Ванадий-калий-сульфатный катализатор

Предложенные схемы механизма окисления ароматических веществ предсказывают увеличение относительной реакционной способности различных углеводородов данного класса с уменьшением энергии С— Н-связи (ес-н), разрывающейся в ходе начального взаимодействия Н с (О). Поскольку, как это следует из данных электрофизических измерений, углеводород в процессе указанного взаимодействия отдает электроны катализатору, то следует ожидать антибатной зависимости между константами скорости Ки. стадий Ц- (О) (1,) для данного катализатора и величинами с н и 1н(, где —потенциал ионизации радикала, образовавшегося в результате разрыва С—Н-связи. Как видно из рис. 30, такая зависимость действительно наблюдается в ряду веществ—бензол, толуол, о-ксилол, нафталин—величина Кя (данные [115] для ванадий-калий-сульфатного катализатора при 350° С) возрастает, в то время как величины ес-н и 1к [116] уменьшаются. Здесь же приведены потенциалы ионизации исходных веществ 1к -н [И6, 117], которые изменяются симбатно потенциалам ионизации соответствующих радикалов этих молекул. Это позволяет предположить, что недостающее значение для нафталина ниже, чем для о-ксилола. [c.208]

При окислении технического продукта, содержавшего 79,2% фенантрена, 12,8% антрацена и 6,2% карбазола, выход продуктов кислотного характера в пересчете на фталевый ангидрид составлял 73,3% от теоретического, рассчитанного на израсходованный фенантрен. Изучалось 83-85 также окисление смесей, содержащих 35— 40% фенантрена, 40—45% антрацена, 10—15% карбазола. Процесс вели на смешанном ванадий-калий-сульфатном катализаторе. Выход фталевого ангидрида составлял 44,5—52,5%, антрахинона 46,0—55,5%, малеинового ангидрида 24,3—46,7%. Авторы вз-б5 [c.28]

Смешанный ванадий-калий-сульфатный катализатор имеет значительно, меньшую производительность по сравнению с плавленой пятиокисью ванадия, но обеспечивает выход фталевого ангидрида порядка 85—88% (в расчете на очищенный продукт выход составляет 83—84%). Поэтому катализаторы такого типа широко применяются в промышленности. Катализатор [c.49]

При работе на смешанном ванадий-калий-сульфатном катализаторе степень превращения нафталина характеризуется следующими показателями во фталевый ангидрид превращается 87— 91%, в 1, 4-нафтохинон 1—2,5%, в малеиновый ангидрид 2,8—3,3%, сгорает и переходит в другие продукты 2,0—4,1% исходного нафталина. Производительность ванадий-калий-сульфатного катализатора 65—70 г фталевого ангидрида с I кг катализатора в час, или 40—42 г фталевого ангидрида с I л катализатора в час (при выходе 86—91% от теоретического на стадии контактирования) Срок службы катализатора более 5 лет 2. Предполагается, что сульфат калия играет роль ингибитора, снижающего высокую активность катализатора (получаемого при применении высокопористого силикагеля) и повышающего его избирательность. [c.50]

В установках с псевдоожиженным слоем применяют катализаторы в основном того же состава, что и в установках со стационарным слоем. Отличительной особенностью первых катализаторов является высокая дисперсность и повышенная прочность. Первоначально в промышленных агрегатах с псевдоожиженным слоем катализатора применяли плавленую пятиокись ванадия, но в дальнейшем ее заменили ванадий-калий-сульфатным катализатором, обеспечивающим более высокие выходы фталевого ангидрида. Один из образцов подобного катализатора (насыпная масса 0,7—0,95 кг л) характеризуется следующим составом (7о) [c.51]

МЕХАНИЗМ И КИНЕТИКА ОКИСЛЕНИЙ НАФТАЛИНА НА ВАНАДИЙ-КАЛИЙ-СУЛЬФАТНОМ КАТАЛИЗАТОРЕ [c.83]

Как отмечалось выше, в современных промышленных установках для производства фталевого ангидрида применяется главным образом ванадий-калий-сульфатный катализатор. Поэтому механизм и кинетику парофазного каталитического окисления нафталина целесообразно рассматривать применительно к этому катализатору. [c.83]

Количество тепла, выделяющееся на единицу поверхности теплообмена, значительно снижается при использовании относительно малопроизводительных катализаторов, например ванадий-калий-сульфатного катализатора, производительность которого почти в 5 раз ниже, чем плавленой пятиокиси ванадия. [c.120]

При наличии в сыром продукте значительного количества малеинового ангидрида можно обойтись без добавки конденсирующих агентов. Это относится к термической обработке фталевого ангидрида, полученного окислением нафталина над плавленой пятиокисью ванадия. При использовании ванадий-калий-сульфатного катализатора в продуктах контактирования присутствует относительно большое количество 1,4-нафтохинона и относительно малое количество малеинового ангидрида. [c.159]

Опыты по окислению нафталина проводились в лабораторном реакторе. Нафталино-воздушная смесь с содержанием нафталина -- 40 г/л пропускалась над ванадий-калий-сульфатным катализатором (ВКШ-65) при 385—390° С объемная скорость подачи смеси составляла 1000 ч-. [c.188]

Этим методом выделяют до 85% активных веществ в виде растворимых в воде сульфатов ванадила и калия, которые могут быть использованы для приготовления новых порций ванадий-калий-сульфатного катализатора. Если раствор получается с концентрацией ниже требуемой, в нем дополнительно растворяют соответствующее количество сульфатов ванадила и калия или упаривают его. Исследования были проведены как в лабораторном масштабе, так и на укрупненной установке. [c.118]

Основным продуктом окисления указанных нефтепродуктов яв-ется фталевый ангидрид. Выход его 27—45 вес.%. В качестве бочного продукта образуется малеиновый ангидрид (выход 3— вес. %) Катализаторами служили плавленая пятиокись ванадия и сложный ванадий-калий-сульфатный катализатор, использо-вшиеся в стационарном и в псевдоожиженном слое. Производи-льность катализатора составляла 20 г/кг ч. Весовое соотношение здух сырье колебалось в широких пределах — от 18 1 до 280 1. аименьшее отношение воздух сырье, равное 18 1, оказалось до-аточным при окислении зеленого масла, остатка от ректификации гкого масла и фракции, перегоняющейся после ксилолов [c.29]

При окислении нафталина в псевдоожиженном слое ванадий-калий-сульфатного катализатора наблюдалось, что содержание низших окислов (в пересчете на У204) повысилось с 10,2 до 68,5% за 1 ч, через 7 ч оно достигло 85%, а через 31 ч — 89%- При этом заметно снизился выход фталевого ангидрида, который через 4,5 ч после начала контактирования был равен 1,02 кг на 1 кг нафталина, а через 30 ч составлял 0,92 кг/кг. Одновременно возрос выход 1, 4-нафтохинона, который через 4,5 ч был равен 0,019 кг на 1 кг нафталина, а через 30 ч составлял 0,063 кг/кг. Эти опыты были повторены в условиях частичной регенерации катализатора. Последнюю осуществляли путем вывода части катализатора из зоны контактирования и окисления его воздухом при высокой температуре до У2О5. Окисленный катализатор возвращали в реакционную зону. [c.66]

При проведении опытов в условиях непрерывной частичной регенерации катализатора содержание низших окислов ванадия в катализаторе за 125 ч работы возросло с 10,2 до 38,5% (в пересчете на У2О4). При этом выход фталевого ангидрида оставался практически постоянным на уровне 1,0 кг на 1 кг нафталина. 1,4-Нафтохинон в готовом продукте не обнаруживался на всем протяжении опыта. Исследования велись с применением нафтали-но-воздушной смеси, содержащей 2,2% нафталина, при температуре контактирования 380° С и продолжительности контактирования 4,5 сек. Использовался ванадий-калий-сульфатный катализатор с 1,5% окиси серебра. [c.66]

Сложность процесса окисления нафталина побудила некоторых исследователей 289 не составлять кинетических уравнений отдельных реакций, а, варьируя основные параметры процесса (температуру, время контактирования, концентрацию исходного нафталина и др.), выяснить суммарную зависимость определенных величин от этих параметров. Так, например, предпринята попытка 287 выяснить зависимость выходов фталевого ангидрида, малеинового ангидрида и 1,4-нафтохипона, а также степени полного сгорания нафталина, теплового эффекта реакции и концентрации полученного фталевого ангидрида от соотношения воздуха к нафталину, температуры процесса и времени контактирования. Уравнения, полученные обработкой опытов, проведенных в псевдоожиженном слое ванадий-калий-сульфатного катализатора, имеют следующий вид 2 [c.91]

Изучение процесса парофазного каталитического окисления нафталина показало что степень превращения нафталина в 1, 4-нафтохинон на ванадий-калий-сульфатном катализаторе зависит от соотношения высших и низших окислов ванадия в катализаторе. При отношении Уг05 У204 от 25 75 до 5 95 избирательность по 1,4-нафтохинону возрастает до 15—35% и отношение 1,4-нафтохинона к фталевому ангидриду в продуктах контактирования довольно велико (1 16). На этом основании предлагается для получения 1,4-нафтохинона окислять нафталин на катализаторе с оптимальным для данного процесса отношением окислов ванадия, т. е. на частично восстановленном катализаторе рекомендуется использовать аппарат, представленный на рис. 23 (стр. 67), конструкция которого позволяет регулировать соотношение окислов ванадия в катализаторе. [c.153]

При окислении нафталина на ванадий-калий-сульфатном катализаторе и при улавливании продуктов контактирования в объемных конденсаторах ящичного типа практически весь фталевый ангидрид оказывается загрязненным примесями. При улавливании фталевого ангидрида в конденсаторах наморал ивания вместе с фталевым ангидридом конденсируется значительная часть 1,4-нафтохинона. В процессе выплавления из конденсаторов продукты смешиваются. Это исключает возможность отбора хотя бы части фталевого ангидрида с показателями, соответствующими сорту технический . [c.158]

Для парофазного окисления о-ксилола во фталевый ангидрид используют катализаторы на основе пятиокиси ванадия В качестве носителя применяют кремнезем или окись алюминия Выход фталевого ангидрида до 80% был получен при использовании пятиокиси ванадия (12%) на носителе из прокаленного кремнезема, Исследовались также промотированная пятиокись ванадия, ванадий-молибденовые катализаторы, смешанные катализаторы, содержащие ванадатьИ , ванадий-калий-сульфатный катализатор и катализатор, полученный пропиткой пористого ко- [c.174]

Для приготовления смешанного ванадий-калий-сульфатного катализатора применяют силикагель. Пыль силикагеля способна вызвать поражение дыхательных путей и даже силикоз, что наблюдалось у лиц, работающих в течение 5—7 лет в атмосфере, загрязненной пылью силикагеля. Предельно допустимая концентрация пыли, содержащей более 70% свободной кристаллической двуокиси кремния, составляет 1 мг1м . [c.185]

В дифференциальном реакторе кинетику окисления о-ксилола изучали на ванадий-калий-сульфатном катализаторе, нанесенном на юиликагель. В работе [364] рассм10трвны различные кинетические модели процесса (равновесная и диссоциативная адсорбция, механизм Ридила и Лэнгмюра — Хиншельвуда). [c.243]

В проточном реакторе при малых глубинах превращений 397] и в безградиентном реакторе [374] в широком диапазоне условйй изучено омисление о-ксилола на пятиокиси ванадия и ванадий-калий-сульфатном катализаторе. Основными продуктами были о-то-луиловый альдегид, о-толуиловая кислота, фталид и фталевый ангидрид. Концентрация малеинового ангидрида мала, позтому этот путь не учитывали в схеме превращения о-ксилола. Приняты обозначения о-ксилол — К о-толуиловый альдегид — ТА фталид — Ф фталевый ангидрид — ФА Хп и Уп—промежуточные поверхностные соединения, образующиеся при взаимодействии органичесмих веществ с кислородом поверхности катализатора 0 — поверхностные К0(н центрации к — константы скорости окисления промежуточных соединений к" — константы скорости образования этих форм. Для схемы реакции [c.245]

На ванадий-калий-сульфатном катализаторе в безградиентном реакторе изучено окисление смесей о-коилола с о-толуило вым альдегидом и показано, что скорость образования фталевого ангидрида увеличивается в завишмости от концентрации альдегида в смеси [398]. [c.246]

При окислении нафталина в 1,4-нафтохинон (Нх) на ванадий-калий-сульфатном катализаторе, нанесенном на силикагель, скорость образования 1,4-нафтохино1на подчинялась уравнению [404] [c.247]

На ванадий-калий-сульфатном катализаторе, нанесенном на силикагель, в присутствии сернистого ангидрида в безградиентном реакторе при 330—400 °С определены скорости частных реакций, протекающих при окислении нафталина. Образование 1,4-яафто-хинона, малеинового ангидрида я продуктов глубокого окисления [c.248]

В безградиентном реакторе изучена кинетика окисления антрацена и фена н трен а на ванадий-калий-сульфатном катализаторе, наиесенном на силикагель, при 320—380 °С [399, 407]. На рис. 74 и 75 при изучении зависимости скоростей отдельных реакций от ионцентрации исходного углеводорода обнаружены две температурные области с разными кинетическими закономерностями. При 340—370°С скорость образования из антрацена антрахинона Шах характеризуется уравнением [c.249]

При окислении антрацен-фенантреиовой фракции на сложном ванадий-калий-сульфатном катализаторе повышается селективность по антрахиноиу, фталевому и малеиновому ангидридам и почти вдвое увеличивается производительность процесса по сравнению с окислением индивидуальных углеводородов [51]- Изучение кинетики окисления отдельных компонентов и смесей антрацена с фенантреном проточно-циркуляционным методом показало [51], что фенантрен не влияет на превращения антрацена, зато антрацен сильно тормозит частные реакции окисления фенантрена в 9,10-фенантренхинон, флуоренон и фталевый ангидрид (считается, что эти соединения образуются из исходного вещества независимыми путями). Порядок суммарной реакции по кислороду одинаков как при раздельном, так и при совместном окислении углеводородов. [c.23]

Вольфсон и Ганюк [91] изучали структуру ванадий-калий-сульфатного катализатора, нанесенного на силикагель, и показали методом ЭПР, что во время реакции окисления нафталина образуется сульфат ванадила, который присутствует в катализаторе в виде твердого раствора. [c.31]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология