Другие катализаторы дегидрирования углеводородов

ДРУГИЕ КАТАЛИЗАТОРЫ ДЕГИДРИРОВАНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ [c.158]

Данные о скорости окисления других катализаторов дегидрирования углеводородов не опубликованы, хотя влияние этих процессов на свойства катализаторов несомненно. [c.153]

Механизм дегидрирования парафиновых углеводородов в олефины рассматривается обычно в приложении к алюмо-хромовым катализаторам. Однако основные положения этого механизма) могут быть отнесены и к другим катализаторам дегидрирования, содержащим окислы металлов переменной валентности. [c.149]

Благодаря наличию регулярной и стабильной кристаллической структуры определенного типа с порами и каналами молекулярных размеров они проявляют исключительно высокую селективность при адсорбции, обусловленную тем, что в полости кристаллов могут проникать такие молекулы, размеры которых меньше размеров окон, ведущих в полости. Эта особенность цеолитов позволяет готовить высокоселективные катализаторы, с помощью которых можно подвергать превращениям определенные вещества из смеси разных соединений, например углеводороды нормального строения в присутствии изомерных и ароматических, не затрагивая последних. Молекулярно-ситовые свойства цеолитов могут быть использованы и для получения продуктов определенного тина. Удалось, например, дегидрировать -алкапы па цеолитных катализаторах до олефинов без одновременного образования ароматических соединений, что обычно имеет место при применении других катализаторов дегидрирования [2]. [c.3]

Другие сульфиды металлов неактивны в дезалкилировании 2-этилтиофена, в основном на них с большой скоростью Происходит дегидрирование 2-этилтиофена до 2-винилтиофена. В последней реакции активны также традиционные катализаторы дегидрирования углеводородов на основе хрома, железа, никеля, в их Присутствии селективность образования 2-винилтиофена составляет 50-90 % (табл. 4.12). [c.183]

Энергия связи С—Н превышает энергии большинства других простых связей в молекулах углеводородов и гетеросоединений. Поэтому при неселективном подводе энергии извне, например при нагревании до 500—600 °С, преобладают реакции расщепления связей С—С, С—ОН и т. п., а реакции дегидрирования протекают с весьма незначительной глубиной. Лишь при очень высоких температурах (700—800 °С и выше) дегидрирование углеводородов происходит и в отсутствие катализаторов, однако в этих условиях интенсивно развиваются также реакции глубокого крекинга, приводящие к практически полному разложению всех неароматических углеводородов с числом атомов С больше 5. По этой же причине сравнительно редкими являются процессы дегидрирования соединений с гетероатомами в молекуле. [c.51]

Впервые на реакцию дегидрирования олефинов в диены обратил внимание С. В. Лебедев (1932 г.) на примере бутена-2, получающегося при синтезе дивинила из спирта. Этот вопрос был подробно изучен А. И. Якубчик [20], которая при 500—700° пропускала бутен-2 над М О, СиО, пемзой, глиноземом и другими катализаторами. Наилучшие результаты (64% дивинила, считая на пропущенный олефин) были ею получены при пропускании бутилена с 84% водяного пара над углем на бисквите при 750°. В результате крекинга бутилена образуются метан, низшие и высшие непредельные углеводороды [c.268]

Аппараты с периодическим подводом и отводом теплоты применяются главным образом для эндотермических каталитических реакций. Они, как правило, однослойны (см. рис. 104). Снаружи они покрыты слоем изоляции. Принцип их работы состоит в том, что аппарат, в котором на решетке расположен слой катализатора, попеременно подают то реагирующие вещества, то теплоноситель (топочные газы, перегретый пар, воздух). Теплоноситель разогревает слой катализатора, решетку и футеровку до температуры реакции, после чего вновь пропускается реагирующая газовая смесь. Катализатор, решетка и футеровка являются аккумуляторами теплоты. Иногда на решетку под катализатор насыпают слой инертного материала — теплоносителя, увеличивая общую теплоемкость аппарата и период его работы. Такие аппараты применялись для дегидрирования углеводородов, каталитического крекинга и других эндотермических процессов, в которых необходима регенерация катализатора вследствие блокировки его поверхности продуктами побочных реакций. Аппараты этого типа малопроизводительны и вытесняются более совершенными и эффективными контактными аппаратами со взвешенным слоем катализатора. [c.240]

