Окисные катализаторы для синтеза

Таким образом, органическая химия в применении катализаторов последовала за живой природой. Однако в одном отношении она вновь отошла от своего пути. Катализаторы, которые мы применяем в лаборатории и промышленности, до сих пор почти исключительно являются неорганическими, как, например, металлические катализаторы гидрирования или окисные катализаторы синтеза метана. Живая клетка, напротив, знает мало неорганических катализаторов. Если она и не обходится без ионов металлов, то по крайней мере включает их в органические комплексы. Вместе с тем встречаются, без сомнения, также и чисто органические ферменты, не содержащие металлов. [c.10]

Б Институте нефти АН СССР с 1948 г. проводятся работы по изысканию и исследованию окисных катализаторов синтеза углеводородов из окиси углерода и водорода. В ходе этих работ изучено большое число новых окисных катализаторов. [c.418]

О некоторых особенностях окисных катализаторов синтеза из СО и Нз [c.424]

Окисные катализаторы синтеза углеводородов из СО и Нз представляют класс катализаторов, характеризующийся рядом принципиальных особенностей. Эти особенности рассматриваются ниже. [c.424]

В настоящее время можно считать, что, помимо металлических катализаторов на основе кобальта, никеля и железа, существует новый класс окисных катализаторов синтеза углеводородов из окиси углерода и водорода. Этот класс катализаторов имеет ряд специфических особенностей. [c.426]

Применяющиеся в промышленности методы синтеза акрилонитрила из ацетилена и синильной кислоты и из окиси этилена через этиленциангидрин сложны и дороги, так как используют дорогие продукты (ацетилен, синильную кислоту, окись этилена), что сдерживает производство синтетического волокна из полиакрилонитрила. В последнее время в одном из институтов разработан метод прямого синтеза акрилонитрила из пропилена и аммиака на окисных катализаторах так называемым окислительным аммонолизом, что дает возможность значительно снизить себестоимость этого мономера и сделать его наиболее дешевым из всех известных сейчас мономеров, применяющихся в производстве синтетических волокон. [c.327]

Отдельные представители плавленых катализаторов, такие, как катализаторы синтеза и окисления аммиака, получили широкое распространение, другие, например, металлокерамические контакты, только начинают находить применение. В целом, однако, их меньше используют в промышленности, чем осажденные, смешанные контактные массы и катализаторы на носителях [3]. Выпускают 2 типа плавленых катализаторов металлические и окисные [2, 3, 166—169]. Технология приготовления их сравнительно проста и сводится обычно к следующим операциям приготовление шихты нужного состава расплавление компонентов охлаждение расплава дробление массы до требуемых размеров. [c.157]

Первым катализатором синтеза метанола являлась окись цинка. Впоследствии ее стали активировать окисью хрома (8 масс. ч. на 1 масс. ч. Сг Оз). Окисные цинк-хромовые катализаторы получили промышленное применение. Целесообразно применение и других добавок, в частности окислов марганца, железа, меди. Основу других катализаторов синтеза метанола составляют окислы меди с добавками окисей хрома и цинка. Однако эти контакты более чувствительны к отравлениям и требуют тонкой очистки синтез-газа (см. т. I, гл. 7). [c.249]

Синтез метанола на окисных катализаторах приведенного выше состава проходит через те же стадии, что и синтез аммиака на железном катализаторе (том 1) и лимитируется наиболее медленной стадией хемосорбции молекул водорода на поверхности катализатора. Он может быть представлен в следуюш ем виде [c.263]

Тепловые эффекты каждой из стадий определяются независимым путем, что позволяет в дальнейшем сопоставить каталитическую активность, в некотором ряду катализаторов, полученную экспериментально, с тепловыми эффектами отдельных стадий. Использование этого принципа ограничено каталитическими реакциями, характеризующимися одинаковыми механизмами и малыми изменениями энтропии активации. Условие (П.1) выполняется при предварительном подборе катализаторов для реакции окисления водорода, синтеза аммиака, разложения муравьиной кислоты и т. п. В частности, в реакции окисления водорода в соответствии с условием (II.1) из окисных катализаторов наиболее активна УгОз, из металлов — платина. [c.25]

Из реакций между СО и Нз наибольшей убылью свободной энергии характеризуется реакция синтеза метанола. Эта реакция с наибольшей скоростью и избирательностью осуществляется на окисных катализаторах иа основе окиси цинка. Однако с изменением природы катализатора с большей избирательностью осуществляются реакции с меньшим изменением свободной энергии, с меньшей термодинамической устойчивостью получаемых продуктов. [c.29]

Этот метод синтеза, представляющий в основном промышленный интерес, рассмотрен в работе [911. Знакомство с литературой (в основном с патентами), несколько разочаровывает, поскольку результаты не всегда совпадают друг с другом, возможно из-за существования очень большого числа вариантов метода. При пропускании аммиака и спирта над катализатором при высокой температуре или при взаимодействии компонентов и катализатора в автоклаве получаются первичные, вторичные и третичные амины. Избыток спирта приводит к более высокому содержанию третичного амина, а избыток аммиака — к более высокому содержанию первичного амина. Применяют в основном два типа катализаторов окислы, например окись алюминия, тория, кремния, вольфрама, магния или хрома и катализаторы гидрирования, например медь, никель, кобальт или платину. Из окисных катализаторов чаще всего применяется окись алюминия часто применяют также катализаторы гидрирования в присутствии водорода. Метиламины с 1920 г. получают в промышленности из метилового спирта и аммиака под давлением на окиси алюминия в качестве катализатора [921. [c.517]

Спермацетовое масло Продукты гидрирования Окисный цинк-хромовый катализатор синтеза метанола 300 бар, 320° С. Выход 80% [609] [c.813]

Катализаторы этого типа находят применение при полимеризации этилена. Уместно упомянуть, что в настоящее время в технике применяют три способа синтеза полиэтилена, за которыми утвердились названия процессов высокого, низкого и среднего давления. Первых двух способов мы уже касались — это радикальная полимеризация и полимеризация по Циглеру. Полимеризацию этилена под действием окисных катализаторов называют процессом среднего давления. [c.435]

Все перечисленные катализаторы, как на основе металлов, так и окисные, обладают одним общим, объединяющим их свойством, — способностью активировать окись углерода. Как отмечалось выше, от характера связи окиси углерода с катализатором может зависеть избирательность последнего. Возможно, что сродство окиси углерода к веществу катализатора является определяющим фактором в реакциях гидрирования. Взаимодействие окиси углерода с поверхностью катализатора выражается в склонности металлов группы железа и рутения образовывать карбонилы или карбиды (для рутения карбиды неизвестны). К сожалению, пока не удалось установить корреляции между сродством СО к катализатору (или другим параметром) и активностью катализаторов синтеза углеводородов. Возможно, что существует более сложная зависимость, учитывающая наряду с поведением окиси углерода и поведение водорода. С этой точки зрения весьма интересна попытка [137] установить корреляцию между активностью катализаторов и прочностью связи их с окисью углерода и водородом. [c.143]

Известным каталитическим процессом, в котором используется неполное окисление, является промышленное производство формальдегида из метилового спирта (метанола). В этом производстве применяются, собственно говоря, не один, а два каталитических процесса. Сначала нужно получить синтетический метиловый спирт (метанол). Для этого каталитического синтеза используют реакцию между окисью углерода и водорода, протекающую, как уже говорилось, в присутствии цинк-хромового окисного катализатора (смесь окиси цинка и окиси хрома). Полученный метанол окисляется кислородом воздуха в присутствии серебряного катализатора в формальдегид. [c.34]

Известная трудность воспроизведения свойств окисных катализаторов, приготовленных одним и тем же методом, объясняется, по-видимому, различной степенью чистоты препаратов (вследствие различной тщательности промывания гидроокисей при синтезе). Таким образом, термография может служить методом контроля степени чистоты и воспроизводимости катализаторов. [c.96]

В главе четвертой Окисление аммиака, метано-аммиачных смесей, окиси углерода и сернистого газа рассматриваются окисление аммиака на платиновой сетке и на окисных катализаторах, синтез синильной кислоты и нитрилов, каталитическое окисление окиси углерода, окисление сернистого газа в серный ангидрид в производстве серной кислоты. Дается обзор теории и практики этих процессов, которые имеют первостепенное промышленное значение. Результаты исследований приведены в сжатой форме. Из советских работ отражены главным образом работы Г. К. Борескова и С. 3. Ро-гинского и их сотрудников. [c.7]

Плавленые катализаторы делятся на два типа окиспйе и металлические. Технологию производства плавленых окисных катализа- торов лучше всего рассмотреть на примере производства катализаторов синтеза аммиака, получаемых путем сжигания железа в пламени кислорода с образованием расплава магнитной окиси железа. По патентам Баденской анилиновой и содовой фабрики (22 ] катализатор готовят сжиганием в кислородном пламени железа высокой степени чистоты с добавками специальных промоторов. Получаемый сплав размельчают до частиц нужных размеров. [c.185]

Более широкие экспериментальные псследозания по окислению диокспда серы на ванадиевом катализаторе [3—5], обезвреживанию отходящих газов от вредных примесей и сжиганию иропаи-бутано-вых смесей на окисных катализаторах [6, 7], синтеза аммиака, метанола и других показали эффективность использования способа с реверсом в технологии. На базе этих экспериментов в промышленность уже внедрен способ с реверсом реакционной смеси. Экспериментам предшествовало теоретическое предсказание принципиальной возможности осуществления и эффективности процесса с реверсом для обратимых экзотермических реакций [1, 8]. Численные расчеты по различным вариантам математической модели процесса позволили спланировать работы на опытно-промышленных установках и рассчитать характеристики этих промышленных агрегатов. Примеры таких расчетов приведены в работах [1, 6, 9]. [c.98]

Машины, применяемые для крупного и мелкого измельчения, называют дробилками, для тонкого — мельницами. Операции крупного дробления необходимы при производстве ряда плавленых окисных катализаторов (например, ванадиевый катализатор для производства фталевого ангидрида, исходный окисно-железный катализатор синтеза аммиака), при подготовке крупнокускового сырья к переработке (например, для дробления силикат-глыбы при производстве алюмоеиликатных катализаторов и носителей) и т. д. Наиболее часто для этих целей применяют щековые дробилки и дробилки ударного действия — молотковые, дезинтеграторы, дис-мембраторы. [c.257]

Одним из наиболее важных факторов при этом является природа и тип катализатора, то есть его селективность по отношению к различного рода связям в молекуле органического соединения. Обнаружение ряда селективно действующих катализаторов принадлежит к числу крупных успехов, достигнутых в области органического катализа за последние годы. В настоящее время наряду с катализаторами группы благородных металлов (Р1, Рс1 и др.), восстановленными никелем и медью широко применяется ряд элементарных и смешанных катализаторов, обладающих достаточной активностью и избирательностью. В отличие от катализаторов платиновой группы, они дешевы и могут использоваться промышленностью. К их числу принадлежат скелетные катализаторы (13, 27, 28), прежде всего никель Ренея, никель Бага, скелетная медь (29) и др., катализаторы на носителях (никель на кизельгуре, на АЬО.., и др.), а также окисные катализаторы, например, медно-хромовый и т. д. Кроме того, различные добавки к катализаторам (промоторы и ингибиторы) позволяют повышать их избирательность и использовать с успехом для специальных целей в тонком синтезе. Так например, прибавление ничтожных количеств 2п н Ре солей к платиновым катализаторам (РЮг, Р1 — чернь) даёт возможность осуществлять такие реакции, которые не были достижимы с чистыми катализаторами этого типа, в частности, избирательно гидриро- [c.90]

Многие металлические катализаторы, применяемые для препаративных синтезов в лаборатории или в промышленности, имеют относительно высокую удельную поверхность. Реальная структура таких катализаторов может сильно различаться, однако все они в отличие от массивных металлов состоят из отдельных металлических частиц. Эти частицы могут быть удалены друг от друга на значительное расстояние, как в обычных нанесенных катализаторах, или же могут быть разделены только небольшим количеством тугоплавкого окисного стабилизатора, как в классических железных катализаторах синтеза аммиака. В группу пористых металлических катализаторов входят также скелетные катализаторы (типа катализаторов Ренея), которые обычно стабилизированы определенным количеством окисла их правильнее относить к дисперсным, чем к массивным металлическим катализаторам. Наконец, дисперсный металл может использоваться в виде порошка без носителя. [c.171]

В присутствии соответствующих катализаторов может протекать множество различных и полезных реакций между окисью углерода и водородом, дающих углеводороды, спирты, альдегиды и другие кислородсодержащие соединения. Основные типы продуктов для различных катализаторов, температур и давлений в общем-установлены [75, 76]. Хотя и были предложены вероятные механизмы для этих реакций, оказалось очень трудным провести кинетическую проверку некоторых из них из-за большого числа и сложности сопутствующих реакций. Только для синтеза метанола, протекающего с малым числом побочных продуктов, были проведены точные кинетические измерения и сопоставлены с кинетической схемой [77] этот синтез приводится в разд. 5 гл. VIII. В данном разделе рассматриваются вместе синтезы углеводородов и кислородсодержащих соединений Фишера — Тропша [78] на некоторых металлических катализаторах, изосинтез высших сииртов и углеводородов на окисных катализаторах [79] и реакции оксо-синтеза , включающие гидрирование и гидроформилирование [80]. Кинетические исследования, проведенные для этих реакций, трудно интерпретировать, и доказательства их механизмов получали при изучении распределения продуктов по судьбе меченых молекул, которые вводились во время синтеза, и по структуре катализатора до и после синтезов, полученной на основании данных рентгенографии, электронографии и магнитных измерений. [c.303]

Другую группу окисных катализаторов составляют промотированные кремнекислотные катализаторы, изученные в ряде работ Башкирова и его сотрудников [133—135]. Из природных силикатных минералов наибольшей активностью в синтезе углеводородов обладали тальк и кизельгур. ]Г1ри оптимальных давлениях 20—iO атм) и температурах 350—450° С для кизельгура и 415—450° С для талька на этих контактах получали 75—95 г м жидких продуктов при общем выходе 130—140 г/м . [c.142]

До сих пор изотопный обмен, как метод синтеза, нрименялся преиму-щес.твенно нри приготовлении соединений с необычным изотопным составом мо водороду. Водород, связанный с элементами, имеющими незанятые электронные пары О N S и т. д., обычно легко обменивается и без катализаторов [45]. Для водорода связей С—Н желаемый результат легко может быть получен нри помощи кислотных и основных катализаторов-иереносчиков, позволяющих тонко регулировать направление и глубину обменной реакции [19]. Таким путем тритий и дейтерий можно вводить в сколь угодно сложные молекулы, включая молекулы до сих пор не синтезированных искусственно сложных природных соединений. Пока- не использованы богатые bo3mohiho th гетерогенного каталитического обмена на металлах, нодготовленные работами последнего времени с металлическими и окисными катализаторами [20]. [c.417]

Здесь уместно отметить, что в изосинтезе, проводимом на торцевых катализаторах (необязательно активированных щелочами), наблюдаются аналогичные относительные выходы продуктов, т. е. малая концентрация этанола и сравнительно высокая концентрация изобутанола. Возможность применения неподще-лоченных катализаторов в изосинтезе отчетливо противоречит гипотезе, предполагающей непосредственное участие ще.почных солей в механизме реакции. Однако различие структур окисно-ториевых катализаторов изосинтеза и окисноцинковых, активированных щелочами, катализаторов синтеза высших спиртов исключает возможность непосредственного их сравнения. В этой связи интересно рассмотреть механизм изосинтеза, изложенный в шестой главе. [c.174]

При пропускании синтез-газа, т. е. смеси водорода с окисью углерода, над некоторыми трудно восстанавливаемыми окисными катализаторами при определенных условиях наблюдается обра- [c.305]

Штейнер [147] детально рассмотрел материалы по каталитическому превращению парафиновых и олефиновых углеводородов над окисными катализаторами при атмосферном давлении. Некоторые особенности реакции и ее полезность при каталитическом риформинге обсуждались Гензелем [93]. Хенш [94] сделал обозрение работ, использовавших реакцию дегидроциклизации в синтезе ароматических соединений. [c.500]

В процессе развития науки о катализе многие лабораторные ис- следования были посвящены дегидратации. Это объясняется тем, что окисные катализаторы, например АЬОз, легко приготавливаются и устойчивы к действию ядов. В качестве реагентов применялись спирты, так как продукты реакции в этом случае можно легко анализировать. Одпако раньше сведения о природе катализа вообще были довольно ограниченными. Позднее было установлено, что структура такого типичного катализатора, как окись алюминия далеко не проста. Природа поверхности и типы связей, которые катализатор может образовывать с молекулами адсорбированного соединения, ".,0 сих пор не вполне понятны. Важным стимулом к изучению каталитической дегидратации послужила необходимость получать олефины из спиртов. Однако после разработки способа получения С2Н4 и других непредельных углеводородов из нефти интерес к дегидратации уменьшился. В настоящее время эта реакция имеет значение только для получения непредельных соединений в лаборатории в исследовательских целях, а также для небольшого числа промышленных процессов, таких как синтез бутадиена но Лебедеву. [c.106]

Основной метод получения С.— каталитич. дегидрирование этилбензола, получаемого каталитич. (AI I3, В1 з) жидкофазным алкилированием бензола этиленом в мягких условиях. Дегидрирование проводят в токе водяного пара при 500—630°С на окисных катализаторах (железо-магниевых или хромо-цинковых) в реакторах различного типа — адиабатич. с неподвижным слоем катализатора, трубчатом изотермич. или секционном. Выход С. более 90% от теоретич. Для очистки С. от этилбензола, бензола и толуола применяют четырехступенчатую ректификацию под вакуумом. Оптимальны в экономич. отношении крупнотоннажные установки синтеза С. мощностью 90—220 тыс. т год. [c.267]