Каталитическое окисление этилен окисления этилена и Серебряный катализатор

Тогда как каталитическое окисление этилена в окись этилена на серебряном катализаторе идет с участием хемосорбированного кислорода, атакуемого этиленом, каталитическое окисление других олефинов, в частности пропилена в акролеин и бутилена в бутадиен, протекает по иному механизму. Наиболее подходящим катализатором является молибдат висмута при температуре порядка 450°. [c.146]

Прямое каталитическое окисление этилена. При пропускании смеси воздуха с этиленом (нижний предел взрываемости этиленовоздушной смеси — 3,4% СаН ) на серебряном катализаторе при 250—280 °С образуется оксид этилена [c.13]

Кинетика окисления этилена на серебряном катализаторе исследовалась в изотермическом режиме (при 218 °С) в безгра-диентном реакторе в широком интервале концентраций этилена, кислорода, окиси этилена, воды и двуокиси углеро-дд87, 88, 08, 110, 111 j pjj выводе кинетических уравнений было учтено стационарное течение процесса, использованы представления теории адсорбции Лангмюра и сделано несколько предположений относительно механизма процесса, близкого к иредлол< ен-ному ранее . Считается, что адсорбированный молекулярный кислород быстро распадается иа атомы, покрывающие большую часть поверхности катализатора. Затем атомарный кислород взаимодействует с этиленом, образуя одновременно окись этилена, двуокись углерода и воду. Эти продукты адсорбируются на поверхности катализатора и уменьшают каталитический эффект серебра. [c.285]

Каталитическое окисление этилена на серебряном катализаторе служит примером реакции, при которой кислород непосредственно присоединяется к ненасыщенному углеводороду. Марголис [30] показала, что, хотя при температурах около 200° на чистой поверхности серебра этилен почти не адсорбируется, на серебряной поверхности, предварительно адсорбировавшей кислород, адсорбция этого углеводорода происходит быстро. Результаты калориметрических исследований Стоуна [1, 31] подтвердили, что кислород, предварительно адсорбированный на новерхности закиси кобальта, увеличивает адсорбцию этилена. Последовательный напуск порций этилена на обезгаженную и обработанную кислородом поверхность закиси кобальта показал, что теплота сорбции этилена снижается от 80 до 18 ккал-молъ по мере постепенного увеличения степени заполнения кислородом поверхности катализатора. Наблюдения за изменением теплот адсорбции выявили три характерные стадии парциального окисления этилена а) образование окиси этилена, б) образование ацетальдегида и в) образование формальдегида. Теплоты адсорбции, соответствующие образованию этих веществ в адсорбированном состоянии, соответственно равны 15, 40 и 100ккал-моль . Таким образом, на начальных стадиях взаимодействия этилена с предварительно адсорбированным кислородом одна молекула этилена, по-видимому, реагирует с двумя атомами адсорбированного кислорода в результате этой реакции образуется формальдегид. На более поздних стадиях одна молекула этилена взаимодействует с одним атомом адсорбированного кислорода, при этом образуются окись этилена и ацетальдегид. Эти результаты в значительной степени согласуются с более ранними выводами Твига [32, 33], который исследовал кинетику окисления этилена на серебряном катализа- [c.325]

Кинетическое исследование, отражая механизм каталитического процесса окисления этилена в целом, позволяет сопоставипт скорости отдельных стадий и определить основные и второстепенные реакции. С помощью кинетического метода, например, установлено, что этилен на серебряном катализаторе превращается в окись этилена и параллельно — в двуокись углерода и воду. Однако кинетический метод не всегда дает возможность судить о характере промежуточных продуктов, о тех элементарных химических актах, которые протекают слишком быстро, существенно не отражаясь на общей скорости процесса. [c.287]

Прямое окисление этилена в окйсь этилена в присутствии серебряного катализатора в экономическом отношении больших преимуществ перед хло ргидринны м методом не имеет. Однако каталитическое окисление находит широкое развитие благодаря тому, что оно исключает расход дорогостоящего и дефицитного хлора. При хлоргидринном методе на 1 кг окиси этилена расходуется 0,9 кг этилена, 2,2 кг хлора и 2 кг гидрата окиси кальция. С учетом пбразования побочных продуктов — 0,20—0,22 кг дихлорэтана и немного 3, р -дихлорэтилового эфира, расход хлора на 1 кг окиси этилена составляет 1,8 кг, а этилена 0,7 кг. При каталитическом окислении расходный коэффициент этилена на окись этилена составляет около 1,3 кг кг. Если этилен был бы дороже хлора примерно в 6 раз, то затраты на сырье в этих двух процессах были бы одинаковы. Однако, так как хлор дефицитен и дорог, затраты на сырье при прямом окислении значительно меньше. Но вместе с тем, процесс каталитического окисления требует применения дорогого катализатора, аппаратурное оформление его несколько сложнее, а энергетических затрат значительно больше, чем по хлоргидринному способу. [c.117]

Окисление этилена. Олефины каталитически окисляются значительно легче, чем соответствующие парафиновые углеводороды. Окисление некоторых олефинов может представлять интерес для химика-органика. Например, этилен с хорошим выходом можно окислить в окись этилена методом Макби, Хасса и Вайзмепа [341]. По этому методу смесь воздуха и этилена (в отношении 8 1 и выше) пропускают над серебряным катализатором при 260—280°, в результате чего образуется окись этилена с выходом 50% и выше конверсия за один проход при времени контакта 1 сек. несколько ниже указанного выхода. Добавление небольших количеств дихлорэтилена к смеси реагентов повышает производительность катализатора. [c.149]

Характерно, что ни Вальтер [202], ни Вильштеттер [203] не заметили каталитических свойств серебра в отношении этой реакции. Американские химики Рейерсон и Суиринжен [204], также применившие серебро при окислении этилена, в 1928 г. сделали даже специальное указание на то, что на серебряном катализаторе этилен окисляется полностью до углекислого газа и воды без образования каких бы то ни было промежуточных продуктш. [c.347]

Шульце и Тиле [166] тоже нроводили окисление этилена на серебряном катализаторе. Они утверждают, что окисление этилена тормозится продуктами его окисления — главным образом водой. Авторы предполагают, что определяюш им фактором в окислении является температура поверхности катализатора, а не газового потока. Почти все исследователи, занимающиеся каталитическим окислением, рассматривали возможность различия между этими двумя температурами. Шульце в своей работе хотел подтвердить постулат Туигга о том, что адсорбированный атомный кислород определяет скорость реакции. Он попытался покрыть поверхность серебра атомным кислородом, используя КаО как источник кислорода. Однако полученные им результаты неубедительны. Тогда он попытался получить атомный кислород на поверхности таким образом, что сначала пропускал над катализатором кислород, затем азот, потом азот и этилен и, наконец, снова азот. Он надеялся, что прореагирует смесь этилена и азота с атомным кислородом, образованным на поверхности. [c.269]

Охват экзо- и эндотермических реакций гетерогенно-гомогенным механизмом был бы неполным без учета и каталитических реакций, требующих применения специальных активных контактов. К их числу относится так называемый мягкий катализ, позволяющий высокоселективно превращать этилен в окись этилена и метанол — в формальдегид при помощи серебряных контактов, нафталин — в фталевый ангидрид в присутствии нятиокиси ванадия и т. д. Механизм таких мягких каталитических реакций изучался в нашей лаборатории методом раздельного калориметрирования, т. е. в благоприятных для готерогенно-гомоген-ного катализа условиях катализаторы наносились топким слоем на поверхность стенок сосудов. В качестве покрытий применялись платина, серебро, пятиокись ванадия, бораты, силикаты, фосфаты и другие катализаторы. Объектами неполного окисления были метан, этилен, бутан-пронановая фракция нефтяных газов и метанол [11—13, 20—23, 41—45]. [c.374]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология