Каталитическая циклизация алканов

Как выше указывалось, некоторые фирмы США, используя разработанные советскими учеными основы химической кинетики и катализа реакций ароматизации, в том числе каталитической дегидрогенизации цикланов и каталитической циклизации алканов и алкенов, реализовали целый ряд технологических процессов в крупном масштабе. Особенно бурное развитие промышленной ароматизации нефтяного сырья было вызвано войной 1940—1945 гг. в связи с необходимостью расширения производства высокооктановых компонентов и толуола как сырья для синтеза тротила. [c.290]

КАТАЛИТИЧЕСКАЯ ЦИКЛИЗАЦИЯ АЛКАНОВ [c.298]

Каталитическая циклизация алканов [c.73]

Главным источником бензола и алкилбензолов является каменноугольная смола. Кроме того, промышленные синтезы основаны на циклизации алканов и их каталитическом дегидрировании в бензол и алкилбензолы. Алкилбензолы разнообразной природы получаются алкилированием бензола галогенопроизводными алканов (см. реакция Фриделя—Крафтса, механизм электрофильного замещения) [c.390]

Циклизация и конденсация в ароматические углеводороды наблюдаются ири каталитическом крекинге алканов и алкенов. Образующиеся ароматические углеводороды содержат от 8 до 10 атомов углерода в молекуле. [c.133]

Из анализа данных таблицы 5 видно, что каталитическим превраш,ениям во всем диапазоне температур в первую очередь подвергаются предельные углеводороды, о чем свидетельствует их отсутствие в составе полученных пироконденсатов. Вследствие реакций расш,епления, изомеризации, дегидрирования и циклизации, присущих крекингу и пиролизу, из них получаются предельные углеводороды С1-С5, непредельные углеводороды - преимущественно С2-С4, нафтеновые и ароматические углеводороды. Нафтеновые углеводороды, по числу атомов углерода равные молекулам соответствующих алканов, более стабильны. Ароматические углеводороды распадаются только по месту боковых цепей в любом месте их углеродного скелета. Таким образом, вследствие применения цеолитсодержащего катализатора, обладающего высокой ароматизирующей способностью, в пироконденсате, полученном при пиролизе прямогонного бензина, преобладают нафтеновые и ароматические углеводороды, а содержание непредельных углеводородов невелико. В пироконденсате, полученном из вакуумного газойля, содержатся в основном ароматические углеводороды и небольшое количество непредельных углеводородов. [c.12]

Каталитической ароматизации можно подвергать как отдельные фракции бензина, так и весь бензин и лигроин. При этом процессе происходят не только реакции дегидрирования цикланов и циклизации алканов, но и реакции распада углеводородов, причем глубина распада зависит от условий процесса. Наряду с реакциями распада с образованием более низкокипящих углеводородов протекают и реакции уплотнения, которые приводят к образованию смолистых продуктов и кокса, отлагающихся на поверхности катализатора. Отложение продуктов уплотнения на катализаторе приводит к падению его активности, сокращению срока службы, а следовательно, к усложнению технологического оформления процесса. [c.293]

Во вторую часть, посвященную каталитической циклизации углеводородов и Ы-содержащих соединений, входят статьи Б. А. Казанского по исследованию механизмов реакций С - и Св-дегидроциклизации парафиновых углеводородов на металлических и металлоокисных катализаторах, а также Со-дегидроциклизации алканов на окисных катализаторах, ряд статей по циклизации непредельных углеводородов и, наконец, гетероциклизации алифатических иминов и аминов. Большинство этих исследований выполнено в последние годы научной деятельности Б. А. Казан- [c.3]

В современном промышленном способе каталитической ароматизации нефтяного сырья в основном используются реакции дегидрогенизации цикланов и циклизации (дегидроциклизации) алканов. В результате этих реакций образуется свободный водород. Последний сразу же вступает в реакции гидрогенизации непредельных углеводородов, образующихся при распаде некоторой части алканов. Таким образом,, одна из составляющих реакций этого процесса является поставщиком водорода, необходимого для другой реакции. В этом отличие рассматриваемого процесса от процесса деструктивной гидрогенизации. [c.233]

Конечные продукты, полученные нри каталитическом крекинге, образуются не только в результате реакций распада, но и в ходе вторичных реакций, которые, согласно многочисленным исследованиям по крекингу индивидуальных углеводородов и их технических смесей, несомненно, происходят. Ко вторичным относятся реакции изомеризации, гидрирования, полимеризации, конденсации, циклизации до ароматических соединений, дегидрогенизации, процесс перераспределения водорода с образованием кокса. Реакции изомеризации идут главным образом с алкенами как алифатическими, так и циклическими. Прямая изомеризация алканов при низком давлении протекает в очень малой степени. [c.133]

Очевидно, что при чисто термическом процессе значительно скорее произойдет распад парафиновых углеводородов, и дегидро-циклизация невозможна. Однако в условиях каталитического риформинга реакция становится возможной, так как процесс идет при температуре наиболее благоприятной для дегидрирования шестичленных нафтенов, образующихся при дегидроциклизации алканов, хотя бы и с малыми равновесными концентрациями. [c.218]

Избранные труды академика Б. А. Казанского издаются в двух книгах. Настоящая, первая, книга содержит оригинальные работы и обобщающие доклады академика Б. А. Казанского, посвященные исследованиям механизмов каталитических реакций, в частности механизмов циклизации алифатических углеводородов, в том числе их ароматизации, изучению гидрирования, изомеризации и полимеризации олефинов, дегидрирования алканов, превращений цикланов, содержащих 5—10 атомов углерода в кольце. [c.2]

Рассмотрены кривые зависимости выходов олефинов, ароматических углеводородов и их отношения от суммарного выхода продуктов дегидроциклизации н-алканов. Анализ указанных кривых для различных условий опыта приводит к выводу, что они являются типичными кинетическими кривыми консекутивной реакции и не могут быть объяснены приближением концентраций олефинов к равновесным. На основании этого сделан вывод, что каталитическая ароматизация н-алканов протекает через промежуточное образование олефинов. Из полученных результатов следует также, что механизм дегидроциклизации одинаков на окисных и металлических катализаторах, мало различающихся между собой по относительной способности к превращению парафинов в олефины и ароматические углеводороды. Полученные данные свидетельствуют о тождественности активных центров дегидрирования и циклизации. [c.354]

Дегидрирование высших алканов наб.людается при каталитической циклизации алканов иад окиснымп каталязаторами. Наряду с ароматическими углеводородами здесь всегда получаются и непредельные. Однако над хромовокислым цинком реакции дегидрирования алканов (фракция синтина 83—138° С) не сопровождаются циклизацией [c.298]

Из процессов деструктивиой переработки нефти для получения толуола служат ароматизация бензинов и лигроинов под давлением водорода (ДВД, DHD), гидроформинг, каталитическая циклизация алканов и каталитическая дегидрогенизация цикланов под давлением водорода иад платиновым катализатором (этот процесс сопровождается изомеризацией пятнчленных циклов в шестичленные). [c.405]

На катализаторах дуплетного типа процесс идет нри температурах выше 470° С (порядка 500°) с достаточной для практических елей глубиной превраш ения за пропуск. Так, при каталитической циклизации н-октана над окисью хрома при 460° С и скорости подачи 0,05 л/час л было получено 480 л1л газа, состоящего из 92,3%Нз остальное преимущественио алканы, вероятно, главным образом метан. Жидкий катализат имел плотность 0,823 и содержал 6% непредельных и 67% ароматических В отличие от катализаторов секстетного типа на дуплетных катализаторах всегда образуются алкены, являющиеся промежуточными соединениями, превращающимися в циклические Скорость ароматизации возрастает с увеличением числа атомов углерода в молекуле и с уменьшением насыщенности молекулы водородом, т. е. скорость ароматизации у цикленов больше, чем у цикланов у последних больше, чем у алкенов, и у них больше, чем у алканов. Для алканов разветвление цепи при сохранении возможности непосредственного образования шестичленного кольца благоприятствует ароматизации, так как увеличивается число возможных вариантов за.мыкания кольца. Так, например, в одинаковых условиях [c.299]

Рассмотренные выше реакции дегидрирования гексаметиленовых углеводородов, реакции превращения пентаметиленовых углеводородов и реакции циклизации алканов являются основой современных каталитических процессов производства толуола и ароматизированных бензинов. Процессы каталитической переработки бензинов с целью обогащения их ароматическим углеводородами и повыщения октанового числа получили общее название процесса ароматизации бензинов. Бензины некоторых нефтей после дегидрирования могут служить для получения не только ароматизированых бензинов, но и для производства ароматических углеводородов — бензола, толуола и ксилолов. Из этих трех ароматических углеводородов производство толуола представляет наибольший интерес. [c.293]

Рассмотренные выше реакции дегидрирования гексаметиленовых углеводородов, реакции превращения пентаметиленовых углеводородов и реакции циклизации алканов, разработанные нашими советскими учеными, являются основой современных каталитических процессов производства толуола и ароматизированных бензинов. Процессы каталитической переработки бензинов с целью обогащения их ароматическ ими углеводородами и повышения октанового числа получили общее название процесса ароматизации бензинов. Бензиновые фракции, получаемые из нефти, богатые гексаметйленовыми углеводородами, при дегидрировании над платиновыми катализаторами, высаженными на активированном угле, и над никель-алюминиевым катализатором Зелинского, легко могут быть превращены в ароматические бензины. [c.306]

Во все ббльших масштабах применяются так называемые способы риформинга, целью которых является превращение бензинов прямой гонки с пониженным октановым числом в высококачественные бензины. Способы термического риформинга были вытеснены способами каталитического риформинга. Так, в одном из этих способов — плат орликг — используют платиновый катализатор, иногда в виде пыли. Этот катализатор катализирует дегидрирование нафтенов до ароматических углеводородов, изомеризацию -алканов в изоалканы и, в меньшей степени, циклизацию алканов с последующим дегидрированием до ароматических углеводородов. [c.400]

Важная и наиболее крупная часть книги посвящена каталитической циклизации. Этот раздел объединяет около 30 оригинальных статей, большая часть которых опубликована в различных научных изданиях в 1970— 1974 гг. Материал условно разделен на четыре группы исследование механизма дегидроциклизации алканов на металлсодержащих и окисных катализаторах, циклизация непредельных углеводородов и, наконец, ге-тероциклизация алифатических N-содержащих соединений. [c.6]

Наряду с обширными исследованиями в области каталитической циклизации различных углеводородов Б. А. Казанский, совместно с Г. Я. Кондратьевой, Ю. С. Дольской и другими, подробно исследовал каталитические превращения непредельных аминов. В частности, впервые было показано, что в присутствии алюмокалиевого катализатора азадиены-1,3 конденсируются с акрилонитрилом по схеме 1,4-циклоприсоединения с образованием замещенных тетрагидропиридинов, которые далее дегидрируются в пиридиновые основания. Каталитической гетероароматизацией алифатических иминов, а также иминов циклических альдегидов или ке-тонов получены гетероциклические системы — пиридины, хинолины, изо-хинолины, пириндан. Б. А. Казанским с сотрудниками показано также, что в присутствии Pt/ диэтиламин частично превращается в пиррол и N-бутиламин, т. е. протекает дегидроциклизация, аналогичная С -дегид-роциклизации алканов. [c.8]

При каталитическом крекинге образуется меньшее количество газов (метана, этана) и больше жидких углеводородов (С5—Сю), чем при термическом крекинге. Полученный бензин содержит меньше непредельных, больше ароматических углеводородов, образующихся в результате циклизации и дегидрирования алканов, и больше изоалканов. Изоалканы получаются в результате изомеризации и гидрирования первично образующихся при крекинге алкенов (необходимый водород получается при образовании ароматических углеводородов из циклоалканов в присутствии катализатора). [c.57]

Все в больших масштабах используют процессы каталитического риформинга для повышения октанового числа бензинов прямой гонки, а также для производ-, ства ароматических углеводородов. В одном из процессов риформинга — платформинге — на платиновом катализаторе происходит дегидрирование циклоалканов до ароматических углеводородов, изомеризация н-алканов в изоалканы и в меньшей степени циклизация н-алканов с последующим дегидрированием до ароматических углеводородов. [c.58]

Как отмечено в литературе [91], значение изомеризации прогрессивно растет по мере повышения ароматичности бензинов, получаемых каталитическим риформингом. Для наиболее полного использования тетраэтилсвинца (эффективность добавок которого к ароматическим углеводородам меньше, чем к алканам) в смешанных бензинах должны нрисутствовать высокооктановые алканы. Такие высокооктановые алканы могут быть получены только алки-лированием (которое может потребовать предварительной изомеризации бутана) или изомеризацией иентанов либо легких лигроиновых фракций. Помимо возможности наиболее эффективного использования тетраэтилсвинца изомеризация может служить также наиболее выгодньм путем к новьннению октановых чисел пентанов и гексанов без снижения объемного выхода (так как эти углеводороды не подвержены циклизации и превращению в высокооктановые ароматические углеводороды при процессах риформинга). [c.115]

В процессе каталитического крекинга образуется меньшее количество газа (метана, этана) и больше средних углеводородов (Сз—Сю), чем в старых способах. Полученный бензин содержит меньше алкенов, больше ароматических углеводородов, получающихся в результате циклизации и дегидрирования алканов, и большее количество изоалканов, чем обычный бензин крекинга. Изоалканы получаются из первично образующихся при крекинге алкенов в результате изомеризации и гидрирования (необходимый водород получается при образовании ароматических углеводородов в присутствии катализатора). Полученный бензин имеет высокое октановое число, и он более устойчив. [c.400]

В более развернутом виде свое научное творчество Борис Александро-, ВИЧ анализирует в обзорной лекции, написанной для Международного симпозиума, посвященного механизмам превращения углеводородов (Шио-фок, Венгрия, 1973 г.). Этой лекцией О механизме превращения углеводородов в присутствии некоторых гетерогенных катализаторов открывается первая часть этой книги. В лекции подводятся итоги определенного этапа творчества школы, возглавляемой Б. А. Казанским, она содержит обзор работ автора за последние 10—15 лет в области каталитических превращений углеводородов с малыми циклами в ней обсуждены механизмы ранее открытых Б. А. Казанским и сотрудниками реакций С - и Се-дегид-роциклизации алканов и алкилбензолов и, наконец, дана интерпретация роли адсорбированного водорода при гидрировании и изомеризации двойных связей в олефинах в присутствии металлов VIH группы. Обзорная лекция насыщена интересным фактическим материалом, в ней проанализирована взаимосвязь между строением углеводородов и их реакционной способностью в условиях катализа, показаны пути перехода углеводородов различных классов друг в друга. В других статьях этого раздела (обзор, написанный к 50-летней годовщине Октябрьской революции, и доклад на УИ1 Мировом нефтяном конгрессе, 1971 г.) обобщаются и анализируются дан[[ые по наиболее важным направлениям современного органического катализа. При этом обсуждаются основные закономерности и механизмы каталитических реакций дегидроциклизации парафинов с образованием ароматических (Сб-дегидроциклизация) и циклопентановых (Сб-дегидро-циклизация) углеводородов, гидрогенолиза цикланов с кольцом от трех-до пятнадцатичленного гидрирования, изомеризации и диспропорционирования олефинов, конфигурационной изомеризации стереоизомерных диалкилцикланов. [c.6]

В каталитическом крекинге применяются смеси окисей металлов, например окись алюминия — окись тория на силикагеле, и интенсивное изучение большого числа алканов С3 — С24 показало, что в этом случае разрыв связей С — С не является--случайным процессом, как, по-видимому, при некаталитическом крекинге. При это.м нреимущественно разрываются связи, находящиеся ближе к центру молекулы. Для объяснения природы продуктов предлагались различные механизмы, причем наиболее вероятными являются механизмы, рассматривающие промежуточное образование свободных радикалов. Однако анализ имеющихся данных крайне осложняется многочисленными побочными реакциями, наблюдаемыми при этом перегруппировки, образование алкенов с последующими реакциями присоединения или полимеризации и циклизации. Поскольку углеводороды всех типов (насыщенные, ненасыщенные и ароматические) могут подвергаться пиролизу, то легко представить себе все сложности на пути к окончательному решению вопроса [c.258]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология