Катализатор синтеза углеводородов устойчивость

Алкилирование ароматических углеводородов. Промышленное алкилирование ароматических соединений проводится в основном с целью получения этилбензола (полупродукта синтеза стирола), кумола полупродукта синтеза фенола) и алкилбензолов с длинными алкильными цепями (полупродуктов синтеза детергентов). При получении этилбензола в качестве катализатора применяется главным образом хлористый алюминий. Ежедневно таким способом производят несколько тысяч тонн этилбензола. Алкилирование с А1С1з проводят при приблизительно 4 атм, 120° С и соотношении бензола и этилена в сырье, равном 2,5. Этот способ алкилирования используется уже много лет и в настоящее время считается одним из наиболее эффективных методов получения этилбензола. Однако применение катализаторов Фриделя — Крафтса связано с рядом трудностей аппаратура должна изготавливаться из материала, устойчивого к коррозии, а применяемое сырье должно иметь достаточно высокую степень чистоты, иначе расход катализатора будет очень большим. Корродируют аппаратуру не столько сам катализатор А1С1з, сколько комплексы, которые образуются в ходе реакции в результате взаимодействия хлористого алюминия с компонентами сырья. Эти комплексы значительно более агрессивны и иногда единственным способом борьбы с коррозией является непрерывная замена корродированных узлов аппаратуры. Образованию таких комплексов, очевидно, способствуют содержащиеся в сырье примеси. Так, в частности, установлено, что одни и те же установки для производства кумола с фосфорнокислотным катализатором хорошо работают в одних местах и плохо в других. Хлористый алюминий частично растворяется в продуктах в 200 частях этилбензола растворяется одна часть А1С1з. В результате возникает еще одна проблема, связанная с нейтрализацией кислотных растворов, поскольку продукт алкилирования промывают водой, чтобы удалить растворенный в нем катализатор. Именно по этим причинам в настоящее время широко исследуется возможность проведения алкилирования на цеолитных катализаторах. [c.390]

Катализаторы, устойчивые к отравлению. Необходимость в очистке от серы до низких уровней концентраций (0,1 млн ), требующейся для многих катализаторов синтеза углеводородов, увеличивает стоимость продуктов и снижает экономическую эффективность процесса. Разработка катализатора, пригодного к работе в потоке сырья, содержащего 10—100 МЛН серы, могла бы дать значительную экономию, поскольку его активность на конечной стадии синтеза может во многих случаях быть чувствительной к таким уровням серы. Проблема в данном случае является значительно более сложной и трудной, чем проблема, с которой сталкиваются при метанировании, где использование катализатора при таком уровне [c.265]

Андерсон, Шульц, Зелнгман, Холл и Сторч [74] изучили поведение нитридов железа, взятых в качестве катализаторов для синтеза углеводородов. s-Фаза нитридов, кристаллическая структура которых подобна структуре гексагонального карбида железа, РегС, оказывает такое же благоприятное влияние на каталитическую активность. Нитриды постепенно превращаются в соответствующие углеродистые соединения. Нитридные катализаторы более устойчивы по отношению к окислению и к образованию свободного углерода. Эти факторы могут иметь значение для удлинения срока службы указанных катализаторов [75а]. [c.230]

Благодаря высокой твердости и высокой коррозионной устойчивости осмий п его сплавы с рутением (и иридием) применяются для изготовления ответственных деталей точных измерительных приборов, а также наконечников перьев авторучек. Осмий и рутений — высокоэффективные катализаторы процессов гидрогенизации. Особо высокоэффективен осмий как катализатор синтеза аммиака, а рутений — синтеза углеводородов с длинными цепями. [c.620]

В 1935—1945 гг. Фишер совместно с Пихлером [496] исследовали реакции синтеза углеводородов с применением средних давлений — 5—20 атм. Оказалось, что при таких давлениях с применением кобальтовых катализаторов в 10 раз увеличивается выход твердых парафинов, на 20% повышается выход жидких углеводородов, продукты реакции становятся более насыщенными, катализатор работает весьма устойчиво. В 1938 г. Пихлер [501—502] открыл реакцию, в результате которой образуются только твердые парафины с молекулярным весом от 9 до 23 тыс. [c.198]

В химическом отношении метановые углеводороды характеризуются относительно высокой устойчивостью к воздействий большинства сильнодействующих реагентов при обычной температуре. Они не окисляются, не реагируют с серной и азотной кислотами. Известна их способность вступать в реакцию с хлором и другими галогенами. Эта реакция используется при синтезе присадок из высокомолекулярных парафинов и при получении амиловых спиртов из пентанов. В специальных условиях (400° С, избыток, метана) из метана получают хлористый метил, хлористый метилен, хлороформ и четыреххлористый углерод. Из этана при 300—500° С получают хлористый этил. При повышенных температурах и в присутствии различных катализаторов парафиновые углеводороды могут вступать в реакции нитрования (реакция Коновалова), ал-килирования с непредельными углеводородами, окисления. Все эти реакции имеют промышленное значение. При повышенных температурах алканы разлагаются (см. гл. V ). [c.22]

В следующей части этой главы рассматриваются термодинамические-основы синтеза углеводородов и ряда реакций, которые могут сопутствовать синтезу. Необходимо подчеркнуть, что термодинамические данные показывают лишь вероятность, с которой может протекать реакция, согласно определяемым константам равновесия. Степень приближения реакции к равновесному состоянию в статической системе зависит от скорости реакции и продолжительности опыта, а в проточной системе—от скорости реакции и объемной скорости. Если взаимодействие одних и тех же реагентов термодинамически может идти в нескольких направлениях, то образование продуктов-зависит от скоростей термодинамически возможных реакций и скоростей превращения продуктов реакций в более устойчивые формы. Действие катализатора заключается в увеличении скорости приближения к равновесию одной или нескольких термодинамически возможных реакций. Идеальным катализатором является такой, который из ряда термодинамически возможных реакций ускоряет лишь реакцию, дающую желательный продукт. [c.9]

Парафиновые углеводороды, как известно, устойчивы к действию ионных реагентов и легко вступают в свободнорадикальные реакции. В связи с этим их окисление обычно осуществляют действием молекулярного кислорода в присутствии различных катализаторов. Взаимодействие с молекулой парафинового углеводорода происходит по всем возможным направлениям, но преимущественно затрагивается третичный атом углерода. Разложение образующихся в процессе реакции гидроперекисей (см. стр. 193) также идет неоднозначно и часто сопровождается расщеплением углеродного скелета. По этой причине окисление парафинов как метод синтеза кислородсодержащих соединений обычно используют в промышленности, где может быть осуществлено выделение индивидуальных продуктов окисления (в некоторых случаях оно не обязательно, так как используют и смесь продуктов окисления). [c.162]

Катализаторы, содержащие высококремнеземные цеолиты, позволяют перерабатывать легкие и тяжелые вакуумные газойлевые нефтяные фракции 300—500 °С и выше с минимальным образованием кокса и сухого газа и с получением высокооктанового бензина, а также ценного газового сырья для нефтехимических синтезов и сырья для производства сажи. Переработка тяжелых углеводородов нефти стала возможной благодаря большей устойчивости цеолитных катализаторов к отравлению азотистыми и металлоорганическими соединениями по сравнению с устойчивостью стандартных аморфных алюмосиликатных катализаторов. Кроме того, на кристаллах цеолита Ыа" -, Са-+- и (РЗЭ) " -ионных форм сгорание кокса начинается при температуре на ПО °С ниже, чем на матрице — аморфном алюмосиликате [84]. Это способствует более медленному процессу старения цеолитных катализаторов. [c.85]

Промышленность органического синтеза предъявляет очень высокие требования к качеству бензола, так как наличие в исходном сырье сернистых соединений, парафиновых и нафтеновых углеводородов приводит к повышенному расходу его при переработке. При гидрировании сернистого бензола необходимо применение повышенного давления, а также использование катализаторов, устойчивых к сере. Примеси парафиновых углеводородов накапливаются в реакционной смеси и тормозят развитие основных процессов при переработке циклогексана. При алкилировании сернистого бензола этиленом [c.50]

Выход газа при катализе несколько ниже, чем при парофазном крекинге, но состав его более благоприятен для целей химического синтеза (как уже отмечалось, выход пропилена и бутиленов в данных условиях значительно выше). Если по отношению к термическому крекингу углеводороды по их термической стабильности могут быть расположены й ряд, в котором наименее прочны парафины и наиболее устойчивы ароматические углеводороды с конденсированными системами, то применение катализаторов вносит в этот ряд существенные изменения. [c.139]

К микроудобрениям относятся вещества, потребляемые растениями в малых количествах (несколько килограммов на гектар). Активными элементами в них являются преимущественно В, Mg, Мп, Си, J, Со и другие редкие элементы, главное назначение которых заключается в том, что сии попьпиашт. активность ферментов, являющихся катализаторами биохимических процессов в организме растений и животных. Они, активизируют синтез углеводородов — сахара, крахмала, белков, витаминов и др., стимулируют развитие и созревание растений, повышают устойчивость их при неблагоприятных условиях (холод, засуха, вредители, болезни). Так, добавка 6—9 кг борной кислоты повышает урожай клевера на 0,5—1 ц га, овощей — на 2—5 ц га, магний входит в состав хлорофилла, содействуя, таким образом, фотосинтезу в растениях. [c.190]

Применение меченых атомов, в частности устойчивых или радиоактивных изотопов, дает ценные сведения о механизме каталитических реакций. В общих чертах методика основывается на введении меченых атомов в реагенты или катализатор (например, в виде карбида в катализаторы син--теза углеводородов), и на наблюдении за положением и количеством их в продуктах реакции и катализаторах в зависимости от времени. Перечень меченых атомов, пригодных в изучении синтеза углеводородов, приведен в табл. 30. В этот перечень включен параводород, который отличается от нормального водорода только преобладанием изомера с пара-сптош по сравнению с его равновесным количеством в смеси орто- и идра-изомеров. Анализ с помощью счетчика Гейгера очень чувствителен, и поэтому обычно достаточно брать 0,1% или менее радиоактивного изотопа. С другой стороны, аналитические методы, применяемые для устойчивых изотопов, обычно требуют более высоких концентраций. Изотопы в силу своей различной массы имеют несколько различающиеся химические и физические свойства. Эти различия наиболее сильно выражены для изотопов водорода, имеющих наибольшее соотношение масс. [c.61]

Здесь нельзя не упомянуть еще об одном перспективном направлении работ по приготовлению катализаторов специального назначения для процессов синтеза жидких топлив. В Институте катализа Сибирского отделения АН СССР развита теория цеолитных катализаторов, позволяющих предвидеть селективность их каталитического действия в отношении синтеза изопарафинов, ароматических углеводородов и предшественников кокса из органических соединений различной природы в зависимости от химического состава и координационного состояния атомов активных центров. На основе этих представлений созданы катализаторы и разработаны методы их синтеза с высокой устойчивостью к коксообразованию, селективные в отношении синтеза ароматических соединений и изоме-ризованных парафинов. [c.257]

Обнаружено [20], что в синтезе Фишера—Тропша низкие концентрации серы являются причиной увеличения выхода жидких углеводородов, тогда как при высоких концентрациях распределение продуктов сдвигалось обратно — в сторону газообразных углеводородов. Обнадеживающие результаты были получены на нанесенных N1- и Ни-катализаторах, в основном в отношении образования метана. При температуре 400 °С, отношении Н2/С0 = 4 и атмосферном давлении продукт содержал 90— 100% метана. Добавление 1 ч. НгЗ на 1 млн в поток реагентов и последующее насыщение катализатора дает устойчивое состояние продукционной селективности, соответствующее приблизительно 50% метана и 50% углеводородов >С2- Как только уровень НгЗ был увеличен до 10 мин , распределение продуктов сдвинулось еще далее в сторону углеводородов Со. Подобные воздействия серы ожидаются при более низких температурах и условиях, более выгодных для получения жидких углеводородов. [c.271]

Нам остается рассмотреть еще цепную теорию катализа, недавно предложенную В. В. Воеводским, Ф. Ф. Волькенштейном и Н. Н. Семеновым [19]. Эта теория интересна и, вероятно, справедлива для определенных случаев, где на поверхности образуются сравнительно устойчивые свободные метиленные радикалы, обнаруженные по их химическому действию Н. Д. Зелинским, Н. И. Шуйкиным [20] и Я. Т. Эйду-сом [21] при расщеплении циклогексана и в синтезах на основе водяного газа. Возможно, что свободные метиленные радикалы образуются и при исследованных нами и Т. А. Словохотовой (см ., например, [22]) реакциях взаимодействия углеводородов с парами воды на никеле. Теория В. В. Воеводского, Ф. Ф. Волькенштейна и Н. Н. Семенова позволяет также объяснить выход цепей в объем. Однако цепная теория катализа в настоящее время еще не настолько разработана, чтобы она могла сделать определенный вклад в теорию подбора катализаторов, почему я следует подождать ее дальнейшего развития. О применении к катализу теории переходного состояния см. [23, 24, 25]. [c.12]

Применение. РЗЭ широко применяются в металлургии в качестве раскислителей, дегазаторов и десульфаторов. Введение долей процента мишметалла (52 % Се, 24 % La, 5 % Рг, 18 % Nd и др.) в стали различных марок способствует их очищению от примесей, повышает жаропрочность и сопротивление корро-зи. Сплавы S , легкие и обладающие высокой температурой плавления, служат конструкционными материалами в ракето-и самолетостроении. Сплавы Се с железом, магнием и алюминием отличаются малым коэффициентом расширения и используются в машиностроении при производстве деталей поршневых двигателей. Присадка РЗЭ к чугунам улучшает их механические свойства добавка РЗЭ к сплавам из хрома, никеля и железа практикуется в производстве нагревательных элементов промышленных электропечей. РЗЭ применяются также при изготовлении регулирующих стержней, поглощающих избыточные тепловые нейтроны в ядерных реакторах Gd, Sm, Eu имеют аномально высокие значения сечения захвата нейтронов. Соединения S используются при изготовлении люминофоров, в качестве катализаторов в химической промышленности, в химической технологии ядерного топлива, в нефтеперерабатывающей промышленности для получения катализаторов крекинга нефти, для производства синтетических волокон, пластмасс, для синтеза жидких углеводородов, в цветной металлургии. РЗЭ употребляются для полировки стекла (в виде полирита, состоящего из оксидов Се, La, Nd и Рг), в силикатной промышленности для окрашивания и обесцвечивания стекол, для производства химически- и жаростойких, оптических, устойчивых к рентгеновскому облучению, высокоэлектропроводных и высокопрочных стекол, для окраски фарфора и керамики. рЗЭ применяются также в светотехнике, электронике, радиотехнике, в текстильной и кожевенной промышленности, в производстве ЭВМ, в медицине, рентгенотехнике и т. д. [c.253]

Каталитический крекинг проводится преимущественно в паровой фазе при температуре 450—500° и давлении 0,6—1,0 атдлз увеличения выхода из тяжелого нефтяного сырья бензина с повышенным октановым числом и газообразных продуктов, используемых для синтеза органических соединений. В каталитическом крекинге применяют алюмосиликатные катализаторы — твердые высокопористые вещества, состоящие в основном из окиси алюминия. В качестве алюмосиликатных катализаторов могут при меняться как природные продукты, так и синтезированные. Последние получили большее применение. Они активнее и обладают большей механической прочностью и термической устойчивостью, чем природные. Катализаторы обладают способностью адсорбировать на своей поверхности углеводороды при этом происходят [c.183]

В процессе развития науки о катализе многие лабораторные ис- следования были посвящены дегидратации. Это объясняется тем, что окисные катализаторы, например АЬОз, легко приготавливаются и устойчивы к действию ядов. В качестве реагентов применялись спирты, так как продукты реакции в этом случае можно легко анализировать. Одпако раньше сведения о природе катализа вообще были довольно ограниченными. Позднее было установлено, что структура такого типичного катализатора, как окись алюминия далеко не проста. Природа поверхности и типы связей, которые катализатор может образовывать с молекулами адсорбированного соединения, ".,0 сих пор не вполне понятны. Важным стимулом к изучению каталитической дегидратации послужила необходимость получать олефины из спиртов. Однако после разработки способа получения С2Н4 и других непредельных углеводородов из нефти интерес к дегидратации уменьшился. В настоящее время эта реакция имеет значение только для получения непредельных соединений в лаборатории в исследовательских целях, а также для небольшого числа промышленных процессов, таких как синтез бутадиена но Лебедеву. [c.106]

В промышленных условиях процесс оксосинтеза проводится с суспендированным или стационарным кобальтовым катализатором прн твхлшературе до 200° и давлении 100 ат и выше. Сырьем служат различные фракции газообразных и жидких олефинов. Для синтеза альдегидов и спиртов Сд—Сд целесообразно применять узкие фракции олефииов, содержаш ие только один углеводород. Для производства моющих средств можно пользоваться широкой фракцией олефинов —С д, полученной крекингом конденсатного масла или нефтяного сырья. Процесс протекает в жидкой фазе, поэтому при переработке газообразных олефинов употребляют инертный растворитель (фрахщии предельных и ароматических углеводородов). Серьезным недостат1 ом процесса является упос катализатора с отходящими газами в виде летучих карбонилов. Это обстоятельство является причиной продолжающихся исследовательских работ по изыскаштю новых, более устойчивых или более дешевых катализаторов для оксосинтеза. [c.504]

Характерной особенностью синтеза высокомолекулярного полиформальдегида является проведение полимеризации формальдегида в совершенно безводной среде [7]. Так, для получения полиформальдегида, пригодного к переработке в прочные и эластичные волокна. Холл [187] предложил непрерывно вводить формальдегид в токе азота в зону полимеризации в энергично перемешиваемую жидкость при температуре 25° с такой же скоростью, с какой происходит его полимеризация. Образующийся полимер высаживался в виде белого гранулированного или порошкообразного осадка. Инертной жидкостью при полимеризации, по данным Холла, могут служить жирные ациклические и ароматические углеводороды, например бутан, пентан, гексан, октан, бензол, ксилол или метилциклогексан. Благоприятное влияние на процесс полимеризации оказывает присутствие в реакционной среде диспергирующего агента, которым может быть какая-либо высшая жирная кислота, например олеиновая, или эфиры полиэтиленгликолей. В качестве катализаторов полимеризации формальдегида могут быть использованы 3-н.бутиламин, октадецилдиметиламин, арсины, стибины, фосфины. Пригодность полиформальдегида к переработке в волокна определялась Холлом по устойчивости пленки к двойным изгибам и термостойкости, которая характеризуется константой скорости реакции разложения полиформальдегида при 222°. Переработка полимера в пленки может быть произведена литьем под давлением при температуре 190—250°. Прядением из расплава из полиформальдегида можно получать волокна с прочностью 36 ркм и удлинением [c.76]

Пригодность для синтеза только третичных алкиларомати-ческих углеводородов создает определенные трудности при получении этих соединений с числом углеродных атомов в алкильной группе больше четырех, а также ограничивает ресурсы по олефинам. К тому же такие продукты устойчивы в процессе-биодеградации, что создает экологические проблемы. Но если учесть, что хлорметильная группа, сама по себе или предварительно гидролизованная, окисляется легче алкильной, а первая карбоксильная группа сильно пассивирует окисление других алкильных групп, то ясно, что эти трудности в синтезе алкиларилкарбоновых кислот можно обойти. Целый ряд свойств замещенных солей четвертичного аммония представляет практический интерес (фунгицидные, консервирующие, бактерицидные,, антикоррозионные). Особый интерес к ним проявляется в настоящее время как к катализаторам фазового переноса [54, 55]. [c.29]

Изучение синтеза с добавлением в исходный газ радиоактивного бутанола (опыт I). Для опытов был применен плавленый железный катализатор, промотированный А12О3, ЗЮг, К2О [18] с добавкой хрома, который перед употреблением в синтезе восстанавливался водородом при 450°. В ходе предварительных и холостых опытов были подобраны рабочие условия, нри которых реакционные продукты содержали приблизительно равные количества углеводородов и кислородсодержащих соединений давление 150 ат, температура 200°, исходный газ СО На = 1 2, объемная скорость 2000 л-час . При этих условиях степень превращения окиси углерода составляла 18% и катализатор работал устойчиво. Жидкий продукт состоял по данным разделения из 71,5% кислородсодержащих соединений (главным образом спиртов) и 28,5% углеводородов или в пересчете на весь продукт — 53,5 и 46,5% соответственно. [c.60]

Сульфиды переходных металлов ускоряют процессы синтеза тиофенов путем циклизации алифатических соединений серы, дегидрирования тиолана, взаимодействия углеводородов с сероводородом. Эти реакции осуществляются по стадийному механизму при контакте с катализатором субстрат претерпевает диссоциативную хемосорбцию с образованием углеводородных фрагментов, их взаимодействие с серой, слабо связанной с поверхностью, приводит к образованию тиофенов, затем происходит реосернение обедненного серой катализатора. Сульфидные катализаторы дезактивируются вследствие коксообразования и вызванного им уменьщения реакционной способности серы. В присутствии кислорода превращение тиолана в тиофен происходит без раскрытия цикла, и катализаторы работают устойчиво. На сульфидных катализаторах протекает реакция гидрирования тиофенового кольца в тиолановое, гидрирования тиолен-1,1-диоксидов в тиолан-1,1-диоксид и восстановления ди- и полисульфидов в тиолы. в этих реакциях активация субстрата происходит вследствие его комплексообразования с координационно-ненасыщенными катионами поверхности или протонными центрами и последующим взаимодействием образовавшихся структур с активированным водородом. В данных процессах катализаторы устойчивы. [c.293]

Существенное влияние на селективность процесса синтеза мономеров из углеводородов оказывают макрофакторы (диффузия, тепло). Увеличивая линейную скорость потока газа или скорость циркуляции, можно устранить в определенных условиях влияние внешней диффузии. Для предотвращения влияния внутренней диффузии носители для катализаторов подбирают с определенной структурой и размером пор. При выборе контактного аппарата необходимо обеспечить устойчивый термический режим и устранить возможность перегрева слоя катализатора. Теория моделирования экзотермических реакций для выбора оптимального режима проведения процессов разбирается в ряде работ [306]. [c.347]