Каталитические радиационные процессы

В книге рассмотрены наиболее актуальные вопросы и важнейшие достижения в области химии и переработки нефти. Содержание ее разбито на пять разделов 1) экономика и направления дальнейшего развития (новые статистические методы анализа технологических процессов) 2) процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности (парофазные адсорбционные процессы в переработке газов синтетические цеолиты — молекулярные сита) 3) процессы нефтепереработки (химические процессы очистки нефтепродуктов радиационные процессы в нефтепереработке катализаторы в нефтеперерабатывающей промышленности) 4) нефтехимическая промышленность (эластомеры нитрилы и амины низшие ароматические углеводороды из нефти производство непредельного нефтехимического сырья каталитическим дегидрированием алканов) 5) механическое оборудование (турбулентные диффузионные пламена). [c.4]

Стабилизаторы замедляют определенный вид старения термостабилизаторы — вещества, повышающие стойкость объекта старения к термическому старению акцепторы свободных радикалов —стабилизаторы, образующие с упомянутыми стабильные продукты, комплексы или малоактивные радикалы акцепторы продуктов —стабилизаторы, дезактивирующие каталитически активные продукты старения светостабилизаторы—вещества, повышающие светостойкость объектов старения антиоксиданты — стабилизаторы, повышающие стойкость полимера к окислительному старению антиозонанты — стабилизаторы, повышающие стойкость к озонному старению антипирены— вещества, понижающие горючесть объекта старения антирады —то же, в отношении радиационного старения противоутомители — стабилизаторы процесса старения при механическом воздействии. [c.49]

В данном обзоре предпринимается попытка рассмотреть новейшие. данные но радиационным процессам в области как цепных, так и неценных гомогенных реакций. Кроме того, здесь рассматриваются имеющиеся данные по каталитическим радиационным процессам, удобные методы измерения количества поглощаемой энергии, а также некоторые показатели для расчетного определения возможной наведенной радиоактивности нефтяного сырья. [c.122]

Может ли облучение неносредственно в реакционном объеме исполь- зоваться как сокатализатор при каталитических радиационных процессах, благодаря чему реакцию можно было бы проводить в присутствии обычных катализаторов, по при необычно мягких условиях [c.122]

В настоящее время накоплен большой экспериментальный материал, показывающий возможность применения полисопряжен-ных полимеров в качестве ингибиторов в процессах термической, термоокислительной, фото- и радиационной деструкции мономеров и полимеров. Известны каталитические и фотосенсибилизирующие свойства таких полимеров [277], их применение в качестве органических полупроводников [278], электронообменников [279] и др, Полисопряженные системы играют большую роль в формировании и эволюции белков и нуклеиновых кислот, а также являются основой структуры коферментов, витаминов, гормонов [280. [c.284]

КАТАЛИТИЧЕСКИЕ РАДИАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ [c.159]

Однако, вероятно, самым важным из уникальных свойств радиационных процессов является действие радиации на твердые вещества. Это свойств представляет большой интерес для технологии нефтепереработки в связи с возможностью использования радиации для изменения структуры и характеристик твердых катализаторов. Каталитические свойства твердых теп в некоторой стенени зависят от их электронных и физических свойств. Кристаллическая структура, дислокации, вакантные места или дефекты в структурной решетке и между слоями решетки играют весьма важную роль в химии твердого состояния [26]. Кроме того, по мнению многих исследователей, подвижность электронов в решетке или электронные свойства катализаторов дают важный ключ к пониманию характеристик катализаторов [И]. Поскольку на эти физические и электронные изменения в твердых телах требуется значительно меньшая затрата энергии чем 10 эв, радиоактивные излучения обладают достаточной энергией для того, чтобы вызывать их. Следовательно, они могут влиять на каталитические свойства твердых веществ. [c.120]

Известны различные классификации процессов хлорирования углеводородов более часто хлорирование идентифицируют по способу инициирования — термическое, каталитическое, радиационное. Однако, судя по последним исследованиям, механизмы термического и каталитического процессов довольно сходны, в термическом процессе в объеме роль катализатора отводится стенке. Ввиду этого целесообразно рассмотреть процессы хлорирования — важнейшие методы переработки углеводородов и других органических соединений — в зависимости от способа их проведения в объеме газовой фазы, на катализаторе и в жидкой фазе. [c.28]

Как и в случае гомогенных радиационных процессов, в гетерогенных системах могут получаться совершенно неожиданные результаты, специфические для инициируемых радиацией реакций. С другой стороны, суммарный эффект может определяться и простым ускорением обычного каталитического-процесса, направление которого не отличается от наблюдаемого в отсутствие облучения. Однако даже в таком случае это влияние может иметь весьма существенное значение, так как проведение каталитических реакций при более низких температурах во многих случаях дает значительно большие-преимущества, чем для гомогенных реакций. В этом случае может увеличиваться срок службы катализатора в результате эффективного проведения процесса в более мягких условиях. Поэтому область радиационных технологических процессов, в основе которых лежат каталитические реакции, может оказаться чрезвычайно перспективной. [c.121]

Как указывалось выше, радиационные процессы с использованием каталитических реакций имеют весьма важное потенциальное значение не только из-за возможности модифицирования твердых катализаторов действием излучения, но и потому, что облучение позволяет снизить жесткость условий, требуемых обычно для проведения каталитического процесса. В очень многих случаях значение каталитической реакции может резко возрасти, если ее удастся проводить при более низкой температуре. [c.159]

Экспериментально доказано, что к этому виду катализа относятся газофазные и жидкофазные каталитические реакции, газофазные и жидкофазные некаталитические реакции, жидкофазные фото- и радиационные процессы. [c.45]

Подобно циклогексену и циклогексану [С 134], толуол можно бронировать радиационно-химическим методом с помощью Ы-бромсукцинимида. Природа продуктов и соотношение выходов остаются теми же, что и при каталитическом инициировании процесса, при условии соблюдения аналогичного режима ведения процесса (температуры, природы растворителя и т. д.). [c.167]

Особую актуальность имеют работы в области радиационного катализа, т.к. большинство реакций, использованных в промышленности, основано на каталитических процессах. В настоящее время в Советском Союзе более 75% всей продукции химической, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности и промышленности минеральных удобрений производится с применением катализаторов. Более 90% новых химических процессов - каталитические 35]. Производительность каталитических процессов и качество выпускаемой продукции зависят, прежде всего, от свойств катализаторов. [c.195]

Различают следующие виды радиационных каталитических процессов с применением предварительно облученных катализаторов, с облучением в ходе процесса и с использованием радиоактивных катализаторов [18]. [c.195]

В производстве химической продукции на базе нефтяного сырья, природных и попутных газов используются самые разнообразные процессы — термические, фотосинтез, протекающие под высокими давлениями (до 700 ат), каталитические и др. В последние годы начинают применять ультразвук, радиационные методы излучения, сверхвысокие давления (до 1500 ат) и др. [c.7]

В области радиационных технологических процессов, проводимых в присутствии катализаторов, существуют в общем два основных направления во-нервых, можно подвергнуть катализаторы действию радиации перед их применением во-вторых, можно облучать непосредственно реакционный объем во время протекания каталитической реакции. Во втором случае не только происходят изменения (возникают дефекты) в структуре катализатора,, но и сырье само поглощает излучение, что приводит к образованию высокоактивных форм, рассмотренных выше. Совершенно очевидно, что близость твердой поверхности гетерогенного катализатора оказывает сильное влияние на дальнейшую судьбу активных форм независимо от того, будут ли это радикалы, ионы или возбужденные молекулы. Фактически положение оказывается еще более сложным, так как облучение может изменять химический состав как реагирующих веществ, так и катализатора. [c.120]

Книга представляет собой второе, значительно дополненное г переработанное издание монографии, суммирующей результаты исследований в области механизма и кинетики радиационно-хи- мических реакций. В настоящем издании более подробно изложен материал, посвященный образованию радикалов, радиационно-каталитическим и другим процессам вновь написаны главы, в которых рассматриваются вопросы радиолиза водных растворов и радиационно-химических превращений в твердой фазе. [c.304]

Проведенные работы позволяют сделать общий вывод, что катализируемые кислотами реакции изомеризации представляют собой эффективные цепные процессы. В условиях, при которых направление реакции определяется присутствующим катализатором, облучение может увеличивать скорость этой реакции, что равноценно повышению активности катализатора. Так, низкотемпературное облучение жидкого гексана дает результаты, типичные для неценных процессов радиационной химии алканов, рассмотренных в предыдущих разделах. Добавление к н-гексану хлористого алюминия вызывает цепную изомеризацию. Однако сочетание облучения с кислотным катализатором приводит к реакции еще более быстрой, чем обе рассмотренные, и типичной для каталитических реакций. Таким образом, радиационная изомеризация может служить примером каталитического процесса, скорость которого можно резко увеличить радиоактивным облучением. [c.165]

Фотосинтез - единственный из всех типов химических реакций (термических, каталитических, ферментативных, радиационных и фотохимических), позволяющий при мягких термобарических параметрах биосферы осуществить невероятную, с точки зрения термодинамики химическую реакцию, протекающую с увеличением свободной энергии. Он обеспечивает прямо или косвенно доступной химической энергией все земные организмы и, как будет показано ниже, является источником образования горючих ископаемых. Обратный фотосинтезу процесс представляет собой знакомую всем нам химическую реакцию горения твердых, жидких и газообразных горючих ископаемых с выделением большого количества энергии. Следовательно, растительный и животный мир, а также органические горючие ископаемые Земли есть не что иное, как аккумулированная энергия Солнца На современном этапе эволюции Земли ежегодно в результате фотосинтеза образуется 150 млрд т органи- [c.50]

Радиационной химии принадлежит большое будущее. Она дает мощные средства воздействия на вещества и химические реакции, причем аппаратурное оформление некоторых радиационнохимических процессов может быть сравнительно несложным. Исследования влияния излучений высокой энергии на химические процессы ведутся во многих направлениях, в частности, в области каталитической химии. [c.195]

Прежде чем закончить эту статью, хотелось бы снова отметить наиболее важные положения. Обычно принимается, что представления о радиационном катализе способствуют выяснению каталитических процессов. Экспериментальная работа в области активации катализатора, по-видимому, позволит легко получить надежные сведения о каталитических центрах, в отношении которых до настоящего времени выдвигались лишь мало обоснованные гипотезы. [c.244]

Основные научные работы относятся к химии нефти и технологии ее переработки. Исследовал каталитические превращения углеводородов нефти и нефтяных фракций, термические и радиационно-химические превращения углеводородов. Разработал оригинальный технологический процесс высокотемпературного контактного крекинга, названного им высокоскоростным крекингом. [129] [c.281]

При воздействии излучения на каталитическую систему действие на катализатор сопровождается протеканием многообразных радиационно-химических процессов в реакционной смеси. Продукты радиолитических превращений, даже в весьма малых концентрациях, могут в свою очередь оказывать разнообразные действия, например, отравляя поверхность катализатора или реагируя с промоторами. [c.309]

В разделе 1 уже отмечалось, что процесс крекинга требует большой затраты тепла даже для реакции разрьша цепи требуется приблизительно 18 ккал1моль расщепляемого углеводорода. Поскольку продолжительность пребывания углеводородов в зоне крекинга обычно мала (особенно при высокотемпературном процессе), возникает задача быстрой передачи тепла при высокой температуре от одного газа (топочные газы ) к другому (пары углеводородов). С такой проблемой часто сталкиваются при проектировании аппаратуры, применяющейся в промышленности химической переработки нефти. Большинство крекинг-печей состоит из секций узких трубок, через которые с большой скоростью проходят пары углеводородов эти трубки нагреваются за счет радиационного излучения топочных газов. Крекинг под давлением имеет два эксплуатационных преимущества сравнительно меньшие размеры крекинг-установки для данной производительности и лучшая теплопередача. Выход газа при применении высоких давлений сравнительно меньше. Второй задачей является выбор материала для изготовления реактора коекинг-печи. Этот материал должен обладать необходимой механической прочностью в условиях проведения крекинга он не должен влиять каталитически на процесс, в особенности не должен ускорять образование нефтяного кокса. При высокой температуре железо и никель вызывают отложение кокса на стенках реактора. В наиболее жестких условиях обычно применяют хромоникелевые стали (25% хрома и 18% никеля) в случае более умеренных режимов используют ряд легированных сталей, например аустенитные и молибденовые. С двумя новыми методами разрешения проблем, связанных с теплопередачей и выбором конструктивных материалов, читатель ознакомится позже, при описании дегидрирования этана. В этом случае для достижения высокой степени превращения процесс проводят при температуре около 900° (см. стр. 119). [c.113]

Область радиациоппых каталитических процессов настолько сложна, что до накопления точных данных возможны общие выводы лишь качественного характера. Практически отсутствуют какие-либо публикации по радиационным процессам, осуществляемым с применением катализаторов и облучением непосредственно в реакционном объеме, и имеются лишь отрывочные ведения о влиянии предварительного облучения на наиболее интересные с точки зрения нефтепереработки катализаторы. [c.122]

Эти реакции также обнаруживают общую для всех рассмотренных выше реакций особенность — чрезвычайно малая эффективность на единицу израсходованной энергии. С другой стороны, при бопее значительных степенях превращения наблюдаются весьма сложные и загадочные явления. Эти явления в свою очередь в некоторой степени определяются внешними параметрами, папример присутствием каталитических поверхностей. Независимо от того, рассматривать пи энергию радиоактивных излучений как современную роскошь или как недорогое оружие химической технологии будущего, дальнейшие пути развития, если говорить о нецепных радиационных процессах, сравнительно ясны. Поскольку перспективы в этой области требуют высокопзбиратепьного получения целевых продуктов, для возможности управления подобными реакциями настоятельно необходимо глубже понять пх механизм и роль различных возможных промежуточных соединений. [c.158]

Ответ на второй вопрос зависит от целей работы, поаюльку, например, для препаративных работ (когда выход проду1сга около 90% считается весьма удовлетворительным результатом) высокий уровень чистоты обычно не требуется воасе. При количественных же исследованиях (в частности, при кинетических экспериментах, особенно отноанцмхся к некоторым каталитическим, электрохимическим и радиационным процессам) концентрация примесей должна всегда поддерживаться ниже миллимолярного уровня. [c.151]

Активирование катализатора у-лучами также повышается при радиационно-каталитическом осуществлении процесса алкилирования бензола пропиленом в присутствии алюмосиликатного катализатора при температуре 20—70° С. Так, если при алкилировании в полупроточной системе при подаче на 15 см бензола 0,12 см /(см -ч) пропилена выход изопропилбензола при 45° С составляет около 6 мас.% в расчете на алкилат, то при радиационно-каталитическом осуществлении процесса в тех же условиях выход составляет уже около 22—23 мас.%. [c.172]

Второе издание этой книги отличается от первого в основном новыми данными об элементарных процессах в конденсированных фазах. Заново написаны две главы (VIII и IX), посвященные процессам в жидкой и твердой фазах, а также радиационно-каталитическим гетерогенным процессам. [c.7]

Фотосинтез — единственный из всех типов химических реакций (терм ических, каталитических, ферментативных, радиационных и фо— тохимических), позволяющий при мягких термобарических параметрах б o фepы осуществить невероятную, с точки зрения термодинамики химическую реакцию, протекающую с увеличением свободной энергии. Он обеспечивает прямо или косвенно доступной химической энергией все земные организмы и, как будет показано ниже, является источником образования горючих ископаемых. Обратный фотосинтезу процесс представляет собой знакомую всем нам химическую реак1,,ию горения твердых, жидких и газообразных горючих ископаемых с выделением большого количества энергии. Следовательно, растительный и животный мир, а также органические горючие ископаемые Земли есть не что иное как аккумулированная энергия Солнца На современном этапе эволюции Земли ежегодно в результате фотосинтеза образуется 150 млрд. т органического вещества, усваивается 300 млрд. т СО и выделяется около 200 млрд. т свободног о кислорода. Благодаря только фотосинтезу в первичной атмосфере Земли появился кислород, возник озоновый экран, создались условия для биологической деятельности. При гибели организма происходит обратный процесс [c.43]

В отличие от обычных (нерадиационных) каталитических процессов донорно-акцепторного типа наибольший радиационно-каталитический эффект должен быть при использовании диэлектриков и плохих полупроводников (силикагель, А1гОз, MgO, ZnO и т.п.). При воздействии нейтронов и тяжелых заряженных частиц эффект может быть больше, чем при обработке V-лучами или быстрыми электронами. С ростом температуры облучения и реакции влияние облучения на каталитическую активность уменьшается. Большое значение имеют доза облучения и энергия излучения. [c.195]

При протекании экзотермического каталитического процесса перенос тепла от зерен катализатора в поток газов в общем случае включает в себя, во-первых, распространение тепла внутри зерна, во-вторых, конвективную и радиационную теплоотдачу от наружной поверхнрсти зерен потоку газов. При эндотермическом процессе направление теплового потока обратное — от газа к зернам катализатора. Так как объемная теплоемкость зерен катализатора на два-три порядка выше теплоемкости газа, то поглощение тепла зернами во столько же раз больше теплового потока с продуктами реакции в основно газ. Распространение тепла в зернах малой величины [1] можно оценивать с помощью уравнения [c.43]

Блестящий, золотистого и ета, мягкий металл бурно взаимодействует с кислородом и со взрывом с зодой, Исппльзуется как промотор а каталитических процессах, н производстве специгуьных стекол и приборов для радиационного контроля. [c.216]

Подытоживая сравнительно скудные данные по радиационным каталитическим процессам, следует отметить наличие убедительных доказательств того, что такой низкотемпературный процесс, как изомеризация, представляет собой высокоэффективную ценную реакцию, нромотируемую радиоактивными излучениями. После инициирования реакции направление ее определяется присутствующим катализатором. Таким образом, открывается возможность снизить жесткость условий, требуемых для инициирования каталитической реакции, без добавления химических промоторов, которые могут оказывать нежелательные влияния, так как создают опасность загрязнения продукта. Пожалуй, не менее важно и то, что в руках исследователей появился новый инструмент, позволяющий глубже понять природу каталитических реакций, имеющих исключительно важное значение для нефтеперерабатывающей промышленности. [c.165]

Из рассмотренных способов прямого окисления ароматических углеводородов наиболее высокие выходы фенолов, по-видимому, обеспечивают каталитическое и радиационно-каталитическое окисление в водных растворах. При дальнейшей доработке этих процессов они могут быть перспективными для промышленного внедрения. Имеющиеся экспериментальные данные уже в настоящее время в общих чертах позволяют представить технологию промесса получения фенола. Во избежание образования значитель ного количества побочных продуктов за счет дальнейших превращений фенола, а также ингибирования ими окисления процесс целесообразно проводить при небольшой глубине превращения бензола. Фенол из водного раствора может быть легко экстрагирован бензолом, причем одновременно с удалением фенола будет проходить насыщение воды бензолом. В дальнейшем при ректификации можно выделять фенол в виде товарного продукта. Некоторые авторы [210] считают, что уже в настоящее время можнс приступить к организации промышленного производства фенолг прямым окислением бензола. [c.289]

За редким исключением, например цис-транс-то-меризации или медленной миграции двойной связи в олефинах в результате термического, фото- или радиационного воздействия, большинство реакций изомеризации углеводородов протекают лишь в присутствии катализаторов. Каталитическую активность в отношении изомеризации могут проявлять соединения большей половины элементов таблицы Менделеева. Хотя некоторые реакции изомеризации могут протекать в присутствии металлов и шелочей, в большинстве известных промышленно значимых процессов изомеризации углеводородов применяются катализаторы, обладающие явно выраженными кислотными свойствами. Кислотно-основной катализ реакций углеводородов отражает основные или кислотные свойства молекул этих углеводородов. Олефины и ароматические углеводороды являются слабыми основаниями, обладающими некоторым сродством к протону. В олефинах в ряду — этилен, пропилен, изобутилен — основность повышается с увеличением степени замещения образующихся ионов карбония. В ряду ароматических углеводородов — бензол, толуол, о-ксилол — растворимость в НС1 или НВг, а также их растворимость в смеси HF и ВРз, возрастает, что указывает на увеличение основности, возрастающей с увеличением степени замещения метильной группой. [c.860]

Каталитический акт проходит при взаимодействии возбужденных молекул углеводорода и каталитического центра. В зависимости от интенсивности предварительного возбуждения могут происходить следующие электронные переходы ст->а, я->л и п- л. При таких переходах образуются частицы с различными зарядами. УФ-излучение, вероятно, кратковременно активирует молекулы реагирующих веществ, у-излу-чение может активировать как молекулы реагирующих веществ, так и реакционные центры катализатора. Последнее предположение подтверждается тем, что в облученных -лучами жидких углеводородах количество возбужденных молекул незначительно, а возбужденные состояния в алюмосиликатных катализаторах существуют продолжительное время, и активность их в радиационно-каталитических процессах возрастает с увеличением продолжительности облучения. Механизм алкилирования может включать следующие стадии предварительно возбужденная молекула (или молекула, находящаяся в основном состоянии) бензола или олефина попадает в поле действия полиэдра, два диполя (наведенный в молекуле реагирующего вещества и по связи А1 — О полиэдра) при взаимодействии образуют промежуточное соединение, которое, возможно, удерживается в определенном положении электростатическими и вандерваальсовскими силами. На связях молекул реакционноактивного вещества с каталитическими центрами или на связях только молекул реагирующего вещества может флуктуировать энергия в форме колебательной или какой-либо другой. Роль поставщика этой избыточной энергии по сравнению со средней может выполнять твердое тело — масса катализатора, стенки сосуда и т. п. Избыточная энергия может возбуждать электроны реагирующих молекул, находящихся в адсорбированном слое, или возбуждать молекулы, находящиеся в основном состоянии. Можно представить, что электрон с верхней заполненной л -орбитали бензола (или олефина) переходит на я -орбиталь (разрыхляющую) бензола с последующим переходом на вакантную 5с -орбиталь [ЛЮ4] -тетраэдра. На этой стадии может образоваться катион-радикал и [АЮ4] -тетраэдр [c.70]

Поиск эффективных способов моди рицирования контактов для различных каталитических процессов остается актуальной проблемой в области гетерогенного катализа. Важную роль з решении этой задачи играет новое развивающееся направление - радиационный катализ,открывающий широкую возможность изменения активности и селективности катализаторов. [c.164]

Механизм распада пероксида водорода шяснен не до конца. Гомогенное, термическое и фогохишческое разложение перокскда в парах происходят по радикальному механизму. Термический, фотохимический, радиационный и каталитический процесс распада протекает по радикальн( цепному механизму. В цепном процессе участвуют радикалы Ш и НО2. [c.43]

Аналогичные опыты были проведены с жидкими парафинами, полученными при карбамидной депарафинизации дизельного топлива. Соотношения между продуктами окисления в опытах с радиационным инициированием процесса близки к тем, которые характерны для некатализированного процесса окисления (высокие эфирные и гидроксильные числа) [160]. Вопрос о воздействии радиации на продукты окисления остается открытым. При окислении технических румынских парафинов была сделана попытка заменить катализатор облучением УФ-светом и действием ультразвука [162]. В диапазоне частот от 16 до 60 кгц наблюдалось ускорение каталитического (КМПО4) окисления парафина до жирных кислот [163]. [c.366]

По результатам [31] можно сформулировать два основных вывода. Прежде всего, введение Li в дейтериевое топливо в относительном количестве 10% способно увеличить реактивность плазмы. Это означает, что дополнительное выделение энергии благодаря присутствию Li превышает усиление радиационных потерь вследствие загрязнения водородной плазмы примесью с зарядом Zu = 3. При этом пороговая температура зажигания увеличивается слабо и составляет Тпор 50 кэВ, тогда как соответствующая температура для чистого DD топлива равна 40 кэВ [18]. Второй вывод касается основного механизма генерации энергии. Оказалось, он носит выраженный каталитический характер и обусловлен наработкой в плазме активных элементов Т, Не и Ве. Процесс их синтеза развивается столь бурно, что через 10-14 с после начала горения концентрация этих ядер превышает текущие [c.241]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология