Окислительный аммонолиз катализаторы

Применяющиеся в промышленности методы синтеза акрилонитрила из ацетилена и синильной кислоты и из окиси этилена через этиленциангидрин сложны и дороги, так как используют дорогие продукты (ацетилен, синильную кислоту, окись этилена), что сдерживает производство синтетического волокна из полиакрилонитрила. В последнее время в одном из институтов разработан метод прямого синтеза акрилонитрила из пропилена и аммиака на окисных катализаторах так называемым окислительным аммонолизом, что дает возможность значительно снизить себестоимость этого мономера и сделать его наиболее дешевым из всех известных сейчас мономеров, применяющихся в производстве синтетических волокон. [c.327]

Мы уже упоминали, что часть NH3 теряется в виде N2 при окислительном аммонолизе, что указывает на возможное протекание реакции (1). Тем не менее такая схема не в состоянии объяснить, почему реакции образования акролеина и соответственно акрилонитрила протекают с одинаковыми скоростями и на одних и тех же катализаторах. [c.162]

КАТАЛИЗАТОРЫ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО АММОНОЛИЗА Катализаторы окислительного аммонолиза олефинов [c.210]

В литературе имеется много патентов и статей по приготовлению катализаторов, механизму и кинетике окислительного аммонолиза акрилонитрила. [c.198]

В лаборатории химической кинетики Физико-химического института им. Л. Я. Карпова проведено экспериментальное изучение кинетики парциального окисления и окислительного аммонолиза пропилена в НАК Кинетика изучалась проточно-циркуляционным методом. Одновременно были осуществлены физико-химические исследования катализаторов этих процессов, имеющих различный состав, методами рентгеноструктурного и термографического анализов, адсорбционными измерениями, измерениями контактной разности потенциалов (работа выхода электрона) и др. Получены кинетические уравнения, описывающие брутто-процесс окисления и окислительного аммонолиза пропилена, и уравнения скоростей образования целевых и побочных продуктов указанных реакций. Предложены упрощенная [c.97]

Ла рис. 68 приведена принципиальная технологическая схема производства акрилонитрила окислительным аммонолизом пропилена в реакторе с кипящим слоем катализатора. Технологический процесс получения акрилонитрила включает следующие стадии дозировка и смешение исходных продуктов контактирование смеси в реакторе с кипящим слоем катализатора нейтрализация контактных газов и отмывка газов от кислоты водой абсорбция нитрилов из контактного газа водой, десорбция акрилонитрила-сырца рек- [c.234]

На развитие процесса окислительного дегидрирования бутиленов оказала влияние разработка и внедрение промышленного производства акрилонитрила окислительным аммонолизом пропилена. Значительная часть известных для окислительного аммонолиза катализаторов исследовалась в окислительном дегидрировании бутиленов. К числу таких катализаторов относятся фосфор-молибден-висмутовые. [c.170]

Во-первых, компоненты смешанного катализатора в процессе его формирования могут реагировать между собой с образованием нового, более активного соединения. В этом случае катализатор фактически не является смешанным (например, висмут-молибдено-вый катализатор в реакции синтеза нитрилакриловой кислоты окислительным аммонолизом пропилена [851). [c.45]

Особенно важное значение однородность катализатора имеет при осуществлении сложных необратимых процессов (окислительные аммонолиз и хлорирование, парциальное окисление углеводородов). Вариация соотношений констант разных реакций приводит к изменению избирательности и тепловыделения из-за резкого различия в тепловых эффектах основной и побочных реакций, что в свою очередь вызывает дальнейшее изменение избирательности процесса в слое катализатора возникают горячие пятна . [c.504]

Выше были описаны в основном методы приготовления катализаторов без носителей. Нанесенные оксидные катализаторы нередко синтезируют соосаждением различных солей металлов в присутствии, например, коллоидного оксида кремния. Таким способом часто получают катализатор окислительного аммонолиза пропилена. Приготовление нанесенных металлических катализаторов включает стадию обработки пористого носителя водным пли неводным раствором соответствующей соли. [c.22]

Лабораторными исследованиями и промышленными испытаниями реакторов доказана целесообразность применения взвешенного слоя для гидрирования окиси углерода с целью синтеза метанола [15, 161, высших спиртов [17], синтина [181 и в синтезе аммиака (т. е. для гидрирования азота на железном катализаторе) [19, 201. Кипящий слой оказался более технологичным и экономичным, чем фильтрующий слой катализатора во многих окислительных процессах, в частности при окислении этилена до окиси [21, 221, нафталина до фталевого ангидрида [23, 241, сернистого газа в серный ангидрид [1,2, 25—271, при окислительном аммонолизе пропилена в производстве акрилонитрила [28, 291. [c.91]

Технологическая схема производства ксилилендиаминов представлена на рис, 9,5, Сырье — аммиак, ксилолы и воздух, пройдя соответствующие испарители, смеситель, теплообменник обратных потоков, поступает в реактор 1, в котором осуществляется реакция окислительного аммонолиза ксилолов в присутствии стационарного катализатора. Реактор представляв собой трубчатый аппарат, в межтрубном пространстве которого циркулирует теплоноситель для снятия [c.289]

Катализаторы окислительного аммонолиза весьма чувствительны к присутствию сернистых соединений, которые вызывают их отравление. Поэтому исходный газ подвергают сероочистке. [c.198]

На катализаторе, состоящем из окислов металлов переменной валентности, Далиным [176] изучены кинетические закономерности процесса окислительного аммонолиза. [c.199]

ХОО — катализаторы окисления и окислительного аммонолиза непре- [c.386]

При изучении влияния размера зерна катализатора было показано, что при размере зерна 0,2—1,5 мм реакция идет в кинетической области. Влияние температуры на окислительный аммонолиз пропилена изучалось в пределах 350—500" С при времени контактирования 2 сек и соотношениях СзН NH Oj HjO, равных 1 1 1,8 1. При 350° С образование акрилонитрила не наблюдается. Дальнейшее повышение температуры приводит к увеличению конверсии пропилена и селективности. Максимальный выход акрилонитрила достигается при 450—470° С, при более высоких температурах он уменьшается за счет образования побочных продуктов. Общая конверсия пропилена не зависит от концентрации аммиака в исходном сырье (в пределах 0,3—1,0 моль NH на 1,0 моль СдНе). Однако превращение пропилена в акрилонитрил при снижении содержания аммиака в исходном газе от 1,0 до 0,3 оль NHg на 1 моль СдНе падает от 60—70% до 40% за счет увеличения выхода акролеина до 17% и незначительного повышения выхода Oj-При содержании аммиака в исходном сырье ниже 0,6 моль NHg на [c.199]

Процесс окислительного аммонолиза ведут при 450—480 °С, давление на выходе из реактора не более 0,2—0,3 МПа, время контакта 10—20 с. Для разбавления реакционной смеси и предупреждения побочных реакций подается водяной пар 2—3 моль водяного пара на 1 моль пропилена. Применяется 90—92 %-ный пропилен, который не должен содержать сернистых соединений, отравляющих катализатор, а также метан и непредельных углеводородов (метан дает синильную кислоту, олефины образуют другие нитрилы). [c.234]

Большой тепловой эффект реакции и внутридиффузионное торможение обусловили применение кипящего слоя для этого процесса. Окислительный аммонолиз пропилена в кипящем слое катализатора разработан Далиным и сотрудниками [176—179]. [c.199]

Для проведения реакций первого вида, сравнительно медленных, требуются, высокие слои катализатора, порядка нескольких метров. Для реакций второго вида достаточны невысокие слои катализатора, порядка нескольких сантиметров, а в ряде случаев — просто сетки из каталитически активного металла (например, при окислительном аммонолизе метана в производстве синильной кислоты). [c.125]

Рис. 3.4. Адиабатический реактор с катализатором в виде сеток (для окислительного аммонолиза метана)

Интересно развивался промышленный синтез нитрила акриловой кислоты. Вначале использовали взаимодействие ацетилена с цианистым водородом в присутствии катализаторов в жидкой и газовой фазах в дальнейшем в связи с резким увеличением потребности был освоен прогрессивный метод синтеза нитрила акриловой кислоты окислительным аммонолизом пропилена. [c.11]

Кинетические данные, полученные при изучении окислительного аммонолиза изомеров ксилола на ванадиевом и ванадий-хромовом катализаторах, позволили предложить следующую схему реакции [c.286]

Большой практический интерес представляет реакция получения акрилонитрила окислительным аммонолизом пропилена, выход которого зависит от используемого катализатора (В1, Р, Мо, 81, Ва, Р, V, Ре, N1, Мп, Те, 5Ь, 5п, С1, Си, Ш) и составляет 53— 84%. [c.289]

Недостатком метода является образование большого количества трудноотделимых побочных продуктов, низкая производительность катализатора, большие капиталовложения по ацетилену и цианистому водороду, опасность процесса. Данный метод значительно уступает более экономичному окислительному аммонолизу пропилена. [c.236]

Имеется несколько вариантов технологии получения акрилонитрила реакцией окислительного аммонолиза пропилена. Широкое применение получили реакторы с кипящим слоем катализатора, в которых можно обеспечить изотермичность процесса и наиболее рациональный отвод теплоты. [c.234]

В рамках данного проекта проводятся исследования перспективного метода синтеза циклогексаноноксима - исходного продукта в производстве е-капролактама окислительным аммонолизом циклогексанона. Реакция окислительного амманолиза осуществляется при взаимодействии циклогексанона с аммиаком и перекисью водорода при 10-20°С. В качестве катализатора нами использовались растворимые в водной фазе соединения вольфрама. Стабилизация распада перекиси водорода осуществлялась с помощью трилона-Б Было установлено, что при молярном соотношении циклогексанон перекись водорода аммиак = 14 5 выход циклогексаноноксима составляет 93-95% на загруженный циклогексанон при практически полной его конверсии. С целью выяснения механизма реакции окислительного аммонолиза циклогексанона была изучена кинетика процесса и показано, что он протекает через промежуточное образование гидропероксициклогексиламина Для получения циклогексанона и перекиси водорода предложено использовать жидкофазное окисление цикJюгeк aнoлa В зтой связи подробно изучена реакция окисления циклогексанола - температура, продолжительность реакции, концентрация катализатора, выделение смеси циклогексанона и перекиси водорода, которая непосредственно была использована для получения циклогексаноноксима. Изучена кинетика реакции окислительного аммонолиза циклогексанона и предложен механизм реакции [c.53]

Если реакция (2) протекает быстро, то скорость окислительного аммонолиза, как и наблюдалось на опыте, равна скорости образования акролеина. Пока еще не установлено, является реакция (2) гомогенной или гетерогенной. Ее можно представить как образование имина СН2=СН— H=NH с последующей окислительной дегидрогенизацией, но эти соединения весьма неустойчивы и легко полимеризуются. Известно, однако, что на катализаторе М0О3 в присутствии аммиака протекает превращение акролеина в нитрил. [c.161]

В терминах подвижности кислорода решетки качественная оценка селективности окисных катализаторов неполного окисления дана в работах Захтлера с сотрудниками А5] и Трифиро, Иру и сотрудников [16 ]. В работе [15 ] установлена четкая симбатность между селективностью реакции окисления бензальдегида в бензойную кислоту и параметром д АН х)/дх (где АН — энтальпия окисла х — степень восстановления окисла в долях). В работе [16 ] для реакций окислительного аммонолиза пропилена и его окисления показана обратная зависимость селективности от скорости диффузии кислорода в решетке окисла. Обе эти работы свидетельствуют о той, что селективность реакций неполного окисления связана с вероятностью дальнейшего взаимодействия первичного продукта реакции за время его сорбционного состояния с поверхностным кислородом окисла. Такое взаимодействие тем менее вероятно, чем меньше подвижность кислорода решетки. Соответственно окислы с очень высокой подвижностью кислорода мало селективны в реакциях неполного окисления. [c.155]

Ему же соответствует кинетика окислительного аммонолиза пропилена, скорость которого в определенных пределах не зависит от парциальных давлений кислорода и аммиака. Два последних кинетических уравнения близки окислительно-восстановительному механизму, когда окисление восстановленных активных центров катализатора протекает быстро и не лимитирует общей скорости процесса. В этом случае наблюдается первый порядок окисления и окислительного аммонолиза по пропилену (г = кРСзНз)- [c.414]

Окислительный аммонолиз пропилена. Катализаторы окислительного аммонолиза пропилена подобны применяемым при окислении пропилена в акролеин. Первоначальные разработки основывались на молнбдате висмута (BiaOa МоОз = 1 2), к которому затем добавили промотор —пентоксид фосфора (висмут-фосфор-мо-либденовые катализаторы). Хорошие результаты дают также вана-дий-молибдаты висмута, оксидный уран-сурьмяпый катализатор и др. Имеются и более многокомпонентные катализаторы с добавками оксидов Со, Ni, Fe, As, W, Те и других металлов и редкоземельных элементов. Эти катализаторы используют в чистом виде или нанесенными на SiOa, АЬОз и кизельгур. [c.424]

Проиесс окислительного аммонолиза пропилена вначале проводили Ei трубчатых реакторах со стационарным слоем катализатора, но типерь используют аппараты с псевдоожиженным слоем. Это познолило лучше регулировать температуру, сняло ограничения по взрывоопасности исходной смеси и исключило необходимость разбавления ее водяным паром. Окисление ведут воздухом, поддерживая объемное отношение СзНб NH3 Ог в пределах 1 (0,94-1,1) [c.425]

На разных установках и катализаторах процесс окислительного аммонолиза пропилена осуществляют при 370—500 °С и 0,2— 1,4 МПа, большей частью при 420—470°С и 0,2 МПа. Время контакта составляет 6 с, обеспечивая степень конверсии пропилена до 80% (в одном из новых процессов даже 95%). При этом пропиленовая фракция может содержать 5—40% пропана, что снижает ее стоимость. Селективность процесса по акрилонитрилу при описанных условиях составляет 80—85%, причем побочно образующиеся 1 инильная кислота и ацетонитрил выпускают как товарные продук ъг, что снижает себестоимость акрилонитрила. На разных установках выход H N и ацетонитрила составляет соответственно 50—200 и 25—100 кг на 1 т акрилонитрила. [c.425]

Мехтиев С. Д.,. Магеррамова Р. Ю., Исследование реакции окислительного аммонолиза изомеров диметилциклогексана И их смесей в псевдоожиженном слое катализатора. Нефтехимия, 6, Л Ь 2, 291 (1966). [c.575]

Реактор синтеза НАК IV (рис. 50). Нитрил акриловой кислоты производят в кипящем слое катализатора (фосформолиб-дат висмута) путем окислительного аммонолиза пропилена. Балансовое уравнение основной экзотермической реакции [c.213]

Катализаторы окисления и окислительного аммонолиза олефинов. Катализаторы процессов окисления и окислительного аммонолиза пропилена и изобу-тнлена представляют собой многокомпонентные смеси окислов элементов переменной валентности В , Мо, V, 5Ь, Ре, VV и др. [46, 70, 71 ]. Наиболее эффективны молибдаты и фосформолибдаты висмута, композиции олово—сурьма, железо— сурьма и др. [c.416]

Реакция окислительного аммонолиза метана протекает с большой скоростью лимитирующей стадией реакции является диффузия реакционных газов к поверхности катализатора и от нее. Порядок реакции близок к 1. Для оценки скорости реакции по скорости диффузии газов обычно используют уравнение Л. О. Апель-баума и М. И. Темкина [c.279]

Фирма Lummus (ФРГ) разработала процесс получения динитрила терефталевой кислоты окислительным аммонолизом л-ксилола. Терефталонитрил используется в качестве промежуточного продукта при производстве терефталевой кислоты. Процесс осуществляется в реакторе с псевдоожиженным слоем катализатора. [c.288]

Процесс получения акрилонитрила окислительным аммонолизом пропилена непрерывно совершенствуется. Фирмой Standart Oil (США) в последние годы разработан новый катализатор КТ-41 на основе окислов урана, благодаря которому достигаются самые низкие расходные показатели. На 1 т акрилонитрила расходуется 0,96 т пропилена, что соответствует селективности 87,5%. Сопоставление данных различных модификаций процесса приведены в табл. 9.1. [c.286]

В СССР разработаны две модификации технологии получения фталонитрилов окислительным аммонолизом индивидуальных л- ип-ксилолов или -ксилоль-ной фракции — в присутствии стационарного ванадий-хромового катализатора или псевдоожиженного слоя ванадий-молибденового катализатора. Стадия гидрирования фталонитрилов осуществляется на стационарном алюмокобальтовом катализаторе. [c.287]

В присутствии ванадий-хромового катализатора процесс окислительного аммонолиза ксилолов проводится при 420—440 С, времени контакта 1,2—2 си мольном соотношении аммиак/ксилол и кислород/ксилол не менее 6 1. Выход динитрилов терефталевой и изофталевой кислот соответственно равен 80—83% и 70—71% (мол.) в расчете на пропущенный ксилол. В качестве побочных продуктов образуются синильная кислота (до 2—3%), окислы углерода (до 8—12%) и небольшое количество толунитрила. [c.287]

Процесс предназначен для производства динитрила изофталевой кислоты —. исходного сырья для синтеза гербицида даконила. изофталогуанаминных смол и пленок. л -ксилилендиамина. Синтез динитрила осуществляется окислительным аммонолизом л-ксилола в реакторе с псевдоожиженным слоем катализатора. В качестве побочных продуктов образуются СО и небольшое количество H N и СО. В продуктах реакции содержится также небольшое количество л<-толуни-трила, который может быть извлечен как товарный продукт, либо направлен в реактор для получения из него изофталонитрила. [c.287]

Внимание исследователей привлекают ароматические динитрилы и их амины на основе ксилолов. В 1966 г. в Японии было начато промышленное производство нзофталодинитрила на установке мощностью 1200 т/мес, расширенной впоследствии до 1600 т/мес [102]. Изофталодинитрил получается окислительным аммонолизом л-ксилола в присутствии селективного катализатора на основе оксида ванадия (V) [c.87]

Для реакции окислительного аммонолиза пропилена запатентовано множество катализаторов [711. Почти все промышленные катализаторы относятся к двум основным группам на основе молибдата висмута и на основе окиси сурьмы. Максимальной активностью обладают катализаторы с атомным отношением Bi Мо, близким к 1 (например, В120з-2МоОз) введение фосфора (в виде солей поликислот) приводит к стабилизации активности висмутмолибде-новых катализаторов при их длительной эксплуатации. [c.233]

Кроме контактно-каталитического получения карбоновых кислот за последние годы большое промышленное применение нашел одностадийный синтез нитрилов сопряженным окислением кислородом соответствующего углеводорода и аммиака, так называемый окислительный аммонолиз. Реакцию проводят в газовой фазе над катализатором из оксидов металлов — висмута, ванадия, молибдена, титана, при 500—550 °С, Пары воды, галогены, органические галогенпроизводные и серусодержащие соединения способствуют реакции. Этим путем из толуола или этилбензола получают бензонитрил с выходом более 90 %, из о-ксилола или нафталина — фталодинитрил с выходом 80%. Из м- и л-ксилолов образуются изофтало- и терефталодинитрилы, которые можно гидролизовать в дикарбоновые кислоты или восстанавливать в ксилилендиамины, применяемые в синтезе полимеров. Крупнейший промышленный процесс на основе этого метода — получение акрилонитрила из пропилена и аммиака. [c.319]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология