Адсорбция на катализаторе олефинов

Поскольку для гидрирования необходима адсорбция молекулы олефина на катализаторе по двойной связи, олефины гидрируются тем легче, чем меньше заместителей имеется у двойной связи (правило С. В. Лебедева). [c.67]

Адсорбция нормальных олефинов на алюмосиликатных катализаторах, [c.187]

Поскольку парафиновые углеводороды подвергаются каталитическому крекингу сравнительно медленно, Томас [275] считал, что первоначальной реакцией, а также стадией, определяющей скорость процесса, является термическое разложение насыщенных углеводородов. Образующийся олефин соединяется на поверхности катализатора со свободным протоном, и получается карбоний-ион [276, 278]. Установлено, что карбоний-ионы могут возникать при адсорбции парафинов на катализаторах крекинга благодаря отрыву катализатором гидрид-иона. [c.336]

Необходимо отметить, что процесс, обратный первой стадии (адсорбции углеводорода) приводит к изомеризации (миграции двойной связи), что и наблюдали на опыте, а скорость восстановления катализатора, измеренная в отсутствие кислорода, достаточна для объяснения скорости окислительной дегидрогенизации [81]. Но эти модели не дают ключа к решению вопроса о происхождении различий в селективности у разных окислов, т. е. эти модели не раскрывают причин, заставляющих окислы отдавать предпочтение одному из возможных реакционных путей (через альдегид или диен). Начальный выход первичных продуктов окисления никогда не равен 100%, и всегда присутствует какое-то количество продуктов деструкции. Этот новый тип селективности связан с легкостью десорбции первичных продуктов, которые очень часто адсорбируются сильнее, чем олефин, как показывает их влияние на кинетику реакции. В экстремальных случаях не десорбируется ни одно из промежуточных соединений между олефином и СО или СОг, и единственной реакцией, которую удается наблюдать, является полное сгорание, и притом не только на неселективных катализаторах, но и на селективных, таких, как В1— —Мо—О (например, циклопентен) [83]. По той же причине при работе со всеми этими катализаторами следует избегать микропористости, поскольку из-за медленной диффузии в порах удлиняется время контакта, что приводит к глубокому разрушению желательных продуктов. [c.165]

Согласно существующим представлениям [52], гидрогенолиз тиофена на дисульфиде молибдена протекает через стадии адсорбции тиофена на поверхности катализатора, частичного гидрирования адсорбированной молекулы, разрыва связи углерод— сера, соединения атома серы с атомом металла катализатора, гидрирования адсорбированной серы в сероводород, а углеводородного остатка молекулы — в бутан. Большое значение для полноты разложения тиофена имеет наличие свободной поверхности катализатора. По данным [53], гидрирование тиофена и олефинов [c.224]

ЧТО по стерическим соображениям адсорбция олефина происходит так, что с поверхностью катализатора оказывается связана менее затрудненная сторона. Тот факт, что присоединение водорода также происходит с менее затрудненной стороны, указывает, что, по-виднмому, водород, прежде чем прореагировать с олефином, тоже адсорбируется на поверхности катализатора. Вероятно, что при адсорбции молекула водорода расщепляется на атомы. Показано, что платина катализирует гомолитический распад молекул водорода [257]. На второй стадии один из адсорбированных атомов водорода соединяется с атомом углерода, в результате чего образуется алкильный радикал (который остается связанным с поверхностью катализатора, но теперь уже только одной связью) и освобождаются два реакционных центра на катализаторе. Наконец, второй атом водорода (необязательно тот, который был ранее связан с первым атомом водорода) взаимодействует с радикалом, давая продукт реакции, освобождающийся с поверхности катализатора, и при этом вакантными становятся еще два реакционных центра на поверхности. С помощью такого процесса можно объяснить все различные побочные реакции, включая водородный обмен и изомеризацию. Например, на приведенной ниже схеме указаны элементарные стадии, которые могут реа- [c.182]

Тройная СВ язь гидрируйся в присутствии палладия или никеля легче любой другой функциональной группы. Адсорбция тройной связи на катализаторе, по-видимому, настолько сильна, что при соответствующих количествах катализатора и субстрата все остальные группы будут вытеснены. Обычно берут 1—2% катализатора от веса субстрата [11. В случае дизамещенного ацетилена в результате избирательного гидрирования образуется почти исключительно 1 ис-олефин в мягких условиях не происходит ни миграции двойной связи, ни изомеризации. [c.126]

Процесс роста был описан в литературе более подробно [19]. Особенно детально рассмотрен механизм адсорбции олефина на активном центре и внедрения его в растущую цепь. Аналогичный механизм предложен для объяснения полимеризации окиси пропилена на некоторых гетерогенных катализаторах на основе галогенидов железа [81] согласно этому механизму реакция протекает с участием катионов, а не анионов. Для описания ступенчатой полимеризации в соответствии с этим механизмом предложен термин координированное распространение цепи. Важнейшим недостатком этой гипотезы является игнорирование копирующего действия всей поверхности как фактора, направляющего процесс полимеризации. Не ясна при этом механизме и роль металла переменной валентности. . [c.299]

При решении вопроса о том, какому механизму соответствует найденное кинетическое уравнение (1.9), необходимо иметь в виду, что водород может адсорбироваться на поверхности катализатора и реагировать с адсорбированными молекулами толуола в молекулярной форме либо в виде атомов или ионов. Выше отмечалось, что изомеризация углеводородов при гидрировании олефинов свидетельствует о диссоциативной адсорбции и последовательном присоединении атомов или ионов водорода к ненасыщенным связям гидрируемого соединения. Поэтому логичным будет допустить, что и при гидрировании ароматических углеводородов происходит диссоциативная адсорбция водорода и что лимитирующей стадией является присоединение первого атома или иона водорода к ароматическому кольцу. Тогда в случае лэнгмюровских изотерм адсорбции исходных веществ можно написать следующее выражение дпя скорости реакции [c.32]

Селективность образования олефинов при гидрировании ацетиленовых углеводородов на металлах изменяется от 30% на 1г-катализаторе до 97% в случае Pd-катализатора [137]. Другие металлы VIH группы занимают промежуточное положение по своей селективности в данной реакции. В аналогичный ряд располагаются металлы VIH группы по селективности гидрирования ацетиленовых углеводородов в жидкой фазе, в 96%-ном этаноле [173]. Селективность гидрирования алкинов зависит также от молекулярной массы углеводорода. Так, показано [161], что на Rh-ка-тализаторе с удлинением углеродной цепи а-у-изомеров С -Св-алкинов общая селективность процесса гидрирования уменьшается. Это является следствием увеличения адсорбции алкинов в ряду ft- g-углеводородов. [c.74]

С целью выяснения природы активных центров MgO, aO, 8Ю и ВаО в гидрировании этилена, пропилена и бутена-1 изучено [310] влияние температуры прокаливания этих катализаторов и их отравления аммиаком, пиридином, нитробензолом и диоксидом углерода. Найдено, что указанные оксиды становятся активными в реакции гидрирования после предварительного прокаливания их при температурах выше 600 °С. При этом максимальную активность ВаО, MgO и SrO проявляют в результате прокаливания при 1100°С, а СаО - при 800 °С. По своей максимальной активности в реакции гидрирования изученные катализаторы располагаются в ряд MgO < aO < ВаО < 5Ю. А скорости гидрирования различных олефинов на MgO и СаО возрастают следующим образом бутен-1 < < пропилен < этилен. Результаты опытов по отравлению указывали на то, что гидрирование олефинов и реакции изомеризации, этерификации полимеризации или дейтерообмена протекают на разных центрах поверхности. Так, адсорбция аммиака, пиридина, нитробензола и Oj полностью подавляет реакцию гидрирования бутена-1, в то время как в изомеризации этого углеводорода активность катализатора после адсорбции, например, ЫНз снижается лишь наполовину. [c.118]

Механизм гидроформилирования на гетерогенных катализаторах достаточно сложен и включает стадии адсорбции водорода, оксида углерода, олефина на активных центрах, образование ацильных групп R (0)—. Например, гидроформилирование пропилена можно представить схемой [c.710]

Предполагается, что промоторы отдают электроны поверхностным атомам металла, тем самым упрочняя связь углерод — металл адсорбированного СО, поскольку СО действует как акцептор электронов. Такое видоизменение катализатора может, в свою очередь, воздействовать на реакционную способность поверхностного комплекса, образованного при гидрировании. При промотировании оксидом калия селективность железных катализаторов сдвигается в направлении получения жидких углеводородов более высокой молекулярной массы, так как повышенная прочность связи железо—углерод увеличивает поверхностное покрытие СО, а также вероятность роста углеродной цепи. В противоположность оксиду углерода водород на поверхностях железа ведет себя как донор электронов, и поэтому промотирование оксидом калия приводит к снижению адсорбции водорода [38]. Это уменьшает активность катализатора в процессе гидрирования и способствует образованию олефинов. Последнее, по-видимому, происходит при дегидратации адсорбированных окисленных промежуточных соединений. [c.77]

Были проведены исследования по дезактивации каталитических систем олигомеризации твердыми сорбентами. Выбор режимов адсорбции компонентов катализаторов и последующей регенерации сорбента проводили на искусственных смесях, содержащих каталитические компоненты и олефины в концентрациях, сходных с их концентрацией в реакционной массе. В табл. 2.7 приведены результаты дезактивации отработанного катализатора олигомеризации на специальных сухих сорбентах. После дезактивации в реакционной массе отсутствовали ионы алюминия и циркония, а хлор-ион иногда присутствовал в концентрации 10 моль/л. Разработанный метод безводной дезактивации катализатора, по данным хроматографического и ИК-спектроскопического анализов продуктов реакции, не влияет на качество получаемых олефинов. Об этом свидетельствуют также данные термостабильности олефинов. [c.92]

На основании некоторых предположений о протекании различных радикальных реакций построим общую схему окисления пропилена. Для сравнения ее с опытными данными рассмотрим результаты, полученные прп окислении пропилена на различных катализаторах. Изучение окисления этилена и пропилена, а также 1- и 2-бутиленов на ванадиевых катализаторах [190] показало, что в продуктах реакцип содержатся ацетальдегид и формальдегид (ацетальдегида незначительно больше, чем формальдегида), акролеин, уксусная и муравьиная кислоты, СО, СО и Н О и не обнаружены окиси олефинов. При окислении изобутилена найдено небольшое количество метилакролеина. Если пренебречь побочными процессами превращения кислородсодержащих соединений (альдегидов, кислот и др.) в конечные продукты реакций и прочной адсорбцией на поверхности, способствующей полимеризационным процессам, можно считать вероятным протекание следующих радикальных реакций на ванадиевых контактах (например, для пропилена). [c.104]

На рис. 2 показано, что скорость адсорбции водорода увеличивается, если на катализаторе до введения водорода было предварительно адсорбировано эквивалентное количество бутилена. Поглощенный на и Зг-катализаторе олефин гидрируется добавленным водородом, который адсорбируется из газовой фазы. В условиях этих опытов образующийся парафин в основном остается полностью адсорбированным и поэтому изменение давления является мерой степени взаимодействия водорода с оле-фином. Образующийся по реакции бутан может быть полностью десорбирован при откачивании. [c.266]

Реакция проходит через стадию образования комплекса РёСЬ — олефин, при гидролизе которого образуются альдегиды. Выделяюшийся металлический палладий снова преврашается в РЛСЬ окислением СиСЬ. Если реакцию проводить в отсутствии воды, гидролиз комплекса не идет, и олефин либо десорбируется, не вступив в реакцию, либо при длительном контакте с катализатором полимеризуется. Скорости адсорбции высших олефинов значительно ниже. [c.165]

Спектральные полосы в области 500—600 нм, появляющиеся при адсорбции фенилзамещенных олефинов на катализаторе 8102 А120з, приписывались без достаточного основания оптическому переносу заряда (п. з), показанному в строке 1 схемы I [4, 6]. Однако большие значения потенциалов ионизации таких молекул (9.0 эв для дифенилэтилена, 8.8 эв для стирола, 8.9 эв для стильбена) говорят против такой интерпретации. Требуется значительно более сильный ЭА-центр для создания оптического перехода в столь длинноволновой области. Более вероятно при- [c.298]

В научной литературе к бифункциональным катализаторам относятся системы, в которых два типа активных центров участвуют в двух или более последовательных стадиях данной реакции. Эти центры могут находиться в одном твердом теле, либо на поверхности двух различных фаз, находящихся в контакте, например Р1 - А Оз. Радикалоподобные или ионные промежуточные соединения, возникающие в последовательных стадиях, должны быть взаимно превращаемыми. Наиболее общепринятая теория предполагает существование промежуточного легко десорбирующегося соединения, например олефина, в случае реакции изомеризации. Если центры этих двух типов принадлежат двум различным твердым фазам, как в случае алюмоплатинового катализатора, радикалоподобные частицы R, образовавшиеся на платине путем диссоциативной адсорбции RH, могут перейти в виде К к кислотным центрам на оксиде алюминия, изомеризоваться и возвратиться на Ш1атину в виде К [28, с. 60]. [c.42]

При малых размерах зерен катализатора контролирующей стадией термокаталитических процессов, вероятно, является стадия адсорбции углеводородов на поверхности катализатора, поэтому последовательность крекинга отдельных групп углеводородов определяется их способностью адсорбироваться на поверхности. При этом наиболее устойчивы нормальные парафиновые и ароматические углеводороды, молекулы которых не содержат боковых цепей. Олефины, нафтены, ароматические углесодороды с длинными боковыми цепями менее устойчивы и крекируются легко. Ароматические углеводороды с боковыми цепями крекируются с отрывом колец от боковых цепей без расщепления самих колец с образованием простейших ароматических и непредельных углеводородов, конденсированных ароматических углеводородов, склонных к коксообразованию. [c.66]

Возможность миграции двойной связи вдоль цепи реализуется еще в одном типе реакций, который представляет определенный интерес для понимания природы промежуточного соединения, образующегося при взаимодействии олефиновых углеводородов с катализатором. Если гидрогенизация бутена-1 над N1 или Рс1 ведется таким образом, чтобы прогидриро-валась только часть олефина, в непрореагировавшей его части двойная связь перемещается /8/. Считается, что эта миграция вызвана адсорбцией олефина на металле, сопровождающейся раскрытием двойной связи [c.36]

Н. Д. Зелинский [5J в 19i5 г. предложил для крекинга нефтяных углеводородов такие катализаторы, как флоридин, бахчисарайский гиль и различные глины, т. е. природные алюмосиликаты. В том же году Л. Г. Гурвич [6] нашел, что флоридин активирует реакцию полимеризации газообразных олефинов. Катализаторы из AljO , SiOj, глин, пермутитов, силикатов и тому подобных природных материалов часто встречаются в патентной литературе. Синтетический алюмосиликатный катализатор получали адсорбцией 1% Al. O, силикагелем и применяли его для полимеризации олефинов. Актив- [c.309]

При каталитическом крекинге, по С. Н. Обрядчикову, сперва происходит адсорбция веществ с наибольшей физико-химической силой притяжения (смолы, олефины, высокомолекулярные полициклы и т. д.), которые полностью закрывают поверхность катализатора. В начале процесса могут быть стадии десорбции и вытеснения легких молекул более тяжелыми, особенно содержащими непредельные связи. Парафины не адсорбируются. Далее, в результате крекинга и перераспределения водорода, часть углеводородных молекул, становясь все более и более непредельными, уже не могут вытесняться другими молекулами, поэтому десорбция прекращается. В результате дальнейшей отдачи водорода адсорбированные молекулы образуют на катализаторе кокс. [c.320]

Характер поверхности катализатора влияет на структуру возни-кающией макромолекулы. Например, изотактические поли-а-олефины получаются только на гетерогенных каталитических системах. Образование полимерных цепей на гетерогенных катализаторах включает следующие стадии диффузию мономера к поверхности катализатора, адсорбцию мономера на поверхности катализатора и присоединение мономерного звена по связи углерод — металл каталитического комплекса. [c.282]

Значительное влияние структуры поверхности и характера обработки катализатора указывает на то, что поверхность играет чрезвычайно важную роль и непосредственно участвует в полимеризации. При осажденных катализаторах изменение физической и химической структуры осадка непосредственно определяет молекулярный вес получаемого полимера и степень его стереорегулярности, При предварительно приготовленных окпснометаллических катализаторах характер и метод приготовления носителя с высокой удельной поверхностью оказывают сильное влияние па протекание реакции полимеризации. Низкие давления, необходимые для получения стереорегулярных полимеров, непосредственно связаны с тем, что олефины хемосорбпрованы на поверхности применяемых твердых катализаторов [96]. Следовательно, мономер концентрируется на этой поверхности даже при сравнительно низком внешнем давлении газа. Поверхность может увеличить скорость реакции роста полимера в результате повышения скорости присоединения мономерных остатков по сравнению с одновременно протекающей реакцией передачи цепи. Движущей силой реакции распространения цепп в этом случае является экзотермическая адсорбция олефпна. [c.298]

Механизм координирующего действия поверхности позволяет объяснить полимеризацию, протекающую без участия больших удельных поверхностей. В этом случае представляется вполне возможным рост полимера вверх от поверхности. Эта гипотеза аналогична координирующему механизму, но позволяет более детально объяснить способ внедрения олефинов в цепь полимера и важное значение поверхности. Он учитывает также большое сходство кристаллического строения двух- и треххлористого титана и окислов металлов,, применяемых в процессах, проводимых на предварительно приготовленных твердых катализаторах. Вследствие слоистого строения кристаллов, присутствующих в гетерогенных нолимеризующих катализаторах, представляется весьма вероятной адсорбция на ребрах, дефектах или дислоцированных участках кристалла, соответствующая гипотезам связанного радикала или координирующего действия поверхности. [c.301]

Высокоселективные кат. парциального окисления представляют смесь оксидов разл. металлов. Напр., для окисления пропилена в акролеин применяют катализатор, состоящий из оксидов В1, Мо, Ре, Со и др. В этом катализаторе В]2(МоО служит для адсорбции и активации пропилена, РеМоО -для активации О , на дефектах кристаллич. структуры Рег(Мо0 з происходит перенос ионов кислорода от центров его адсорбции к центрам адсорбции олефина, СоМоО служит для стабилизации структуры РеМоП . [c.541]

Осн. пром. способы получения О.-процессы деструктивной переработки нефтепродуктов и прир. газа. Низшие О. С2-С4 получают пиролизом прямогонного бензина, этана, пропана или газойля при 750-900 С (см. Пиролиз нефтяного сырья) пропилен и бутен образуются при каталитич. крекинге вакуумного газойля. Г азы пиролиза н крекинга разделяют дробной адсорбцией и низкотемпературной ректификацией под давлением. Разработаны методы получения этилена и пропилена из СН3ОН на цеолитных катализаторах. Линейные а-олефины - jo получают тер.мич. крекингом парафиновой фракции, содержащей нормальные алканы состава С14-С34 при 550 °С. [c.374]

При синтезе на кобальтовом катализаторе принимается, что первично образующиеся а-олефины могут гидрироваться в парафины, изомеризоваться в олефины со средним положением двойной связи, сочетаться в большие молекулы или расщепляться иа меньшие. Такой механизм был предложен в начале 70-х годов, однако, как показали более поздние исследования (Ха-нус и др.), эта точка зрения имеет ряд существенных недостатков. Во-первых, предусмотренный этим механизмом комплекс (А) представляет собой как бы особую форму гидрида карбонила металла, образование которой характерно для железа [РеН2(СО)4] и кобальта [СоН(СО)4]. Эти соединения чрезвычайно нестабильны и разлагаются при температурах ниже 0°С. Кроме того, образование карбонилов металлов при аналогичных карбонильных структурах со многими молекулами СО на поверхностных атомах металла-катализатора мало вероятно из-за их нестабильности в условиях ФТ-синтеза. Во-вторых, метильная группа, связанная в реакционном комплексе(III) с поверхностным атомом металла, при ослаблении этой связи, видимо, будет реагировать с активным водородом, образуя метан, причем в результате должно было бы регенерироваться исходное соединение (А). Адсорбция метильной группы идет путем, ведущим к образованию метана, в то время как по конденсаци-онно-полимеризационному механизму образование метана является побочной реакцией. [c.279]

Данные по адсорбции пропилена и кислорода на различных катализаторах, полученные методом последовательной адсорбции газов (табл. 33), оказались одинаковыми. Для сравнения изучали адсорбцию каждого газа в отдельности (индивидуальная адсорбция). В результате адсорбции на поверхности устанавливается определенное соотношение кислорода и олефина, от которого зависит состав образовавшихся поверхностных соединений, представляющих собой кисло род-углеводо-родные комплексы. На катализаторах глубокого окисления адсорбируется значительно больше кислорода, чем углеводорода, и наоборот, поверхностные соединения, образующиеся на селективных катализаторах, обогащены молекулами олефина. Аналнз адсорбции смесей углеводорода с кислородом показал [141], что при указанных в табл. 33 соотношениях наблюдаются оптимальные условия образования кислород -углево дородных комплексов— активных форм, ведущих различные стадии процесса ойисления. [c.53]