Глубокое окисление углеводородов

Наиболее важный процесс нитрования — получение широко применяемых в промышленности нитропарафинов С1—С3. При нитровании необходим избыток пропана для предотвращения взрыва, более полного использования азотной кислоты, во избежание глубокого окисления углеводорода, а также для поддержания равномерной температуры во всем объеме реактора. Процесс проводится при 430—450 С, давлении 0,7 МПа. мольном соотношении углеводорода и кислоты, равном 5 1, и времени контакта 0,5—2 с. В этих условиях образуется смесь следующего состава 25% нитрометана, 10% нитроэтана, 25% 1-нитропро-пана и 40% (масс.) 2-нитропропана. Суммарный выход нитропарафинов составляет 30—35% и 40—45% в расчете на превращенные пропан и кислоту соответственно. С изменением температуры и соотношения пропан/кислота состав продуктов реакции изменяется в широких пределах (рис. 13.5). [c.438]

Приведены результаты исследований, дана методика расчета и новые конструкции вихревых термокаталитических реакторов по глубокому окислению углеводородов в технологических и вентиляционных промышленных выбросах в поле инфракрасного излучения. [c.2]

ОСНОВЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ГЛУБОКОГО ОКИСЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ В ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ИНЕРТНЫХ ГАЗАХ [c.265]

Исследования по изучению процесса глубокого окисления углеводородов в объеме инертного газа проводились на искусственных газовых и парогазовых смесях. Из паров фракции бензина и воздуха готовилась смесь с начальной температурой кипения 40 С и концом кипения 160 С. Концентрация паров бензина составляла (0,1- 2)% массовых. [c.265]

Установка глубокого окисления углеводородов, представленная на рис. 7.8, работала следующим образом. [c.266]

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА УСТРОЙСТВ ГЛУБОКОГО ОКИСЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ В ЗАКРУЧЕННОМ ПОТОКЕ И ПОЛЕ ИК-ИЗЛУЧЕНИЯ [c.282]

Показаны основные подходы к усовершенствованию и адаптации известных конструкций реакторов, устройств и аппаратов для глубокого окисления углеводородов и санитарной очистки газов, выбрасываемых в атмосферу, от углеводородных примесей. На рис. 7.20, 7.21 и 7.22 приведены некоторые из таких конструктивных решений, созданные на основе материалов настоящей работы и технических решений из других отраслей науки и техники. [c.320]

ДО дает восстановленный катализатор и продукты реакции. Этот механизм возможен при взаимодействии одной молекулы окисляемого ве-и ества с одной молекулой кислорода, однако при глубоком окислении, когда по стехиометрии для реализации процесса необходимо участие в реакции большого числа молекул кислорода, механизм становится маловероятным (например, для окисления одной молекулы этилена в элементарном каталитическом акте должны одновременно участвовать три молекулы кислорода, для окисления более сложных молекул необходимы десятки молекул кислорода). Стадийный механизм включает по крайней мере две стадии процесса, при этом вначале происходит стадия диссоциативной хемосорбции кислорода на катализаторе с образованием активированного комплекса. На второй стадии молекула окисляемого вещества взаимодействует одновременно с несколькими активированными комплексами с образованием продуктов реакции и восстановлением катализатора. При гетерогенно-гомогенном радикально-цепном механизме катализатор облегчает наиболее энергоемкий этап цепного процесса - зарождение цепей. Образовавшиеся радикалы органических веществ десорбируются в газовую фазу, давая начало объемному развитию цепи. Гомогенные стадии в гетерогенно-гомогенном катализе изучены пока недостаточно глубоко. Многочисленные экспериментальные данные по глубокому окислению углеводородов часто проти- [c.11]

Ряды активности оксидных катализаторов в процессах глубокого окисления углеводородов [c.13]

Катализаторы для глубокого окисления углеводородов, содержащихся в отходящих газах, с точки зрения ресурсосбережения должны характеризоваться [c.23]

В связи с тем что катализаторы, используемые для глубокого окисления углеводородов, содержащихся в отходящих газах, работают при сравнительно высоких температурах, снижение энергозатрат процесса должно проводиться в следующих направлениях [c.24]

Глубокое окисление углеводородов до углекислого газа и воды может быть применено для контактной очистки выхлопных газов двигателей и промышленных отходов. Кроме того, использование полного окисления позволяет создать беспламенные обогреватели — приборы, необходимые для ряда отраслей техники. [c.3]

Типичные катализаторы, применяемые для глубокого окисления углеводородов [c.19]

Каталитическая активность кислородных соединений при глубоком окислении углеводородов [c.22]

Рис. 41. Глубокое окисление углеводородов.

КИНЕТИКА РЕАКЦИЙ ГЛУБОКОГО ОКИСЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ [c.165]

Значения величин Е и Кщ при глубоком окислении углеводородов на различных контактах [c.169]

Таким образом, формальная кинетика глубокого окисления углеводородов зависит в первую очередь от строения молекулы и мало изменяется в зависимости от характера контакта (хромиты, платина). Чем больше число атомов углерода в молекуле, тем больше энергия активации реакции глубокого окисления и предэкспоненциальный множитель. Такая закономерность справедлива как для насыщенных и непредельных углеводородов, так и для простейших циклических. Изменение порядка в кинетическом уравнении реакции в зависимости от строения молекулы углеводорода также указывает на определяющую стадию, связанную, по-видимому, с характером образующихся при адсорбции углеводородных радикалов. В некоторых случаях стадией, определяющей скорость процесса, является хемосорбция кислорода. [c.173]

По мере увеличения количества добавки в хромите магния коэффициент неоднородности поверхности уменьшается, вероятно, вследствие возникновения центров для прочной адсорбции углеводорода. Следовательно, возрастает неоднородность поверхности. Введением добавок можно уменьшить или увеличить количество прочно сорбированного углеводорода, что ухудшает активность катализатора по отношению к глубокому окислению углеводорода. [c.192]

К катализаторам глубокого окисления углеводородов предъявляются иные требования, чем к контактам мягкого окисления. Катализаторы глубокого окисления должны обеспечить полную деструкцию молекул углеводородов с образованием только углекислого газа и воды. [c.234]

Влияние необратимо адсорбированного пропилена на адсорбцию кислорода показано на окислах висмута, железа и хрома (катализаторы глубокого окисления углеводородов) [137, 138] чем больше заполнение поверхности адсорбированным пропиленом, тем больше кислорода адсорбируется на ней. Аналогичная зависимость найдена на окислах кобальта (рис. 15) и цинка [139]. На катализаторах мягкого окисления (олово-сурьмяный, молибдаты висмута, кобальта и олова) наблюдается обратная картина — чем больше кислорода адсорбировано на поверхности, тем больше на ней адсорбируется пропилена. Исследование адсорбции смесей пропилена с кислородом подтвердило результаты [141] изучения [c.52]

На хромите меди — катализаторе глубокого окисления углеводородов [157] пропилен, адсорбированный при 130 °С, образовывал поверхностный комплекс типа карбоната [c.59]

Таблица 106. Глубокое окисление углеводородов при 300 °С [410]

Таблица 109. Кинетические характеристики глубокого окисления углеводородов [c.260]

Таблица 110, Кинетические характеристики глубокого окисления углеводородов на катализаторах неполного окисления

Процесс глубокого окисления углеводородов в вихревом термокаталитическом реакторе фактически проходит в двустороннем поле ИК-излучения, возникающем вследствие переизлучения поверхностью катализатора. Этот фактор способствует повышению температуры у пристенного (катализаториого) подслоя оптически активного закрученного потока газа и, как следствие, уменьшению его толщины. Возрастает конвективная составляющая тепло-и массообмена в радиальном направлении, от поверхности катализатора к ядру струи потока. Если учесть, что в объеме оптически [c.284]

Термостойкость К. особенно важна для первых по ходу реагента слоев К. в экзотермич. р-циях, когда выделение тепла может вызвать рекристаллизацию и дезактивацию К. Для предотвращения рекристаллизации К. наносят на термостойкие носители. В процессах с большим тепловым эффектом применяют теплопроводные носители для устранения местных перегревов. Напр., К. глубокого окисления углеводородов наносят иа нихромовую проволоку. В состав К. включают также добавки, предотвращающие рекристаллизацию вследствие разъединения кристалликов К. Такова роль AljOj в составе железного катализатора синтеза NH3. [c.338]

Изучению процесса глубокого окисления углеводородов /толуола, стирола, сх. -метилстирола, олигомеров бутадиена, изопентана, изоамиленов, изопрена, димеров изопрена/ посвящен ряд работ [5,7,11,12,13]- [c.13]

Значительный интерес представляет использование каталитического метода очистки отходящих газов, содержащих кроме углеводородов водяной пар. Этот метод описан в работе (21]. В производстве изопрена из изобутилена и формальдегида отходящие газы, образующиеся на стадии регенерации кальцийфосфатных катализаторов, содержат углеводороды /формальдегид, муравьиную кислоту, триметилкарбинол /ТМК/, диметилдиоксан /ДМД/, изопрен/ и до 75"94% мае. водяного пара. Были испытаны следующие промышленные катализаторы никель на кизельгуре, ни-кельхромовый, серебро на пемзе, алюмомедный, АП-56. Результаты испытаний показали, что глубокое окисление углеводородов достигается только на катализаторах АП-56 и алюмомедном при температуре 350-400°С, хотя последний и уступает по активности катализатору АП-56. Объемная скорость подачи пара 26000 ч , воздуха бООО ч . [c.28]

Реакции окисления углеводородов экзотермичны. Небольшой перегрев контакта может стимулировать реакцию глубокого окисления углеводородов и привести к падению селективности, а следовательно, к уменьшению рентабельности процесса. Поэтому обеспечение изотермических режимов в заводских условиях является одним из основных условий при выборе конструкции контактных аппаратов. Обычно в технике применяется неподвижный слой катализатора в этом случае интенсивность процесса ограничивается рядом факторов (малая интенсивность тенлоотдачи, неравномерность температуры по сечению контактного объема и др.). При использовании псевдоожиженного слоя катализатора отпадает ряд трудностей и увеличивается производительность процессов. Так, поданным Борескова [69], при окислении этилена в окись этилена в присутствии псевдоожиженного катализатора производительность с единицы его объема возрастает в 2,5 раза. Окисление бензола в малеи-новый ангидрид в псевдоожиженном слое ванадиевого катализатора также позволило увеличить производительность процесса. Этот метод, по-видимому, найдет широкое применение в ближайшем будущем. [c.16]

Сложные полупроводники — шпинели, В литературе имеется очень мало работ по адсорбционным свойствам шпинелей. В качестве катализаторов глубокого окисления углеводородов использовались следующие шпинели хромиты магния и меди, кобальтит марганца (прямая шппнель) и манганит кобальта (обратная шпинель), а также некоторые ферриты. Поэтому интересно было выяснить адсорбцию кислорода на этих веществах. [c.39]

В литературе почти не имеется данных о кинетических законах глубокого окисления углеводородов до углекислого газа и воды. Вероятно, это связано с трудностью получения надежных кинетических характеристик вследствие сильной экзотермичности процесса. В изотермических условиях Марголис и Тодес [260] исследовали кинетику каталитического окисления различных классов углеводородов на ряде контактов (хромнте магния, меди и илатипе). Для алифатических углеводородов изостроения (2,2,4-диметилиен- [c.165]

Рассмотрим в качестве примера глубокого окисления углеводородов окисление пропилена на хромите магния и платине и, применив метод квазистацнонарных состояний, выведем кинетические уравнения реакции. [c.173]

Па основании экспериментальных данных можно в настоящее время считать доказанным, что эти процессы протекают по параллельным и последовательным направлениям, соотношение которых зависит от температуры. Образующиеся кислородсодержащие продукты во многих случаях не являются промежуточными для реакций глубокого окисления углеводородов различных классов. Адсорбция же продуктов реакции на поверхпости почти для всех окисленных углеводородов тормозит скорость процесса. Измерение работы выхода электрона при адсорбции таких кислородсодержащих веществ показало, что они все доноры электронов, так же как и углеводороды, и, вероятно, сорбируются на тех же участках поверхности. Характер адсорбции кислородсодержащих продуктов и углеводородов различен кислородсодержащие продукты сорбируются прочно и необратимо при температурах катализа, углеводороды же сорбируются почти равиовесно и обратимо. Вероятно, в атом причина торможения скоростей окисления углеводородов продуктами реакцпи. [c.185]

На основании суммы данных о поведении кислородсодержащих продуктов реакции на поверхности различных окислительных контактов можно сделать вывод, что хотя в условиях катализа многие из них нестойки, тем не дгенее не они ответственны за протекание реакции глубокого окисления углеводородов. Прочная адсорбция углеводородов на поверхности контакта тормозит скорость реакцпи их окисления. [c.185]

Марголис и Тодес [282], изучая действие добавок на скорости глубокого окисления углеводородов, показали, что в зависимости от концентрации примесей в контакте симбатно меняются основные кинетические характеристики энергия активации Е и нредэкспо-ненциальный множитель К . Эти особенности в сочетании с различным влиянием примесей на каталитическую активность заставили Рогинского отказаться от старой терминологии (промотирование, отравление) и ввести новый термин модифицирование (двойственное изменение каталитической активности). [c.186]

Гетерообмен кислорода на окислах металлов. Результаты изучения высокотемпературного гетерообмена кислорода на некоторых катализаторах приведены в табл. 24. Наиболее распространен механизм обмена с участием двух атомов поверхностного кислорода Лимитирующими стадиями обмена являются диссоциативная адсорбция кислорода и десорбция молекулярного кислорода. На катализаторах глубокого окисления углеводородов (окислы N1, Си, 5п и В1, 2пСгг04) скорости обмена на несколько порядков выше, чем на катализаторах мягкого окисления (окислы V, Мо и ЗЬ, СаМо04 и др.). [c.42]

В табл. 25 дана характеристика подвижности кислорода на различных катализаторах данные получены на основании изучения гетерообмена кислорода. В наиболее активных окислах, ведущих глубокое окисление углеводородов (окислы хрома, ферриты и др.), кислород на поверхности неоднороден и наблюдается его [c.42]

Представителем другого типа катализаторов является платина — на ней происходит только глубокое окисление углеводородов. Предлагается следующая схема глубокого окисления этилена на нлатине. Сначала с платиной реагирует молекулярный кислород Р1 + 0г - - Р1—О—О- 2Р1 + 02 -2Р1—О- [c.81]

Сравнение этих уравнений с аналогичными за 01номер ностями на катализаторах глубокого окисления (табл. 109) показывает, что в форме уравнений не имеется существенных различий. Наблюдаются аналогичные зависимости от концентраций углеводорода и иислорода. Такие результаты указывают, что процесс глубокого окисления углеводородов протекает яа катализаторах и мягкого и глубокого оиисления через одинаковые промежуточ1ные фо1р-мы. По мнению некоторых исследователей, деление катализаторов окисления на два независимых класса гае имеет смысла, поскольку при малых глубинах превращений углеводородов можно получить продукты мягкого окисления на всех катализаторах [416]. [c.261]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология