Серебряный катализатор реакции окисления

Пример 20. Составить материальный баланс реактора для каталитического окисления метанола в формальдегид. Производительность реактора 10 000 т СНгО в год. Степень превращения СНзОН в СНгО 0,7. Общая степень превращения метанола 0,8 (с учетом побочных реакций). Содержание метанола в спирто-воздушной смеси 40% (об.). Мольное соотношение побочных продуктов в продукционном газе ИСООН СОг СО СН4 = 1,8 1,6 0,1 0,3. Агрегат работает 341 день в году (с учетом планово-предупредительного ремонта и простоев). Окисление проходит на твердом серебряном катализаторе при 600°С. [c.24]

Таблица 6. Энергии активации реакций селективного и полного окисления этилена на серебряном катализаторе (по данным [27])

Окисление этилена. Окись этилена, исходное сырье для получения этиленгликоля и других органических продуктов, получается окислением этилена кислородом воздуха на серебряном катализаторе. Реакция протекает по схеме [c.46]

Наконец, важнейшую роль играет и сам катализатор, способ его приготовления и т, д. Добавление различных модификаторов нли применение смесей оксидов и солей способно сильно изменять активность и селективность контакта. Так, некоторые каталитические яды (галогены, селен), дезактивируя серебряный катализатор окисления этилена, существенно повышают его селективность. Оксиды молибдена и висмута, в индивидуальном виде вызывающие полное сгорание олефинов, в форме молибдата висмута (В120з МоОз = 1 2) являются селективными катализаторами гетерогенного окисления пропилена. Большое влияние оказывают носитель, размер зерен катализатора, его пористость и т. д. Ввиду возможности последовательного окисления целевого вещества и высокой скорости самой химической реакции на поверхности катализатора переход процесса во внутридиффузиоиную область весьма нежелателен, поэтому используют катализаторы с небольши.ми зернами и сравнительно крупными порами. [c.416]

Для глубокого окисления органических соединений применимы все благородные металлы, но окись этилена из этилена и кислорода может быть получена только на серебряном катализаторе. С другой стороны, металлический никель катализирует реакции гидрирования, но не окисления, тогда как пятиокись ванадия хороший катализатор реакций окисления, но не реакций гидрирования. Эти катализаторы обладают групповой специфичностью. Примером универсальных катализаторов могут служить платина, катализирующая разнообразные реакции, в том числе гидрирования и окисления, и ионы водорода, катализирующие реакции гидролиза, изомеризации, алкилирования, гидратации олефинов и т. д. [c.162]

Интересную специфичность проявляют медные и серебряные контакты в гетерогеннокаталитических реакциях с участием молекулярного кислорода. Окись меди хорошо катализирует гомомолекулярный обмен кислорода [459—461], уступая по активности лишь СозО и МпОг (из испытанных простых окислов) [461]. Активность серебра в этой реакции ниже, чем платины, а золото вплоть до 400° С неактивно [1255]. Наиболее характерно для медных и серебряных катализаторов неполное окисление олефинов и спиртов. [c.1218]

Описание процесса (рис. 68). Окись этилена получают парофазным окислением этилена воздухом при 200—300°С и 1и— 30 аг изб. в присутствии стационарного серебряного катализатора. Реакция протекает по уравнению [c.134]

Реактор вытеснения, близкий по своим характеристикам к модели идеального вытеснения, несомненно, даст выход не намного меньший, чем в периодическом процессе. Такие реакторы используют для многих реакций рассмотренного типа, например, при окислении метанола на серебряном катализаторе, при производстве этилхлорида и т. д. [c.110]

Еще не так давно окись этилена получали в основном че рез хлоргидрин этилена. Сейчас же более половины всей мировой продукции окиси этилена производится прямым окислением этилена на серебряном катализаторе. Реакция [c.301]

Следует отметить, что явления отравления используют на практике а для улучшения свойств катализаторов. Поскольку действие яда неодинаково сильно сказывается на различных реакциях, протекающих на данном катализаторе в данной реакционной системе, создается возможность применять так называемое селективное отравление для повышения избирательности катализатора. Широко известно, например, селективное отравление серебряных катализаторов галогенами, когда реакция полного окисления этилена подавляется сильнее, чем реакция образования окиси этилена, и изби- [c.56]

Большинство катализаторов обладают селективностью (избирательностью) действия. Каждый катализатор особенно интенсивно ускоряет одну какую-либо реакцию или группу реакций определенного типа. Например, окись этилена можно получить из этилена только в присутствии серебряного катализатора. Никель катализирует реакции гидрирования, но не окисления, а пятиокись ванадия, наоборот, хороший катализатор реакций окисления, но не гидрирования. Во многих случаях исходные вещества способны реагировать в различных термодинамически допустимых направлениях. Применяя селективно действующий катализатор, можно осуществить превращение только по одному какому-либо направлению. Так, например, перекись водорода может окислить тиосульфат в тетратионат в присутствии иона иода (катализатор), в присутствии же молибденовой кислоты образуется сульфат [c.263]

Основными кислородсодержащими продуктами окисления непредельных углеводородов являются альдегиды и окиси олефинов, а насыщенных — альдегиды и кислоты. При окислении простейших углеводородов на платине и шпинелях в продуктах реакции обнаруживают только следы альдегидов и совершенно не находят окисей олефинов. При окислении этилена, пропилена, этана и пропана на катализаторах мягкого окисления (окиси ванадия, вольфрама и молибдена) присутствует значительное количество альдегидов и кислот, но не обнаружено окиси этилена и пропилена. На серебряном катализаторе при окислении этилена и пропилена можно получить значительные количества окиси этилена и только следы окиси пропилена, но альдегиды и кислоты на этом катализаторе не образуются. На ванадиевых катализаторах при окислении нафталина образуются фталевый ангидрид, нафтохинон и малеиновый ангидрид, а при окислении бензола — малеиновый ангидрид и, конечно, продукты глубокого окисления СО и СОг. Что же происходит с этими продуктами на различных катализаторах в присутствии кислорода [c.163]

Участие поверхности в парофазном частичном окислении парафиновых угловодородов заключается обычно либо в образовании активных центров, либо в разрушении некоторых активных центров. Имеется много данных, свидетельствующих о протекании на поверхности раз-.личных реакций рекомбинации радикалов. С другой стороны, образование продуктов частичного окисления почти никогда но происходит в результате процессов хемисорбции парафиновых углеводородов и -кислорода на каталитической поверхности с последующей химической трансформацией на поверхности и десорбцией, образовавшихся стабильных продуктов в газовую фазу. Реакции, подобные конверсии этилена до окиси этилена на серебряных катализаторах, не обнаружены в случае окисления парафиновых углеводородов. Вместо этого такие обычные катализаторы окисления, как например, окислы металлов переменной валент- [c.320]

Синтез формальдегида осуществляется на основе метанола либо каталитическим окислением в паровой фазе, либо последовательным окислением и дегидрированием [114]. Каталитическое окисление смеси паров метанола и воздуха проводится в стационарном слое катализатора при атмосферном давлении. Так как метанол и воздух образуют взрьшоопасные смеси при концентрации 6—37% (об.) метанола пр температуре 60 °С, то промышленные процессы ведутся при концентрациях метанола около 50% (об.) В двухстадийном процессе используется серебряный катализатор, и обе реакции протекают одновременно [c.263]

При прямом каталитическом окислении кислородом воздуха двойная связь может разрываться полностью. Например, при окислении этилена в присутствии серебряного катализатора образуется окись этилена (реакция Н. А. Прилежаева) [c.72]

Оксид этена СНг—СНг получают окислением этена воздухом в присутствии серебряного катализатора. Поток сырья поступает в реактор при 7=463 К и содержит 1 моль этена и 19 моль воздуха (95% воздуха). Температура на выходе из реактора равна 533 К. Превращение этена в оксид составляет 40%, сгорает этена 50°/о и непрореагировавшим остается 10%. Определить количество теплоты, которое необходимо удалить из системы на 1 моль взятого в реакцию этена для того, чтобы температура в реакторе не поднималась выше 533 К. [c.279]

Реакция окисления СН4 при 7=573 К в воздушной среде в присутствии серебряного катализатора может проходить по двум реакциям [c.279]

Первые два метода для промышленного применения не приемлемы из-за дефицитности сырья. Что касается третьего метода, то недостатком его является побочная реакция, обусловливающая дальнейшее окисление альдегида в изомасляную кислоту и этерификация ее изобутиловым спиртом, не вошедшим в реакцию. В результате этой реакции образуется в значительном количестве изобутиловый эфир масляной кислоты, что значительно снижает выход изомасляного альдегида (около 40%). Кроме того, бихромат калия также дорог и дефицитен [55]. Наилучшую перспективу для промышленного применения имеет метод синтеза изомасляного альдегида путем каталитического дегидрирования изобутилового спирта кислородом воздуха на медном или серебряном катализаторе при температуре 230— 300° С с выходом 80—90% [56]. В дальнейшем было показано [55], что серебряный катализатор, нанесенный на пемзу, при температуре 500— 600° С более эффективен по сравнению с медным. По-видимому, вопрос [c.142]

Дегидрогалогенирование этиленхлоргидрина над известью приводит к образованию окиси этилена, но наибольшее количество этого соединения в настоящее время получают непосредственным окислением этилена над серебряным катализатором. Окись этилена — очень нужное промежуточное соединение для синтеза большого числа органических веществ. Эта окись вступает в реакцию с водой, образуя этнленгликоль, диэтиленгликоль и т. д. вплоть до нолиэтиленгликолей с длинной ценью и молекулярнынг весом, достигающим 6000. Полезный растворитель, диоксан, получается дегидратацией диэтиленгликоля. [c.580]

Исследования показали, что скорости реакций окисления метанола и формальдегида на серебряном катализаторе во взвешенном слое во много раз превышают скорости дегидрирования тех же продуктов. [c.164]

Решение. Чрезвычайная реакционная способность формальдегида обусловливает его широкое применение в качестве полупродукта в органических синтезах, особенно в производстве синтетических смол и других веществ. Формальдегид получают главным образом окислением метанола воздухом при 550— 600 °С на серебряном катализаторе одновременно протекает реакция дегидрирования метанола [c.25]

Окисление этилена кислородом воздуха на серебряном катализаторе позволяет получать этиленоксид, а аналогичная реакция пропилена приводит к пропиленоксиду [c.215]

Действие яда может быть селективным, что дает возможность повысить избирательность катализатора. Так, проводят селективное отравление серебряных катализаторов галогенами, в результате чего реакция полного окисления этилена подавляется сильнее, чем реакция образования окиси этилена, и избирательность ката лизатора, таким образом, повышается [20]. [c.67]

В аппаратах с кипящим слоем проводят и другие каталитические реакции — окисление этилена на серебряном катализаторе, получение алкилхлоридов на медном катализаторе, получение ви-нилацетата. Вследствие истощения запасов углеводородного сырья перспективен синтез бензина из водорода и моноксида углерода [c.293]

Значительное количество ацетона производится каталитическим окислением изопропилового спирта. В этом процессе изопропанол смешивается с воздухом и направляется в peaiK-тор, в котором при температуре 500°С и давлении 4-10 Па на медном или серебряном катализаторах проводится реакция [c.277]

Промышленное осуществление процесса окисления. Серебряный катализатор представляет карбид кремния, па который нанесено около 1% серебра. Реакция протекает по следующей схеме [c.368]

Если термодинамически возможны различные параллельные реакции основного исходного вещества, то применение катализатора, ускоряющего одну из возможных реакций, позволяет подавлять остальные и получать такой целевой продукт, который при некаталитической реакции не получается. В ряде процессов применение катализаторов разного действия позволит получить со значительным выходом различные продукты. Напрпмер, как видно из табл.8, окисление этилена на серебряном катализаторе лежит в основе производства оксида этилена, а на палладиевом катализаторе значителен выход ацетальдегида. Основной продукт, получаемый гидратацией ацетилена, также зависит от применяемого катализатора (см. табл. 8) в совокупности с другими технологическими параметрами процесса. [c.215]

Окисление этилена до окиси этилена [1, 6, 14]. Процесс экзотермичен тепловой эффект побочной реакции полного окисления много больше, чем основной реакции. Необходимо точное регулирование температуры в узких пределах. Процесс окисления ведут на серебряном катализаторе при давлении 0,9— 2,0 МПа и температуре 260—290 °С, если окислителем служит воздух, и при температуре 230 °С, если окислителем служит кислород. Переход к реактору КС позволяет применять мелкозернистый ка- тализатор, проводить процесс в изотермических условиях и интенсивно отводить теплоту из зоны реакции. Существует два варианта контактного аппарата с циркуляцией катализатора. [c.269]

Продукты окисления. Наиболее распространенным промышленным процессом окисления олефина является окпсление этилена, который окисляется воздухом над серебряным катализатором при температурах 225—325° С и дает чистую окись этилена (побочных продуктов, кроме воды и двуокиси углерода, не получается). Выход окиси этилена колеблется в пределах 55—70% [279—281]. Аналогичные окислы высших олефинов можно получить из пропилена, бутадиена, октена, додецена и стирола через промежуточную стадию хлоргидрина или нри номош и реакции с надуксусной кислотой. Промышленное значение пока приобрело только производство окиси пропилена. [c.582]

Окисление стирола в окись стирола кислородом воздуха в присутствии серебряного катализатора протекает аналогично окислению этилена. Реакция проводится прн 250—300 °С. [c.152]

Окисление алкенов, в отличие от алканов, как правило, протекает селективно. Прн окислении этилега получаются ацетальдегид и окись этилена. Процесс в основном осуществляется методом прямого парофазного окисления этилена на серебряном катализаторе. Реакция проводится при 200—250 С, атмосферном давлении, времени контакта — 3—8 с и сопровождается образованием двуокиси углерода н воды [c.283]

Так, Г. К. Боресков показал это экспериментально для платиновых катализаторов реакции окисления водорода, полученных различным путем и имеющих различную структуру, дисперсность и т. д. (платиновая фольга, сетка, платина, нанесенная на силикагель и другие подкладки, платиновая чернь). В лаборатории М. Я. Ру-баника в Институте физической химии АН УССР было найдено, что приготовленное различным образом активное серебро для реакции окисления этилена в окись этилена проявляет примерно постоянную удельную каталитическую активность. При этом необходимо в каждом образце приводить содержание СР-ионов, попавших в виде примеси на поверхность катализатора, к одной и той же величине путем обработки аммиаком. При нагревании серебряного катализатора, содержащего определенное количество примесей (Ag I), происходит уменьшение активности, большее, чем это соответствует уменьшению поверхности. Раньше подобные явления приписывали спеканию, уменьшающему число активных центров однако в данном случае ясно, что падение активности связано с увеличениел в результате нагревания количества примесей на единицу поверхности (для серебряного катализатора существует оптимальный предел концентрации примесей С1 -ионов, который в данном случае превзойден). Отмывание избытка примесей аммиаком возвращает удельную активность к прежней величине. [c.170]

Смесь этилена, воздуха, рециркулирующего газа (3—5% (об.) этилена] компримируется в 1 до (9—22)-10 Па и направляется в контактный аппарат 2 — реактор с неподвижным слоем серебряного катализатора (рис. 1Х-7) [110]. Для поддержания температуры в пределах 104—149 °С используется циркулирующий газ. Выделяющийся из реакторов газ охлаждается в теплообменнике и компримируется в 3. Охлажденный газ направляется в скруббер 4, в котором втиленоксид промывается водой. Неабсорбированный газ представляет собой в основном непрореагировавшие этилен и кислород. Часть этой смеси возвращается в реактор, а другая часть нагревается в теплообменнике и направляется во второй реактор 5, где завершается процесс окисления. Продукты реакции подаются в скруббер 6, где этиленоксид абсорбируется водой. Несконден-сировавшиеся газы подвергаются в дальнейшем очистке. Разбавленные растворы этиленоксида в воде из обоих скрубберов [c.270]

Серебряный катализатор — эффективный высокоизбирательный катализатор, однако необходимо следить за поддержанием температуры в реакторе в достаточно узком интервале, так как селективность процесса резко понижается с повышением температуры. Для эффективного решения проблемы теплосъема большое значение имеет также выбор носителя для катализатора. Разработан ряд методов замедления реакции окисления этилена в диоксид углерода. В качестве ингибиторов предложено несколько соединений, но лишь ДХЭ и полихлорароматические продукты эффективны при использовании в промышленных масштабах. [c.271]

Пример 15. В реакторе со взвешенным слоем серебряного катализатора (нанесенного на алюмосиликатный носитель) ведется процесс неполного окисления метана природного газа с целью получения формальдегида. Начальный состав газовой смеси [природный газ, содержащий 97,17о (об.) СН4, с добавлением воздуха], % (об.) СН4 — 26,5 О2—14,8 N2 — 58,7. Конечный состав газовой смеси (после извлечения растворимых продуктов реакций), %(об.) СН4 — 25,8 О2—11,8 СО2 — 0,2 СО — 0,4 С Нт — 0,2 Нг—1,0 N2 — 60,5. Объемная скорость газа Уоб = = 3000 ч температура в зоне реакции 750°С. На 1 м природного газа получается 30 г СНгО и 3,4 г СН3ОН. Диаметр реактора 1 м. Частицы катализатора сферические, средний диаметр ер = 1,5 мм. Плотность катализатора рт= 1200 кг/м Плотность газа рг = 1,215 кг/м (в рабочих условиях). Вязкость газа Хг = 1,835-10-5 Па-с (в рабочих условиях). [c.135]

Кинетическое исследование, отражая механизм каталитического процесса окисления этилена в целом, позволяет сопоставипт скорости отдельных стадий и определить основные и второстепенные реакции. С помощью кинетического метода, например, установлено, что этилен на серебряном катализаторе превращается в окись этилена и параллельно — в двуокись углерода и воду. Однако кинетический метод не всегда дает возможность судить о характере промежуточных продуктов, о тех элементарных химических актах, которые протекают слишком быстро, существенно не отражаясь на общей скорости процесса. [c.287]

В реактор загружено 0,5 моль этанола и 1,5 моль Ог. Смесь начинает окисляться в присутствии серебряного катализатора при начальной температуре 298 К и P= onst. Реакция затем проводится до полного окисления спирта до СОг и НгО. Определить конечную температуру для адиабатических условий [c.280]

Гельбштейн А. И., Аветисов А. К., Парфенов А. Н. Нестационарная кинетическая модель реакции окисления этилена на серебряном катализаторе// Тезисы докладов V конференции по окислительному гетерогенному катализатору,— 19S1.— Т. 2.- С. 281-284. [c.27]

Предложены различные модификации серебряного катализатора. В качестве носителя используют пемзу, силикагель, окись алюминия и карборунд. Для повышения селективности в катализатор вводятся добавки сурьмы, висмута, окиси бария и др. Для частичного подавления реакций глубокого окисления в исходную газовую смесь добавляют галогенные соединения, например дихлорэтан или другие хлор- и серусодержащие органические соединения, в количестве сотых долей от содержания этилена в смеси. [c.204]

В процессе с серебряным катализатором последний применяется в виде сетки или нанесенного серебра. Реакцию ведут со смесью, обогащенной по сравнению с взрывным пределом, например 30-40% СН3ОН в воздухе. Водяной пар можно вводить, либо испаряя смесь метанола с водой, либо отдельно. Медленное при 300-350°С окисление быстро ускоряется вследствие повышения температуры из-за экзотермичности реакции в адиабатическом каталитическом реакторе. По мере возрастания температуры начинается эндотермическая реакция дегидрирования, помогающая регулировать подъем температуры. Максимальная допустимая температура составляет 600-650°С, и для ее поддержания регулируют соотнощение воздух метанол. Формальдегид нестабилен при этих температурах, и поэтому продукты реакции быстро закаливают, иначе формальдегид разлагается на СО и Н2. [c.310]

Для подавления реакции полного окисления этилена применяют быстрый отвод избыточного тепла или, что гораздо эффективнее, добавку к газовой смеси различных антикатализаторов или селективных ингибиторов, повышающих активность катализатора в направлении образования окиси этилена. В качестве селективных ингибиторов рекомендованы бензол, ксилол, спирт, галогены, арил-амины и т. д. Можно применять и благоприятствующее отравление — ослабление активности катализаторов введением в них 0,01—0,001% хлора. Любопытно отметить, что активность серебряных катализаторов для получения окиси этилена восстанавливается при обработке их тетрахлорэтаном при 175—325 ". Хорошим катализатором является Ag20 на корунде с добавкой ВаОд при 115°. Смесь из этилена с [c.201]

Чтобы уменьшить пожаро- и взрывоопасность производства формальдегида для окисления метанола обычно используют воздух [35]. Причем, когда применяют серебряный катализатор, используют обогащенную смесь паров метанола с воздухом (концентрация метанола выше верхнего предела его горючести). Напротив, с оксидным катализатором используют обедненную смесь (концентрация наров метанола ниже нижнего предела горючести) [35]. После окисления метанола продукты реакции абсорбируют в специальной колонне рециркулирующим водным раствором формальдегида (формалином), который затем освобождают от непрореагировавшего метанола. [c.31]

Стехиометрически независимая реакция - реакция, уравнение которой нельзя получить комбинацией других уравнений (сложением или вычитанием уравнений, умножением или делением стехиометрических коэффициентов на постоянное число). Например, процесс окисления этилена кислородом на серебряном катализаторе можно записать в виде трех стехиометрических уравнений [c.37]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология