Реакции циклоалканов и аренов

Превращения циклоалканов. Скорость каталитического крекинга циклоалканов близка к скорости крекинга алканов с равным числом атомов углерода. Основными реакциями циклоалканов являются раскрытие кольца с образованием алкенов и диенов дегидрирование, ведущее к образованию аренов изомеризация циклов и боковых цепей. [c.336]

Реакции циклоалканов и аренов [c.66]

Реакция идет с выделением тепла в присутствии платинового или палладиевого катализаторов при комнатной температуре. Эти реакции играют значительную роль при дегидрировании циклоалканов и при гидрировании аренов. Так, винилциклогексен дает смесь этилциклогексана и этилбензола [c.144]

Термодинамически наиболее выгодны следующие реакции распад циклоалканов до элементов дегидрирование циклопентана до циклопентаднена и дегидрирование циклогексанов до аренов. Фактически при термическом разложении циклоалканов образуются низшие алкены (С2—Сз), метан, этан, бутилен, водород, циклонентадиеиы и арены. [c.228]

Наиболее широкое распространение получили бифункциональные алюмоплатино-вые катализаторы, в которых платина в тонкодисперсном состоянии нанесена на оксид алюминия. Платина активна в реакциях гидрирования и дегидрирования. Она способствует образованию аренов и гидрированию промежуточных алкенов. Содержание платины в катализаторе составляет обычно 0,3-0,65 %. Увеличение концентрации платины повышает активность катализатора и октановое число бензина. Однако чрезмерно высокое содержание платины нежелательно, так как при этом усиливается роль реакций деметилирования аренов и расшепления циклоалканов, уменьшающих выход бензина. [c.222]

Для определения содержания алкенов в смесях с аренами, алканами и циклоалканами может быть использована реакция присоединения водорода к алкенам [c.170]

К первой группе относятся технологии, направленные на удаление предшественников бензола из сырья процессов каталитической конверсии углеводородов Сб и выше с получением КАУ за счет фракционирования из него основной части циклогексана, метилциклопентана, а также части метилциклогексана и гептанов. В результате применения данной технологии на НПЗ США в 1995-1996 гг. было достигнуто снижение содержания бензола в бензине до уровня 0,9 %. Однако эта технология не исключает образования бензола в результате реакций деалкилирования аренов, дегидродеалкилирования циклоалканов, а также деалкилирования и дегидроциклизации алканов Су и выше [c.20]

Реакции образования циклоалканов м) Реакция гидрирования аренов (Ргид) [c.69]

Используют бифункциональный катализатор, сочетающий кислотную и гидрирующе-дегидрирующую функции. Кислотную функцию обычно выполняет оксид алюминия, гидрирз ще-дегидрирующую — металлы Vlli группы, главным образом платина. Наиболее широкое распространение получили бифункциональные алюмоплатиновые катализаторы, в которых платина в тонкодисперсном состоянии нанесена на оксид алюминия. Платина активна в реакциях гидрирования и дегидрирования. Она способствует образованию аренов и гидрированию промежуточных алкенов. Содержание платины в катализаторе составляет обычно 0,3-0,65 %. Увеличение концентрации платины повышает активность катализатора и октановое число бензина. Однако чрезмерно высокое содержание платины нежелательно, так как при этом усиливается роль реакций деметилирования аренов и расщепления циклоалканов, уменьшающих выход бензина. [c.130]

Сравнение скоростей гидрокрекинга углеводородов различных классов свидетельствует о том, что гидрирование полицикличе-ских структур до углеводородов, содержащих одно ароматическое или одно алициклическое кольцо, происходит быстро. Гидрирование аренов и циклоалканов с разруцеинем последнего кольца протекает сравнительно медленно. Относительно медленно проходит также гидрокрекинг алканов. Таким образом, в продуктах реакции накапливаются производные оноциклических аренов и циклоалканов, а также алканы, преимущественно разветвленные. [c.297]

Из особенностей электронной структуры аренов, рассмотренных в предыдущем разделе, следуют важнейщие химические свойства (реакции) аренов. Бензол, алкилбензолы СвНзК, в которых К — остатки алканов и циклоалканов, полифенилы крайне неохотно вступают в реакции присоединения по л-связям. Эта особенность обусловлена стабильностью замкнутых (К = б, 10, 14, 18 и т.д.) ароматических л-орбиталей их молекул, очень высокой энергией делокализации (сопряжения) л-электронов. Поэтому арены и не-бензоидные ароматические углеводороды легко присоединяют только лишь озон. Способность к реакциям присоединения Ог, СЬ, Вгг, Ма, N02 появляется лишь у конденсированных аренов на узловых атомах углерода, соединяющих соседние бензольные ядра [c.366]

Так, реакция каталитического гидрирования имеет аналитическое значение для гетероатомных соединений, которые переводятся таким образом в сравнительно легко анализируемые углеводороды. Комбинирование реакции дегидрирования циклоалканов до аренов со скелетной изомеризацией пятнчлснных циклоалканов, которая протекает с расширением цикла, позголило дать полную характеристику различных типов циклоалканов в нефтяных фракциях. [c.80]

Во ВНИИНП разработан ускоренный адсорбционно-хроматографический метод определения группового углеводородного состава керосиновых, газойлевых и масляных фракций нефти [157]. Хроматографическое разделение образца проводится в колонке с силикагелем. Десорбция алканов и циклоалканов проводится петролейным эфиром или изооктаном. Начало элюирования аренов устанавливается с помощью формолитовой реакции. Для десорбции конденсированных аренов и смол в качестве растворителей используются бензол и спирто-бензольная смесь. После отгонки растворителей показатель преломления алкано-циклоалкановой фракции не должен превышать 1,4750—1,4800, а для фракции аренов > 1,5100- [c.130]

Соотношение между реакциями (1) — (4) устанавливается в зависимости от термодинамических и кинетических факторов, а также зависит от активности катализатора. Наиболее желательной,,. процессе риформиига является аро латизация циклоалканов (реакция 1). Выход аренов возрастает с повышением температуры и снижением давления. При высокой кислотной активности катализатора возрастает роль изомеризации (2), ведущей к превращению циклогексана в циклопснтап. [c.254]

Главным источником ароматических углеводородов (аренов) в настоящее время является нефть, хотя в недалеком прошлом эту роль выполнял каменный уголь. В основе промышленного получения ароматических углеводородов лежат реакции дегидрирования циклоалканов и дегидроциклизации алканов. Зти процессы получили название каталитического риформинга нефти. В качестве катализатора обычно используют платину, нанесенную на окись алюминия высокой степени чистоты в количестве 0,5—1% по массе, из-за чего сам процесс часто называют гшат-формингом. Смесь паров бензиновой фракции углеводородов нефти и водорода пропускают над Р1/А120з при 450-550 С и давлении от 10 до 40 атм (1 10 — 4 10 Па). В этих условиях аро-матичесю.с углеводороды получаются в результате трех основных типов реакций [c.372]

Учебное пособие содержит сведения не только по химии нефти и газа в обычном, традиционном понимании этого предмета, но и по химии основных процессов их переработки. Большое внимание уделено вопросам происхождения нефти, составу и свойствам различных классов соединений, содержащихся в нефтях — алканов, циклоалканов, аренов, гетероатомных соединений и минеральных компонентов. Приведены основные реакции и кинетика превращения нефти и газа в термических и термокаталитических процессах. [c.3]

Следующим принципиально важным историческим шагом в развитии каталитической ароматизации стало внедрение алюмоплатинового катализатора (в 1949 г. на НПЗ Олд Датч в США по технологии ЮОПи), который позволил повысить степень дегидрирования циклоалканов, дегидроциклизации н-алканов и снизить долю реакций крекинга циклоалканов и алканов, повысить выход и содержание аренов в получаемом КАУ, и, соответственно, повысить его октановое число до 90 по и.м. и выше (табл. 1) [c.7]

Химические методы разделения основаны на различной реакционной способности компонентов в реакциях гидрирования, дегидрирования, сульфирования, изомеризации, галогенирова-ния и т. д. Так, реакция каталитического гидрирования имеет аналитическое значение для гетероатомных соединений, которые переводят таким образом в сравнительно легко анализируемые углеводороды. Комбинирование реакции дегидрирования циклоалканов до аренов со скелетной изомеризацией пятичленных циклоалканов, которая протекает с расширением цикла, позволило дать полную характеристику различных типов циклоалканов в нефтяных фракциях. [c.99]

Превращения циклоалканов. Термодинамически наиболее выгодны распад циклоалканов до элементов и дегидрирование циклопентанов до циклопентадиенов, а циклогексанов до аренов. Однако скорость этих реакций, требующих распада по С—Н-связям, на несколько порядков ниже, чем скорость крекинга по связям С—С. Поэтому главными продуктами крекинга циклоалканов являются низшие алканы и алкены, диены и водород. [c.308]

Дальнейшее совершенствование процесса риформинга происходит путем создания полиметаллических катализаторов, содержащих кроме рения добавки иридия, германия, олова, свинца и других металлов, а также редкоземельных элементов— лантана, церия, неодима. Действие иридия во многом аналогично действию рения. Германий, олово, свинец каталитически неактивны, их используют для подавления активности катализатора в реакциях гидрогенолиза (деметилирования аренов, расщепления циклоалканов), т. е. они играют роль селективного яда. Ранее с той же целью производилось дозированное отравление катализатора серой. Полиметаллические катализаторы обладают стабильностью биметаллических, но характеризуются лучшей избирательностью и обеспечивают более высокий выход бензина. Срок службы полиметаллических катализаторов составляет 6—7 лет. Вместе с тем реализация преиму- [c.353]

С увеличением объемной скорости преобладающую роль в процессе риформинга начинают играть быстроидущие реакции дегидрирования циклоалканов, гидрокрекинга тяжелых алканов и изомеризации углеводородов. Роль реакций дегидроциклизации алканов, деалкилирования аренов и гидрокрекинга легких углеводородов снижается. В результате изменения соотношения между различными реакциями выход бензина возрастает, но его октановое число уменьшается. [c.355]

Термодинамика. Термодинамическую вероятность протекания химической реакции определяют величиной изменения в процессе свободной энергии Гиббса. Реакция протекает слева направо при отрицательном значении энергии Гиббса. Для всех углеводородов, кроме ацетилена, с повышением температуры энергия Гиббса возрастает. Чем большим запасом свободной энергии обладает молекула, тем менее она стабильна, т. е. термодинамическая стабильность всех углеводородов (кроме ацетилена) с повышением температуры падает. Энергия Гиббса алканов и циклоалканов увеличивается быстро, алкенов и аренов — медленно. Вследствие этого соотношение термодинамической устойчивости углеводородов различных классов с температурой меняется при температуре до 227°С наиболее устойчивы алканы, при более высокой температуре—алкены, алкадиены, арены. Следовательно, для переработки алканов в алкены достаточно простого нагревания до высокой температуры. Однако алкены при любой температуре неустойчивы к вторичным реакциям, например, к полимеризации. Кроме того, даже при относительно низкой температуре термодинамически возможен распад углеводородов на элементы. Поэтому общее термодинамическое равновесие системы со временем сдвигается в сторону глубоких превращений (с образованием водорода, метана, смолы, кокса) и время становится одним из основных параметров, определяющих состояние системы. Конечный состав продуктов высокотемпературных процессов в значительной степени определяется кинетическими закономерностями. Если целью процесса является получение максимального выхода алкенов, то реакцию надо остановить в момент их наибольшей концентрации и не дать возможности системе приблизиться к конечному термодинамическому равновесию. [c.284]

Деструкция тяжелого нефтяного сырья приводит к образованию дополнительного количества светлых моторных топлив, наибольшее значение из которых имеет бензин. Реализация всех трех типов реакций приводит к повышению октанового числа бензина при одинаковой структуре октановые числа углеводородов возрастают с уменьшением молекулярной массы октановые числа изоалканов выше, чем алканов нормального строения, а аренов выше, чем циклоалканов и алканов (табл. 13.1). [c.317]

Для их раздельного определения весьма плодотворным оказался метод каталитической дегидрогенизации по Зелинскому. При дегидрогенизации предельного остатка бензиновых и керосиновых фракций на специальном катализаторе (палладий на активном угле) при 300 °С шестичленные циклоалканы количественно превращаются в арены с выделением водорода. Эта реакция очень подробно изучена и с успехом применяется при исследовании советских нефтей. Количество образовавшихся аренов определяется описанными выше методами. По разности между общим содержанием циклоалканов и содержанием только циклогексанов судят о количестве циклопен-танов. Содержание последних можно установить и прямым анализом физическими методами после дегидрогенизации и выделения образовавшихся аренов. Значения аг из табл. 1 в этом случае надо брать для циклопентанов. При детализированных исследованиях предельные остатки подвергаются четкой ректификации, и в узких фракциях циклоалканы идентифицируются спектральными методами и по физическим константам. [c.61]

Подводя итог рассмотрению всех химических превращений углеводородов различного строения, следует сделать вывод, что при термической переработке нефтяного сырья осуществляются следующие основнь(е реакции распад, деалкилирование, дегидрирование, иолимерп/ация, циклизация алкенов, дециклизация циклоалканов, дестру /.тивная конденсация алкенов, конденсация ал канов в алкадиены, конденсация аренов, реакции глубокого уплотнения до кокса. [c.166]

Углеводородный состав сырья оказывает влияние на выход бензина риформинга и содержание в нем аренов, а также на выход водорода в процессе риформинга и на тепловой эффект реакции. Чем больше циклоалканов и аренов содержится в сырье, тем выше выход бензина риформинга (рис. 60). Характеоистика сырья и бензина риформинга представлена в табл. 10, зависимость выхода водорода от содержания циклоалканов показана на рис. 61. [c.225]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология