§ 3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÁC QUÁ TRÌNH 1. 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 | 2 CHsOH 1 2 O2 2 HCHO H2O H2 Thực 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 O 2 RCHNH O 2 RCHR 1 2 O 2 OH RCN 3 H2O RCN 2 H2O RCR II O H2O 6 3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÁC QUÁ TRÌNH 1. 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 Phản ứng - AH0298 kJ mol 1 RCH CH2 H2 4 RCH2 - CH3 113 -134 2 CH CH 2 H2 4 CH3 - CH3 311 3 RHa H2 4 RHn 200 - 217 4 RCHO H2 4 RCH2 OH 67 - 83 5 R2CO H2 4 R2CHOH 58 6 RCN 2 H2 4 RCH2 NH2 134 -159 7 RCOOH 2 H2 4 RCH2 OH H2O 38 - - 42 8 RNO2 3 H2 4 RNH2 2 H2O 439 - - 472 9 RHp H2 4 R1Hp R2Hp 46 - - 63 10 RHn H2 4 RHp 42 - - 50 11 RHa h2 4 RHp 42 - - 46 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 I I I 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 nhiều b 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 ra thuận lợi ở nhiệt độ thấp áp suất cao thông thường chế độ công nghệ cho quá trình như sau t 100 - 3 5 0 4000C p 1 5 40 MPa - Phản ứng đề hydro hóa là phản ứng thu nhiệt tăng thể tích nên phản ứng sẽ xảy ra thuận lợi ở nhiệt độ cao áp suất thấp thông thường chế độ công nghệ cho quá trình như sau t 200 600 6500C p áp suất khí quyển hoặc áp suất chân không Ví dụ CH CH CH 2 - ở t 595oC p 0 1Mpa n 40 nếu ở p 0 01 MPa n 80 2. Xúc tác cho quá trình Ngoài các phản ứng chuyển hóa nhiệt xảy ra ở nhiệt độ cao kèm theo
