Окисление но механизм реакции

В литературе появилось огромное количество публикаций об алкилирующих каталитических системах на основе цеолитов. Разноречивы мнения в оценке активных центров и механизма реакции алкилирования бензола пропиленом на цеолитсодержащих катализаторах, а также недостаточное изучение кинетики реакции в определенной мере сдерживают реализацию процесса в промышленности. Кроме того, при алкилировании бензола пропиленом на цеолитах и цеолитсодержащих катализаторах протекают побочные реакции образование полиалкилбензолов, крекинг изопропилбензола с образованием этилбензола и толуола, изомеризация изопропилбензола в н-пропилбензол и полимеризация пропилена. Наличие этих примесей ухудшает количество товарного изопропилбензола, ингибирует процесс его окисления. Переалкилирование полиалкилбензолов протекает при более высоких температурах и давлениях, чем алкилирование. Перспективными представляются цеолитсодержащие катализаторы с редкоземельными элементами СаНУ, на которых переалкилирование протекает в условиях реакции алкилирования. Побочные реакции снижают селективность цеолитсодержащих катализаторов, вызывает их дез- [c.252]

Педерсен [85] предполагает следующий механизм каталитического действия меди при окислении топлив. Реакция между перекисями и антиокислителем очень ускоряется в присутствии меди, тогда как в обычных условиях эта реакция идет сравнительно медленно. Каталитическое действие оказывает только металлическая или одновалентная медь в результате реакции образуется двухвалентная медь, не обладающая каталитическими свойствами. Двухвалентная медь в присутствии антиокислителя восстанавливается. до одновалентной, и каталитическое действие меди возобновляется. [c.251]

Механизм реакций гидрирования и дегидрирования. Эти процессы относятся к типу гомолитических превращений, в принципе подобных гетерогеннокаталитическим реакциям окисления. Важную роль играет хемосорбция реагентов на активных центрах (К), при которой за счет электронных переходов с участием катализатора ослабляются или полностью разрываются химические связи в адсорбированной молекуле. Разными методами показано, что, когда водород сорбируется металлами, за физической адсорбцией следуют частичное ослабление связей и диссоциация моле-1 улы [c.466]

Соединения подобной кольцевой структуры, очевидно, получаются при сульфировании пропилена [729] и г-замещенных олефинов [730—732]. Имеются некоторые признаки того, что при окислении олефинов [733] сера первоначально атакует углерод, находящийся в альфа-положении к двойной связи [734], но в целом механизм реакции неизвестен. Сообщают, что в реакциях олефинов с серой (конкретно имеется в виду вулканизация [c.149]

Таким образом, в гетерогенном катализе окисления меркаптанов, во-первых, исключается разрушение катализатора в щелочной фазе, во-вторых, поверхность раздела фаз, где протекает реакция окисления, образуется развитой поверхностью носителя катализатора, а не интенсивным перемешиванием фаз, как в случае гомогенного катализа. Очевидно, что механизм реакции окисления высокомолекулярных меркаптанов на гетерогенном катализаторе не будет сильно отличаться от механизма гомогенного окисления, поэтому в этом разделе работы основное внимание будет уделено рассмотрению технологических аспектов процесса демеркаптанизации дистиллятов нефти. [c.64]

Пространственно-временная самоорганизация гетерогенного каталитического процесса. Одновременное протекание химической реакции и диффузии может привести к образованию периодических по пространству стационарных состояний — диссипативных структур [84—89]. Покажем возможность образования неоднородных стационарных состояний (макрокластеров) на примере механизма реакции окисления оксида углерода на платиновом катализаторе. Математическую модель поверхностной каталитической реакции с учетом поверхностной диффузии будем строить, исходя из следующих предположений [83]. Будем считать, что диффузия адсорбированного вещества X происходит за счет его перескока на соседние свободные места Z. Схема расположения занятых мест X и свободных мест Z на поверхности катализатора показана на рис. 7.10 (для наглядности взят одномерный случай). Пусть X, г — степени покрытия X та X соответственно, ро — вероятность перескока молекул с занятого места на свободное (микроскопическая константа), е — характерный размер решетки. Тогда скорость изменения г] = Ах М степени покрытия X в сечении [c.306]

МЕХАНИЗМ РЕАКЦИЙ ОКИСЛЕНИЯ [c.134]

Механизм реакции. Механизм радикальных цепных реакций окисления высших парафинов допускает возможность образования большого числа соединений. [c.152]

Цель данной главы заключается в том, чтобы показать, что практически все реакции алифатических и алициклических углеводородов лучше всего могут быть объяснены либо механизмом с участием иона карбония, либо обычным ценным свободнорадикальным механизмом. Глава но содержит детального обсуждения массы фактов, подтверждающих действие этих механизмов, и различных альтернативных схем. Вместо этого дается единая общая основа для объяснения каталитических и термических реакций углеводородов путем установления некоторых наиболее общепризнанных принципов поведения ионов карбония и свободных радикалов. Ниже будет показано, что разнообразные внешне не связанные между собой реакции (в том числе и побочные реакции) углеводородов могут быть объяснены на основе правдоподобной, упрощенной (но не слишком) теории. От подробного разбора мелких деталей теории и некоторых, на первый взгляд противоречивых, наблюдений в такой краткой по необходимости главе пришлось отказаться. Особое внимание будет обращено" на реакции, идущие с образованием или разрывом углерод-углеродных связей, в то же время механизмы реакции гидрогенизации, окисления, галоидирования и нитрования совсем не будут рассматриваться. [c.213]

Окисление метана с целью получения из него окиси углерода и водорода изучалось в гомогенных и гетерогенных системах в лабораторных условиях, на пилотных установках и на заводах. Несмотря на то, что в результате такого исследования были достаточно детально разработаны технологические схемы процесса, тем не менее до настоящего времени сравнительно мало известно о кинетике и механизме реакций метана с кислородом, водяным паром и двуокисью углерода. Предполагается, что как при гомогенных, так и при гетерогенных реакциях равных объемов м тана и кислорода при температуре от 700 до 1500° С вначале возникает пламя [22, 19], в котором вступают во взаимодействие часть метана и весь кислород. В результате этих процессов образуется двуокись углерода и водяной пар. Дальнейшее окисление мотана происходит, очевидно, за счет двуокиси углерода, в то время как пар образуется при начальном горении. Обсуждение природы реакций горения но входит в задачу данной главы. [c.311]

Большой вклад в теорию реакций неполного окисления внесли советские ученые. Среди многих теорий, объясняющих механизм реакций окисления, наибольшее признание получила теория вырожденного разветвления, предложенная акад. Н. Н. Семеновым 1105]. [c.83]

Гомогенное окисление метана водяным паром или двуокисью углерода является в высшей степени эндотермической и относительно медленной реакцией. Скорость ее хорошо измерима при температуре около 1000° С, когда со значительной скоростью происходит также термическое разложение метана. Действительно, один из экспериментаторов [6] утверждает, что при температуре около 1000° С пар и метан непосредственно ые вступают в реакцию друг с другом, а в реакции участвуют более реакционно-способные продукты термического разложения мотана, которые и образуют окись углерода и водород. Среди легко выделяемых и идентифицируемых продуктов пиролиза метана следует отметить этилен и ацетилен [25, 26, 27 . Последние могут реагировать с водяным паром, образуя спирты, которые затем разлагаются с образованием окиси углерода, метана и водорода. Все это носит лишь предположительный характер, так как нет данных, подтверн дающих этот механизм. Реакция метана с двуокисью углерода является, по-видимому, еще более сложной, чем с водяным парол]. [c.311]

Механизм реакции окисления ЗОа изучался многими исследователями. [c.338]

В жидкой фазе молекулы растворителя, адсорбируясь на поверхности катализатора, непосредственно влияют на ее состояние, заряд, свободную энергию и распределение электронов на поверхностных уровнях. Наличие жидкой фазы ох еделяет возможность протекания реакций каталитического гидрирования и окисления по электрохимическому механизму, т. е. путем прямого перехода электронов реагирующих молекул к электроду-катализатору [74, 75]. Близость каталитических и электрохимических жидкофазных процессов позволяет широко применять электрохимические методы при исследованиях состояния катализатора в ходе реакции, механизма реакции и кинетики процессов. Особенно много в этом направлении сделано Сокольским [75, 76]. [c.42]

К первой группе относятся окислы металлов переходной валентности, у которых катионы решетки сохраняют свои индивидуальные свойства. В этом случае можно ожидать аналогию в механизме реакций гетерогенно-каталитического окисления на окислах и гомогенного химического окисления в растворах. Для данной группы катализаторов обоснован механизм с первичным взаимодействием за счет водорода органической молекулы и кислорода окисла металла [18], например [c.155]

Представления о роли дихлорида меди как катализатора и механизме реакции оксихлорирования этилена изменялись. Общепризнано, что реакция оксихлорирования не является классической реакцией Дикона, т. е. окислением НС1 с последующим хлорированием этилена. [c.260]

Весьма интересные результаты были получены при изучении окисления производных толуола (п- и ж-метокситолуола, /г- и ж-хлортолуола, п- и ж-бромтолуола и др.) ацетатом трехвалентного марганца в среде уксусной кислоты при 60—95°С Г101]. В присутствии небольших добавок воды реакция имеет первый порядок по -метокситолуолу и ацетату марганца(П1). При проведении окисления в растворах других карбоновых кислот установлено, что более слабые кислоты (в сравнении с СНзСООН) замедляют, а более сильные ускоряют окисление. Механизм реакции включает лимитирующую стадию распада комплекса, образованного триацетатом марганца и замещенным толуолом, на органический катион-радикал и Мп2+. Затем следуют быстрые стадии отщепления протона ионом АсО от катион-радикала, последовательное взаимодействие Мп(ОАс)з с метоксибензильным радикалом и иона АсО с соответствующим катионом с образованием д-метоксибензилацетата (в случае исходного п-метокситолуола). [c.33]

Первые две стадии реакций контактного окисления, наряду с изложенными выше механизмами, могут протекать по механизму комплексообразования в тех случаях, когда катионы решетки сохраняют свою индивидуальность. Вервей [241 для обратных шпинелей , а затем Морин [25] — для окислов металлов с незапол- ненными З -уровнями электронов указали на такую возможность, объяснив возникновение в таких соединениях электропроводности присутствием в них ионов одного и того же металла в различных валентных состояниях и в эквивалентных позициях кристаллической решетки. Можно предполагать, что подобного рода механизм электропроводности возможен не только для окислов (в том числе и тройных систем окислов [26]), но и для многих полупроводниковых соединений переходных металлов. Базируясь на этих представлениях, Дауден [27 ] рассматривает хемосорбцию на поверхности и явления замещения одного сорбента другим как реакции образования и превращения комплексов по механизму и 8)у2-замещения. Киселев, [28] также рассматривает адсорбцию как процесс поверхностного комплексообразования, когда при возникновении донорно-акцеп-торных связей неподеленная пара электронов лиганда оказывается затянутой на внутренние орбитали атома решетки, являющегос центром адсорбции. При таком механизме адсорбированные молекулы всегда будут в той или иной мере реакционноспособны. Действительно, затягивание неподеленной пары лиганда на внутренние орбитали центрального атома приведет к деформации адсорбированной молекулы и ослаблению внутримолекулярных связей. Отметим попутно, что трактовка Киселева справедливо распространяет электронные представления и на механизм кислотно-основного гетерогенного катализа. Развивая представления теории поля лигандов, Руней и Уэбб [29 ] показали, что механизм реакций дейтеро- бмена, гидрирования и дегидрирования углеводородов на переходных [c.27]

В главе VI — окисление—автор, излагая механизм реакции окисления парафиновых углеводородов с позиций перекисной теории, соверщенно не упоминает одного из основоположников перекисной теории— А. Н. Баха. Развитие исследований в области разработки перекисной теории автор приписывает немецким ученым Лангенбеку и Притцкову, опубликовавшим свои исследования в 1954 г., тогда как вопрос об образовании гидроперекисей как первичных продуктов присоединения кислорода к молекуле углеводорода значительно раньше был решен советскими исследователями. В выяснении сложного механизма реакции окисления углеводородов кислородом воздуха приоритет принадлежит советским ученым. Ряд гидроперекисей был выделен и описан К. И. Ивановым еще в 1949 г. Кроме того, -К- И. Иванов впервые показал, что вторичными реакциями при окислении углеводородов является не только их распад, но одновременно и дальнейшая пероксидация с образованием многоатомных гидроперекисей. [c.6]

Получение серной кислоты. Окислы азота служат катализатором окисления двуокиси серы в нитрозном способе производства серной кислоты. Механизм реакции включает образование нитрозилсерной кислоты последняя гидролизуется с образованием серной кислоты и регенерацией окислов азота. Реакция протекает в камерах или башнях различных типов, в которых предусмотрены устройства для охлаждения и смешения газов, что повышает их производительность. Данные о производительности разных реакторов для получения 78%-ной серной кислоты нитрозным способом приведены ниже (в кг/м сутки) [c.326]

Благодаря работам Караша и сотрудников [82] в последнее время стало известно, что хотя схема расщепления вторичных гидроперекисей, выдвинутая Рихе, может представлять вполне универсальный механизм реакций органических гидроперекисей, однако такие реакции протекают только в присутствии очень сильных кислот, например хлорной для успешного протекания этих реакций недостаточны даже концентрации ионов водорода, существующие в смесях хлористого водорода и уксусной кислоты. Следовательно, в условиях, при которых проводят окисление парафинов, т. е. в отсутствие сильных кислот, образование полуацеталей не происходит. [c.466]

Окисление пропилена в акролеин на катализаторах окиси меди (I) [26, 181] и молпбдата висмута проводится в промышленном масштабе. О механизме реакции до сих пор известно лишь то, что первой ступенью реакции является окислительное дегидрирование. [c.94]

Без разложения окисление с фтало-цианином Си при 100—105 С, с фталоцианином Со при 80—85 °С, с фталоцианином N1 нри 85—90 °С Благоприятное действие, хороший эффект достигается при очистке фталоцианинов Исследования механизма реакции показывают, что радикалы, образующиеся при разложении КМГП, действуют как ускорители Добавка гидроокиси или карбоната щелочного металла ускоряет окисление [c.276]

Однако все эти четыре реакции представляют собой лишь часть полного механизма реакции окисления. Последний был дополнен главным образом в результате работ Норриша и Фурда [32] и Норриша и Ри [33] по исследованию зависимости скорости реакции от диаметра сосуда, давления и состава смеси. Данные этих авторов могут быть обобщены следующим эмпирическим уравнением для скорости реакции в условиях стационарного режима, устанавливающегося после индукционного периода [c.242]

Академическое изучение частичного окисления имело своей целъю> создание удовлетворительных механизмов реакций горения углеводородов. fj wibuioe количество прикладных исследований в этой области, широко отраженных в патентной литературе, было направлено на использование дешевых и доступных парафиновых углеводородов в качестве источников альдегидов, кетонов, спиртов и кислот, являющихся основой промышленной химии алифатических соединений. [c.318]

Окисление метана и его низших гомологов должно быть рассмотрено отдельно не только из-за резких различий в поведении каждого из них при окислении, но также и нотому, что об окислении этих простых углеводородов собрано гораздо больше данных, чем об углеводородах с шестью и большим числом углеродных атомов. В основном данная глава не касается механизма реакций окисления (см. главу ХХХП), и последние будут рассматриваться только в их связи с образованием и деструкцией основных продуктов частичного окисления. [c.321]

Усилия многих исследователей были направлены на изыскание газообразных катализаторов, способных инициировать окисление мотана при достаточно низких для сохранения стабильности формальдегида температурах, или па изменение механизма реакции так 1м образом, чтобы предотвратить разложение формальдегида. Некоторыми исследователями в 20-х годах были испытаны в этом отношении азотная кислота и окислы азота. Опыты по окислеппю чистого метана кислородом в присутствии двуокиси азота были проведены Смитом и Мильнером [58]. В типичном опыте при 700° С со временем контакта 0,1 сек. добавление к смеси, состояш,ей пз 1,5 частей метана и 1,0 части кислорода, 7,5% двуокиси азота увеличило количество конвертированного метана от нуля до 25% и количество метапа, конвертированного до формальдегида от 0,2 до 3,4%. Биб [5], добавляя небольшое количество азотной кислоты к смесям, состоящим из 1 части природного газа (содержащего 16,6% этана) и 2,4 ч 1стей воздуха, проводил реакцию при 735° С и получил при этом выходы, примерно 1 кг 40% формалина на 10 газа за один проход и 4,2 кг на [c.324]

Механизм реакции не вполне ясен. Реакция протекает на поверхности анода и, по-видимому, включает стадию образования переходного состояния, в котором органическая молекула присоединена к поверхности анода в окисленном состоянии. Поскольку применяется потенциал ниже того, который необходим для образования фтора, возможно, что в процессе реакции образуется в качестве промежуточного соединения активный фторид металла, который и является фторирующим агентом. Дальнейшим доказательством в пользу этого предположения является наблюдение, что идущий в некоторой степени крекинг углеродной цепи аналогичен крекингу при применении СоГ или АдГа при значительно более высоких температурах. [c.73]

Очевидно, в принципе, тем же методом можно решить аналогичные задачи для более сложных реакций. Однако во всех случаях для правильного решения вопросов, связанных с механизмом реакции, необходимо быть уверенным, что обменные реакции, которые i-ущественно затрудняют или даже делают невозможной интерпретацию полученных результатов, не протекают. Указанный метод был применен М. Б. Нейманом и А. Ф Луковииковым для выяснения возможности образования двуокиси углерода из окиси углерода при холоднопламенном окислении бутана. Показано, что незначительные количества СОг в этой реакции образуются путем окисления СО. [c.380]

Конкуренция гетеро- и гомолитического распада. Поскольку окисление — цепная автоинициированная реакция, ее будут тормозить только такие антиоксиданты, которые разрушают гидропероксид преимущественно гетеролитически. Проведенное в последние годы исследование механизма реакций ингибиторов III группы с ROOH показало, что часто разрушение гидропероксида идет по двум параллельным направлениям происходит гетеролитическое разрушение с образованием молекулярных продуктов и гомолитическое — с образованием свободных радикалов. Фосфиты, например, окисляясь гидропероксидом до фосфатов, генерируют также свободные радикалы, однако с низкой эффективностью—10 —10 [253]. Такую величину эффективности инициирования нельзя объяснить клеточным эффектом, для которого характерны значения 0,6—0,2. Она свидетельствует о двух параллельных направлениях реакции [c.123]

Чтобы сопоставить экспериментальные кинетические данные с гипотезой о механизме реакции, необходима последовательная работа всех трех комплексов программ, причем программы ССА и ПП работают только один раз для каждого варианта механизма. Следует подчеркнуть, что число операций по расчету функций отклонений и их производных в полученных по изложенному алгоритму программах близко к числу операций, полученных при ручном программировании. САКР была использована для исследования кинетики и механизмов и получения кинетических уравнений в реакциях окислительного дегидрирования бутенов в дивинил на оксидном Bi—Мо-катализаторе, окисления этилена на серебре, синтеза карбонила никеля, окисления хлороводорода, на катализаторе u la—КС1 (1 1), окислительного хлорирования этилена на солевых хлормедных катализаторах, синтеза метанола на катализаторе ZnO/ rgOg, хлорирования метана и др. Для большинства из этих реакций число рассмотренных вариантов механизмов составляло от 10 до 20. Число найденных параметров для этих реакций составляло 15—25 [13]. [c.204]

В случае таких окислов, как, например, Си—О, окислительная стадия протекает медленно (нулевой порядок по олефину), в то время как для В1—Мо—О медленной является восстановительная стадия (нулевой порядок по кислороду). Промоторы (В1 для Мо—О, Мо для V—О) должны влиять главным образом на медленную стадию, например на способность окислов Мо—О или V—О восстанавливаться [92]. С точки зрения электронной теории промоторы должны изменять работу выхода электрона (ф) твердого тела, причем увеличение ф ускоряет восстановление, а уменьшение ф ускоряет окисление. Дальнейшие реакции алилльного радикала определяют селективность катализатора, но предполагаемые механизмы не были достаточно обоснованы. Так, например, образование альдегида и диена представляли по аналогии с гомогенным разложением гидроперекисей [16] соответственно следующим образом [c.164]

Д. П. До бычин и Ц. М. Клибанова [33] считают, что осложнения, связанные с механизмом реакции окисления кокса, следует учитывать только при достаточно низких температурах окисления (ниже 400° С). По их данным, окисление кокса в периферийном слое зерна катализатора протекает в кинетическом режиме по нулевому порядку по коксу. [c.76]

Прямогонные фракции нефтей, такие как керосин, дизельное топливо, а также бензин каталитического крекинга часто содержат меркаптановую серу, концентрация которой превышает норму ГОСТ. При этом содержание общей серы в этих фракциях укладывается в нормы. В этих случаях экономию капит альных и эксплутационных затрат даёт использование простой и дешевой технологии каталитической окислительной демеркаптанизации взамен гидроочистки. Окислительная демеркаптанизация топлив, особенно бензиновых фракций, может быть реализована с применением гомогенного или гетерогенного катализатора. Гомогенный вариант реализуется путём смешения меркаптансодержащего сырья с воднощелочным раствором, содержащим катализатор, в присутствии кислорода. Очевидно, что в реакцию с едким натром вступают только низкомолекулярные меркаптаны, образуя меркаптиды, а высокомолекулярные лишь ориентируются своей сульфогидрильной группой (-8Н) в щелочную фазу, не переходя в неё и оставаясь на границе раздела фаз. Для наглядного представления механизма реакций окисления высокомолекулярных тиолов в двухфазной системе и окислительной деструкции фталоцианина, рассмотрим схему, представленную на рис. 3.4. [c.63]

В соответствии с кинетикой и механизмом реакции медлеипого окисления углеводородов принято различать две области область низкотемпературного окисления, включающую также область холодного пламени, и высокотемпературную область, расположенную выше холоднопламепной зоны (350—400° С). Своего рода рубежом между низко- и высокотемпературной областями окисления является область отрицательного температурного коэффициента. [c.221]

Рассмотренные механизмы реакций характерны главным образом для некаталптического окисления в жидкой фазе ири умеренных температурах. При высокотемпературном окислении в газовой фазе fi e продукты образуются через пероксидные радикалы, минуя гндропероксиды, причем происходит значительная деструкция по углерод-углеродной связи с образованием спиртов и альдегидов [c.359]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология