Ацетилен окисление

Комплексные катализаторы способны активировать разнообразные молекулы олефинов и ацетиленов, окиси углерода, углекислого газа, азота, насыщенных углеводородов, что открывает необычайно широкие возможности для создания новых каталитических процессов. В промышленных масштабах с участием комплексных катализаторов осуществлены такие процессы, как полимеризация и димеризация олефинов и ацетиленов, окисление этилена в ацетальдегид, гидроформилирование, диспропор-ционирование олефинов. [c.5]

Метод каталитического обезвреживания газообразных отходов заключается в проведении окислительно-восстановительных процессов при температуре 75—500°С на поверхности катализаторов. В качестве носителей металлов, используемых как катализаторы (платина, палладий, осмий, медь, никель, кобальт, цинк, хром, ванадий, марганец), применяются асбест, керамика, силикагель, пемза, оксид алюминия и др. На эффективность процесса оказывает влияние начальная концентрация обезвреживаемого соединения, степень запыленности газов, температура, время контакта и качество катализатора. Наиболее целесообразное использование метода— при обезвреживании газов с концентрацией соединений не более 10—50 г/м . На низкотемпературных катализаторах при избытке кислорода и температуре 200—300°С окисление ряда низко-кипящих органических соединений (метан, этан, пропилен, этилен, ацетилен, бутан и др.) протекает нацело до СО2, N2 и Н2О. В то же время обезвреживание высококипящих или высокомолекулярных органических соединений данным методом осуществить невозможно из-за неполного окисления и забивки этими соединениями поверхности катализатора. Так же невозможно применение катализаторов для обезвреживания элементорганических соединений из-за отравления катализатора НС1, НР, 502 и др. Метод используется для очистки газов от N0 -f N02 с применением в качестве восстановителей метана, водорода, аммиака, угарного газа. Срок службы катализаторов 1—3 года. Несмотря на большие преимущества перед другими способами очистки газов метод каталитического обезвреживания имеет ограниченное применение [5.52, 5 54 5.62] [c.500]

При исследовании кинетики окисления ацетилена в токе воздуха применялся метод диафрагм, состоящий в том, что реакционный сосуд разделялся диафрагмой-катализатором на две части. По обе стороны мембраны-катализатора поступал при одном и том же давлении газ того или иного состава. Вследствие того, что давление в обеих частях сосуда постоянно, обмен веществ между частями установки может совершаться только диффузией через диафрагму, С одной стороны диафрагмы подавался воздух, содержащий примесь ацетилена с исходной концентрацией С(1 0,008 ма/см -, а с обратной стороны диафрагмы подавали чистый воздух. Диффундирующий сквозь диафрагму ацетилен вымывался чистым воздухом и определялся аналитически. [c.440]

Ацетилен получают неполным окислением природного газа кислородом. После извлечения ацетилена отходящие газы неполного окисления, состоящие в основном из водорода п окиси углерода, используются для синтеза аммиака. [c.159]

Ацетилен. Намечалось получение ацетилена частичным окислением метана в промышленном масштабе. Одновременно сохранится прежний способ его производства из карбида кальция. На рынке полупродуктов будет продолжаться острая конкурентная борьба между ацетиленом и этиленом. [c.356]

Эта реакция принадлежит к уникальному классу реакций. Ее проводят в режиме окислительного дегидрирования, но она не является каталитической. Ранее говорилось, что дегидрирование этана в этилен — относительно высокотемпературный процесс. Дегидрирование метана в ацетилен представляет собой чрезвычайно высокотемпературную реакцию и идет при 1300— 1600°С, когда равновесие наиболее сильно сдвинуто в сторону образования этилена. Очевидно, металлические реакторы не могут быть использованы для реакции парциального окисления природного газа (метана) в силу того, что реакция происходит при температуре, превышающей температуру плавления нержавеющей стали или любых других распространенных металлов. Поэтому реакторы футеруют огнеупорным кирпичом, а теплообмен и теплоотвод осуществляют до контакта горячих газов с неметаллическими поверхностями. При более низких температурах контакт газов с металлическими поверхностями допустим, и окончательный отвод тепла производится в металлическом теплообменнике. Сильно нагретые продукты реакции охлаждаются путем впрыскивания воды непосредственно в газовый поток (рис. 4). При этом вода превращается в пар, который вместе с продуктами должен быть охлажден экономично и с пользой. При получении ацетилена его быстрое охлаждение является одной из решающих операций, препятствующей гидрированию ацетилена в этилен или этан. [c.148]

Трубчатые реакторы. Стабильность процесса в трубчатом реакторе определяется в основном величиной внутреннего диаметра трубки (ВДТ), При увеличении ВДТ конструкция реактора становится проще и возможно увеличение его мощности, но при этом ухудшается стабильность аппарата, выражающаяся, например, в увеличении параметрической чувствительности и величины динамического заброса [37, 38]. Решающими факторами при выборе максимального ВДТ для экзотермических процессов являются параметрическая чувствительность, динамические характеристики, допустимое гидравлическое сопротивление слоя катализатора, избирательность процесса п точность стабилизации входных параметров, которые определяются из анализа стационарных и нестационарных процессов в трубках разного диаметра. Для процессов эндотермических и протекающих вблизи равновесия определяющими параметрами являются, как правило, гидравлическое сопротивление и мощность аппарата. Максимальные значения ВДТ для процессов окисления метанола в формальдегид — 25 мм, окислительного дегидрирования н-бутенов — 21 мм, синтеза винилхлорида при концентрированном ацетилене — 55 мм и разбавленном — 80 мм [38], дегидратации <к-окси- [c.14]

В промышленных условиях используют гомогенные газовые реакции, имеющие достаточно высокую скорость. При температурах <600—800° С скорость реакции между газами обычно очень мала. При высокой температуре скорость таких реакций становится большой (превышает скорость обычной каталитической реакции), поэтому промышленное их использование экономически выгодно. Например, широкое применение в промышленности имеют следующие реакции, протекающие в гомогенной газовой фазе при высокой температуре синтез соляной кислоты из элементов крекинг метана в ацетилен или сажу крекинг углеводородов (пропан, бензин) в этилен и пропилен окисление, хлорирование и нитрование углеводородов. [c.53]

Рис. П-16. Реактор типа Саксе для парциального окисления метана кислородом в ацетилен

Другой вариант реактора для парциального окисления метана кислородом под давлением приведен на рис. П-19. Метан и кислород, нагретые до 400° С и при давлении —4 ат, после смешения проходят через распределитель 2 и попадают в камеру сгорания 3, в которой температура поднимается более чем до 1500° С п происходит образование ацетилена и алкенов. Вторичный углеводород подогревают и вводят через сопла 4 и 5 в камеру сгорания, где путем крекинга снова получают ацетилен и алкены. В конце процесса газы охлаждаются водой до 130—140° С и выходят из реактора. [c.96]

Такое количество тепла, получаемое в реакционном пространстве, значительно превышает то тепло, которое выделяется в камере сгорания при парциальном окислении метана в ацетилен. [c.101]

Для предотвращения накопления опасных примесей прибегают к сливам жидкого кислорода, удорожающим производство, но и этот прием не исключает возможности взрывов. Наиболее эффективным методом является тщательная очистка разделяемого воздуха от вредных примесей, для чего иногда используют адсорбцию на силикагеле. При этом эффективно извлекается только ацетилен, но не алканы. Весьма эффективной очисткой является окисление ацетилена на катализаторах из окислов металлов при небольшом подогреве (150—180°С). [c.80]

Гидратация ацетилена в ацетальдегид с использованием кислоты, активированной солями ртути, например бисульфатом ртути, - процесс относительно старый /29/, Он быстро вытесняется процессом каталитического окисления этилена в ацетальдегид (см. гл. 19). Ацетиленовый процесс ведут при 50 -100°С, образующийся ацетальдегид выносится из реакционной смеси избыточным ацетиленом, от которого и отделяется. Реакция сопровождается интенсивным выделением тепла. [c.342]

Разумеется, основным эффектом реакций окисления является выделение энергии (главным образом в виде тепла). Этот процесс часто сопровождается изменением давления в объеме горения, так как с повышением температуры происходит расширение объемов газообразных продуктов горения, а поскольку процесс горения весьма скоротечен, то изменения давления могут привести к взрыву. Действительно, реакции окисления таких газов, как водород и ацетилен, имеющих высокую скорость распространения пламени, часто приобретают взрывной характер. Следствие этого — повреждения и даже разрушения газоиспользующего оборудования и емкостей. Чрезмерное повышение температуры горения может привести к оплавлению горелок, огнеупорных материалов и теплопередающих поверхностей. [c.99]

При осуществлении этой реакции в технике ацетилен пропускают противотоком к движению кислотного раствора ртути. В Германии применявшийся раствор катализатора содержал в 1 л 200 г S0 7 40 г Fe (главным образом Fe3+), 0,5 г Hg + и 10 г NO3 . Процесс проводили при 94—97° в гуммированной колонне. Степень превращения ацетилена равнялась 55%. Оставшийся ацетилен возвращали в процесс, освободив сначала от органических продуктов. Раствор катализатора непрерывно циркулировал в системе часть его периодически отбирали для окисления азотной кислотой Ре + в Fe + [12]. [c.299]

Реакции глубокого окисления органических веществ катализируются переходными металлами и их окислами. Наиболее активны металлы платиновой группы и окислы железа, меди, хрома и других металлов. Отличительной особенностью процессов термокаталитической очистки яв ляется отсутствие системности в свойствах катализаторов и окисляемых веществ, поэтому можно рассматривать лишь некоторые их харак-те]шые тенденции. В частности, к наиболее трудно окисляемым органическим примесям относятся предельные углеводороды, при этом увеличение молекулярной массы этих веществ позволяет проводить процесс окисления при более низких температурах так, скорость окисления бутана на оксидных катализаторах в 10 раз выше, чем скорость окисления метана [11]. Значительно легче окисляются непредельные и ароматические углеводороды, например в присутствии двуокиси марганца пропилен при 300 °С окисляется в 10 раз, а пропан - почти в 10 раз медленнее, чем ацетилен [12]. При окислении кислородсодержащих органических веществ легче других соединений окисляются спирты, затем следуют альдегиды, кетоны, эфиры, кислоты [13-16]. [c.10]

Следует отметить, что к середине 30-х годов в изучении газофазного окисления углеводородов создалось положение, которое можно охарактеризовать, как явное превалирование работ теоретического порядка над экспериментальными исследованиями, вскрывающими химизм процесса. В самом деле, если не иметь в виду кинетических проявлений реакции, интенсивно изучавшихся в этот период, то можно считать что накопленный к этому времени даже в отношении парафиновых углеводородов химический материал о протекании окисления ограничивался в основном данными Бона с сотр. по метану, этану, этилену и ацетилену и Пиза по пропану. [c.135]

Ингибируется монооксигеназная система ацетиленом, окислению метана могут мешать (тормозить) присутствие аммиака, окиси углерода, этана и других С1-соединений. [c.155]

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]

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]

Для сопоставления с приводимыми в качестве примера каталитическими реакциями перечислим некоторые важные органические соединения, которые получаются без применения катализаторов уксусная и другие кислоты, синтезируемые окислением углеводородов ацетилен, этилен и другие олефины, получаемые термическим крекингом хлоропарафины, этаноламины, нитропарафины окись этилена и пропилена, синтезируемые хлоргидри-новым методом фенол, получаемый сульфированием и из монохлорбензола мочевина. [c.324]

Нефть, по сравнению с углем, имеет то досгоинство, что в ней содержится значительно больше связанного водорода, который участвует в образовании промежуточных продуктов, а по сравнению с продуктами растительного происхождения,—дает намного больший выход конечных продуктов. Однако иногда сСЦновременно используют несколько источников сырья для получения какого-либо продукта. Так, бензол получают из нефти и посредством сухой перегонки углей ацетилен—из карбида кальция и метана формальдегид — из продуктов сухой перегонки дерева и окислением метана. [c.10]

В обычных условиях горение представляет собой процесс окисления или соединения горючего вещества и кислорода воздуха, сопровождающийся выделением тепла и света. Однако известно, что некоторые вещества, папример сжатый ацетилен, хлористый азот, озон, взрывчатые вещества, могут взрываться и без кислорода воздуха с образованием тепла и пламени. Следовательно, горение может явиться результато.м не только реакции соединения, но и разложения. Известно также, что водород и многие металлы могут гореть в атмосфере хлора, медь — в парах серы, магний — в диоксиде углерода и т. д. [c.119]

Однако стабильное пламя можно сохранить и при большой интенсивности работы горелки (турбулентное движение потока горючей смеси). В этих целях могут быть использованы различные технические приемы (рис. П-И, д — к). Так, при не аэродинамической форме горелки значительно тормозится поток (рис. П-11, д), вследствие чего образуется зона спокойного горения смеси с размещением пламенп по ее краям (обратный конус). Другой, более часто используемый прием — созданпе стабильного пламени во вторичном потоке у края горелки (рис. П-11, е) или в ее центре (рис. П-11, ж). Применяют его, например, при установлении метанокислородного пламени в реакторе для парциального окисления метана в ацетилен. В этом случае параллельно с метано-кислородной смесью, поступающей по осп горелки, подается кислород — скорость горения увеличивается, а скорость потока в зоне пламени становится умеренной. Возможно также введение кислорода перпендикулярно оси горелки с образованием диффузионного пилотного пламени, являющегося стабилизатором. [c.88]

Реактор с предварительным перемешиванием газа. Этот реактор изготовляют из огнеупорной керамики или термостойкой сталп. Он состоит КЗ смесителя, диффузора и камеры сгорания. Объем камеры сгорания (реакционной камеры) зависит от скорости горения газов, температуры и т. д. Камера сгорания большинства реакторов сделана из огнеупорных материалов. Этот тип реактора используют при парциальном окислении углеводородов в ацетилен или в спнтез-газ п т. д. [c.353]

Основными процессами химической переработки газообразных метановых углеводородов являются пиролиз, дегидрирование, гало-пднрование, нитрование, окисление. Пиролизом метана, ири малом времени контакта 0,01 сек получают в промышленности ацетилен. [c.58]

Для химической переработки выделенных из газа углеводородов используются, практически, все основные реакции органического и нефтехимического синтеза пиролиз, конверсия, окисление, гидрирование и дегидрирование, гидратация, алкилирование, реакции введения функциональных групп — сульфирование, нитрование, хлорирование, карбонилирование и др. Наряду с процессами разделения они позволяют получать на основе газообразного топлива водород, оксид углерода (II), синтез-газ, азотоводородную смесь, ацетилен, алкадиены, цианистый водород, разнообразные кислородсодержащие соединения, хлор, нитропроизводные и многое другое. В свою очередь эти полупрЬдукты являются сырьем в производстве многочисленных целевых продуктов для различных отраслей народного хозяйства высококачественного топлива, пластических масс, эластомеров, химических волокон, растворителей, фармацевтических препаратов, стройматериалов и др., как это показано ниже. [c.198]

Главной целью этой монографии является обзор тех областей органической технологии, в которых применение нефти как сырья наиболее экономично. Однак(/ следует упомянуть, что в некоторых случаях наряду с нефтью используют также каменный уголь или растительное сырье. Так, например, в США и Великобритании этиловый спирт производят как нз этилена нефтяного происхождения, так и методом брожения в США, Германии и Италии ацетилен получают как неполным окислением природного газа — мегана, так и из угля, через карбид кальция. [c.11]

Пиз и Чезборо [28] были первыми, которые в 1928 г. обнаружили, что ири окислении метана при 500° в струевых условиях в пустой стеклянной трубке процент превращения гораздо больше, чем в заполненной битым стеклом. В следующем 1929 г. Пиз то же самое наблюдал и при окислении пропана [29]. Тот же эффект резкого уменьшения скорости окисления метана в результате набивки кварцевого реакционного сосуда кварцевыми шариками констатировали в 1930 г. Хиншельвуд и Форт [30]. В этом же году Кистяковский и Сиене [31], окисляя ацетилен в струевых условиях при 315°, нашли, что в набитых сосудах скорость реакции уменьшается в 10 и более раз по сравнению со скоростью в пустых сосудах. В 1932 г. Пиджон и Эгертон [32], изучая окисление пентана, отметили, что набивка сосуда трубками сильно замедляет реакцию. Наконец, необходимо указать на приведенные уже выше при изложении гидроксиляциоиной схемы (см. стр. 16) идентичные результаты замедления реакции при набивке реакционного сосуда, полученные Боном и сотр. при окислении метана, этана и этилена. [c.72]

Кинетические кривые АР—I окисления таких непредельных углеводородов, как этилен и ацетилен, имеют совсем иной вид, чем в случае окисления предельных углеводородов. Так, Хиншельвуд и Томнсон [45], изучавшие кинетику окисления этилена в статических условиях Т = 450° С С2Н4+ 20а) нашли, что прирост давления по ходу реакции не имеет -образного характера. В начале наблюдается небольшой период индукции без видимого изменения начального давления, затем происходит линейный прирост давления. Скорость реакции, следовательно, после незначительного промежутка времени достигает максимального значения, которое затем только медленно и плавно уменьшается в результате израсходования исходных веществ. Нарастание же скорости реакции до максимального значения происходит не по закону N6 . Таким образом, наблюдаемые в случае окисления этилена кинетические закономерности не дают ответа па вопрос о кинетическом механизме реакции. [c.76]

При верхнетемпературном окислении (рис. 45) образуются те же продукты, однако в иных соотношениях. На всех стадиях реакции до 30% (а иногда и больше) углерода сгоревшего пропана появляется в виде пропилена. Ацетилен и метан обнаруживаются на протяжении всей реакции, причем их выход падает по мере приближения реакции к концу. Из жидких продуктов перекиси и альдегиды накапливаются в значительно больших количествах, чем при нижнетемпературном окислении. Максимальный выход перекисей достигается к моменту максимальной скорости реакции и составляет тогда до 20% на углерод сгоревшего пропана. Максимум выхода высших альдегидов достигается несколько ранее по ходу [c.156]

Схема Льюиса и Эльбе окисления ацетилена вызывает некоторые сомнения. Предложенный основной акт продолжения цепи (реакция 1), по-видимому, эндотермичен, так как по последним данным энергия связи С—Н в ацетилене больше 117 ккалЫолъ [12]. В связи с этим следует напомнить, что аналогичная реакция предполагается в качестве основного звена цепи и при окислении метана. Там она, однако, экзотермична. Что касается акта зарождения, то, очевидно, и он должен по тем же соображениям (D( H — Н) > (НдС — Н)) происходить легче в случае окисления метана, чем при окислении ацетилена. И несмотря на все это на самом деле окисленпе метана происходит при более высоких температурах, нежели окисление ацетилена. Не исключено поэтому, что последний процесс включает в себя элементарные акты, отсутствующие в случае метана [c.370]

Метан используется в основном как дешевое топливо. Из него также получают многие ценные химические продукты ацетилен, галогенопроизнодные, метиловый спирт (через синтез-газ, получаемый окислением метана), формальдегид и др. Метан служит для производства такого ценного сырья, как газовая сажа СН4 + 0г —"С + гИзО. [c.58]

Гидрогенизация ненасыщенных углеводородов. 1,4.-Присоедине-ние. Гидрирование ацетиленов. Гидрирование ароматических углеводородов. Восстановление карбонильных соединений. Восстановление карбоновых кислот и их производных. Восстановление ароматических ьигросоединений. Бензидиновая перегруппировка. Восстановление алифатических нитросоединений. Сопряженное окисление — восстановление. Реакция Тищенко. Восстанавливающие агенты натрий, водород, цинк, амальгамы металлов, алкоголяты алюминия, алюминнйгидриды, иодистоводородная кислота. [c.100]