продолжительность крекинга при 500°С подсчитывают по формуле (5.3)

параметры	Вариант
t1 0C
w% масс
t1 мин
t2 0C

Пример 5.2. Скорость реакции термического крекинга газойлевой фракции при t₁ = 450°С составляет x₁ = 0,25% масс, в 1 мин. - t мин. Определить скорость реакции крекинга х₂ при t₂ = 500°С.

Решение. По табл. 5.1 находят значение = 14,0. Скорость реакции определяют по формуле (5.2)

х₂ = 2,96% масс, бензина в 1 мин