Окись углерода и ее значение для синтеза

В настоящее время основным сырьем в производстве аммиака являются природный газ, попутные газы нефтедобычи, жидкие углеводороды и коксовый газ. Доля аммиака, получаемого из твердого топлива и электролитического водорода, все более снижается. При современных методах получения аммиака все большее значение приобретают процессы очистки газа. Из технологических газов на разных стадиях получения аммиака удаляют такие примеси, как сернистые соединения, двуокись и окись углерода, ацетилен, окислы азота, кислород и др. Эти примеси, содержащиеся в газе в различных концентрациях, по-разному влияют на процесс. Например, сернистые соединения оказывают сильное влияние на все катализаторы, применяемые в синтезе аммиака серосодержащие соединения, присутствующие в исходном углеводородном сырье, ухудшают работу катализаторов конверсии метана, что приводит к повышению температуры процесса и увеличению расхода кислорода. При использовании наиболее экономичного способа производства аммиака, который основан на методе бескислородной каталитической конверсии метана в трубчатых печах, содержание сернистых соединений в природном газе не должно превышать 1 мг/м . [c.7]

Новый метод синтеза органических соединений из таких простых веществ, как окись углерода и водяной пар, несомненно, найдет в будущем применение в химической промышленности. Существенное значение для развития этого процесса имеет изучение элементарных стадий его. Суждение о них может быть высказано на основе изучения природы продуктов синтеза. [c.184]

Окись углерода, если это необходимо, можно удалить из синтез-газа в СО-конвертере , где она вступает в каталитическую реакцию с избытком водяного пара с образованием двуокиси углерода и водорода. Для уменьшения содержания окиси углерода в конвертированном газе до значений ниже 0,5% используются, вероятно, цинк-медь-хромовые катализаторы при темпе- [c.84]

Многие нефтехимические заводы США используют в качестве исходного сырья природные газы, перерабатываемые в метанол, формальдегид, метил- и метиленхлорид и др. Кроме того, резко возросло, особенно за последние 7—10 лет, промышленное значение конверсии метана природных газов в окись углерода и водород для последуюш,его синтеза на их основе кислородсодержащих соединений спиртов, альдегидов, кетонов и других продуктов. [c.9]

Реакция (а) имеет различные технические применения. Равновесие водяного пара по (а) с добавкой не участвующего в реакции азота создается при газификации угля. Через раскаленный уголь продувают последовательно воздух и водяной пар. Вследствие высокой температуры часть двуокиси угле -рода диссоциирует, но вместе с тем происходит и догорание окиси углерод а в двуокись углерода. В то же время окись углерод а образуется и вследствие неполного сгорания углерода по реакции (б), в которой одновременно от распада водяного пара образуется водород. В зависимости от цели конверсии (т. е. переработки газов для изменения их состава) стремятся обогатить равновесную смесь водородом или окисью углерода. Очистку от СОз производят поглощением водой или щелочными растворами под давлением. Смесь СО -f На является сырьем для синтеза спиртов, бензина и т. д. Избыток водяного пара используется при подготовке смеси водорода с азотом воздуха для синтеза аммиака. Эффективность действия избытка массы водяного пара возрастает при понижении температуры, когда константа равновесия превышает единицу. Вычисление, аналогичное выполненному выше, показывает, что при Кр — 1,375 (Г 1000° К) десятикратный избыток водяного пара обеспечивает полноту реакции 97%. При высоких температурах эффективность действия избытка массы одного из исходных веществ становится меньше при Кр ж 0,5 Т ж 1350° К) полнота реакции для того же значения у = 10 составляет 84%. [c.327]

Следует отметить, что окись углерода имеет большое значение не только как сырье для нефтехимии и промышленности органического синтеза. Проблемой огромной важности современной металлургии является очистка защитных атмосфер от следов СО и получение сверхчистых металлов разложением карбонилов. Карбонилы и карбонильные комплексы переходных металлов являются катализаторами не только реакции карбонилирования, но также и других промышленных реакций, например жидкофазного гидрирования, изомеризации, диспропорционирования. Окись углерода часто применяется при изучении адсорбционных свойств металлических и окисных, в том числе цеолитных, катализаторов, а карбонильные комплексы переходных металлов являются модельными системами при изучении структуры и превращений координационных соединений. В последние годы окись углерода привлекает внимание исследователей как газовый модификатор катализаторов селективного гидрирования ацетиленовых углеводородов в олефины. [c.163]

Автоматизация и автоматическое управление технологическими процессами являются одним из главных условий технического прогресса в промышленности. Автоматические датчики параметров технологических процессов служат первым и необходимым звеном систем автоматизации и управления. Датчики содержания различных газов дают возможность вести наблюдения за длительно протекающими процессами, например биохимическими и гидрохимическими, различными процессами химического синтеза и т. д. Особое значение для техники безопасности и санитарно-эпидемиологического контроля имеет автоматическое наблюдение за динамикой содержания в атмосфере и в воздухе промышленных и других предприятий таких газов, как окислы азота, двуокись серы, сероводород, озон, окись углерода. [c.3]

Значительная часть мировой потребности в энергии удовлетворяется непосредственно или косвенно путем использования реакций угля и углеродсодержащих материалов с газами. Наиболее важными являются реакции с кислородом, водяным паром, двуокисью углерода и водородом. Экзотермическая реакция угля с кислородом служит главным источником получения энергии во всем мире. Эндотермическая реакция угля с водяным паром дает окись углерода и водород, которые используются либо непосредственно как газообразное топливо, либо в виде синтез-газа, превращаемого каталитическими методами в ряд углеводородных топлив или в органические химикалии. Так как двуокись углерода является непосредственным продуктом реакции угля с кислородом и вторичным продуктом реакции угля с водяным паром, получающимся по реакции конверсии водяного газа, вторичная реакция двуокиси углерода с углем в слое топлива тесно связана с первичными реакциями углерода с газами. Реакция водорода с углем, приводящая к образованию метана, в настоящее время не имеет большого промышленного значения, но в будущем найдет, по-видимому, широкое применение. [c.152]

Окись углерода СО обладает высокой реакционной способностью и склонностью к реакциям присоединения. Это объясняется тем, что окись углерода является ненасыщенным соединением. В промышленности наибольшее значение имеют синтезы основанные на взаимодействии окиси углерода и водорода. [c.195]

ОКИСЬ УГЛЕРОДА И ЕЕ ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ СИНТЕЗА [c.5]

В настоящее время эти данные имеют в основном историческое значение, но они впервые показали, что окись углерода, может служить сырьем для синтеза различных органических продуктов. [c.110]

Окись углерода—ненасыщенное соединение, весьма склонное к реакциям присоединения. Благодаря высокой реакционной способности окись углерода широко применяется в промышленных синтезах, из которых особенно важное значение имеют синтезы, основанные на взаимодействии окиси углерода и водорода. [c.334]

При любом методе синтеза ацетилена из углеводородов электро-дуговом крекинге, разложении в тихом электрическом разряде, окислительном или термическом пиролизах—получается смесь газов с содержанием ацетилена не более 15 объемн. %. Остальные 85% составляют главным образом водород, метан, этилен, окись углерода, углекислый газ (при окислительном пиролизе), высшие гомологи ацетилена. Разбавленный указанными газами ацетилен нецелесообразно непосредственно использовать для синтезов, поэтому разработка рационального способа выделения, концентрирования и очистки его имеет большое практическое значение. [c.207]

Углерода (II) оксид (углерода окись, угарный газ) СО — продукт неполного окисления углерода, газ без цвета, запаха и вкуса, плохо растворим в воде. Яд У. о. имеет большое промышленное значение как горючее (генераторный, светильный газы) и восстановитель в смеси с водородом — сырье для синтеза метилового спирта. Углеродная единица — атомная единица массы, соответствующая Vi массы атома изотопа углерода -С. У. е. равна (1,66043 + 0,00031)- 10 - г. [c.140]

Изопропиловый и тре/п-бутиловый спирты также получают в промышленности путем гидратации соответствующих алкенов. Промышленный синтез метилового спирта основан на гидрогенизации окиси углерода. Несмотря на то что эта реакция имеет выгодное значение ЛЯ, равное —28,4 ккал, для ее осуществления требуются высокие давление и температура, а также соответствующий катализатор наибольшая степень превращения достигается при использовании катализатора окись цинка — окись хрома. Различные методы синтеза других спиртов путем восстановления карбонильных соединений обсуждаются на стр. 410—412. [c.343]

При втором кинетическом исследовании была применена статическая система. Фтор помещают в стеклянный резервуар следует отметить, что это недостаточно строгий метод проведения реакции, так как фтор, хотя и медленно, но непрерывно реагирует со стеклом, образуя окись фтора и четырехфтористый кремний. Фтор, разбавленный азотом или двуокисью углерода, поступает в реактор, смешивается с углеводородом и взаимодействует с ним при пониженном давлении. Интересно, что фтор реагирует самопроизвольно с незамещенными углеводородами даже при низких температурах. Может показаться, что это подтверждает предложенный Миллером цепной механизм инициирования (см. стр. 383), но, если учесть очень низкие значения энергий активации нормальной атаки атомов фтора, а также степень диссоциации молекул фтора, оказывается, что такое допущение не является строгим. Способы, примененных в обоих приведенных выше работах, пригодны только для кинетических исследований и не могут быть использованы в синтезе фторированных соединений. Возможно, однако, что технику проточных опытов можно разрабатывать и для получения частично фторированных производных углеводородов. [c.405]

Глава XVIII. Окись углерода и ее значение для процессов синтеза 326 Глава XIX, Механизм синтеза углеводородов. ..... 333 [c.545]

Весьма важное значение для синтеза углеводородов из окиси углерода имеет также подготовка газовой смеси ( синтезгааа ). Окись углерода и водород должны быть тщательно освобождены от сернистых примесей (ядов), как-то СЗа и Н28 для этой цели газовая смесь очищается в лабораторных условиях пропусканием через раскаленную медную сетку, щелочной раствор пирогаллола и активированный уголь в технике для той же цели пользуются известью, болотной рудой и другими очистителями. Большое значение имеет также освобождение газовой смеси от инертных газов (СО2, СП4, N2), так как присутствие их снижает скорость реакции столь же вредное влияние оказывает присутствие в газовой смеси водяных наров, так что поступающий на синтез газ должен быть тщательно высушен сплавленным хлористым кальцием, фосфорным ангидридом и т. п. Наконец, важное значение имеет относительное содержание в газе окиси углерода и водорода. Наиболее благоприятное соотношение СО Нз = 1 2 при таком составе газа удавалось получать до 190 мл масла из 1 м [c.511]

В условиях синтеза метанола из окиси углерода и водорода при давлении 250 ат и температуре около 380 на цинкхромовом катализаторе степень превращения исходных веществ в метанол невелика. Поэтому не возникает сколько-нибудь значительного градиента концентрации окиси углерода или водорода. Исходные вещества — окись углерода и водород — реагируют на поверхности пор, пронизывающих зерна катализатора, с образованием метанола, который затем диффундирует к внещней поверхности зерен катализатора. Когда скорость реакции достаточно мала и отвод об-разовавщегося метанола посредством диффузии не затруднен, концентрация метанола и скорость реакции во всем объеме зерна одинаковы. Это отвечает протеканию реакции в кинетической области. При повыщении температуры скорость реакции превышает скорость диффузии, вследствие чего концентрация метанола в центре зерна катализатора становится больше поверхностной концентрации. Увеличение концентрации метанола приводит к снижению скорости реакции по сравнению с тем значением, которое она имела бы при отсутствии диффузионных торможений. Дальнейший рост скорости реакции приводит к тому, что реакция локализуется по преимуществу б слое, толщина которого мала по сравнению с размером зерна. Такой режим отвечает протеканию процесса во внутренней диффузионной области. [c.58]

Давно известно, что не только величина поверхности, но и метод получения катализатора, максимальная температура, которой он подвергался в процессе его изготовления, а также его возраст (или, точнее, время действия в каталитической реакции), одним словом, все прошлое катализатора обусловливает в большой степени его каталитическую активность. Все эти явления объясняли исходя из предположения, что поверхность катализатора не обладает одинаковой реакционной способностью на всем протяжении активность катализатора больше в определенных активных центрах или даже ограничена последними (X. С. Тейлор). Эта концепция основывается на некоторых фактах, среди которых отметим измерение теплоты адсорбции газов на металлах, обладающей значительно большими значениями для первоначально адсорбированных количеств газа, чем для количеств адсорбированных впоследствии, когда поверхность частично занята. Более непосредственное доказательство было получено способом, предложенным С. 3. Рогинским. На катализаторе для синтеза аммиака (железном катализаторе с инициатором из А120з, 2п() и 5102) адсорбировалось сначала ограниченное количество С Ю и затем С Ю до насыщения. Адсорбированная окись углерода десорбировалась впotлeд твии в нескольких стадиях при последовательном повышении температуры, причем каждую десорбированную фракцию анализировали. Было найдено, что газ, адсорбированный в конце, десорбируется первым, откуда следует, что первоначально адсорбированный газ фиксирован более тесными связями. Аналогичные результаты были получены с N3 и N2 на том же катализаторе и с Нг и на угле. [c.226]

В связи с изучением свойств адсорбентов, получаемых в различных условиях синтеза, наблюдали за влиянием различной степени щелочности адсорбента на его адсорбционные свойства. Па рис. 3 показаны хроматограммы, полученные иа различных образцах NaX-29 (изготовленных па укрупненных лабораторных установках). Хроматограммы стандартной газовой смеси сняты для адсорбентов, отмытых до значения pH промывной воды 11,5, 10,5 и 9,2. В первом случае на ненромытом образце (pH 11,5) неполностью разделились кислород и азот, а окись углерода и метан совсем не разделились. Время удерживания этана около 5,5 мин. При pH промывной воды, равном 10,5, наблюдается более полное разделение кислорода и азота и почти полное разделение метана и окиси углерода. Время удерживания этана составляет уже 8 мин. Только на третьей хроматограмме, полученной на образце, проба которого была взята, когда pH промывной воды равнялось 9,2, видна значительная разница во времени удерживания между всеми компонентами, а время удерживания этана составляет уже 11 мин. [c.61]

Дальнейшие работы И. И. Черняева и его сотрудников показали, что закономерность трансвлияния распространяется не только на платиновые комплексы, а имеет гораздо более общее значение. Черняевым в 1927 г. был дан ряд трансвлияния лигандов, который позже был значительно расширен его сотрудниками и учениками. Было установлено [3], что большим лабилизирующим действием, или трансв.тиянием, обладают и некоторые нейтральные молекулы, как, например, окись углерода и окись азота, фосфины, этилен, ацетилен и др. Использование ряда трансвлияния как руководящего начала в направленном синтезе дало возможность получить большое число соединений платины с различными кислотными и нейтральными лигандами. [c.13]

Углерод образует с кислородом три соединеиия окись углерода СО, двуокись углерода СО2 и недокись углерода С3О2 (помимо некоторых соединеиий с циклическими молекулами, состоящими тоже только из атомов С и О, см. учебники органической химии). В то время как недокись, соединение неустойчивое, является больше лабораторной редкостью, остальные две окиси имеют большое практическое значение. Двуокись углерода играет исключительно важную роль в природе благодаря ее участию в процессах синтеза и разложения веществ в организмах животных и в растениях, а также в образовании осадочных пород (карбонатов) в результате разложения вулканических пород (силикатов). Окись углерода не встречается в природе, но она играет важную роль в промышленности, так как является ценным топливом, сырьем для синтеза органических веществ н восстановителем во многих металлургических процессах, в которых получают металлы путем нагревания их окисей с углем. [c.477]

Смис и Брантинг [6] исследовали равновесие реакции синтеза метанола при температуре 303,8° С и атмосферном давлении динамическим методом. В качестве катализатора эти авторы применяли окись цинка или смесь окиси цинка с окисью хрома. Равновесие исследовано с двух сторон, т. е. со стороны синтеза метанола из окиси углерода и водорода и со стороны метанола в последнем случае в реакционную камеру подавали газовую смесь, насыщенную парами метанола при 38° С, содержащую паров спирта больше, чем должно быть в равновесной смеси. Содержание спирта в равновесной смесп при атмосферном давлении и указанной выше температуре (303,8° С) было незначительным найденные численные значения констант сильно колебались средняя величина, полученная этими авторами, приведена в табл. 1. [c.348]

Большинство рассмотренных в этом разделе соединений имеет крупное промышленное значение. Метанол, который получали перегонкой древесины (древесный снирт), теперь получают в больших количествах из окиси углерода и водорода (стр. 64) его используют в качестве растворителя. Этанол широко применяется в спиртных напитках его получают брожением ряда сельскохозяйственных продуктов. к-Бутиловый спирт (1-бутанол) также синтезируют посредством брожения, и подобно этанолу он широко применяется как растворитель. Этанол, 2-нропанол и диэтиловый эфир изготовляются из этилена и пронн.дена, получаемых при крекинге нефти (гл. 26). Диэтиловый эфир и окись этилена — превосходные средства для общей анестезии. Диэтиловый эфир и тетрагидрофуран являются весьма обычными экстракционными растворителями и часто служат в качестве реакционных сред они находят большо э применение в химических лабораториях. Диэтиловый эфир умеренно растворим в воде, летуч и может быть легко высушен. Метанол, этанол, пропанолы, тетрагидрофуран, диоксан и многоатомные спирты смешиваются с водой в любых нронорщгях. Такое свойство делает их ценными растворителями в ряде процессов, в которых участвуют полярные вещества. Все низшие спирты служат важным сырьем в синтезе полимеров, искусственного волокна, пластмасс, взрывчатых веществ, а также фармацевтических. и лабораторных химических иренаратов. Напротив, алифатические простые эфиры химически относительно инертны и лишь иногда используются в качестве реактивов в химическом синтезе. Окись этилена и окись триметилена также играют важную роль в синтезе. [c.53]

Исследования процессов испарения окислов, прогрессивно развивающиеся за последнее десятилетие, позволили накопить большой фактический материал о составе пара и термодитшми-ческих характеристиках реакций испарения. Наиболее ценная информация была получена с применением масс-спектрометрической методики анализа состава паров окислов, позволяющей измерять парциальные давления компонентов пара в большом диапазоне концентраций. Естественно, что вначале внимание исследователей было привлечено к изучению процессов испарения индивидуальных окислов, устойчивых при обычных условиях. Впоследствии были изучены и такие системы, в которых обнаруживались газообразные окислы, в конденсированной фазе не наблюдавшиеся (например, окись лантана ЕаО, окислы платины, палладия). Одним из принципиально важных результатов было доказательство широкого распространения полимеризации в парах окислов. Эксперименты проводились в широком интервале температур, от 100—150° К, как это требовалось при исследовании образования субокислов серы, углерода, кислородных соединений фтора, и до 3000—3100° К, когда испаряли наиболее труднолетучие окислы иттрия, циркония, гафния, тория. Опубликованы достаточно исчерпывающие обзоры литературы по этим проблемам [1, 2, 4]. В настоящее время начинают исследоваться системы, содержащие в газовой фазе вещества, молекулы которых состоят из 3 видов атомов. Соединения такого рода относятся к различным классам и обладают сильно различающейся летучестью. В качестве примеров можно привести карбонилы тяжелых металлов, сложные галоидные соединения, оксигалогениды, оксисульфиды, газообразные гидроокиси. Обнаружено также, что соединения типа солей кислородных кислот (или соединения типа двойных окислов аАОж-ЬВОу) во многих случаях также оказываются устойчивыми в паровой фазе даже при очень высоких температурах. Систематическое изучение этих объектов существенно для разработки технологии получения окисных пленок, для синтеза монокристаллов из газовой фазы, для понимания химических процессов в оксидных катодах. Результаты термодинамического исследования процессов испарения сложных окислов имеют важное значение для понимания поведения при высоких температурах комбинированной конструкционной окисной керамики и стекол, шлаков и включений в металлах. Число этих примеров при желании можно увеличить. [c.16]

Наиболее важным и наиболее распространенным видом гетерогенного катализа является катализ газовых реакций на поверхности твердых катализаторов. Так как в гетерогенном катализе большое значение пмеет поверхность, то катализаторы обычно приготавливаются путем распределения его на твердом носителе с высокоразвитой поверхностью. Такими носителями чаще всего служат силикагель, активный уголь, окись алюминия, асбест и др. Примерами гетерогенного катализа могут служить следующие реакции 1) контактный способ получения серной кислоты путем окисления сернистого газа кислоррдом воздуха па катализаторах Р1 и У20д 2) синтез метилового спирта (метанола) из водорода и окиси углерода на катализаторе ХпО (активированном СгзОд, У О,,) 3) реакции гидрогенизации непредельных соединений (Сабатье и Зелинский), имеющие значение и производстве душистых веществ и жиров, например гидрогенизация этилена и ацетилена на катализаторах N1, Со, Сп, Ге [c.187]

Гофер, Пиблз и Кон [21] обуглероживали окисью углерода образцы двух катализаторов восстановленного железного катализатора синтеза аммиака XFe—MgO—KgO) и катализатора окись железа—окись меди—карбонат калия. Обуглероживание производилось при атмосферном давлении и температуре 238. и 188 соответственно, причем процесс проводился до тех пор, пока количество отложившегося углерода не достигало значения, соответствующего [c.417]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология