Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
Парафины можно окислять кислородом воздуха или химическими окислителями. В настоящее время усиленно разрабатываются промышленные методы окисления парафинов кислородом воздуха, что объясняется доступностью таких углеводородов. Однако па этом пути имеются серьезные практические затруднения, которые пока еще не преодолены.

ПОИСК





Окисление парафинов

из "Химическая переработка нефти"

Парафины можно окислять кислородом воздуха или химическими окислителями. В настоящее время усиленно разрабатываются промышленные методы окисления парафинов кислородом воздуха, что объясняется доступностью таких углеводородов. Однако па этом пути имеются серьезные практические затруднения, которые пока еще не преодолены. [c.51]
Первое затруднение состоит в необходимости работать с невзрывчатыми смесями углеводородов с воздухом, что заставляет применять большой избыток воздуха или углеводорода. В случае избытка воздуха концентрация углеводородов в газовой смеси мала, и это удорожает их выделение. При избытке углеводорода его конверсия за один проход невелика поэтому непрореагировавший углеводород приходится возвращать обратно в процесс. [c.51]
Вторым затруднением является то, что во всех случаях получаются смеси веществ. Разделять смеси экономически невыгодно кроме того, возникает проблема утилизации всего комплекса побочных продуктов, образующихся в более или менее определенных пропорциях. Наконец, общий выход полезных продуктов реакции невелик, что является результатом потерь углерода в виде окиси или двуокиси. [c.51]
При жидкофазном окислении высших парафинов кислородом воздуха первое осложнение отпадает, а второе и третье—значительно упрощаются окисление расплавленного парафина кислородом воздуха уже давно осуществляют в промышленном масштабе. Жидкофазное окисление метановых углеводородов проводят также с помощью химических окислителей. [c.51]
Поскольку механизм действия кислорода на метановые углеводороды по существу один и тот же, вне зависимости от того, проводят ли реакцию в жидкой или в паровой фазе, вполне уместно обсудить его до описания различных методов окисления. [c.51]
Последней реакцией объясняется образование метилового спирта при окислении метана первичным продуктом окисления является формальдегид, а спирт получается лишь в результате тройного столкновения, которому благоприятствует высокое давление или большие концентрации инертного газа. [c.52]
Были предложены различные механизмы инициирования и обрыва цепей окислительные процессы в жидкой и газовой фазах могут значительно отличаться друг от друга. [c.52]
Гидроперекись kOgH может разлагаться различным образом в зависимости от строения алкила, от условий, в которых проводят реакцию, и от присутствия катализаторов [2]. [c.52]
Разложение но схеме (8) протекает, вероятно, через образование промежуточного перекисного радикала СНуСПООН, который, сталкиваясь со второй молекулой гидроперекиси, реагирует дальше по схемам (4) и (5). [c.53]
Механизм действия кислорода на молекулу углеводорода находится в согласии с обычными представлениями, существующими в органической химии, а именно в первую очередь действие кислорода испытывает третичный атом углерода, затем вторичный и, наконец, первичный, что соответствует порядку ослабления связи С—П. [c.53]
Перейдем к изложению экспериментальных результатов парофазного и жидкофазного окисления углеводородов кислородом воздуха. [c.54]
Литературные и патентные данные о парофазном окислении низших парафинов чрезвычайно противоречивы. Это объясняется тем, что незначительные изменения условий реакции и присутствие каталитически действующ,их веществ оказывают большое влияние на природу образующихся продуктов. Поэтому следует из массы экспериментального материала выбрать наиболее достоверные результаты и на их основе дать краткий обзор реакций окисления в газовой фазе. [c.54]
Гомологи метана реагируют с кислородом в газовой фазе при температуре от 250°С и выше, образуя различные продукты окисления, а именно спирты, альдегиды или кетоны, кислоты и окиси. В случае высших углеводородов всегда происходит разрыв углеродной цепи, и кислородсодержащие вещества, имеющие такое же число атомов углерода, как и исходный углеводород, составляют небольшую долю от общего количества полезных продуктов окисления. Труднее других углеводородов окисляется метан при последовательном переходе от метана к бутанам легкость окисления увеличивается. Давление благоприятствует увеличению выхода и ограничивает до некоторой степени реакцию окисления. Перед началом окисления обычно наблюдается индукционный период. Твердые катализаторы и водяной пар не оказывают большого влияния на течение процесса. В этом отношении можно отметить аналогию с парофазным нитрованием (см. гл. V), причем важно указать на то, что нитрование азотной кислотой всегда сопровождается окислением, протекающим в значительной степени. [c.54]
Предполагают, что основная трудность достижения высоких выходов формальдегида заключается в необходимости приостановить не реакцию термического разложения (12), а реакцию окисления, протекающую по схеме (13). При обычных давлениях степень образования формальдегида сильно превышает степень образования метилового спирта. При высоком давлении и при большом избытке метана основным продуктом реакции является метиловый спирт. [c.54]
В Германии были проведены испытания в полузаводском масштабе различных методов прямого окисления метана в формальдегид. По одному из методов метан и воздух реагировали при 400—600°С в присутствии 0,1% (объемн.) окислов азота выход формальдегида составлял 10% от вступившего в реакцию метана. По другому методу метан окисляли при 110—120°С кислородом, содержавшим 1% озона, над катализатором из перекиси бария, активированной перекисью серебра выход формальдегида составлял 90% [4]. [c.55]
Описаны [5] обширные лабораторные и полузаводские исследования по окислению парафинов, однако сделать какие-либо выводы на основании этих опытов затруднительно, так как в качестве исходных материалов были использованы не индивидуальные углеводороды, а их смеси. Окисление проводили в металлических трубках при 400° С и 130 атм в присутствии катализаторов— железа, алюминия и никеля. При окислении метана, содержавшего 2% этана и 6% пропана, в качестве основного полезного продукта получали метиловый спирт однако выход, считая на израсходованный кислород, не превышал 15%. [c.55]
Окисление этана кислородом при 262,2°, 100 атм и продолжительности реакции 40 мин. (отношение этана к кислороду равно 88,2 11,8) привело к получению жидких органических продуктов. Конверсия исходного сырья по углероду составляла 67% [6]. [c.55]
Процесс весьма чувствителен к изменениям условий. При278,0°С(время реакции было снижено до 5 мин.) выход жидких продуктов составил лишь 44% от исходного этана (считая на углерод). [c.55]


Вернуться к основной статье


© 2025 chem21.info Реклама на сайте