Объемная скорость подачи сырья оказывает влияние на процесс риформинга как параметр, обратный времени контакта сырья с катализатором. В соответствии с закономерностями химической кинетики (см. 7.2.2) с увеличением объемной скорости (то есть уменьшением времени контакта) сырья снижается глубина реакций ароматизации и более значительно реакций гидрокрекинга парафинов. Следовательно, при этом понизится выход продуктов гидрокрекинга - легких углеводородных газов и кокса на катализаторе. Ароматические углеводороды будут образовываться преимущественно за счет реакций дегидрирования нафтенов, протекающих значительно быстрее других. В результате повышение объемной скорости подачи сырья приводит к [c.545]

Аппараты взвешенного слоя с успехом применяются при проведении эндотермических процессов — дегидрирования углеводородов, гидроформинга (дегидрогенизации и дегидроциклизации парафинов), каталитического крекинга и других. Прн проведении этих процессов в аппаратах со взвешенным слоем катализатора теплоносителем служит предварительно нагретая реагирующая газовая смесь, а иногда также сам катализатор. [c.192]

В соответствии с термодинамикой для осуществления реакций дегидрирования углеводородов требуются сравнительно высокие температуры. В связи с этим катализаторы, содержащие никель, медь, платину и другие металлы 111, малопригодны для проведения этих процессов, так как при высоких температурах (450— 700° С) в их присутствии углеводороды подвергаются не только дегидрированию, но и распаду. [c.147]

Углеводороды с достаточно высокой температурой кипения можно дегидрировать при простом нагревании их с катализатором для предотвращения обратной реакции процесс проводят в инертной среде, обычно в атмосфере двуокиси углерода или азота. Для удаления водорода удобно пропускать через реакционную смесь двуокись углерода. Целесообразно также поддерживать сильное кипение реакционной смеси, которое способствует удалению водорода с активной поверхности катализатора. По другому методу дегидрирование проводят в присутствии бензола в приборах для гидрирования под давлением водород из гидроароматических соединений присоединяется к бензолу, который превращается в циклогексан [331. Дициклогексил таким путем можно превратить в дифенил с количественным выходом. [c.573]

Закономерности дегидрирования бутана и бутилена могут послужить основой для усовершенствования промышленных процессов. Эти закономерности могут в известной мере использоваться также для процессов дегидрирования других углеводородов, поскольку в дегидрировании как различных парафинов (пропан, н-бутан, изобутан, изопентан), так и олефинов (н-бутилен, амилены) и этилбензола имеется много общего. В частности, для дегидрирования парафиновых углеводородов применяются однотипные катализаторы дегидрирование олефинов и этилбензола также можно проводить на одном и том же катализаторе.. Подобная аналогия имеется и в кинетике и в аппаратурном оформлении. [c.6]

Используя реакцию каталитического дегидрирования над никелем и другими катализаторами, предельные углеводороды превращают в непредельные. Особое техническое значение имеет дегидрогенизация бутана в бутилен и бутад[1ен [c.138]

Еще меньше упоминаний в литературе о применении в качестве катализаторов дегидрирования углеводородов других платиновых металлов. В недавно опубликованной работе [169] было найдено, что при дегидрировании н-пентана в присутствии рутения, нанесенного в очень малых концентрациях (от 0,86 до 0,1%) на 7-А120з, основную часть продуктов реакции составляют олефины. Первичной быстрой реакцией является дегидрирование н-пентана в пентен-1, из которого так же быстро образуются диены, тогда как пентен-2 получается путем вторичной, более медленной, стадии изомеризации пентена-1. Была также обнаружена зависимость селективности катализаторов от поверхностной концентрации рутения. Для катализаторов, содержащих от 0,86 до 0,10% Ки, селективность составляет от 62,9 до 96,3%, увеличиваясь с уменьшением концентрации рутения в катализаторе. Величина поверхности катализатора и самого металла, определенная методом БЭТ и адсорбцией СО, для контакта с содержанием 0,30% Ки составляла 182,0 и 26,9 м /г соответственно. [c.170]

Наиболее распространенными для дегидрирования парафиновых углеводородов в олефиновые оказались алюмохромовые ката-лизаторы [4]. По патентным данным фирмой Фпллипс используется алюмохромовый катализатор, содержащий 20% окиси хрома. Этот катализатор готовят смешением тонкоизмельченных исходных материалов с последующим прессованием в гранулы и активацией. Более точные сведения отсутствуют. Другие катализаторы, в том числе алюмохромовые катализаторы фирмы Гудри серий А и С, упоминаются в книге Томаса [2, с. 72]. [c.653]

Цеолиты пригодны и для дегидрирования парафиновых углеводородов при этом они устраняют некоторые побочные реалции, Нс1блюдаемые при использовании алюмохромовых катализаторов. Цеолит СаХ как катализатор дегидрирования отличается от всех других катализаторов тем, что позволяет осуществлять дегидрирование без сонутствующей реакции дегидроциклизации. В газовой фазе, получающейся при дегидрировании на цеолите СаА, имеется значительно больше непредельных углеводородов, чем в случае применения алюмосиликатного катализатора. Кроме того, на СаА практически не идет реакция изомеризации, как это бывает на алюмосиликатном катализаторе. [c.100]

Непредельные углеводороды, образующиеся в результате реакций крекинга, расщепляются по углерод-углеродным связям, изо-меризуются, полимеризуются, а также подвергаются реакциям ароматизации. Важной реакцией является межмолекулярное перераспределение водорода, заключающееся в насыщении водородом олефинов за счет образования бедных водородом продуктов уплотнения. Указанные выше процессы обусловливают, с одной стороны, получение стабильных бензинов благодаря малому содержанию в них непредельных углеводородов, а с другой — образование на поверхности катализатора коксовых отложений. Нафтеновые углеводороды в присутствии алюмосиликатов подвергаются дегидрированию и расщеплению связей С—С как с раскрытием колец, так и с отрывом боковых цепей. В результате превращений нафтенов образуются ароматические углеводороды, повышающие октановые чивла бензипов и некоторые количества продуктов уплотнения, частично остающихся на поверхности катализатора. Парафиновые углеводороды крекируются с образованием насыщенных и ненасыщенных соединений. Последние далее подвергаются вторичным превращениям. [c.66]

Другим направлением окислительного дегидрирования углеводорода является проведение процесса на промышленных цинк-железо-хромовых или каль-ций-никель-фосфатных катализаторах в присутствии кислорода. При добавлении небольших количеств О2 механизм процесса в сущности не меняется, т. е. включает стадию образования молекулярного водорода. Однако скорость брутто-реакции возрастает за счет частичного сгорания последнего, а также в результате уменьшения перепада температур в зоне реакции и частичной регенерации и активации катализатора. В то же время селективность процесса несколько снижается из-за глуф сого окисления (сгорания) некоторого количества целевых углеводородов, В цМЗм эффект от применения указанного приема, по-видимому, [c.358]

Трудности алмилирования нафталина, как и других конденсированных ароматических углеводородов, связаны с их высокой реакционной способностью, в частности, с возможностью димери-зации нафталина, сопряженной с дегидрированием под действием катализаторов алмилирования [c.26]

Общим для всех катализаторов, предложенных для дегидрирования этилбензола в стирол, является то, что они пригодны для работы в условиях разбавления углеводородов водяным паром, что они содержат одно соединение (окись металла) в качестве главного компонента и небольшие количества других компонентов. В качестве главного компонента рекомендуется применять окиси магния, железа, цинка, бериллия, меди и др. [103], Общим для этих катализаторов является также и то, что они содержат небольшое количество солей калия (например, углекислого калия), присутствие которых в катализаторе ускоряет взаимодействие между водой и углеродом с образованием СО2 (реакция водяного газа), благодаря чему катализаторы дегидрирования этилбензола при применении водяного пара становятся саморегенерирующимися, что позволяет непрерывно осуществлять процесс контактирования этилбензола. Роль калиевых солей в реакции образования водяного газа была исследована В. М. Гриневичем [104]. [c.626]

В главах 1 и 2 рассматриваются каталитические свойства катионных форм цеолитов в реакциях с участием водорода, когда он является одним из исходных компонентов реакики гидрирование и восстановленне ненасыщенных соединений (глава 1) или же является одним из продуктов реакции дегидрирование углеводородов (глава 2). Эти реакции обьешняет не только то, что один из участников химического процесса - водород, но они 1шл1потся обратными по отношению друг к другу и в соответствии с самыми общими принципами катализа одни и те же катализаторы должны в равной степени ускорять как прямые (гидрирование), так и обратные (дегидрирование) реакции. Позтому представляло несомненный интерес сопоставить свойства нового класса катализаторов (катионные формы цеолитов) в указанных реакциях. [c.8]

В предыдущих главах были рассмотрены каталитические свойства катионных форм цеолитов в реакциях гидрирования, дегидрирования, окисления и окислительного дегидрирования углеводородов, т.е. в реакциях, относящихся к окислительно-восстановительному типу. Исследования, проведенные в лабораториях разных стран в последние 15—20 лет, показали, что не только цеолиты, но и киспотночюновные катализаторы других типов, например соединения щелочных, щелочноземельных и редкоземельных элементов, также проводят различные реакции гидрирования и дегидрирования, окисления и окислительного дегидрирования, т.е. реакции с участием водорода и кислорода. [c.117]

С другой стороны, на рост углеродного волокна накладывается жесткое кристаллографическое ограничение неизменности диаметра волокна, приводящего к остановке его роста при изменении условий реакции (температура, скорость подачи и состав сырья). Да шое ограничение, очевидно, связано с нарушением когерентности границ между существующим и вновь образованным углеродом, приводящим к прекращению роста углеродной нити. То есть углеродная нить растет только при определеиных скоростях реакции дегидрирования, контролируемой температурой, скоростью подвода углеводорода и его состава. Изменение контролирующих факторов реакции дегидрирования приводит к прекращению роста углеродной нити. Рост углеродной нити возможен только при наличии баланса и неизменности скоростей образования углерода при каталитическом дегидрировании углеводорода на единичном фрагменте катализатора и кристаллизации углерода на этом же фрагменте. [c.89]

Более поздние работы [309, 310] по изучению каталитической активности таких катализаторов показали, что их удельные поверхности изменяются неаддитивно по мере возрастания содержания одного окисла металла в другом. Скорость реакции дегидрирования изопропилового спирта уменьшается при увеличении содержания окиси хрома в смеси с окисью цинка [310]. Падение скорости дегидратации изопропилового спирта наблюдал Рубинштейн с сотрудниками [311] при уменьшении АЬОз в смеси с закисью никеля. Чаплин, Чаиман и Грифите [312] изучали смешанные катализаторы, содержащие окись хрома и окись алюминия, и ноказали (рис. 83), что в зависимости от состава изменяются удельная поверхность катализатора и количество адсорбированного гептана (100°) на единицу поверхности. В качестве катализаторов окисления углеводородов [c.221]

Отклонения второй группы обусловлены, вероятно, особенностями подготовки образцов. Микли, Нестор и Гоулд исследовали алюмохромовый катализатор дегидрирования (процесс Гудри) [216]. Найденная ими скорость регенерации на два порядка превышает результаты Вейсца и Гудвина для подобного катализатора. Вероятно, причиной расхождения является прежде всего испарение и окисление летучих углеводородов, находящихся в порах катализатора. Регенерации предшествовала лишь продувка азотом в течение 30 с, подобно тому как это делается на промышленных установках. Такая продолжительность продувки значительно ниже, чем в других работах. [c.221]

Известно, что окись хрома широко применяется как катализатор дегидрирования и дегидроциклизации парафиновых углеводородов. Ванаш было выяснить, в какой мере обладают этими свойствами сам металлический хром и ряд других его соединений. В качестве первых катализаторов из числа бескислородных соединений хрома нам11 были выбраны и испытаны карбиды хрома Сг,Сз и СгдСа, активность которых была сопоставлена с активностью металлического хрома. [c.230]

В настоящей главе делается попытка восполнить этот пробел наряду с описанием окиснохромовых катализаторов приведены, по возможности, подробные сведения о влиянии на процессы дегидрирования других контактов. Из-за огромного количества литературного материала, касающегося реакций каталитического дегидрирования углеводородов, в качестве объектов исследования рассматриваются реакции каталитического дегидрирования парафинов и олефинов — С5 в соответствующие олефины и диолефины, а также дегидрирования боковых цепей алки-лароматических соединений. Каталитические процессы, приводящие к дегидроциклизации алифатических углеводородов, в данный обзор не включены, поскольку соответствующие сведения можно найти в недавно опубликованном обзоре Розен-гарта и Казанского [2]. [c.147]

Из соединений элементов этой подгруппы (В, А1, Ga, In, TI) определенной дегидрирующей активностью обладает окись алюминия, причем наиболее употребительны и активны в этом отношении a-AljOg и - --AlaOs. В процессах дегидрирования окись алюминия используется главным образом в составе бинарных и более сложных катализаторов. В более ранних работах исследовалась возможность применения активированной окиси алюминия в качестве самостоятельного катализатора дегидрирования низших парафинов пропана в пропилен [77, 78], бутана в бутилен [78, 79]. Однако в дальнейшем было показано, что окись алюминия, так же как и индивидуальные окислы других металлов (Мо, Сг, Ti, Zn, Мп и др.), имеет малую избирательность, вызывая, например, при дегидрировании бутана, наряду с образованием целевого продукта — бутилена — значительный распад молекул углеводорода. Аналогичным образом проявляет себя и ряд катализаторов из указанных окислов, нанесенных на уголь, кремнезем или окись магния [1]. [c.159]

В качестве катализаторов дегидрирования парафиновых углеводородов патентуются окислы церия, неодима, празеодима, гадолиния или их смеси, нанесенные на AljOg, MgO, силикагель или другие носители (см., например, [106—108]) при дегидрировании бутана над контактом NdjOg (2— [c.163]

В качестве катализаторов дегидрирования алифатических углеводородов элементы подгруппы платины используются крайне редко, хотя сравнение активности и селективности контактов, содержащих Р1 или Р(1 (Р1 — А12О3 и Р(1 — А12О3), и промышленного алюмо-хромового катализатора в реакции дегидрирования пропана показало, что наилучшим из них в этом отношении оказался Р(1 — А12О3. Этот катализатор по сравнению с другими контактами обладал большей стабильностью и селективностью при практически равной активности [165]. [c.170]

Окись меди предлагается наряду с другими окислами (Мо, Ре, V) в качестве катализатора дегидрирования бутан-бутиленовой смеси с целью получения бутадиена (450—700° С, 1 бар, в присутствии паров воды) [175)1. Рекомендуется также дегидрирование газообразных углеводородов (СзНе, СдНд или их смеси) проводить в присутствии массивной СцгЗ или на носителе (А12О3, MgO, ИОз или другие носители, не имеющие протонной кислотности). Указывается, что при дегидрировании, например, пропана при 660° С, 1 бар, 800 <Г и НаЗ СзН = 0,16 1 в течение 1 н конверсия СзИд составляет 53,5%, выход СдНе за проход — 39,8 и общий — 74,5% [176]. [c.172]

А12О3 даЗЮа г/НаО, гдеМе — металл 16 — УП1 групп периодической системы (в том числе Ag), п— степень окисления этого металла, w и у — число молей 5102 и НаО соотношение Ме А1 равно 0,5—1,0 г-экв на 1 г-атом А1. Конверсию алканов ведут в смеси с низшими олефинами (этилен, пропилен мол. отношение олефин ал-кан = 0,15—1,5) при 120—160° С, 2—13 бар и времени контакта 5—20 сек [177]. В другом патенте [1781 рекомендуется катализатор дегидрирования насыщенных или олефиновых углеводородов, состоящий из смеси соединений щелочного металла (Ы, К, МаХ соединений щелочноземельного металла (Са, 5г, Ва), соединения Ag и (или) соединения редкоземельного элемента. Используются окиси, гидроокиси, карбонаты, сульфаты, бромиды перечисленных металлов. К смеси добавляются также соединения переходных металлов 2г, Т1, V, Сг, Мо, Мп, Ре, Со, N1, Рс1, Си и А отношение щелочной металл переходный металл редкоземельный элемент составляет 4 1 1. Окись серебра (возможно превращение в процессе реакции в металлическое серебро) исследовалась в числе окисей других металлов как катализатор дегидрирования пропана в пропилен. Однако было показано, что Ag20 менее селективна в данном случае, чем иОз [77]. [c.172]

Из соединений других элементов данной подгруппы в качестве катализаторов дегидрирования боковых алкильных цепей ароматических углеводородов изучалась только окись кадмия [1901. Было показано, что в присутствии воды, необходимой для предотвращения восстановления dO углеводородом или образующимся Н, dO + С6Н5СН2СН3 d + СвН5СН2 = СН2 4- Н2О, dO -f d + H2O, действительно происходит каталитическое дегидрирование этилбензола в стирол. Скорость этого процесса значительно больше скорости реакций топохимического восстановления dO. [c.174]

Систематические исследования в этом на правлении были проведены Н. И. Шуйкины.м с сотрудниками [325—329]. Они исследовали реакцию селективной дегидрогенизации н-алканов состава Се—Сю на алюмохромовых и алюмохромокалиевых катализаторах с разными добавками и различного приготовле-гия, а также на другом окксном контакте — промышленном, катализаторе дегидрирования н-бутана, К-5. В результате дегидрирования парафиновых углеводородов были получены соответствующие алкены в количестве около 10%. [c.137]

В первую группу каталитических процессов он включил реакции глубокого окисления органических веществ, разложения нестойких кислородсодержащих соединений в твердой и газовой фазах, гидрирование и дегидрирование углеводородов, ароматизацию углеводородов. Все эти реакции он объединил потому, что В их. механизме существенную роль играют электронные переходы и что они катализируются твердыми телами, обладающими легко возбудимыми электронами или электронами, легко переходящими в полосу проводимости . К числу такого рода катализаторов он отнес интенсивно окрашенные в видимой части спектра (или близкой ультрафиолетовой части) окислы, сульфиды и другие соли, а также металлы, обладающие интенсивным поглощением в видимой части ипектра. Отсюда была [c.212]

Мультиилетная теория катализа рассматривает геометрическое и энергетическое соответствие между реагирующими молекулами и атомами твердого тела. На основании этой теории Баландин предлагает метод подбора катализаторов для органических реакций. На поверхности твердого тела реагирующие молекулы образуют различные связи. Наиболее распространены дублетные реакции, при которых компоненты реакции связываются с двумя атомами катализатора. В органических соединениях только определенные группы атомов образуют связи с катализатором. Напомним, что эти группы в мультиплетной теории названы индексными. Так, для реакции дегидрирования углеводородов индексной группой служит группа СН—СН, а катализаторы. этой группы — окислы хрома, ванадия и молибдена. Активность этих соединений объясняется тем, что расстояния между атомами в их кристаллических решетках соответствуют расстояниям между атомами индексной групны, В окислах других металлов, например алюминия и кремния, расстояния между атомами будут уже иными, поэтому они являются менее активными катализаторами, чем первая группа окислов, и реакция на них протекает в менее выгодных условиях, чем в первом случае. [c.100]

Подавляющее большинство классических катализаторов, содержащих тяжелые металлы I, II и VIII групп периодической системы (железо, платину, цинк медь и др.) и успешно применшопщхся для дегидрирования спиртов и нафтенов, для процесса получения изопрена оказались непригодными, так как при высоких температурах вызывали крекинг углеводородов [10, 41]. Основные усилия исследователей были направлены на выявление подходяхцих окисных катализаторов, обладающих более мягким действием. Уже в 30-х годах Тейлором с сотрудниками, исследовавшими адсорбцию водорода и других газов окислами металлов при высоких температурах, было показано, что наиболее активными являются окислы хрома и марганца [42]. К аналогичным выводам пришли позднее Толсто-пятова и Баландин [43], рассматривавшие активность и селективность окисных катализаторов дегидрирования в зависимости от энергий связи катализатора с водородом и углеродом. [c.113]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология