окисление метил

Технологический процесс производства синильной кислоты методом каталитического окисления метана и аммиака кислородом воздуха состоит из следующих основных стадий [c.77]

Относительная реакционная способность типичных водородных атомов понижается от третичных к вторичным и первичным. При 300° скорости их окисления относятся как 10 2 1. Поэтому изобутан окисляется очень легко. Метан и этан, содержащие только первичные водородные атомы, чрезвычайно устойчивы к окислению. Пронан и бутан, имеющие первичные и вторичные водородные атомы, занимают среднее положение. В настоящее время еще не известен промышленный способ окисления метана в метиловый спирт пли формальдегид. [c.150]

ПРОИЗВОДСТВО СИНИЛЬНОЙ КИСЛОТЫ КАТАЛИТИЧЕСКИМ ОКИСЛЕНИЕМ МЕТАНА И АММИАКА КИСЛОРОДОМ ВОЗДУХА [c.76]

Гомогенное окисление метана водяным паром или двуокисью углерода является в высшей степени эндотермической и относительно медленной реакцией. Скорость ее хорошо измерима при температуре около 1000° С, когда со значительной скоростью происходит также термическое разложение метана. Действительно, один из экспериментаторов [6] утверждает, что при температуре около 1000° С пар и метан непосредственно ые вступают в реакцию друг с другом, а в реакции участвуют более реакционно-способные продукты термического разложения мотана, которые и образуют окись углерода и водород. Среди легко выделяемых и идентифицируемых продуктов пиролиза метана следует отметить этилен и ацетилен [25, 26, 27 . Последние могут реагировать с водяным паром, образуя спирты, которые затем разлагаются с образованием окиси углерода, метана и водорода. Все это носит лишь предположительный характер, так как нет данных, подтверн дающих этот механизм. Реакция метана с двуокисью углерода является, по-видимому, еще более сложной, чем с водяным парол]. [c.311]

В случае окисления метана принципиальным затруднением является относительно высокая устойчивость этого углеводорода. Последний реагирует в таких условиях, в которых продукты его окисления термодинамически неустойчивы. Поэтому делались попытки снизить температуру процесса, применяя катализаторы, но даже в этих условиях продукты окисления настолько еше лабильны, что никаких существенных преимуществ не было достипнуто, хотя для этих целей запатентовано бесчисленное множество катализаторов. [c.435]

Упражнение II 1.21. Один из промышленных методов получения водорода состоит в неполном окислении метана СН + 2О2 = СО -f 2Нз с последующей реакцией с водяным паром СО + Н2О = Oj + Н2. На первой стадии процесса [c.59]

Производство синильной кислоты каталитическим окислением метана и ам миака кислородом воздуха. . . . ............. [c.3]

В настоящее время механизм окисления углеводородов не может рассматриваться в окончательном виде. Однако значительные успехи, достигнутые в этой обширной области за последние десятилетия, позволили в какой-то мере согласовать точки зрения различных исследователей по основным вопросам реакций окисления углеводородов. В данной главе будут рассмотрены некоторые проблемы, возникшие в результате критического изучения литературных данных по реакциям окисления, метана и высших углеводородов. [c.241]

В предыдущем разделе было установлено, что окисление метана может быть однозначно объяснено кинетикой стационарного состояния, которая постулирует, что концентрация промежуточных продуктов, а следовательно, и скорость реакции, достигают стационарного состояния, зависящего только от постепенного расходования реагирующих веществ. Однако по отношению к высшим членам гомологических рядов от концепции стационарного состояния следует отказаться по крайней мере применительно к окислительным реакциям при низкой температуре, характеризующимся появлением холодного пламени и двухстадийного воспламенения.-Эти явления свойственны всем углеводородам и соединениям углеводородных рядов, особенно эфирам и альдегидам, кроме метана, метилового спирта, бензола, этилена, глиоксаля и формальдегида. [c.249]

Получение смесей СО и Н2 частичным окислением природного газа. Процесс частичного окисления метана и других газообразных углеводородов природного газа кислородом,экзотермичен. Практически он протекает, по-видимому, так, что при использовании 50 частей кислорода на 100 частей метана. некоторое количество последнего не вступает в реакцию, а другое сгорает по уравнению [c.78]

III. Частичное (неполное) окисление метана кислородом с целью получения синтез-газа (смеси СО + Н2).............439 [c.620]

Уже рассмотренные выше в различных главах этой кйиги процессы окисления метана ие ставили своей целью получение кислородсодержащих продуктов (ацетилен но Захсе, получение синтез-газа, сажи и т. п.). Этаи также не применяется в промышленности как исходный материал для окисления ири получении кислородсодержащих соединений. Вместе с тем все возрастает значение автотермического получения этилена, при котором часть этана сжигается, чтобы получить энергию, необходимую для процесса. [c.150]

Водный раствор, содержащий около 10% формальдегида, нейтрализуют, а затем перегоняют под давлением. Таким путем получают 34 -пый раствор формальдегида, содержащий 3% метилового спирта. Выход 100%-пого формальдегида составляет около 10% от теоретического [68]. Процесс фирмы Хиберпия предусматривает окисление метана озонпрованным кислородом в присутствии перекиси бария как катализатора. Температура реакции 110—120°, соотношение кислород метан равно 2 3. Катализатор активирован окисью серебра. Выход формальдегида составляет около 26 . [c.162]

Были рассмотрены различные механизмы окисления углеводородов на оксидах металлов, в результате чего предложена схема окисления метана на кислотных катализаторах оксидного типа [ 1.40]. [c.17]

Особый технический интерес по-прежнему представляет окисление метана в формальдегид. В этой области получили развитие два промышленных процесса [67]. Один из них — фирмы Гутенофнупгсхютте — основывается на окислении метана при атмосферном давлении и высокой температуре в присутствии небольших количеств двуокиси азота как катализатора. ]Иетан и воздух в соотношении 1 3,7 добавляются к циркулирующему метану после его промывки водой под давлепием. Иа 9 объемных частей циркулирующего метапа дают 1 объемпу]о часть свежей метапо-воздушной смеси. К газовой смеси добавляют 0,08% окислов азота, полученных окис-лепием аммиака. Реакционную смесь нагревают до 600, после чего из нее промывкой водой извлекают формальдегид. Освобождениые от формальдегида газы из абсорбера возвращаются в процесс. [c.162]

В Германии также пытались получать формальдегид окислением метана, содержащегося в газах гидрирования ил и в ко ксовых газах. Были разработаны два процесса процесс фир-мы Гутекофнунгсхютте [16] и процесс фирмы Хиберниа [17]. По первому процессу, по-видимому, продолжают еще получать формальдегид с весьма удовлетворительным результатом. На этой установке метан окисляется при высокой температуре и атмосферном давлении в присутствии небольших количеств двуокиси азота как катализатора. Метан и воздух в отношении 1 3,7 добавляют порознь к циркулирующему в системе метану после его выхода из водяного скруббера, работающего под давлением. На каждые 9 объемов циркулирующего метана вводят 1 объем свежей метано-воздушной смеси. Газовая смесь подогревается до 400° в теплообменнике, через который проходят выходящие из печи газы. Окислы аэота прибавляют в количестве 0,08% от свежей метано-воздушной смеси их получают непосредственно перед вводом в реакционную зону сжиганием аммиака с воздухом над платиновым катализатором. [c.438]

Хотя схема Норриша в настоящее время удовлетворительна с точки зрения кинетики, она вызывает возражения в другом отношении. Так как реакция [VI] характеризуется очень низкой энергией активации или полным отсутствием последней и, кроме того, концентрация формальдегида в смеси не превышает нескольких десятых процента, то эта реакция кажется наиболее предпочтительной, поскольку формальдегид в данном случае имеет большую вероятность столкновения, чем любая другая молекула. В частности, вероятность столкновения для молекулы формальдегида выше, чем для молекулы Н2О, которая обладает в 40 раз большей эффективностью, чем О2, в качестве третьей частицы в реакции (VI) [54]. В противном случае накопление Н2О при развитии реакции стало бы тормозить окисление метана, что в действительности не наблюдается. [c.247]

В первую очередь к ним принадлежит окислительный пиролиз углеводородов, который протекает в присутствии кислорода, при этом часть углеводорода с1жигается и теплота горения исп0льзует1ся для процесса пиролиза. Окислительный пиролиз применяют для получения этилена из 1тана нли пропана И для производства ацетилена по методу Саксе. Сюда же следует отнести окисление метана за счет его частичного сожжения для производства смесей окиси углерода и водорода. Эти процессы еще будут подробно обсуждаться как в первом, так и во втором томах, и здесь нужно лишь кратко упомянуть о важном процессе Саксе. [c.442]

Окисление метана с целью получения из него окиси углерода и водорода изучалось в гомогенных и гетерогенных системах в лабораторных условиях, на пилотных установках и на заводах. Несмотря на то, что в результате такого исследования были достаточно детально разработаны технологические схемы процесса, тем не менее до настоящего времени сравнительно мало известно о кинетике и механизме реакций метана с кислородом, водяным паром и двуокисью углерода. Предполагается, что как при гомогенных, так и при гетерогенных реакциях равных объемов м тана и кислорода при температуре от 700 до 1500° С вначале возникает пламя [22, 19], в котором вступают во взаимодействие часть метана и весь кислород. В результате этих процессов образуется двуокись углерода и водяной пар. Дальнейшее окисление мотана происходит, очевидно, за счет двуокиси углерода, в то время как пар образуется при начальном горении. Обсуждение природы реакций горения но входит в задачу данной главы. [c.311]

Следует заметить, что ни одна из приведенных реакций не приводит к образованию метанола, так как только следы метанола обнаруживаются в продуктах несенсибилизированного окисления метана при низких давлениях. Те незначительные количества метанола, которые удается найти, могут быть объяснены поверхностными реакциями. [c.322]

Хотя Грей предполагает участие гидроперекиси в процессе окисления метана при низком давлении и при такой высокой температуре, как 400° С, сомнительно, чтобы радикал этой перекиси оставался при этой температуре стабильным в течение времени, достаточного для отш,епления водорода. [c.323]

Имеются также сообщения об использовании озона для ускорения окисления метана и повышения выходов формальдегида [18, 36]. [c.324]

Этан. Окисление этана при давлении, близком к атмосферному, является гораздо более сложным процессом, чем окисление метана. Реакция протекает с удовлетворительной скоростью (со временем пребывания в реакторе ог одной до 20 сек.), только при температуре выше 400° С в этих условиях основным продуктом реакции вместо кислородных соединений является этилен. [c.327]

Окисление метана при давлениях выше атмосферного заметно отличается от окисления при низком давлении тем, что основным продуктом [c.324]

Прямое окисление метана под высоким давлением с целью избирательного получения метанола не нашло успешного применения в промышленности и этот метод, по-видимому, не может конкурировать с очень эффективным и хорошо разработанным процессом гидрогенизации окиси углерода. [c.345]

Влияние начального давления на сохранение продуктов окисления метана в статической системе при различных температурах [43] [c.325]

В другом процессе, где источником кислорода также является воздух, применяются такие псевдоожиженные термостойкие материалы, как окиси алюминия, магния или кремния. Этуэлл [3] нагревал термостойкий материал до 1093° С, продувая воздух для выжигания остаточного углерода, отложившегося на термостойком материале во время последую-ш,их операций, и добавочный топочный газ. Горючий твердый материал поступает затем в псевдоожиженный слой никелевого катализатора вместе с предварительно нагретым метаном, паром и двуокисью углерода. Это тепло горячего термостойкого материала используется для эндотермической конверсии метана в синтез-газ. Способ отделения никелевого катализатора от термостойкого материала основан на разнице в размерах их частиц (частицы термостойкого материала меньше по величине). Частицы термостойкого материала выдуваются из слоя катализатора, состоящ его из более крупных частиц. При этом возникает другая трудная технологическая задача — транспортировка горячего твердого материала, тем более, что при необходимости работать при 30 ат уменьшение скорости реакции [21] обусловит потребность в более высоких температурах для данной конверсии. Гомогенное частичное окисление метана кислородом представляет интерес для промышленности с точки зрения (I) производства ацетилена и в качестве побочного продукта синтез-газа [5, 10, 7, 12, 2 и (2) производства синтез-газа в качестве целевого продукта при давлении около 30 ат [19, 12, 2]. Для термического процесса (без катализатора) необходима температура около 1240° С или выше, чтобы получить требуемую конверсию метана [19]. Первичная реакция является сильно экзотермической вследствие быстрой конверсии части метана до двуокиси углерода я водяного пара [22]. Затем следует эндотермическая медленная реакция остаточного метана с двуокисью углерода и водяным паром. Для уменьшения расхода кислорода на единицу объема сиптез-газа в-Германии [7] для эндотермической асти реакции применяются активные никелевые катализаторы. В Соединенных Штатах Америки приняты некаталитические реакции как часть гидроколь-процосса [19, 2] для синтеза жидких углеводородов из природного газа. [c.314]

Продукты различных стадий окисления метана в статической системе при высоком давлении [43] [c.326]

Окисление метана в поточной системе ири давлении 50 ат [45] [c.326]

Определенный интерес представляют проводимые в последнее время работы по окислению метана до метанола и формальдегида. Однако эти работы еще не завершены и в ближайшем будущем оценить их промышленное значение весьма затруднительно. [c.10]

Процесс Хиберниа заключается в окислении метана озонированным кислородом в присутствии перекиси бария как катализатора. Процесс [c.439]

Рис, 1. Зависимость скорости окисления метана от диаметра сосуда. 1СН4-Ь Юг" [c.245]

Пэтри и Монсо [49, 50] весьма тщательно изучили влияпие переменных факторов (температуры, времени контакта и отношения метан кислород) на выход формальдегида при атмосферном давлении. Изучая в поточных системах смесь метана и воздуха в кварцевой трубке при температурах от 500 до 900° С, они нашли, что максимальные выходы формальдегида при окислении метана редко превышали 1%, а наивысшая концентрация формальдегида в выходящем газе составляла 0,2%. Как функция времени контакта, конверсия метана до формальдегида проходит через максимуд в области малого времени контакта и высоких температур. Смеси с отношением метана к воздуху меньшим i давали наивысшие выходы формальдегида, особенно при температуре выше 700° С. Следует отметить, что заполнение реактора в качестве насадки кварцевой струн<кой резко снижало выходы формальдегида. [c.323]

Мы придерживаемся точки зрения, что в основном концепция Норриша правильна, но полагаем, что следует выбрать другой комплекс реакций, К сожалению, выбор реакций весьма ограничен. По нашему мне11ию, недооценена стабильность радикала СНО. Как указывается в работе [23], этот радикал, но-видимому, обладает достаточной устойчивостью и, следовательно, можно предположить, что в температурном интервале окисления метана реакция [c.247]

В период Та преобладают неразветвленные цепи подобно тому, как это имеет место при рассмотренном выше окислении метана т. о. радикалы перекиси, образованные в результате ассоциации радикала ДСНз с Оа, разлагаются далее на ОН и альдегид [c.260]

Для медленного окисления метана экспериментально установлена возможность стационарного состояния, когда инициирование цепей происходит со скоростью, пропорциональной концентрации формальдегида, последняя остается постоянной, так как формальдегид образуется и разрушается в результате цепной реакции с одинаковой скоростью. Экспериментально наблюдаемая зависимость стационарной реакции от диаметра сосуда, давигения и состава смеси соответствует в псрво. г приближенир следующему реакционному механизму [c.266]

Для большинства процессов производства синтетического топлива требуется получать газ при давлении около 30 ат. Несмотря на то, что окисление метана псевдоожижепными окисями металлов можно проводить при давлении 30 ат, работа с горячими псевдоожижепными твердыми материалами представляет более трудную операцию, чем процесс частич-ного сгорания метана с чистым кислородом при 30 ат. Известно также [21], что при повышенных давлениях уменьшается скорость конверсии мотана водяным паром или двуокисью углерода. [c.314]

Окисление метана и его низших гомологов должно быть рассмотрено отдельно не только из-за резких различий в поведении каждого из них при окислении, но также и нотому, что об окислении этих простых углеводородов собрано гораздо больше данных, чем об углеводородах с шестью и большим числом углеродных атомов. В основном данная глава не касается механизма реакций окисления (см. главу ХХХП), и последние будут рассматриваться только в их связи с образованием и деструкцией основных продуктов частичного окисления. [c.321]

Метан. Нашими знаниями относительно окисления метана при низком давлепии во многом мы обязаны Норришу [48]. Льюис и Эльбе [32] недавно составили обзор всей имеющейся по этому вопросу литературы, а Гор и Уолш [27] рассмотрели влияпие поверхностей па процессы окисления. [c.321]

Так как формальдегид в интервале температур, при которых происходит достаточно быстрое окисление метана, легко разлагается под действием кислорода или свободных радикадов, то концентрация его в реакционной смеси всегда остается низкой и, следовательно, процесс термического окисления метана непригоден для получения формальдегида. [c.323]

Окисление метана до формальдегида нод низким давлением в присутствии следов окиси азота в качестве катализатора применялось в Германии (Гутегофнунгсгютте.) В 1940 -г. была построена установка в Румынии в литературе имеется подробное описание ее [18]. Процесс проводился при очень Малой глубине конверсии за проход и температурах реакции от 400 до 600° С в коротких трубках, облицованных керамическими плитками. В качестве сырья применялась смесь, состоящая из 1,0 части метана и 3,7 частей воздуха, к которой добавлялось 0,08% азотной кислоты в качестве катализатора. Отношение метановоздушного " сырья к рисайклу равнялось 1 9. Формальдегид вымывался из выходящего газа, образуя примерно 5%-ные водные растворы. Выход его на расходованный метан составлял 35%. [c.345]

Фуджимото [19] получил, пропуская смесь двух частей метана с ОДНОЙ частью кислорода через кистевой искровой разряд, кроме формальдегида и метанола, перекись водорода. Одновременно были также получены значительные количества водорода, поэтому невозможно определить является ли перекись первичным продуктом окисления метана или она образовалась при окислении молекулярного водорода. Перекись водорода была выделена в виде продукта присоединения ее к формальдегиду — перекиси диоксидиметила. Последняя разлагается при нагревании на муравьиную кислоту и водород. [c.324]

Работая с поточной системой при болео высоких отношениях метана к кислороду, Ньюитт и Сцего [45] смогли получить значительно лучшие выходы метанола — порядка 50% от прореагировавшего метана (табл. 4) Бумер и Нальдрат [8] и Бумер и Томас [9] также исследовали окисление метана нри давлениях до 180 ат в сосудах, заполненных насадкой из никеля, меди, цинка или сплава монель различной формы. При окислении от 3 до 5% углеводорода за проход они получали выходы метанола до 60% от прореагировавшего углеводорода но все ж сомнительно, [c.325]

Ньюитт показал, что как и в случае метана, в результате окисления этана при высоком давлении вместо альдегидов образуются спирты. В табл. 5 показаны результаты Нюьитта и Блоха [42] по влиянию начального давления на распределение продуктов в статической системе. Так же как и при исследовании окисления метана (см. табл. 2) температура опыта регулировалась таким образом, чтобы получить сравнимое время пребывания реагентов в реакторе для данных глубин превращения. Как показано в таблице, с повышением давления отношение продуктов к увеличивается. [c.328]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология