Равновесие реакций при дегидрировании изопентана

Принципиально новый подход к исследованию реакции дегидрирования изопентана найден в работах Смирнова, Грязнова и Мищенко [27]. В качестве катализатора эти авторы предлагают применять сплавы палладия. Помимо дегидрирующего действия палладий, как известно, обладает избирательной проницаемостью для водорода. Если выполнить катализатор в виде мембраны или тонкостенной трубки, то водород, образующийся при дегидрировании углеводорода, например бутана или изопентана, диффундируя через металл, выводится из системы, смещая равновесие. Так, при дегидрировании изопентана на фольге из сплава палладия с никелем при 558 °С выход- изопрена на пропущенный изопентан составляет 18,6%, одновременно образуется 10,5% изоамиленов. На сплаве палладия с родием при 588 °С выход изопрена достигает 23,9%, а суммы изопрена и изоамиленов — около 30% за проход. [c.138]

Как отмечалось выже, с химической точки зрения дегидрирование изопентана является наиболее естественным путем получения изопрена, поскольку исходный углеводород, в довольно больших количествах содержащийся в легких продуктах нефтепереработки, обладает готовым углеродным скелетом целевого мономера. Однако на практике отщепление от изопентана четырех атомов водорода оказалось отнюдь не простым делом. Прежде всего выяснилось, что непосредственно, в одну стадию, при атмосферном или повышенном давлении осуществить эту реакцию с технически приемлемым выходом вообще невозможно из-за термодинамических ограничений. Применением различных приемов — как чисто химических (связывание водорода специально добавляемыми реагентами), так и технологических (снижение парциального давления углеводородов за счет использования инертных разбавителей или вакуума) — удается сместить равновесие реакции превращения изопентана в изопрен в нужную сторону. Однако на деле это приводит к весьма существенному усложнению технологии и, следовательно, удорожанию продукта. Видимо, поэтому ни один из одностадийных методов получения изопрена из изопентана пока не доведен до стадии промышленной реализации. В отличие от этого, крупные установки по двухстадийному дегидрированию по схеме изопентан изоамилены изопрен, успешно эксплуатируются в СССР уже в течение ряда лет. Впрочем, как будет видно из дальнейшего, некоторые из наиболее перспективных направлений получения изопрена на основе изопентана включают в себя значительно большее число стадий, правда, осуществляемых с исключительно высокой селективностью. [c.106]

Бифункциональные катализаторы (например, 0,5—1,0% Pt или Pd на AI2O3) менее активны и работают при 350—450 °С, когда равновесие не так выгодно для образования изопарафинов. В этом оформлении процесс становится похожим на описываемый HHHie риформинг нефтепродуктов. Его проводят в адиабатическом проточном реакторе при 2—4 МПа и избытке водорода (мольное отношение водород углеводород от 2 1 до 3 1). При таких условиях предотвращается развитие реакций дегидрирования парафинов и полимеризации олефинов, благодаря чему катализатор не загрязняется смолистыми веществами. Продукты реакции после конденсации и отделения от циркулирующего водорода подвергают ректификации затем непрореагиро-вавший н-пентан возвращают в цикл, а изопентан выделяют в виде товарного продукта. Степень превращения н-пентана за один проход через реактор составляет 50—60 %, а общий выход изопентана превышает 90 %. [c.31]

Бифункциональные катализаторы (например, 0,5—1% Pt или Pd на АЬОз) менее активны и работают при 350—450 °С, когда равновесие не так выгодно для образования изопарафинов. В этом оформлении процесс становится похожим на описываемый ниже риформинг нефтепродуктов (стр. 76). Его проводят в адиабатическом проточном реакторе при 20—40 кгс/см (2—4 МПа) избытке водорода (мольное отношение водород углеводород от 2 1 до S 1). При этих условиях предотвращается развитие реакций дегидрирования парафинов и полимеризации олефинов, благодаря чему катализатор не загрязняется смолистыми веществами. Продукты реакции после конденсации и отделения от циркулирующего водорода подвергают ректификации затем непрореагировавший м-пентан возвр.ащают в цикл, а изопентан выделяют в виде товарного продукта. Степень превращения н-пентана за один проход через реактор составляет 50—60%, а общий выход изопентана более 90%. Сообщается о создании бифункциональных катализаторов, способных работать при пониженной температуре (100—250 °С). Их основой является обработанная специальным методом активная окись алюминия с нанесенной на нее платиной, однако точный состав и способ приготовления этого контакта неизвестны. [c.38]