Реакция ароматизации алканов дегидроциклизации алканов

Бифункциональный катализ имеет место в других промышленно важных процессах, в которых одни стадии сложной реакции протекают по ионному, а другие - электронному катализу. По такому ионно-электронному катализу осуществляются реакции ароматизации (дегидроциклизации) нормальных алканов и пятичленных нафтенов в процессе каталитического риформинга бензина, реакции деструктивного гидрирования в процессе гидрокрекинга, а также изомеризации алканов. [c.431]

Ароматизация предельных углеводородов (дегидроциклизация). В Советском Союзе разработан метод дегидроциклизации предельных углеводородов. Углеводороды с числом атомов углерода не меньше шести пропускают над катализатором (окись хрома) при температуре 500°С (Б. А. Молдавский) или над платиной при температуре 300°С (Б. А. Казанский и А. Ф. Плате). Схема реакции Алкан->-Циклоалкан— -Ароматический углеводород Хорошие выходы достигаются при каталитическом дегидрировании гептана, образующего толуол [c.415]

Эта реакция называется ароматизацией или дегидроциклизацией алканов. [c.99]

Второй важнейшей реакцией ароматизации, протекающей в процессе риформинга, является дегидроциклизация парафинов (алканов) [c.120]

Каталитический крекинг нефти протекает преимущественно в присутствии кислотных катализаторов — алюмосиликатов или природных глин. При каталитическом крекинге нефтяных фракций происходят следующие основные реакции 1) дегидрирование нафтенов 2) изомеризация нафтенов 3) изомеризация алканов 4) дегидроциклизация (ароматизация) алканов 5) гидрокрекинг алканов и нафтенов. Реакции протекают одновременно, причем преимущественное течение той или иной реакции зависит от природы исходного сырья, состава катализатора и режима процесса температуры, давления, скорости подачи сырья и т. д. [c.46]

Выше уже отмечалось, что при образовании пятичленных циклов из алифатических углеводородов важная роль принадлежит газу-носителю, в атмосфере которого протекает реакция. В присутствии водорода на Pt-катализаторах-реакция изомеризации алканов состава Сб—Се успешно конкурирует с ароматизацией, причем основным путем изомеризации является Сз-дегидроциклизация с последующим гидрогенолизом пятичленного цикла. [c.226]

Изомеризация углеводородов на металлических катализаторах, обнаруженная еще в 1936 г. [381, привлекла внимание исследователей и подверглась систематическому изучению в ряде лабораторий Советского Союза и за руб< жом лишь в последние 10 лет. Наиболее полно изучена изомеризация на платине, которая превосходит по активности и селективности в изомеризации другие металлы. Поэтому представления о механизме скелетных превращений углеводородов на переходных металлах основаны главным образом на данных, полученных в опытах с платиновыми контактами [391. Изомеризацию алканов и цикланов на платине, которую ведут в избытке водорода, чтобы избежать дезактивации контакта, обычно сопровождает дегидрирование, гидрогенолиз, дегидроциклизация и ароматизация. В превращениях низших углеводородов основным направлением реакции является 1—2-сме-щение алкильных групп для я-углеводородов, содержащих более пяти атомов углерода, с первой реакцией конкурирует образование циклопентановых и циклогекса-новых углеводородов. Избирательность изомеризации, в отличие от гидрогенолиза, выше для углеводородов с более разветвленной цепью. Например, из изобутана при 250—300° С на платиновой пленке образуется 50—80% н-бутана, а изомеризация н-бутана в тех же условиях идет с выходом от 11 до 50%. Условия изомеризации сильно зависят от формы катализатора. Например, реакция изомеризации нео-пентана на платиновой пленке протекает при более низкой температуре (до 270° С) и с меньшей энергией активации (21 ккал моль), чем на платинированном угле (370—410° С и 49 ккал моль соответственно) [391. [c.14]

В современном промышленном способе каталитической ароматизации нефтяного сырья в основном используются реакции дегидрогенизации цикланов и циклизации (дегидроциклизации) алканов. В результате этих реакций образуется свободный водород. Последний сразу же вступает в реакции гидрогенизации непредельных углеводородов, образующихся при распаде некоторой части алканов. Таким образом,, одна из составляющих реакций этого процесса является поставщиком водорода, необходимого для другой реакции. В этом отличие рассматриваемого процесса от процесса деструктивной гидрогенизации. [c.233]

Данные, освещающие кинетику дегидроциклизации алканов в присутствии алюмомолибденовых катализаторов, немногочисленны и относятся к исследованию реакции ароматизации фракций синтина [3]. [c.108]

С другой стороны, известно, что реакция дегидрирования алканов при 400—500° является обратимой, глубина ее уменьшается с увеличением концентрации водорода в реакционной зоне. Выполненные нами термодинамические расчеты (8) равновесных выходов гексенов, гептенов и октенов при дегидроциклизации соответствующих алканов показали, что экспериментально найденные глубины их превращения составляют от 20 до 58%. Таким образом, выходы алкенов при большом времени контакта могут быть обусловлены не только консекутивным механизмом образования аренов из алкенов, но и возрастающей степенью гидрирования алкенов с увеличением глубины реакции ароматизации алканов. [c.110]

Окись хрома катализирует ряд процессов, среди которых наиболее важны гидрирование олефинов [63, 64], дегидрирование, дегидроциклизация и ароматизация алканов [65]. Кроме того, окись хрома каталитически активна в реакциях дегидратации спиртов [31] и окисления, например, углеводородов и окиси углерода [66], но в этом случае ее активность относительно мала. [c.66]

Механизм каталитических превращений алканов в условиях дегидроциклизации на окисных ванадиевых катализаторах, нанесенных на глинозем, тщательно изучали Платэ и Тарасова [131—133]. На трехокиси ванадия реакция ароматизации начинается при более высокой температуре, чем реакция образования олефинов, но при этом она имеет больший температурный коэффициент. Обе названные реакции, по мнению авторов, протекают параллельно и на различных активных центрах катализатора. Таким образом, образующиеся олефины не являются промежуточными соединениями, а поэтому имеют одинаковые с исходными алканами возможности на дальнейшее превращение в арома-тику. [c.236]

Ввиду того что преобладающей реакцией ароматизации является дегидрирование нафтеновых углеводородов, в качестве сырья предпочтительнее всего бензиновые фракции нефтей нафтенового основания. При исчерпывающем дегидрировании 90—95% нафтенов превращаются в ароматические углеводороды. В случае переработки бензиновых фракций парафиновых нефтей важную роль играют реакции дегидроциклизации алканов, требующие более жестких условий процесса. Присутствие олефиновых и диеновых углеводородов в сырье крайне нежелательно, так как, с одной стороны, в результате гидрирования снижается концентрация водорода в циркулирующем газе, а с другой — усиливается коксоотложение на катализаторе. Органические серо-, азот- и кислородсодержащие соединения, а такл<е металлы дезактивируют платиновые катализаторы риформинга. Все эти примеси содержатся в основном в бензинах вторичных процессов (термического крекинга, коксования и т. п.), что приводит к необходимости предварительного глубокого облагораживания этого вида сырья. [c.25]

Каталитический крекинг нефти протекает преимущественно в присутствии кислотных катализаторов — алюмосиликатов или природных глин. При каталитическом крекинге нефтяных фракций происходят следующие основные реакции 1) дегидрирование нафтенов (с. 403) 2) изомеризация нафтенов (с. 372) 3) изомеризация алканов (с. 41) 4) дегидроциклизация (ароматизация) алканов (с. 403) [c.44]

Б. А. Казанским с сотрудниками открыты два типа реакции дегидроциклизации в присутствии платиновых катализаторов — Се-дегидроциклизация совместно с А. Ф. Платэ в 1936 г. и Сб-дегидроциклизация совместно с Л. Л. Либерманом и другими в 1954 г. После первых же исследований ароматизации алканов стала ясна практическая перспективность этой работы и Б. А. Казанским с сотрудниками реакция ароматизации была подробно изучена в присутствии широкого круга главным образом окисных катализаторов. В результате этих исследований была выяснена роль активных окислов и носителей в формировании катализатора ароматизации. Под руководством Б. А. Казанского проводились работы по исследованию механизма реакции С5- и Св-дегидроциклизации различных углеводородов в присутствии ряда металлических, металлоокисных и окисных катализаторов. [c.57]

Рассмотрены кривые зависимости выходов олефинов, ароматических углеводородов и их отношения от суммарного выхода продуктов дегидроциклизации н-алканов. Анализ указанных кривых для различных условий опыта приводит к выводу, что они являются типичными кинетическими кривыми консекутивной реакции и не могут быть объяснены приближением концентраций олефинов к равновесным. На основании этого сделан вывод, что каталитическая ароматизация н-алканов протекает через промежуточное образование олефинов. Из полученных результатов следует также, что механизм дегидроциклизации одинаков на окисных и металлических катализаторах, мало различающихся между собой по относительной способности к превращению парафинов в олефины и ароматические углеводороды. Полученные данные свидетельствуют о тождественности активных центров дегидрирования и циклизации. [c.354]

Следует, однако, отметить, что высказанные выше соображения и выводы относительно механизма ароматизации алканов на металлических и металлоксидных катализаторах нельзя считать окончательными. Результаты, приведенные в [143, 144], дают основание считать, что механизм Сб-дегидроциклизации алканов на различных Pt-катализаторах в большой мере зависит от условий проведения эксперимента и в значительной степени— от строения исходного углеводорода. Анализируя имеющиеся данные, можно сделать вывод, что ароматизация н-алканов проходит преимущественно через промежуточные стадии дегидрирования и Сб-дегидроциклизации. В то же время алканы, имеющие четвертичный атом углерода (например, 2,2- или 3,3-диметилгексаны), не могут в условиях реакции столь же легко дегидрироваться и их ароматизация хотя бы частично проходит, по-видимому, по другому механизму — через стадию образования геж-диметилциклогексана. [c.240]

Наличие в продуктах реакции ароматизации водорода и увеличение его выхода с углублением конверсии сьгрья свидетельствует о протекании реакций дегидрирования алканов и дегидроциклизации. В реакционной смеси также содержится метан, который, очевиццю, образуется в реакциях крекинга алканов Сз -С4, а также в результате реакции гидродеалкилирования получаемых ароматических углеводородов Св-Сд. [c.11]

Следующим принципиально важным историческим шагом в развитии каталитической ароматизации стало внедрение алюмоплатинового катализатора (в 1949 г. на НПЗ Олд Датч в США по технологии ЮОПи), который позволил повысить степень дегидрирования циклоалканов, дегидроциклизации н-алканов и снизить долю реакций крекинга циклоалканов и алканов, повысить выход и содержание аренов в получаемом КАУ, и, соответственно, повысить его октановое число до 90 по и.м. и выше (табл. 1) [c.7]

Этот процесс называется дегидроциклизацией алканов или ароматизацией нефти. Большие заслуги в изучении этой реакции и внедрении ее в про.мышлепность принадлежат советским химикам [c.179]

Наглядным. примером может служить ароматизация бензинов и лигроинов по схемам DHD и гидроформинга. Катализаторы у обоих этих процессов одинаковые, общие условия также близкие, а основной. реакцией является дегидрирование цикланов и лишь в немногих случаях дегидроциклизация алканов [11]. При переработке сравнительно узких фракций (выкипающих в пределах от 80—160 до 180° С) с относительно невысоким содержанием алканов (<40%), а также пятичленных цикланов коксоотложения на катализаторе невелики и длительность циклов достигает 180—200 час. В этих случаях применимы прямопроточные схемы типа DHD (без дублирование реакторов), предусматривающие периодическое прекращение процесса для регенерации контакта. [c.396]

Гладкое протекание Сб-дегидроциклизации алканов на платинированном угле (20% Pt) дало возможность Б. А. Казанскому и А. Л. Либерману получить важные сведения о механизме этой реакции в присутствии платинового катализатора. На основании полученных экспериментальных данных была высказана точка зрения, что на Pt/ ароматизация алканод проходит через промежуточную стадию образования циклогексановых углеводородов. С этим выводом согласуется и тот факт, что в продуктах Сс,-дегидроциклизации 3,3-диметилгексана был обнаружен 1,1-диметилцик-логексан. [c.7]

В дальнейшем Б. А. Казанский, И. В. Гостунская и сотрудники показали, что на ряде металлов VHI группы (Pt, Pd, Rh), отложенных в количестве 0,6% на AI0O3, при температурах 450—550° С реакция ароматизации н-алканов протекает по другому механизму. Изучение поведения олефинов и диенов показало, что превращение к-гексана в бензол на названных катализаторах проходит по консекутивной стадийной схеме с промежуточным образованием олефинов и диенов. Кроме того, совместно с сотрудниками Б. А. Казанский показал, что на ряде платиновых и палладиевых катализаторов -гептан и изомерные октаны образуют ароматические углеводороды двумя независимыми путями во-первых, прямой Св-дегидро-циклизацией и, во-вторых, С -дегидроциклизацией алканов с образованием циклопентанов с их последующей дегидроизомеризацией в ароматические углеводороды. [c.7]

Механизм реакци ) дегидроциклизацни алканов в присутствии металлических катализаторов в последнее время вновь широко обсуждается [1—19]. Появившиеся недавно данные позволяют по-новому представить роль олефинов в реакциях ароматизации и Сб-дегидроциклизации парафиновых углеводородов на металлических, в частности Р1- и Рс1-катализаторах. Из работ [1—4] следует, что ароматизация н-алканов в присутствии Р1-черии, Р(1- и Р1/А1оОз проходит по консекутивной схеме с последовательным образованием олефинов, диенов и триенов. Строение исходного углеводорода. [c.77]

В настоящее время хорощо известны два типа реакций каталитической дегидроциклизации углеводородов, при которых открытая цепь углеродных атомов замыкается в цикл с отщеплением водорода. Эта. открытая цепь может принадлежать либо углеводороду ряда алканов, либо являться достаточно длинной боковой цепью циклана, например алкилбензола или алкилциклопен-тана. Первым типом рассматриваемой дегидроциклизации является ароматизация, известная также как Сб-дегидроциклизации [1] по числу углеродных атомов, входящих в образующийся цикл. Вторым типом является С5-дегидроциклизация, приводящая к углеводородам с пятичленным циклом, например к циклопентанам (из алканов) или дигидроинденам (из соответствующих алкилбензолов). Различие направлений реакции основывается в ряде случаев на разных типах применяющихся катализаторов и условиях протекания реакций, наконец, на неодинаковых механизмах обсуждаемых превращений. [c.189]

Схема механизма ароматизации низкомолекулярных алканов на цеолитах рассмотрена в работах [47-50]. Установлено, что сначала протекают дегидрирование и крекинг алканов с образованием алкенов, которые олигомеризуются, затем осуществляется дегидроциклизация и дегидрирование циклооле-финов. При этом бензол, толуол и п-ксилол образуются в результате прямой ароматизации, например, пропана, а другие изомеры ксилола и высшие арены получаются при вторичных реакциях [48] [c.8]

В первую очередь необходимо отметить реакцию изомеризации углеродного скелета парафиновых (алканов) и циклоларафиновых (цикланов) углеводородов, протекающую не менее интенсивно, чем изомеризация олефинов и циклоолефинов в присутствии алюмосиликатов или активированной окиси алюминия. Кроме того, эти катализаторы осуществляют ароматизацию как путем дегидрирования гексаметиленов и дегидроизомеризации пентаметиленов, так и путем дегидроциклизации парафинов [72, 73]. Кроме реакций изомеризации и ароматизации, для этих процессов весьма характерным является гидрокрекинг высокомолекулярных углеводородов, что позволяет получать высокооктановые бензины ш сырья с большим содержанием лигроиновых фракций [19]. Б процессах риформинга под давлением водорода происходит также почти полное обессеривание используемого сырья. Применяемые катализаторы обычно позволяют работать на сырье с содержанием серы до 0,5%, однако некоторое повышение рабочего давления предотвращает отравление катализатора и при более высоком содержании серы [20]. Следует отметить, что, несмотря на затраты водорода на реакции обессеривания и гидрокрекинга, выделение водорода при ароматизации настолько значительно, что в комплекс нефтеперерабатывающих заводов, кроме установок по риформин-гу, часто входят установки по гидрогенизации и даже по синтезу аммиака [18, 27]. [c.91]