Окисление нафталина во фталевый ангидрид

Изменения эффективности каталитических процессов, осуществляемых при искусственно создаваемом нестационарном состоянии катализатора, можно, по-видимому, ожидать всегда, если эти процессы протекают по раздельному механизму. В частности, по такому пути протекают такие окислительно-восстановительные реакции, как полное окисление водорода, СО, углеводородов и многих других органических веществ при повышенных температурах, а также парциальное окисление олефинов, спиртов, ароматических соединений. Осуществляя каким-либо образом взаимодействие окислителя с восстановленным катализатором й затем — взаимодействие исходного вещества (в присутствии окислителя или без него) с вводимым в зону реакции окисленным катализатором, можно часто увеличить активность и (или) избирательность за счет того, что в нестационарном режиме катализатор может поддерживаться в состоянии, оптимальном по энергии связи кислорода с поверхностью. Примером этого, кроме уже названных процессов, может служить окисление нафталина во фталевый ангидрид на ванадиевом катализаторе [30]. Для этого процесса активность катализатора становится тем большей, чем больше степень окисленности 0, а избирательность процесса практически не зависит от величины 0 нри [c.40]

Послойная загрузка катализатора разной активности позволяет получить более равномерный профиль температур. Профиль температур в трубчатом реакторе окисления нафталина во фталевый ангидрид показан на рис. 4.12. В начале слоя в области максимальных температур превращается 50% нафталина. Остальная часть окисляется в [c.198]

Наконец, окисление бензола в малеиновый ангидрид и окисление нафталина во фталевый ангидрид имеет первый порядок по кислороду и от нулевого до первого по ароматическому углеводороду (в зависимости от соотношения реагентов). Эти реакции также тормозятся образующимися ангидридами [c.415]

Полная кинетическая модель описывает скорость реакции во всей области изменения параметров процесса в промышленном реакторе. Например, скорость окисления нафталина во фталевый ангидрид была измерена в безградиентном реакторе при варьировании в нем концентрации нафталина в двух сериях экспериментов в одной изменяли начальную концентрацию исходного вещества, в другой - продолжительность контакта (рис. 1.2), Соотношения концентраций продуктов реакции, влияющих на ее скорость при одинаковой концентрации нафталина, различаются в двух сериях экспериментов, и поэтому для них получены существенно разные результаты. [c.12]

Для окисления нафталина во фталевый ангидрид используют катализатор из плавленой пятиокиси ванадия, получаемой в виде гранул неправильной формы. Пятиокись ванадия в виде порошка или кусков контакта расплавляют в графитовых тиглях в электропечах при 690 °С. [c.197]

Рис. 91. Схема установки для окисления нафталина во фталевый ангидрид в кипящем Слое катализатора

Плавленая пятиокись ванадия является одним из лучших катализаторов окисления нафталина во фталевый ангидрид [2, 186— 188]. Катализатор производят в виде гранул неправильной формы желтого цвета с характерным металлическим блеском и следующими характеристиками [c.165]

Рис. 13. Зависимость выхода продукта от температуры при окислении нафталина во фталевый ангидрид.

На рис. 252 изображен конвертор для окисления нафталина во фталевый ангидрид производительность конвертора 800—1000 к продукта 3 сутки. Аппарат состоит из следую цих основных частей камеры 1 для ввода и распределения-нафталино-воздушной смеси, контактной трубчатки 3, погруженной в баню, заполнен- [c.423]

В качестве катализатора окисления нафталина во фталевый ангидрид применяют пятиокись ванадия в виде кусочков. Этот [c.432]

Так как теплота,-выделяемая при окислении нафталина во фталевый ангидрид, очень значительна, но ниже теплового эффекта окисления нафталина например в малеиновый ангидрид и тем более в углекислоту и воду, то понятно, почему важно задерживать более далеко заходящую реакцию окисления увеличение общего количества тепла содействует все большей активности катализа-ора с повышением значения реакций более полного окисления. Раз начавшийся переход за желательную стадию окисления активирует своей теплотой как-раз окисление до более далеких пределов. [c.524]

Окисление бензола сопровождается сильным разогреванием газовой смеси, что может вызвать сгорание продуктов реакции. Для предупреждения этого явления окисление проводят в аппарате (конверторе), обеспечивающем интенсивный отвод тепла, дополнительно возникающего во время реакции. Конвертор, применяемый для окисления бензола, аналогичен аппарату, используемому для окисления нафталина во фталевый ангидрид (стр. 720). Он состоит из распределительной камеры, набора трубок диаметром до 1,6—1,9 см и длиной около 90 см, опущенных в сплав смеси нитрита натрия и нитрита калия, и камеры сбора. [c.727]

Более совершенный метод окисления нафталина во фталевый ангидрид был разработан в 1918 г. При работе по этому методу пары нафталина в смеси с воздухом пропускают при 450 °С над катализатором, в качестве которого служит пятиокись ванадия [c.530]

Чувствительность катализаторов к воздействию высоких температур связана с рядом различных явлений. Например, повышение температуры и приближение ее к температуре плавления материала приводит к спеканию всей массы катализатора или носителя, приводящему к уменьшению поверхности катализатора или носителя и их активности. Так, в смешанном катализаторе окисления нафталина во фталевый ангидрид при температуре выше 500 °С происходит взаимодействие сульфата калия с оксидом ва-надия(У) с образованием каталитически неактивного соединения. [c.654]

Вследствие высокой экзотермичности процесса окисления нафталина во фталевый ангидрид одной из основных проблем при конструировании контактных аппаратов является максимальная интенсификация отвода тепла из зоны катализатора и обеспечение изотермичности в ней. [c.46]

Одним из существенных преимуществ окисления нафталина во фталевый ангидрид в псевдоожиженном слое катализатора является возможность снижения отношения воздуха к нафталину до 15 1 и даже до 12 1 и 10 1. Хотя эти соотношения соответствуют взрывоопасным концентрациям, но присутствие в реакторе мелких, быстро движущихся частиц предотвращает опасность взрыва, так как эти частицы быстро рассеивают выделяющееся [c.61]

Конверторы с псевдоожиженным слоем катализатора отличаются относительной простотой конструкции. Как правило, это аппараты колонного типа, внутри которых размещается контактная камера, представляющая собой цилиндр, заполненный катализатором. Газ в зону катализатора подается через газораспределительную решетку, обеспечивающую равномерное распределение газового потока по всему поперечному сечению конвертора. Съем тепла реакции осуществляется двумя способами либо циркуляцией катализатора через теплообменники, расположенные вне зоны катализатора, либо при использовании теплообменивающих элементов, размещенных непосредственно в слое катализатора. При окислении нафталина во фталевый ангидрид в псевдоожиженном слое катализатора второй метод отвода тепла более прост и надежен в эксплуатации. В этом случае отпадает необходимость в непрерывной циркуляции катализатора через теплообменник в целях поддержания определенного гидравлического режима системы. [c.63]

Существенным недостатком предлагаемой конструкции является трудность разделения зон внутри конвертора. Наилучшая регенерация катализатора достигается при размещении зоны регенерации в выносном аппарате. Видимо, промышленное решение конструкции конвертора с использованием принципа регенерации катализатора может и должно быть более совершенным по сравнению с описанным. Изложенное можно рассматривать только как первое приближение к конструкции секционированных реакторов промышленного масштаба для окисления нафталина во фталевый ангидрид. [c.68]

Рис. 25. Конверторы с псевдоожиженным слоем катализатора для окисления нафталина во фталевый ангидрид.

На рис. 25 Представлен общий вид установки с двумя конверторами для окисления нафталина во фталевый ангидрид в псевдоожиженном слое катализатора"" [c.69]

На рис. 34 представлен змеевиковый теплообменник, применяемый для отвода тепла, выделяющегося при обжиге железного колчедана в псевдоожиженном слое Конструкция теплообменника проста и удобна в эксплуатации. Такой теплообменник с успехом может быть применен в конверторах для окисления нафталина во фталевый ангидрид. [c.78]

Чувствительность катализаторов к воздействию высоких температур связана с рядом различных явлений. Прежде всего повышение температуры размораживает дефекты решетки катализаторов (как полупроводниковых, так и металлических), приближая систему к равновесию. Такое изменение дефектного состояния решетки неизбежно приводит к изменению активности катализатора в большинстве случаев к ее понижению [47 ]. Далее, повышение температуры и приближение ее к температуре плавления материала вызывает значительное ускорение самодиффузии в твердом веществе и, как следствие этого, — яв.чение спекания, приводящее к уменьшению поверхности катализатора. Как указывалось ранее, это во многих случаях приводит к понижению активности катализатора. Примеров такого рода явлений описано очень много можно указать на работу Борескова с сотрудниками но катализатору парофазного гидролиза хлорбензола [48 ] и работу Битенаж по алюмосиликатным катализаторам [49]. Еще одним следствием повышения температуры может быть превращение каталитически активных соединений в неактивные. Например, при температуре выше 500° С в смешанном катализаторе окисления нафталина во фталевый ангидрид происходит взаимодействие сульфата калия с сульфатом ванадия и образуется каталитически неактивный ванадат калия. Кро е указанных явлений, при высоких температурах может происходить растрескивание или расплавление всей массы катализатора, или носителя. [c.199]

В большинстве технических каталитических процессов небольшое количество катализатора способствует превр1ащению весьма зна1 [и-тельных количеств реагирующих веществ. Так, одна массовая часть катализатора в производстве серной кислоты вызывает превращение 1(И, окисления нафталина во фталевый ангидрид - 1(Р, в производстве азотной кислоты окислением аммиака -10 мае. частей реагирующего вещества. [c.91]

Ильина 3. П., Полотнюк О. Я., Тимошенко В. И. и др. Влияние окисленности катализатора на производительность контактных аппаратов окисления нафталина во фталевый ангидрид//Тезисы докладов 7-й Всесоюзной конференции Химреактор-7 .— Баку.— 1980.— Т. 4— С. 29—33. [c.64]

Иоффе и Шерман [124] исследовали кинетику окисления нафталина во фталевый ангидрид на ванадиево-калиевосульфатном катализаторе. Ими получено следующее кинетиче кое уравнение для скорости окисления нафталина [c.179]

При промышленном окислении нафталина во фталевый ангидрид в неподвижном слое катализатора применяют катализатор в виде кусков размером 5—10 мм. Технологический процесс проводят под атмосферным давлением в горизонтальных или вертикальных трубчатых контактных аппаратах, трубки которых заполняют катализатором. Отвод тепла реакции осуществляют с помощью циркуляции нитрат-нитритного расплава через межтрубное пространство аппарата. При осуществлении процесса окисления нафталина во фталевый ангидрид необходимо принимать меры для максимального пои давления побочных реакций. Протекание последних приводит, с одной стороны, к материальным потерЯк, а с другой, — к возрастанию теплового эффекта, повышению температуры и вследствие этого уменьшению выхода целевого продукта. В этих условиях создается опасность взрыва. [c.179]

Температура в зоне катализатора. Ряд важнейших конгактно каталитических процессов протекает со значительным тепловым эффектом. Так, при окислении нафталина во фталевый ангидрид выделяется примерно 5000 кка.икг нафталина. Температура в зоне катализаторного пространства (в "С) может быть опреде.тепа по уравненкю [c.411]

Системы теплосъема с исчерпывающим испарением воды успешно применены в процессе окисления нафталина во фталевый ангидрид [c.464]

В процессах окислений нафталина во фталевой ангидрид в кипящем слое катализатора металлокерамические фильтры служат для очистки контактных газов от катализяторной ныли. [c.224]

При переходе от пеподвижпого слоя к псевдоожиженному диаметр зерен изменяется по величине на порядок, в то время как скорость газового потока изменяется мало. Например, в работе [2] приведены некоторые данные для окисления нафталина во] фталевый ангидрид в промышленных условиях. Процесс проводится в неподвижном слое катализатора с зернами порядка 5—7 мм при линейной скорости 1,35 м1сек, а в псевдоожиженном слое—с зернами 0,125 при линейной скорости 0,25 м1сек, т. е. диаметр частиц уменьшается в 48 раз, а линейная скорость — лишь в 5,4 раза. Подробное изложение экспериментальных данных по массообмену в неподвижном и псевдоожиженном слоях приведено в монографии М. Лева [3]. В большинстве случаев коэффициент массопередачи от газового потока к частицам определяется для неподвижного и нсевдоожиженного слоев практически одинаковыми зависимостями, прямо пропорционален линейной скорости газа в степени 0,49—0,66 и обратно пропорционален эквивалентному диаметру частиц в степени 0,34ч-4-0,51. Можно принять приблизительно, что [c.349]

Окисление нафталина во фталевый ангидрид с послед, превращением его в дикалиевую соль о-фталевой кислоты и изомеризацией при 350-450°С и давлении Oj 1-5 МПа в дикалиевую соль Т.к. с последующим ее подкислением разб. HJSO4. [c.532]

Пример использования реактора. В блочном многоканальном изотермическом реакторе получена информация об активности и избирательности эталонного образца промышленного ванадийкалий-сульфатносиликагелевого катализатора для окисления нафталина во фталевый ангидрид, которые хорошо согласуются с известными. Температура опыта 360—365 ° С, производительность катализатора 40 г/л ч, избирательность по фталевому ангидриду 90%. [c.48]

Окисление нафталина. В ряде,стран на( )талнн является основным сырьем для производства фталевого ангидрида. Каталитическое парофазное окисление нафталина во фталевый ангидрид осуществлено давно в промышленности, успешно работают цехи во многих странах. [c.116]

Примеси монометилнафталинов значительно снижают температуру кристаллизации нафталина н увеличивают тепловой эффект процесса окисления (при окислении нафталина во фталевый ангидрид выделяется 449,1 ккал/моль, а при окислении монометилнафта-лина 606,8 ккал/моль). Это особенно важно для систем со стационарным слоем катализатора, поскольку в этом случае очень трудно отводить тепло, выделяющееся при окислении. Поэтому на многих зарубежных заводах в конверторах со стационарным слоем катализатора применяют нафталин, температура кристаллизации которого не ниже 78° С. [c.28]

Исследования процесса паро-фазнога каталитического окисления нафталина во фталевый ангидрид при избыточном давлении до 6 ат и степенях превращения 45, 60 и 75% показали, что избирательность катализатора с повышением давления увеличивается незначительно [c.41]

Результаты расчета теплоты окисления нафталина во фталевый ангидрид с учетом побочных процесЛв [c.44]

В качестве катализаторов парофазного каталитического окисления нафталина во фталевый ангидрид изучались различные вещества, в том числе окислы многих металлов (УгОн, МоОз, MgO, АЬОз. ЗЮг, Т102, 2пО и др.). Однако наиболее избиаательным и достаточно активным катализатором оказалась тольто пятиокись ванадия УгОз. В настоящее время в промышленнос/и применяют либо пятиокись ванадия, либо сложные катализаторы, в состав которых в качестве основного активного компонента входит пятиокись или соли ванадия. [c.48]

Один из конверторов с псевдоожиженным слоем катализатора, применяемый для окисления нафталина во фталевый ангидрид з, изображен на рис. 20. Конвертор представляет собой колонну, внутри которой имеется газораспределительная решетка 4. Над решеткой находится реакционная зона 5, заполненная катализатором в псевдоожиженном состоянии, а выше — зона сепарации 2, где паро-газовая смесь продуктов контактирования частично освобождается от катализаторной пыли. Более тщательное отделение пыли происходит в верхней части конвертора, где расположены фильтры / из стеклянной ткани. Фильтры разделены на несколько секций, периодически продуваемых обратным током воздуха. Воздух, необходимый для окисления нафталина, подается под решетку 4. Расплавленный нафталин поступает непосредственно в зону катализатора. Тепло реакции отводится в парогенераторе б, через который циркулирует катализатор, поступающий из реакционной зоны. Для обесяе-чения циркуляции катализатора в парогенератор снизу подается воздух. [c.64]

На рис. 21 представлен конвертор другой системы, также применяемый для окисления нафталина во фталевый ангидрид в псевдоожиженном слое катализатора. Воздух поступает, в нижний конус конвертора, где его тем- Воздух пература измеряется термопарой 1. Псевдо-ожиженный слой катализатора находится над газораспределительной решеткой 5. Расплав нафталина вводится в слой катализатора. В зоне катализатора помещен теплообменник (3, в змеевик которого подается вода. Температура в слое катализатора измеряется термопарой 7, связанной через регулятор с клапаном б, автоматически регулирующим подачу воды в теплообменник. Дублирующий замер температуры в слое катализатора производится термопарой 4, подключенной к потенциометру со звуковой сигнализацией. В верхней части конвертора смонтирован воздушный теплообменник 2 для охлаждения контактных газов воздухом, поступающим на контактирование. Над теплообменником 2 расположен секционный фильтр 8 из пористой керамики, секции которого периодически продуваются сжатым воздухом, поступающим через непрерывно работающий многоходовой кран 9. Темпе-Daтypa в различных точках конвертора измеряется термопарами 1. Токазания всех приборов непрерывно и автоматически записываются. [c.64]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология