Аппаратура для проведения каталитических реакций под давлением

АППАРАТУРА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ КАТАЛИТИЧЕСКИХ РЕАКЦИИ ПОД ДАВЛЕНИЕМ [c.25]

Высокие давления нашли широкое применение при осуществлении каталитических процессов. Реакции, не идущие совсем или протекающие очень медленно при атмосферном давлении, могут проходить с достаточной скоростью при высоком давлении. Примерами могут служить такие процессы, как синтез аммиака, синтез метанола и гидрирование угля (см. также книгу [59]). Одновременно с промышленным осуществлением контактных процессов под давлением непрерывно совершенствовалась лабораторная техника проведения реакций при высоком давлении. Изложенный в этом разделе материал имеет целью дать некоторое представление об основных принципах техники работы при высоких давлениях и содержит описание аппаратуры, применяющейся в лабораторных условиях для проведения каталитических реакций под давлением. При этом рассматривается аппаратура для осуществления как периодических, так и непрерывных процессов. [c.39]

Работа проводилась совместно Лабораторией каталитического синтеза Института органической химии им. Н. Д. Зелинского АН СССР и Лабораторией гидрогенизации Института горючих ископаемых АН СССР. Разработка и создание аппаратуры, проведение экспериментов нод давлением и разделение продуктов реакции производились в ИОХ АН СССР, подготовка сырья, его анализ и анализ продуктов — в ИГИ АН СССР. [c.670]

Реакцию проводили также в стальном автоклаве для гидрирования при давлении сероводорода, равном давлению в баллоне (около 21 ат п ри комнатной температуре). Сероводород отравляет обычные катализаторы, применяемые для гидрирования, а потому аппаратура для проведения этого процесса, подвергшаяся действию сероводорода, может оказаться непригодной для последующего применения при каталитическом гидрировании. [c.473]

Работы П. Сабатье н его сотрудников явились стимулом для разработки различных методов гидрирования (С. А. Фокин, Р. Вилль-штеттер, К. Пааль, А. Скита, А. Броше и др.). В 1901 г. В. Н. Ипатьев сконструировал простую и удобную аппаратуру для проведения каталитических реакций под высокими давлениями ( бомба Ипатьева ), которая легла в основу всех современных установок, работающих при повышенных давлениях (синтез аммиака, синтез метилового спирта, гидрировани е и т. д.). [c.16]

Для проведения каталитических реакций можно использовать обычную высоковакуумную аппаратуру с небольшими изменениями, обусловленными особенностями применяемых катализаторов. Характерным примером таких установок периодического действия для проведения реакций при пониженном давлении является установка, изображенная на рис. 24, описанная Паинсом и Беккером 55]. Для предохранения катализатора от загрязнения нежелательными примесями приняты специальные меры предосторожности. Катализатор и реагенты в этой установке соприкасаются только со стеклом или ртутью, а поэтому маловероятно влияние различных побочных эффектов. [c.36]

Книга содержит описание основной аппаратуры, применяемой для проведения каталитических реакций при обычном и высоком давлении, изготовление катализаторов и их методов исследования, а, также пбдроб-ное описание методики проведения различных каталитических реакций, охватывающих основные разделы органического катализа. [c.2]

Качающиеся автоклавы низкого давления. Для каталитического гидрирования органических соединений разработана специальная аппаратура. Хотя максимально допустимое давление при осуществлении реакций в этой аппаратуре не должно превышать 4 ат, имеет смысл все же рассмотреть конструктивные особенности таких приборов. Ограничение величины давления связано с тем, что в реактор вставляется стеклянный толстостенный сосуд из стекла пирекс. Интенсивное перемешивание содержимого автоклава обеспечивается за счет качания автоклава, которое осуществляется электромотором через кривошипно-шатунный механизм. Полное описание аппаратуры и методики проведения реакции гидрирования содержится в статье Ворхиса и Адамса [83]. Полностью оборудованный агрегат, внешний вид которого изображен на рис. 48, выпускает фирма Парр инстрамент компани . [c.57]

Прежде чем рассматривать конкретные экспериментальные методики проведения кинетических исследований, следует вернуться к особенностям жидкофазных процессов, учет которых необходим при исследованиях кинетики этих реакций. Сюда относятся очень низкие коэффициенты внутренней диффузии в порах катализатора для жидких сред и высокая теплоемкость жидкостей и соответственно высокий коэффициент теплопередачи от зерна катализатора в реакционную среду. Первая особенность заставляет работать с катализатором достаточно мелкого зернения и строго контролировать влияние размера зерна на кинетику реакции, чтобы избавиться от внутридиффузнонного торможения. Вторая особенность облегчает использование проточных трубчатых интегральных реакторов, поскольку исключается опасность возникновения тепловых градиентов по сечению реактора. Однако при этом должна быть проверена интенсивность обратного смешения из-за тепловой конвекции. Наконец, в практическом плане при разработке аппаратуры приходится учитывать тот факт, что многие каталитические реакции проводятся при температурах выше точки кипения жидкости и, следовательно, при повышенном давлении. [c.197]

В разделе 1 уже отмечалось, что процесс крекинга требует большой затраты тепла даже для реакции разрьша цепи требуется приблизительно 18 ккал1моль расщепляемого углеводорода. Поскольку продолжительность пребывания углеводородов в зоне крекинга обычно мала (особенно при высокотемпературном процессе), возникает задача быстрой передачи тепла при высокой температуре от одного газа (топочные газы ) к другому (пары углеводородов). С такой проблемой часто сталкиваются при проектировании аппаратуры, применяющейся в промышленности химической переработки нефти. Большинство крекинг-печей состоит из секций узких трубок, через которые с большой скоростью проходят пары углеводородов эти трубки нагреваются за счет радиационного излучения топочных газов. Крекинг под давлением имеет два эксплуатационных преимущества сравнительно меньшие размеры крекинг-установки для данной производительности и лучшая теплопередача. Выход газа при применении высоких давлений сравнительно меньше. Второй задачей является выбор материала для изготовления реактора коекинг-печи. Этот материал должен обладать необходимой механической прочностью в условиях проведения крекинга он не должен влиять каталитически на процесс, в особенности не должен ускорять образование нефтяного кокса. При высокой температуре железо и никель вызывают отложение кокса на стенках реактора. В наиболее жестких условиях обычно применяют хромоникелевые стали (25% хрома и 18% никеля) в случае более умеренных режимов используют ряд легированных сталей, например аустенитные и молибденовые. С двумя новыми методами разрешения проблем, связанных с теплопередачей и выбором конструктивных материалов, читатель ознакомится позже, при описании дегидрирования этана. В этом случае для достижения высокой степени превращения процесс проводят при температуре около 900° (см. стр. 119). [c.113]

В некоторых случаях, если вышеописанные методы непригодны, для получения аминов, содержащих па один атом углерода меньше, чем исходный амид, можно использовать окисление и декарбоксилирование амидов кислот гипохлоритами и гипобромитами (реакция Гофмана [28—31]) количество амида должно быть не менее 2—3 г. При работе с количествами 1 г и меньше выходы аминов значительно уменьшаются и составляют не более 50% от выходов, указанных в литературе для макросинтезов. Получение аминов действием азотистоводородной кислоты на органические кислоты [32—36] по сравнению с предыдущим методом значительно выгоднее, поскольку этот синтез одностадиен и выходы выше. Однако использование этого метода несколько ограниченно вследствие токсичности азотистоводородной кислоты впрочем, при соблюдении соответствующих мер предосторожности работа с азидами и азотистоводородной кислотой не более опасна, чем с диазометаном. Метод применим для работы с количествами веществ 500 мг и более. Аналогично получение аминов путем восстановления альдегидов и кетонов в присутствии аммиака или аминосоединений [37] пригодно для количеств 1—5 г. Очень легко приспособить для полумикроколичеств ряд синтезов, основанных на восстановлении при помощи формиата аммония и муравьиной кислоты. Каталитическое восстановление карбонильных соединений в присутствии аммиака требует специальной аппаратуры, предназначенной для проведения реакции гидрирования под давлением. [c.276]