Каталитические реакции в паровой фазе

Важный полупродукт органического синтеза, анилин, долгое время получали периодическим процессом восстановления нитробензола железом и соляной кислотой. Однако каталитическое гидрирование вследствие его дешевизны постепенно вытеснило этот старый процесс. Гидрирование нитросоединений представляет некоторые технологические трудности, связанные с большой скоростью реакции и выделением значительных количеств тенла. Поэтому реакцию проводят с разбавленным нитробензолом. Гидрирование в паровой фазе под атмосферным давлением с использованием 20-кратного избытка водорода применялось на немецких заводах в начальный период [2] в качестве катализатора применяли основной карбонат меди на пемзе в виде стационарного слоя температура в реакторе изменялась от 175 до 370° С. После 2000 ч работы катализатор приходилось регенерировать путем выжига углеродистых отложений воздухом Превращение нитробензола в анилин достигало 98%. [c.231]

Жирные кислоты каталитическим процессом превращают в кетоны, которые каталитически восстанавливают, как указано выше. Низкомолекулярные жирные кислоты в кетоны целесообразно превращать в паровой фазе над катализатором на основе окиси тория. Для превращения же высокомолекулярных кислот, как миристиновая, пальмитиновая или стеариновая, целесообразно использовать метод получения кетонов по Грюну в присутствии железа в качестве катализатора. При этом достигаются хорошие выходы кетона, содержащего 2п—1 углеродных атома п — число углеродных атомов в исходной кислоте), и карбонильная группа всегда находится точно в середине цепи молекулы. Если же проводить реакцию кетонизации, исходя из карбоновых кислот, содержащих четное и нечетное числа атомов углерода, то образуются кетоны с несимметрично расположенной карбонильной группой [c.61]

Советский метод (процесс С. В. Лебедева) является одностадийным процессом, в котором этиловый спирт подвергают каталитическому разложению в паровой фазе. Катализатором служит смесь окиси алюминия и окиси цинка, которые вызывают одновременно дегидрирование и дегидратацию. Процесс проводят при 400° и пониженном давлении, около 0,25 ата [27]. Реакция подчиняется следующему общему уравнению [c.217]

Реакторы с псевдоожиженным катализатором. Каталитические реакции в газовой или паровой фазе часто целесообразно проводить в псевдоожиженном слое твердого зернистого катализатора. В этом случае обеспечивают хорошее перемешивание реакционной смеси и постоянство температуры, определяющие хороший выход целевого продукта. Это особенно важно, когда реакцию проводят в узком интервале температур (получение фталевого ангидрида). Процессы, в которых катализатор быстро теряет активность и требует регенерации, практически неосуществимы в реакторах с неподвижным слоем. Псевдоожиженный слой в сочетании с пневмотранспортом позволяет проводить такие процессы в агрегате, состоящем из реактора и регенератора, с непрерывно циркулирую-292 [c.292]

С указанной целью вначале был приготовлен цеолит aY со степенью обмена на Са + 90 экв. % Замену иона Са+ на ион лантанида осуществляли до степени обмена 60 экв. %. Для приготовления катализаторов использовали нитраты Се, Рг, Nd и смесь тяжелых лантанидов. Влияние природы иона РЗЭ изучали на примере реакции получения крезолов из фенола и толуола, которую осуществляли в паровой фазе при атмосферном давлении на установке для каталитических реакций. [c.118]

В секционированных колонных аппаратах взаимодействующие потоки контактируют преимущественно путем барботажа диспергированной газовой (паровой) или жидкой фазы через слой жидкости. При осуществлении гетерогенных процессов с твердой фазой (каталитические реакции, адсорбция, ионообмен, высушивание влажных сыпучих материалов) взаимодействующий поток жидкости или газа проходит (фильтруется) через слой твердых частиц, расположенный на распределительном устройстве каждой секции. Этот слой может находиться в неподвижном или псевдоожижен-ном состоянии, в зависимости от характера и условий протекающего процесса. [c.14]

Гидратация в паровой фазе этилена представляет гетерогенно-каталитическую обратимую экзотермическую реакцию, протекающую по уравнению [c.274]

Примером гомогенной каталитической реакции (паровая фаза) может слу>1-ить процесс получения серной кислоты по так называемому башенному или камерному способу. Реакции р, камерах схематически могут быть представлены так [c.34]

Синтез формальдегида осуществляется на основе метанола либо каталитическим окислением в паровой фазе, либо последовательным окислением и дегидрированием [114]. Каталитическое окисление смеси паров метанола и воздуха проводится в стационарном слое катализатора при атмосферном давлении. Так как метанол и воздух образуют взрьшоопасные смеси при концентрации 6—37% (об.) метанола пр температуре 60 °С, то промышленные процессы ведутся при концентрациях метанола около 50% (об.) В двухстадийном процессе используется серебряный катализатор, и обе реакции протекают одновременно [c.263]

Пример П-З. Производство этилацетата в трубчатом реакторе (каталитическая газовая реакция). Реакцию проводят в паровой фазе прн 277 °С и давлении [c.45]

Уравнение кинетики для процесса каталитического гидрохлорирования пропилена в паровой фазе. Температурные зависимости констант скорости реакции и коэффициентов адсорбции. Схема реакторного узла. Вывод расчетного уравнения для определения объема реактора как функции глубины превращения. [c.266]

На установке каталитического крекинга с подвижным слоем катализатора перерабатывают 60 ООО кг/ч нефтяной фракции 249—489 °С плотностью d o =0,873. Определить температуру выхода продуктов крекинга из реактора, если известно катализатор входит в реактор с температурой 550°С допустимое отложение кокса на отработанном катализаторе = сырье поступает в реактор в паровой фазе с температурой 480 С удельные теплоемкости катализатора и паров продуктов крекинга соответственно Скат=1,04 и Спр = 3,05 кДж/(кг-К) в процессе крекинга образуется (в % масс.) 4,4 сухого газа, 7,2 бутан-бутиленовой фракции, 34,6 дебутанизированного бензина, 48,6 каталитического газойля, 5,2 кокса удельная теплоемкость кокса Ск= = 1,25 кДж/(кг-К) теплота реакции крекинга ( р=209 кДж/кг сырья. [c.172]

Система впрыскивания сырья оказывает решающее влияние на выходы продуктов установок каталитического крекинга. В идеале реакции крекинга должны протекать в паровой фазе на поверхности твердого катализатора. Быстрое и равномерное смешение сырья и катализатора обеспечивает более полное испарение нефтепродуктов и лучший их контакт с катализатором на протяжении короткого времени их пребывания в лифт-реакторе. [c.650]

По мнению этих исследователей, действие силикагеля объясняется отчасти его дегидратирующими свойствами (как известно, силикагель успешно применяют в качестве катализатора при синтезах сложных эфиров, алкилировании в паровой фазе аммиака и анилина действием спиртов и других реакциях, при которых, как и в данном случае, происходит выделение в оды). Несомненно, однако, что силикагель обладает также специфичностью действия при реакции нитрования N 2 ароматических соединений, так как другие дегидратирующие катализаторы, как, например, окись магния и другие, не оказывают на эту реакцию никакого каталитического действия. [c.413]

Каталитическое дегидрирование спиртов лучше всего протекает в паровой фазе, i так как равновесие реакции ] [c.304]

На основании другой работы, проведенной в лаборатории автора настоящей книги [60], было установлено, что при нитровании циклогексана двуокисью азота в паровой фазе в присутствии галоидов цри низких температурах (140—200°) реакция идет значительно быстрее, чем без галоидов. Роль галоида заключается, с одной стороны (цри малых концентрациях), в каталитическом ускорении реакции циклогексана с N02 по уравнению [c.383]

Вполне точно установлено, что хотя каталитическое гидрирование может протекать по многочисленным различным механизмам, при всех реакциях, вероятно, имеются следующие стадии 1) диффузия реагирующих компонентов-из основного ядра фазы к поверхности катализатора через конденсированную на поверхности или внутри пор пленку 2) адсорбция реагирующих компонентов на активных центрах поверхности катализатора 3) собственно реакция, т. е. взаимодействие адсорбированных молекул с образованием целевых продуктов 3) десорбция продуктов реакции 5) диффузия продуктов реакции через поверхностную пленку и из пор катализатора в основное ядро фазы. Реагирующие формы адсорбируются и образуют на поверхности активированные комплексы, которые в результате еще не выясненного механизма диссоциируют, вновь соединяются и рекомбинируются с образованием новых комплексов, обладающих меньшей энергией. Последние затем десорбируются с поверхности. Изучение многочисленных реакций в паровой фазе приводит к общему выводу, что суммарная скорость подобных реакций в больишнстве случаев определяется стадией химического взаимодействия адсорбированных молекул на поверхности катализатора, а не скоростями диффузии, адсорбции исходных соединений или десорбции продуктов реакции. [c.146]

При алкилировании фенолов спиртами в паровой фазе в качестве катализаторов используют природные глины, алюмосиликаты, цеолиты, а также окислы алюминия, магния, титана, тория и их смеси. Обладает каталитической активностью также поли-фосфорная кислота, осажденная на термостойком носителе. Реакцию проводят при 250—500 °С, главным образом с низкомолекулярными спиртами С1—С4. Состав продуктов реакции зависит от условий процесса и селективности катализатора. Большинство известных катализаторов ориентируют алкильные заместители в орто-положение. Однако на многих из них при повышенной температуре также хорошо образуются м- и л-изомеры. Жесткие условия алкилирования способствуют протеканию побочных процессов. Так, при изучении превращений л-н-пропилфенола на алюмосиликатном катализаторе [98] при 300—350 °С отмечено образование фенола, ж-н-пропилфенола, ди- и триалкилфенолов ге-крезола и л-этилфенола, т. е. одновременно протекают деалкилирование, изомеризация, диспропорционирование и расщепление. При низких температурах основные продукты алкилирования— алкилфениловые эфиры, которые являются, по-видимому, промежуточными продуктами при образовании алкилфенолов. Выходы последних при парофазном алкилировании довольно высоки и при соответствующем подборе катализатора и оптимальных условий могут достигать 80—95%. [c.232]

Гомогенно-каталитические реакции особенно распространены при проведении процессов в жидкой фазе. К таким процессам относятся ускоряющиеся под действием водородных ионов реакции этерификации и гидролиза сложных эфиров, инверсии сахаров, мутаротации глюкозы, а также катализируемый некоторыми анионами и катионами распад перекиси водорода в водных растворах. Кроме того, гомогенно-каталитическими являются реакции полимеризации олефинов в жидкой фазе под действием серной кислоты, полимеризация олефинов в жидкой и паровой фазах в присутствии трехфторнстого бора или фтористого водорода и многие другие. [c.276]

Гетерогенные превращения хл оро заме щ е ни ы х и значения в них каталитических воздействий, особенно со стороны соединений меди, были достаточно подробно разобраны в главе VII. При этом превращения в паровой фазе над поверхностью катализаторов, которых многочисленные примеры были в своем месте приведены, яаляются реакциями гидролиза, соотв. аминолиза, иапример - ) [c.527]

При изучении каталитической активности кислых ионообменных смол в реакции гидратации окиси этилена в интервале 80— 180 С было установлено три типа адсорбции окиси этилена на сухом катализаторе. При температуре выше 150 °С стадиями, определяющими скорость процесса, являлись не гидратация окиси этилена, а адсорбция ее иа активных центрах катализатора и процесс массопередачи продуктов в газовой фазе. Скорость гидратации окиси этилена в паровой фазе на этих смолах прямо пропорциональна парциальному давлению окиси эти- [c.93]

Установка для каталитического дегидрирования спиртов. Для осуществления каталитических реакций в паровой фазе, при которых неполностью прореагировавший исходный продукт может быть выделен из реакционной ср ды методом ректификации, удобен прибор, изображенный на рис. 107. В частности, такой прибор используют для препаративного получения альдегидов и кетонов дегидрированием первичных и вторичных спиртов. [c.163]

Хорошие результаты дает каталитическое дегидрирование вторичных спиртов в паровой фазе на тех же катализаторах В этом случае реакция протекает с лучшими выходами, так как из кетонов образуется меньше побочных продуктов [c.239]

Каталитическое гидрирование в паровой фазе при атмосферном давлении над восстановленным никелем было открыто Сабатье Вскоре В. Н. Ипатьев впервые применил гидрирование в жидкой фазе под давлением водорода. За почти семидесятилетний период развития и изучеааия реакций гидрирования было открыто много весьма активных катализаторов позволявших работать при очень мягких условиях никелевые катализаторы на носителях, хромит-медные катализаторы, окись платины, платиновая чернь и др. Большое значение, в том числе и промышленное, получили так называемые скелетные никелевые катализаторы ( никель Ренея ) . К настоящему времени ряд катализаторов значительно пополнен, а известные катализаторы усовершенствованы. Так, например, очень активными катализаторами являются сплавы никеля и родия, платины и рутения, модифицированные катионами палладиевые катализаторы и др. Скелетные катализаторы значительно улучшены промотированием , а приготовление катализаторов усовершенствовано так, что платиновая чернь, например, может быть получена с хГоверхностью до 200 м /г, в то время как в прошлом лучшие образцы имели поверхность не более 50—60 м г. [c.130]

Аренкарбоновые кислоты можно получать окислением не только боковых метильных групп, но и других алкильных заместителей. Так, при окислении аценафтена (13) с хорошим выходом образуется 1,8-нафталиндикарбоновая (нафталевая) кислота (17), самая доступная из нафталиндикарбоновых кислот. Ее получают, окисляя аценафтен кислородом воздуха в уксусной кислоте в присутствии солей кобальта(III), а также контактно-каталитически в паровой фазе. Можно окислять аценафтен также раствором Ма2Сгг07 в серной или уксусной кислоте, а также нейтральным раствором КагСггО при 260 °С под высоким давлением по непрерывному способу [19]. Реакция проходит через стадии образования аце-нафтенона (14), аценафтенхинона (15) и нафталальдегидовой киС лоты (16) [c.497]

Сырьем блока каталитического крекинга служит смесь широкого вакуумного отгона, выходящего из вакуумной колонны, и бензина термического крекинга. После нагрева в печи до 415 °С эта смесь подается в отделитель жидкости, где паровая фаза отделяется от жидкой. Паровая фаза проходит в реактор под нижнюю безпровальную решетку. Жидкая фаза направляется через распределительное кольцо реактора в кипящий слой катализатора. Реактор работает при абсолютном давлении 1,9 кгс/см и 470 °С. Пары реакции, проходя слой катализатора, поступают в крекинговую колонну, где они отделяются от катализатора. После охлаж- [c.144]

У11-12. Мейс и Бонилла1 5 исследовали процесс прямой каталитической гнд тации этилена в паровой фазе при 140 ат. Авторы пришли к выводу, что стадией, определяющей скорость, является химическая реакция на поверхности без адсорбции этанола [c.239]

Такой характер коксоотложений можно объяснить следуюхцим образом. Закоксовывание нижней половины труб потолочного экрана обусловливалось, очевидно, низкой агрегативной устойчивостью и расслоением коксуемого сырья. В последуюише годы на Ново-Уфимс-ком НПЗ и других НПЗ с прямогонными остатками стали смешивать ароматизированные добавки, такие как экстракты селективной очистки масел, тяжелые газойли каталитического крекинга и другие, что существенно повысило агрегативную устойчивость сырья коксования, удлинило безостановочный пробег печей. Снижение интенсивности закоксовывания труб на участке непосредственно после ретурбенда объясняется интенсивной турбулизацией парожидкостной реакционной смеси, а в концевых трубах - увеличением доли паровой фазы в результате протекания реакций крекинга с образованием низкомолекулярных продуктов (газа, бензина), т.е. за счет химического кипения реакционной смеси. Были разработаны и внедрены рекомендации, направленные на улучшение структуры парожидкостного потока в змеевике печи и регулирование паросодержания в потоке путем увеличения диаметра трансферной линии от печи до реакторов от 100 до 150 мм, осуществлена реконструкция схемы обвязки распределительного устройства на потоке коксуемого сырья, которая заключалась в замене двух четырехходовых кранов пятиходовым краном. Изменено место подачи турбулизатора. По проектной схеме турбули-затор подавался в трубу, соединяющую подовый и потолочный экраны. Путем поиска оптимального места ввода турбулизатора было установлено, что значительно уменьшить коксоотложение можно при его подаче в первую трубу на входе вторичного сырья в печь. В результате заметно понизилось давление в трубах на входе в потолочные экраны (с 2,4 до 2,1 МПа) и на выходе из печи (с 1,1-1,2 до 0,7-0,8 МПа), повысилась доля паровой фазы, улучшилась гидродинамическая структура и уменьшилось время пребывания сырьевого потока как следствие, значительно снизилась интенсивность коксоотложения в трубах и удлинился межремонтный пробег установки. [c.71]

Каталитическое дегидрирование углеводородов ряда циклогексана в ароматические углеводороды, осуществляемое в паровой фазе, было детально разработано в трудах Зелинского и его школы и нашло затем широкое применение для исследования легкокипящих углеводородов нефтей [21. В дальнейшем эти реакции были распространены на более высококипящие углеводороды [3,41. Особенно удобным оказалось дегидрирование высо-кокипящих углеводородов (с т. кип. 300° С), осуществляемое в жидкой фазе. При нагревании углеводородов, имеющих гексаметиленовые кольца, способные к дегидрированию, в присутствии платинированного угля происходит интенсивное выделение-водорода и гексаметиленовые кольца превращаются в ароматические. В качестве катализатора используется обычный платинированный уголь, содержащий 18% платины [51. Реакция протекает весьма гладко и обычно заканчивается через несколько часов. В опытах с модельными углеводородами, содержащими одно или несколько циклогексановых колец, были получены практически с количественными выходами ароматические углеводороды, тождественные соответствующим ароматическим углеводородам, синтезированным обьганымп методами (см. табл. 80). Мы не будем здесь останавливаться на экспериментальных подробностях осуществления этой реакции. Все это изложено в оригинальных работах [3, 41, а также в монографиях [6, 10]. [c.313]

При деструктивной гидрогенизации, помимо термического распада и насыщения кратных связей водородом, как в процессе, являющемся по существу каталитическим крекингом под давлением водорода, имеют место также реакции изомеризации, алки-лированпя, автодеструктивного алкилировання и т. п. Однако преобладает в этом процессе реакция гидрирования, вследствие чего выход разветвленных форм здесь ниже, чем при обычном каталитическом крекинге. Впрочем в жидкой фазе деструктивное гидрирование еще не доходит до конца (до образования углеводородов области бензина). Здесь образуется так называемое среднее масло, которое уже в паровой фазе превращается над неподвижным катализатором Б бензин. [c.155]

Диоксан можно получать также непосредственно из окиси этилена, подвергая ее каталитической димеризации в паровой фазе над кислым сульфатом натрия или каким-либо другим веществом, катализирующим реакции, протекающие по карбонийионному механизму [13] [c.358]

Синтез в паровой фазе. Винилацетат может быть получен в паровой фазе пропусканием паров уксусной кислоты и избытка ацетилена через трубку, нагретую до 210 —250°. Реакция катализируется уксуснокислым кадмием, уксуснокислым цинком или фосфатом любого иа этих металлов, нанесенным на силикагель, древесный и активированный уголь [17, 18] или активированный глинозем [19] носитель с нанесенным катализатором помещают в труб1 у. Активированный глинозем сохраняет каталитическую активность соли кадмия или цинка значительно дольше, чем древесный уголь. [c.65]

Фтористый винил, требуемый для опытов по полимеризации, получали каталитической реакцией в паровой фазе над катализаторами — Hg lj или смесью Hg lg и Ba la, нанесенными на активированный уголь. Последний катализатор был во всех отношениях лучше. Он давал более [c.57]

Проведенные в последние годы исследования по окислению ацетоксилированию ненасыщенных углеводородов в жидкой паровой фазах на основе палладия показали, что превращени окисляемого субстрата протекают не только с участием компле сов палладия(П), но и катализируются низковалентными формам мв палладия, а именно палладием(Х) и палладием(О), в особенно сти коллоидным палладием. Палла (1) и паллал (О) входят щ состав многоатомных палладиевых кластеров. Чаще всего палла- дий именно в таких соединениях, представляющих собой ав самбль из разных валентных форм палладия, обладает большей каталитической активностью, чем моноядерные комплексы пал-ладия(П). Однако механизм реакций, катализируемых кластерами палладия, остается неясным. [c.610]

Для осуществления каталитического окисления в паровой фазе применяется специальное оборудование, которое состоит в основном из четырех узлов испарителя для исходного сырья, подогревателя или перегревателя паров, каталитической печи и конденсационной установки для охлаждения продуктов окисления. Основной частью агрегата является каталитическая печь, которая чаще всего представляет собой одно-или многбтрубчатую установку типа теплообменника, заполненную катализатором. Для экзотермических реакций тепло подводят в начале процесса, а затем оно поддерживается теплотой реакции и температурой подаваемого сырья. [c.238]

Процесс образования фенола довольно подробно описан Хоком и Кропфом за, ь Стадия алкилирования представляет собой обычную каталитическую реакцию между пропиленом и бензолом в жидкой илн паровой фазе. Так как производство кумола уже существовало во время войны в США, где им пользовались для улучшения качества моторного топлива, то технология его получения была использована и в производстве фенола. В качестве катализаторов алкилирования применялись минеральные кислоты, фтористый водород, трехфтористый бор и соли металлов типа катализаторов Фриделя и Крафтса. Получающиеся алкилаты требуют очистки, особенно от производных тиофена, действующих как ингибиторы на стадии окисления. [c.444]

Взаимодействие ароматических нитрилов с водородом в паровой фазе при 250—300 °С в присутствии катализатора, состоящего из окисей никеля и меди на кизельгуре, приводит к их гидрогено-лизу ° Так, основным продуктом восстановления п-толунит-рила и терефталонитрила является п-ксилол. Парофазное гидрирование нитрила ацетилминдальной кислоты по указанному способу при 250 °С привело к образованию этилбензола и уксусной кислоты. При повышении температуры гидрирования выход этилбензола снижается, а в продуктах реакции появляется толуол. Образованию этилбензола способствует присутствие в реакционной смеси уксусной кислоты. Этилбензол был получен также каталитическим гидрированием фенилацетонитрила в присутствии уксусной кислоты. Без кислоты образование этилбензола было незначительным 2. [c.354]

Реакции разложения на элементы мог)гг быть практически возможны или при очень высоких температурах (выше 700° С), или в присутствии определенных металлических катализаторов при более умеренных температурных условиях. Никель является одним из наиболее энергичных катализаторов, ускоряющих разложение парафинов, как и других углеводородов, на элементы или метан и элементы. Сабатье и Сандерен [111] описали частичное разложение метана на углерод и водород при 390° С и этана при 325° С в присутствии никеля. Фрей и Смит [39] и Херд [56] наблюдали очень быстрое разложение пропана и бутана на углерод и газы при 350—400° С и 500° С в присутствии того же катализатора. Катализаторами подобного типа являются медь, железо, монель- леталл, многие другие тяжелые металлы и некоторые неметаллы, например селен. Особенно активны порошкообразные металлы. С Другой стороны, тот факт, что железные трубы не активируют разложение нефти на элементы в обычных условиях крекинга, должен указывать или на неактивность железа в виде сплошной массы или на деактивацию металлической поверхности вследствие отложения углерода. Однако каталитическое действие металлической поверхности труб может быть заметно при повышенных температурах, применяемых при крекинге в паровой фазе или в таких процессах, как дегидрогенизация. Предварительная обработка труб при высоких температурах паром или сероводородом может деактивировать металлическую поверхность. Небольшие количества пара или сероводорода (или других соединений серы), добавленные к сырью для крекинга, могут вызвать тот же эффект. В результате такой обработки активная металлическая поверхность покрывается неактивными окислами или сульфидами. Полученный эффект может быть приписан также отравлению активной поверхности образовавшимися окислами или сульфидами. [c.11]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология