Фтористый водород как катализатор преимущества

Из всех рассмотренных катализаторов наибольшее распространение в настоящее время получили сильные минеральные кислоты На первый взгляд, весьма интересными представляются катализаторы, не содержащие минеральных кислот, оказывающих коррозионное действие на аппаратуру, — фтористый бор, четыреххлористый кремний и фосген. Однако эти катализаторы имеют весьма существенные недостатки. Фтористый бор менее активен, чем минеральные кислоты, расход его велик (1,2 моль ВРд на 1 моль ацетона), а при действии реакционной воды он разлагается с выделением фтористого водорода. Четыреххлористый кремний также разлагается реакционной водой, при этом выделяется хлористый водород. Следовательно, при использовании этих двух катализаторов вопрос о защите аппаратуры от коррозии тоже не снимается. Фосген же является ядом, поэтому его использование, несмотря на все преимущества, нецелесообразно. Весьма перспективными катализаторами являются сильнокислотные катиониты. [c.65]

Комплекс установок изомеризации при использовании в качестве катализатора смеси НР -]-ВРз имеет определенные преимущества. Однако чрезвычайно высокая коррозионная агрессивность, а также токсичность фтористого водорода и трехфтористого бора затрудняют промышленную реализацию такого процесса, и в настоящее время в эксплуатации находится всего один комплекс установок с использованием смеси НР -I-BP3. [c.202]

Экономически выгодная скорость реакции алкилирования достигается при помощи катализаторов. При алкилировании изобутана алкенами в промышленности применяют различные катализаторы, среди них концентрированная серная кислота, хлористый алюминий, безводный фтористый водород. Каждый из этих катализаторов имеет свои преимущества и недостатки. Так, серная кислота имеет гораздо меньшую токсичность, чем фтористый водород она применяется чаще других катализаторов. [c.279]

Этот процесс имеет следующие преимущества по сравнению с сернокислотным 1) осуществляется полная и простая регенерация катализатора в пределах самой установки, так как освобождение отработанной фтористоводородной кислоты от смолистых соединений и воды достигается перегонкой 2) не требуется применения холодильных машин для охлаждения реактора, так как вследствие более высокой температуры процесса отнятие тепла достигается водяным охлаждением. Легкость регенерации катализатора дает возможность выгодно вовлекать в процесс пропен и пентены (при сернокислотном процессе это было бы связано с повышенной затратой кислоты) 3) выход алкилата на 1 кг фтористого водорода (840 л) значительно превышает выход при сернокислотном процессе, следовательно, расход катализатора уменьшается. [c.283]

Жидкий фтористый водород имеет некоторое преимущество в качестве катализатора для синтеза кетонов, так как в этом случае в качестве ацилирующего средства вместо ангидрида или хлорангидрида кислоты можно применить свободную кислоту. При ацилировании многоядерных углеводородов жидкий фтористый водород также иногда бывает полезен, так как он вызывает другую ориентацию, чем галоидные металлы. Эта реакция широко применяется для синтеза циклических кетонов внутримолекулярной конденсацией ароматического кольца с хлорангидридной группой боковой цепи, как это показано на примере получения а-тетралона [c.175]

Взаимодействие изобутана с олефиновыми углеводородами в присутствии хлористого алюминия, промотированного хлористым водородом, было открыто [16] в 1932 г. Очевидные преимущества алкилирования по сравнению с другими процессами производства высококачественного топлива из нефтезаводских газов стимулировали дальнейшие исследования в этой области. Была установлена активность ряда других катализаторов важнейшие из них серная кислота и фтористый водород. [c.175]

Предложенная технологическая схема алкилирования ароматических соединений с применением фтористого водорода имеет целый ряд преимуществ. Простота технологического оформления, легкость регенерации катализатора, легкая его транспортабельность по схеме, применение для аппаратурного оформления дешевого материала (сталь-3), незначительная коррозия аппаратуры, отсутствие промывных сточных вод и в конечном счете высокая производительность позволяют рекомендовать этот процесс для промышленного использования. [c.78]

Фтористый водород имеет целый ряд преимуществ перед другими катализаторами [1,2]. Опыты проводили в следующем порядке орто-б/иор-бутилфенол смешивали в стальном реакторе с четыреххлористым углеродом в весовом соотношении 1 3, затем в реактор при перемешивании подавали 96—98%-ный фтористый водород в количестве 3 молей на 1 моль ортоизомера. Реакция изомеризации проходила при комнатной температуре и атмосферном [c.51]

Фтористый водород имеет также ряд других преимуществ, которые делают его применение весьма желательным как в лабораторных, так и в промышленных процессах. В соответствующих условиях побочные реакции могут быть сведены к минимуму, благодаря чему достигаются высокие выходы чистых продуктов реакции. Применение фтористого водорода позволяет использовать в препаративных целях те реакции, которые не идут под действием обычных катализаторов или являются экономически невыгодными. [c.32]

Преимущества НГ как катализатора объясняются не только его химическими, но и физическими свойствами. Низкая температура кипения способствует легкому отделению его от продуктов реакции низкая температура замерзания позволяет осуществлять реакцию при отрицательной температуре. Органические вещества, содержащие кислород, азот и серу, хорошо растворяются во фтористом водороде, который в свою очередь легко растворяется в этих веществах. Таким образом, катализатор может действовать в жидкой фазе. Фтористый водород не осмоляет и не разлагает углеводородов. Например, толуол, нагреваемый до 200° с НГ в течение недели, не подвергается никаким изменениям. [c.29]

Каталитическое алкилирование протекает в присутствии катализаторов. Наиболее распространенными катализаторами алкилирования являются серная и фосфорная кислоты, хлористый алюминий, фтористый бор, фтористый водород и др. Каталитическое алкилирование имеет много преимуществ перед термическим. Главное преимущество заключается в том, что в присутствии катализатора реакция алкилирования идет в строго определенном направлении. Выход алкилата достигает высокого процента с небольшим содержанием посторонних компонентов, что придает целевому продукту большую ценность. [c.88]

Фтористый водород в качестве катализатора алкилирования обладает определенными преимуществами, важнейшими из которых являются его стабильность, позволяющая простой перегонкой катализаторного слоя регенерировать активный фтористый водород, и высокая избирательность при изменяющихся в широких пределах температурах, что позволяет использовать фтористый водород для получения целой гаммы продуктов приемлемого качества с применением лишь водяного охлаждения и устраняет необходимость в специальном цикле охлаждения, требуемом при серпокислотном алкилировании. Потребность в добавках катализатора ограничивается восполнением механических и весьма незначительных технологических потерь. Суммарно эти потери составляют менее 0,7 кг па 1 л алкилата против 57—228 кг серной кислоты при сернокислотном процессе. К другим преимуществам фтористоводородного процесса относится высокая растворимость изобутана легкость выделения фтористого водорода из углеводородных продуктов перегонкой уменьшение затрат па транспорт, перекачку и ликвидацию побочных продуктов уменьшение расхода мощности на перемешивание быстрое отстаивание кислоты из углеводородного слоя. [c.177]

Фтористый водород имеет практически важные преимущества перед другими кислотными катализаторами (легкость регенерации, относительно малый расход, не превышающий 0,5—1,0%) и может быть рекомендован как промышленный катализатор для переработки пиролизных смол. [c.154]

Кроме серной кислоты, в качестве катализатора для алкилирования изопарафинов олефинами (как уже отмечалось) применяется и фтористоводородная кислота (HF). Для безводного жидкого фтористого водорода характерно то, что в его присутствии изопарафины алкилируются не только бутиленами и амиленами, но и пропиленом. В присутствии HF реакция алкилирования, в отличие от реакций с серной кислотой, не сопровождается побочными реакциями даже при некотором повышении температуры. Несмотря на это преимущество, большая летучесть фтористоводородной кислоты и высокая токсичность затрудняют широкое ее применение в качестве катализатора алкилирования. [c.350]

Фтористоводородная кислота позволяет вести процесс алкилирования при более высоких температурах в реакторе-контакторе. Важным преимуществом этого катализатора является его стабильность, позволяющая простой перегонкой регенерировать его, а также высокая избирательность в широком интервале температур, что позволяет получать продукты удовлетворительного качества с применением лишь водяного охлаждения и устраняет необходимость в специальном цикле охлаждения. Однако фтористый водород ядовит, и это делает работу с ним опасной. [c.351]

Для простых лабораторных опытов низкая температура кипения является недостатком, так как требует закрытых сосудов для проведения реакций, идущих даже при комнатной температуре. Кроме того, такие опыты всегда приходится проводить в вытяжном шкафу. Однако при промышленном использовании это свойство фтористого водорода является значительным его преимуществом, так как такой катализатор легко может быть отделен от продуктов испарением. [c.224]

ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ФТОРИСТОГО ВОДОРОДА КАК КАТАЛИЗАТОРА [c.247]

Преимущества фтористого водорода для применения его в большом масштабе отмечались еще до того, как он был использован в промышленности I51]. Благодаря низкой температуре кипения обычные трубопроводы могут обеспечить передачу фтористого водорода в виде жидкости или газа низкая вязкость фтористого водорода позволяет пользоваться трубопроводами, вентилями и вспомогательными приспособлениями малых размеров. Вследствие малого молекулярного веса фтористого водорода (1 кг HF содержит 50 г-молей) небольшое количество его по весу обладает относительно большим запасом химической энергии. Это опять-таки позволяет работать в сосудах небольшой емкости. Низкая вязкость фтористого водорода в сочетании с низким поверхностным натяжением приводят к тому, что его смеси с углеводородами легко расслаиваются, в связи с чем время отстаивания может быть сокращено, а отстойники могут быть сделаны меньших размеров. Все эти преимущества имеют значение как в отношении проектирования и постройки аппаратуры, так и с точки зрения ее эксплуатации. Сочетание технических преимуществ фтористого водорода с указанными выше его химическими преимуществами как катализатора свидетельствует о больших потенциальных возможностях его использования в промышленности. [c.248]

Из вышесказанного следует, что фтористый водород можно применять в большом числе реакций, проводимых в самых различных условиях. Во всех случаях, когда он может быть использован, его следует предпочесть другим катализаторам, что обусловлено значительными преимуществами. Каталитическая активность фтористого водорода была обнаружена сравнительно недавно (в 1938 г.). Однако за короткий промежуток времени он получил широкое применение для большого числа реакций, используемых как в промышленности, так и в научно-исследовательских лабораториях. Несмотря на то, что за время войны промышленные процессы по переработке нефти с применением фтористого водорода получили широкое развитие, научные исследования проводились в это время не столь интенсивно. Исследования по каталитическим свойствам фтористого водорода проводились до войны [2] война прервала их так же, как и многие другие исследования. Развитие промышленных процессов происходило на основе уже опубликованных данных, из которых были очевидны преимущества фтористого водорода как катализатора. Применяя вместо серной кислоты фтористый водород, удалось сэкономить огромное количество стали при строительстве новых предприятий по производству авиационного алкилата. [c.248]

Фтористый водород имеет ряд преимуществ по сравнению с серной кислотой благодаря таким свойствам, как низкие температуры плавления и кипения (—83° и 4-19,4° соответственно) и стойкость к реакциям окисления или восстановления. Его можно использовать как при температуре —30°, так и при температуре выше комнатной. В промышленных П2юцес-сах при его использовании не требуется охлаждения, тогда как при применении серной кислоты необходимо применять охлаждение. Почти весь фтор, содержащийся в отработанном катализаторе, регенерируется в виде фтористого водорода, поэтому расход катализатора в промышленном процессе очень низкий. [c.311]

В США было сооружено 60 установок алкилирования (главн). образом во время втором мировой войны), причем в 1946 г. на 32 из них в качестве катализатора использовали серную кислоту, на 27 — безводный фтористый водород и на одной — безводный хлористый алюминий [71]. По сравнению с ] аталитической полимеризацией процесс алкилирования имеет много значительных преимуществ. Во-первых, при совместной перергботке олефинов и изопарафинов высокооктановые углеводороды получают с гораздо большим выходом сам алкилат полностью насыщен и не содержит веществ, склонных к смолообразованию. Во-вторых, приемистость по тетраэтилсвинцу алкилата значительно больпие, чем полимеризата [72]. [c.319]

Приведенные данные свидетельствуют о преимуществах фтористоводородного алкилирования, которое протекает легко и быстро при комнатной температуре. Тем не менее легкодоступный катализатор хлористый алюминий можно использовать для получения изопропилфенолов в лабораторных условиях. При этом моноизопропилфенол можно получать в реакции алкилирования с более высоким выходом, чем в присутствии фтористого водорода. [c.96]

Около 10 лет назад фтористый водород стал доступным техническим продуктом и с тех пор приобретает все возрастающее значение в органическом синтезе. Фтористый одород, так же как и другие галоидоводороды, способен присоединяты я к оли )инам, образуя фториды. Однако значительно более важное применение фтористого водорода основано на его мощном дегидратирующем действии, которое позволяет заменять им серную кислоту во многих реакциях конденсации. Как известно, основным недостатком серной кислоты является то, что одновременно с конденсирующим она оказывает сульфирующее и окисляющее действие, особенно на вещества ароматического ряда. Фтористый водород свободен от этих недостатков, он почти никогда не вызывает осмоления и лишь в редких случаях производит фторирование ароматических соединений. Далее, фтористый водород с успехом заменяет такие катализаторы, как ВРз, А1С1з и другие галогениды металлов, при этом преимущество фтористого водорода заключается в том, что он редко производит конденсацию ароматических ядер и никогда не вызывает миграцию алкильных групп. Жидкий фтористый водород является прекрасным растворителем для большого числа органических соединений, что позволяет проводить такие реакции, как нитрование, сульфирование, фторирование и диазотирование в гомогенной среде. [c.32]

Хлористый алюминий как катализатор при получении неф теполимерных смол имеет следующие преимущества по сравнению с фтористым водородом [c.79]

ЖИДКОСТЬ с низкой точкой кипения, подачу его в виде жидкости или газа можно осуществлять по обычному трубопроводу. Фтористый водород представляет жидкость с малой вязкостью, а поэтому допустимо пользоваться трубопроводами, вентилями и вспомогателыными устройствами малого диаметра. 1 кг фтористого водорода содержит свыше 48 молей, вследствие чего каждый его килограмм или весовая единица производят большое химическое действие, что в свою очередь создает условия для примене-иия аппаратуры и контейнеров меньших размеров. Малая вязкость в сочетании с низким поверхностным натяжением обеспечивают очень большую скорость его отстаивания с углеводородами, благодаря чему сокращается время отстаивания или требуются меньшие отстойники. Указанные свойства фтористого водорода представляют его технологические и эксплуатационные преимущества. Связывая все это с химическими преимуществами, можно считать, что фтористый водород потенциально более других катализаторов подходит для крупнозаводского производства в отношении катализируемых им реакций. [c.279]

Из изложенного выше видно, что фтористый водород как катализатор органических химических реакций находит множество очеиъ разносторонних применении. Он может быть использован для большого количества различных реакций в широком интервале условий и с реагентами самых разнообразных типов. Там, где его можно употреблять, он имеет преимущества перед другими катализаторами. Об активном развитии химии свидетельствует то обстоятельство, что хотя открытие каталитической способности фтористого водорода было произведено немногим более десяти лет назад (1938 г.), в настоящее время он уже применяется для многих и совершенно различных реакций как в промышленности, так и в научно-исследовательских работах. Хотя разработка заводских процессов с применением фтористого водорода в нефтяной промышленности во время войны быстро продвинулась вперед, в области открытий и иоследовательских работ в тот период активности не наблюдалось. Последние производились до войны [85], и война практически приостановила мно гие из исследований. Разработка этих процессов производилась на основании описанных к тому времени преимуществ фтористого водорода, а также на основании того, что его применение вместо серной кислоты сулило большую экономию стали при сооружении новых установок для алкилирования с целью получения авиационных алкилатов. [c.279]

Для использования фтористого водорода как катализатора органических реакций важны пе только его химические, но и физические свойства. Являясь легко подвижной жидгеостью с низкой температурой кипения и низкой температурой замерзания, фтористый водород как катализатор имеет преимущество перед другими каталитическими агентами при проведении одних и тех же реакций. [c.224]

Низкая температура замерзания гарантирует, что катализатор не затвердеет даже при проведении реакции при низкой температуре. Низкая вязкость и низкое поверхностное натяжение фтористого водорода способствуют хорошему перемешиванию при проведении гетерогенных реакций и ускоряют процесс в больших установках. Низкая вязкость дает также возможность использовать трубопроводы и насосы малых габаритов. Однако низкое поверхностное натяжение 1[ вязкость делают опасность протекания оборудования более серьезной, в связи с чем все уплотнения и краны должны быть сделаны очень тщательно все соединения рекомендуется сваривать. При использовании фтористого водорода в качестве катализатора очень важным фактором является растворимость. Прекрасная растворимость кислород-, азот- и серусодержащих соединений и значительная растворимость углеводородов во фтористом водороде, так же как растворимость фтористого водорода в этих веществах, дйют возможность катализатору действовать в жидкой фазе. Это преимущество обеспечивает значительную скорость реакции и высокую ее специфичность. [c.224]

Обратимся теперь к рассмотрению способов получения дейтерированных соединеш1Й, которые возникли в результате изучения в лаборатории изотопных реакций физико-химического Института нм. Л. Я. Карпова реакций водородного обмена с сжиженными газами — жидким дейтероаммиаком, жидким бромистым и фтористым дейтерием, (см. стр. 131—152,217—236 [6—8, 10, 49, 50]). При помощи этих растворителей удается обменять на дейтерий водород в СН-связях многочисленных органических веществ, особенно если воспользоваться катализатором (соответственно амид калия, бромистый алюминий, фтористый бор). Преимуществом этих растворителей является их высокая летучесть, вследствие чего их легко удалять после проведения обменной реакции. [c.381]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология