Носители гидратации

Рунге с сотрудниками [78, 79] провели в 1952—1953 гг. обширные исследования по определению наиболее подходящих катализаторов для гидратации пропилена. С этой целью были изучены кислые катализаторы, такие, как серная кислота, нафталинсульфокислота, фосфорная кислота, кислые фосфаты, окись вольфрама без промотора и носителя, а также на различных носителях, например на активированном кислотой монтмориллоните. Показано, что серная кислота не подходит из-за нестойкости, а фосфатные катализаторы отличаются незначительной активностью. Фосфорные кислоты на носителях проявляют при средней крепости кислоты максимальную каталитическую активность, причем наилучшим носителем является крупнопористый силикагель. Выход в единицу времени на единицу объема составил 0,52 кг изопропилового спирта на 100 мл [c.62]

За рубежом прямая гидратация пропилена осуществляется при температуре 260—320° С, давлении 80—200 ат и конверсии за проход около 9%. Максимальный выход спирта составляет 94%. Побочными продуктами являются диизопропиловый эфир, полимеры пропилена и к-пропанол [32]. Катализатором процесса служит окись вольфрама на твердом носителе. [c.46]

Гидратация и дегидратация. Все катализаторы этого класса имеют сильное сродство к воде. Главный представитель этй Ь класса—глинозем. Применяется также фосфорная кислота или ее кислые соли на носителях, подобных алюмосиликатному гелю и силикагелю с окислами тантала, циркония или гафния. [c.313]

При атмосферном давлении и 150°С степень конверсии низка 0,2% при гидратации пропилена и около 0,03% при гидратации 1-и 2-бутенов. Однако скорости этих реакций больше, чем в случае этилена. В промышленных условиях гидратацию пропилена проводят при более низких температурах (230—240 °С), давлении 200— 250 ат и отношении Н2О СдНе, равном 5—10 применяют катализаторы того же типа, что и при гидратации этилена (окислы вольфрама и цинка на инертных носителях). [c.192]

Прямая гидратация. Основными трудностями при промышленном осуществлении прямой гидратации этилена являются достижение оптимального выхода этилового спирта на единицу объема катализатора в 1 ч и подбор такого катализатора, который сохранял бы активность в течение длительного времени (ортофосфорная кислота на алюмосиликатном носителе катализатор на основе гетерополикислот вольфрама или молибдена и т. д.). [c.199]

Катализ второго класса — ионный — протекает ца твердых телах, не имеющих свободных носителей тока в объеме, т. е. на изоляторах. Электропроводность этих тел, заметная при высоких температурах, — ионная, аналогичная электропроводности электролитов. Катализаторы этого типа, как правило, не окрашены реакции происходят без разделения электронных пар и объединяются в тип гетеролитических. Сюда относятся реакции изомеризации, присоединения (гидратации, аминирования), замещения гидролиза), дезаминирования. Указанные два класса каталитических реакций не включают в себя, однако, всех возможных механизмов катализа. [c.13]

В процессе гидратации происходит постепенный унос фосфорной кислоты с поверхности носителя, и через 400—500 ч катализатор теряет активность. Для удлинения этого срока рекомендовано в процессе синтеза подпитывать катализатор фосфорной кислотой. Однако и в этом случае катализатор требуется со временем заменять, так как на его поверхности появляются смолистые отложе-ния, а носитель становится чрезмерно хрупким. Свежий катализатор готовят пропиткой носителя 60—65%-ной фосфорной кислотой с последующей сушкой при 100°С. Он содержит 35% свободной фосфорной кислоты. [c.192]

Фосфорная кислота — наиболее активный и селективный катализатор прямой гидратации олефинов. Кремнийсодержащие соединения, используемые в качестве носителей, образуют с фосфорной кислотой сложные системы, в которых кислота в значительной части химически связана с веществами, входящими в состав носителя. [c.227]

В присутствии катализаторов, приготовленных путем пропитки пористых носителей фосфорной кислотой, катализ осуществляется в пленке этой кислоты, находящейся на поверхности носителя в жидком состоянии. На скорость протекания реакции большое влияние оказывает пористая характеристика носителя, которая определяет два фактора общее содержание кислоты в реакционном объеме и величину поверхности пленки нанесенной фосфорной кислоты, доступную для реагирующих молекул. Лучшие образцы силикагеля для процесса прямой гидратации этилена имеют удельный объем пор (1- -2,2) 10 м /кг, а удельную поверхность (0,2- -0,6) 10 м /кг. [c.227]

В мировой практике производства спиртов прямой гидратацией этилена и пропилена используются следующие промышленные кремнийсодержащие носители [c.227]

За последние годы в технологию процесса внесены некоторые изменения, уменьшающие закоксовывание катализатора благодаря сокращению перепада температуры по высоте слоя и улучшенной очистке сырья от вредных примесей. Предложено разбавлять катализатор инертным силикагелевым носителем или фосфорнокислотным катализатором прямой гидратации этилена с целью удлинения срока службы катализатора и облегчения его выгрузки. Подобран оптимальный режим ввода воды в катализатор для предотвращения его дегидратации. Созданы установки сравнительно большой мощности, в которых используется реактор башенного типа. Схемы этих установок предусматривают возможность рециркуляции сырья и части продуктов реакции и обеспечивают производство тримеров и тетрамеров пропилена, димеров бутенов или кумола (алкилированием бензола пропиленом на том же фосфорнокислотном катализаторе). [c.326]

С большой осторожностью следует вводить в состав носителя, катализатора окись магния, так как в результате ее гидратации возможно разрушение катализатора или снижение его прочности. Гидратация окиси магния может происходить при снижении температуры ниже 425 °С, поэтому при температуре ниже 500 °С следует избегать контакта катализатора, содержащего окись магния, с водяным паром. Окись кальция, вводимая в носитель, если она химически не связана, например, с окисью алюминия (в виде алюмината кальция), также способна к гидратации. [c.81]

Для прямой гидратации этилена предложен также катализатор, представляющий собой окислы вольфрама, нанесенные на силикагель. Реакция идет при 250—300° С и давлении 300 ат, и вода находится в жидком состоянии. Преимущество этого способа заключается в том, что катализатор не смывается с носителя и не вызывает коррозии аппаратуры. [c.329]

При соприкосновении с водой поверхностные атомы твердого тела подвергаются воздействию силового поля молекул воды, которые благодаря своему малому размеру как бы внедряются в кристаллическую решетку твердого тела. Это взаимодействие, которое принято называть гидратацией, может быть настолько сильным, что ослабленные связи атома металла со своими внешними (валентными) электронами нарушаются и атом металла получает возможность покинуть узел кристаллической решетки и перейти в воду. Так образуется ион-атом, несущий положительный заряд. Перешедший в раствор ион-атом гидратируется, т. е. окружается ориентирующимися вокруг него молекулами воды. При этом оставшиеся в металле электроны являются носителями отрицательного заряда. Таким образом,у поверхности металла образуется двойной электрический слой, характеризующийся разностью (скачком) потенциалов между поверхностью металла и слоем раствора, прилегающим к поверхности металла. При достижении определенной величины скачка потенциала дальнейший переход ион-атомов металла в раствор прекращается. Очевидно, что способность металла отдавать в раствор свои ион-ато-мы под воздействием силового поля молекул воды определяет различную величину скачка потенциалов в двойном электрическом слое. [c.29]

За последние годы опубликованы патенты и статьи, посвященные прямой гидратации пропилена. Приводимые в них данные не дают полного представления об условиях процесса. Так, в одном из патентов [32] указывается, что парофазная гидратация пропилена может быть осуществлена на катализаторах, представляющих собой различные пористые носители (силикагель, кизельгур), пропитанные фосфорной кислотой. При температуре 180°, давлении 18 ат и содержании пропилена в реагирующей смеси 80% вес., а воды 18% конверсия пропилена достигает 4%. Данные не позволяют судить о производительности катализатора. [c.261]

Первые работы были посвящены процессу каталитической полимеризации алкеновых компонентов, содержащихся в нефтезаводском газе. Потребность в твердых кислотных катализаторах удалось удовлетворить благодаря открытию такого катализатора, как твердая фосфорная кислота, состоящая из прокаленной смеси кизельгура (диатомовая земля) с фосфорной кислотой. Следует отметить, что кизельгур играет роль не только носителя катализатора, но и вступает в химическое соединение с фосфорной кислотой. Установки начального периода включали специальную аппаратуру для регенерации катализатора, но опыт показал, что применение высокого давления (28—70 ат) и соответствующее регулирование температуры реакции (175—225° С) позволяют достигнуть большого срока службы катализатора без регенерации. Другим важным фактором, влияющим на эксплуатационные характеристики катализатора, является поддержание оптимальной степени гидратации твердого катализатора, при которой содержание влаги в углеводородном потоке находится в равновесии с влажностью катализатора [41 ]. [c.191]

Основным механизмом различных форм пептизации и коагуляции глинистых суспензий, а также методов предотвращения или регулирования этих процессов — ингибирования, стабилизации, коллоидной защиты — являются процессы обмена, замещения и присоединения на поверхности твердой фазы. Глины, являясь носителями значительной физико-химической активности, интенсивно взаимодействуют с окружающей средой, образуя большую гамму адсорб ционных и хемосорбционных соединений. Простейшая форма взаимодействия — гидратация и связанные с ней процессы, уже рассмотрены ранее. Большое практическое значение имеют взаимодействия с другими соединениями как органическими, так и неорганическими, возникающие при этом связи с поверхностью частиц и ее модифицирование. Эти процессы, помимо буровых растворов, охватывают широкий круг других областей — почвоведение, керамику, применение глин в качестве адсорбентов, катализаторов, формовочных материалов и наполнителей и т. п. Монографии Р. Грима [9, 10] и Ф. Д. Овчаренко [30] содержат большой обзорный материал по этим вопросам. [c.60]

Имеются сообщения о катализаторе, получаемом путем восстановления фосформолибденовой кислоты или ее аммониевой соли [81]. Кроме того, для гидратации пропилена в газовой фазе успешно используется восстановленная окись молибдена при 271 °С и 256,6— 258,4 кгс/см2 [82]. Наконец, применяют катализатор, состоящий из 10% МоОд на носителе из 75% 8102 и 25% А12О3 на этом катализаторе при 260 °С конверсия достигает 30,6% [83]. [c.64]

Синтетический этиловый спирт в промышленных условиях получают в основном прямой гидратацией этилена. Процесс проводят при давлении 8 МПа (80 кгс/см ) и температуре 273—295 °С катализатором служит фосфорная кислота на силнкагелевом носителе. Этиленовая фракция содержит 98% (об.) С2Н4, остальное — ацетилен, метан, этан. [c.80]

Сендерс и Додж [46] рассмотрели термодинамические данные по гидратации этилена и пришли к следующему заключению Ясно, что в настоящее время (1934 г.) невозможно получить константу равновесия, отклоняющуюся от теоретической менее чем в сто раз . Они изучали гидратацию этилена в паровой фазе при 360—380° и давлениях от 35 до 135 ат над окисью алюминия и окисью вольфрама в качестве катализаторов. На основании своих результатов и результатов других исследователей они пришли к выводу, что еще не найден активный катализатор для реакции гидратации. Выдано большое количество патентов по гидратации этилена в присутствии кислых солей и фосфорной кислоты на носителях [39] в паровой фазе при высоких температурах и давлениях. Один из таких процессов, в котором в качестве катализатора используется фосфорная кислота, применяется в промышленности. Этилен может реагировать с разбавленной 10 %-ной серной кислотой при температурах 240—260° и давлениях около 141 кг/см , при этих условиях образуется равновесная смесь этилена, этанола и этилового эфира. Спирт или эфир мон<ет быть возвращен в процесс для получения другого продукта, но технические трудности процесса помешали его промышленному использованию [29]. [c.355]

Примеси окислов алюминия, кремния, кальция и железа в окисномагниевом носителе увеличивают устойчивость окиси магния к гидратации. [c.29]

Изопропиловый спирт можно получать прямой гидратацией пропилена. В одном из процессов используют окись вольфрама в смеси с окисью цинка (промотор) на силикагеле в качестве носителя. При 150—200 ат, 200—250 °С и отношении НгО СзНв, равном около 10, производительность составляет 15—30 кг/ч изопропилового спирта на 1 ж катализатора. [c.200]

Для получения металлических катализаторов на носителях требуется восстановление окислов или солей газом (водородом, парами спирта) либо восстанавливающим раствором. В первом случае через катализатор, предварительно прокаленный для перевода солей в окислы, пропускают газ-восстановитель при повышенной температуре. Очень часто процесс восстановления ведут непосредственно в реакторе. Примером металлических катализаторов на носителе, восстанавливаемых из солей растворами, являются платиновые катализаторы на окиси алюминия и па силикагеле. Для восстановления соединений платины используют аммиачный раствор формальдегида [19 ]. При приготовлении платино-силикагелевого и аналогичных катализаторов надо иметь в виду, что неносредственная пропитка геля раствором часто приводит к растрескиванию геля. Причина этого, вероятно, кроется в возникновении при быстрой гидратации внутренних напряжений в геле, аналогичных возникаюнщм во время ускоренной дегидратации, или в более простом эффекте за счет давления сжимаемого в капиллярах зерна воздуха. Для устранения растрескивания гель перед пропиткой насыщают водой, пропуская через него сильно увлажненный воздух [16]. [c.184]

Наиболее распространенным катализатором для этого процесса является фосфорная кислота на твердом носителе (широкопористый силикагель, алюмосиликат). Выбор параметров процесса наряду с отмеченными ранее факторами обусловлен экономическими соображениями, особенно снижением энергетических затрат на получение пара и рециркуляцию непревращенных веществ. Температура противоположным образом влияет на равновесие и на скорость кроме того, ее повышение ведет к усиленной полимеризации олефина и уносу фосфорной кислоты с носителя. Поэтому гидратацию этилена ведут при 260—300°С, когда для поддержания нужной концентрации Н3РО4 в поверхностной пленке катализатора требуется высокое парциальное давление водяного пара (2,5—МПа). Чтобы повысить степень конверсии водяного пара, получгть не слишком разбавленный спирт и этим снизить расход энергии, работают при некотором избытке этилена [(1,4ч-1,6) 1]. Это п11едопределяет выбор общего давления 7—8 МПа, когда рав-новес ая степень конверсии этилена равна 8—10%. Однако фактическую степень конверсии поддерживают на уровне 4%, что позволяет работать при достаточно высоких объемной скорости (2000 ч ) и удельной производительности катализатора по спирту [180—220 кг/(м -ч)], получая после конденсации 15%-ный эта но . [c.191]

Яркими примерами избирательного действия катализаторов являются процессы окисления этилена и гидратации ацетилена. При окислении этилена на серебряном катализаторе получают окись этилена, а продуктом окисления этилена на палладиевом катализаторе является ацетальдегид [33, 43]. Ацетальдегид получают также гидратацией ацетилена с применением HgS04 в качестве катализатора [33], но, применяя дегидрирующий катализатор 2пО на углеродистом носителе [44] и меняя параметры режима гидратации, производят из ацетилена ацетон (см. табл. 1). [c.11]

Значительное количество этилена расходуется на производство окиси этилена. В большинстве )азвитых стран окись этилена получают каталитическим окислением этилена. Наиболее распространенный катализатор — серебро на носителе. Основное количество (58%) окиси этилена используется в производстве этиленгли-коля — для антифризов, полиэфирных волокон и других продуктов. Окись этилена является также исходным материалом в производстве гликолей большой молекулярной массы, сложных эфиров, этаноламина и поверхностно-активных веществ. Гидратацией этилена получают этиловый спирт, который применяется в производстве бутадиена. Однако этот способ менее экономичен по сравнению с производством бутадиена из бутана и бутилена. Перспективным направлением использования этилового спирта является производство белково-витаминных концентратов (БВК). [c.182]

Исследования, проведенные Н. М. Чирковым и другими, показали, что гидратация этилена, т. е. его соединение с водой, может происходить непосредственно в присутствии фосфорной кислоты, как катализатора. Для приготовления катализатора берут в качестве носителя обычный алюмосиликат, предварительно обработав его 20%-ной серной кислотой, чтобы снизить содержание окиси алюминия. Это увеличивает активность катализатора. Полученный носитель пропитывают 65%-ной фосфорной кислотой Н3РО4 и сушат при 100° С. Был предложен фосфорнокислый катализатор, нанесенный на уголь, содержащий 2—3% силикагеля (исследования Я. М. Паушкина, Т. П. Вишняковой и др. в Московском институте нефтехимической и газовой промышленности). Этот силикоугольный носитель пропитывают фосфорной кислотой и высушивают. [c.328]

С2Н4 (г) -Ь Н2О (п) С2Н5ОН (п) - ЛЯ АЯ = 45,6 кДж (а) Реакция гидратации катализируется кислыми и нейтральными катализаторами, из которых наиболее распространена фосфорная кислота на носителе кизельгуре или силикагеле. В присутствии фосфорной кислоты протекает электрофильное присоединение воды к этилену по схеме [c.274]

Grade 57 силикагель, специально разработанный в качестве носителя для фосфорной кислоты в реакции гидратации этилена в этиловый спирт. [c.341]

В одном из методов прямой гидратации пропилена с твердым катализатором последним служила восстановленная окись вольфрама на силикагеле. Гидратацию производили обычной водой. Для этого 10 молей воды и 1 моль пропилена пропускали сверху вниз через колонну, наполненную катализатором. Процесс проводили при 200—240° и 200 ат, отводя из нижней части колонны 12—15%-ный водный раствор изопропилового спирта. Наилучший выход изопропилового спирта (95% на прореагировавший олефин) был получен при 50%-ной конверсии пропилена за один проход. Съем изоп]юпилового спирта в час равнялся 15—30 г с л катализатора. В описанном процессе поглощение пропилена происходит частично в жидкой фазе, частично в паровой, причем равновесные степени превращения имеют большую величину, чем при чисто парофазной реакции. Описано усовершенствование этого процесса, которое отличается тем, что поглощение проводят при 250—290° и 150—300 ат в присутствии голубой окиси вольфрама без носителя [13]. [c.150]

Сейчас применяется прямая гидратация с использованием в качестве катализатора НзРОл (на носителе) или AI2O3 [c.71]

Полярная группа (—ОН, —ЫНг, —СООН, —ОЗОзЫа, —ЗОзЫа и др.) служит носителем дипольного момента, обладает более или менее интенсивным молекулярно-силовым полем и проявляет способность к гидратации, т. е. сообщает молекуле гидрофильные свойства. [c.5]

В больши. количествах этиловый спирт получают синтетическим способом, пропуская смесь этилена и водяного пара прн температуре 280-300" С и давлении 70-80 ат над катализатором (Н3РО4 на носителе). Сколько килограммов этанола полл чится при гидратации 285 м этилена, если за одно про.хож,деиие через контактный аппарат в спирт превращаются 5% ис- [c.51]

Гидратацию силикагеля осуществляют на установке, схематически изображенной на рис. 4.1. Газом-носителем является азот. Для опытов испол 1зуют крупнопористый силикагель марки шск. [c.62]

Навеску силикагеля 0,5 г помещают в реактор 7, температура в котором регулируется потенциометром 5. Из баллона азот поступает через реометр 1 в 1)еактор через обводную трубку гуська 8. Скорость газа-носителя устанавливают по заданик> преподавателя. Гидратацию силикагеля проводят при температуре 180—200°С в течение 2 ч. Для этого кран на обводной трубке гуська 8 закрывают, и газ-носитель направляется в гусек 8 с водой, температура которой регулируется с помощью термостата. По окончании реакции газ-носитель отключают от гуська с водой и подают через обводную трубку гуська с тем, чтобы удалить непрореагировавшую и молекулярно сорбированную воду с образца. Для окончательного высушивания образца подключают систему осушки 2—3. Время высушивания 3 ч. [c.62]

В большинстве случаев катализаторы применяются в твердом состоянии в виде шариков или таблеток, а в процессах с кипящим слоем в пылевидном состоянии. В этой главе рассматриваются некоторые вопросы анализа и испытания распространенных твердых катализаторов алюмосиликатного для каталитического крекинга, алюмомолибденового для гидроформинга, алюмокобальтмолибде-нового для гидроочистки, фосфорнокислотного для полимеризации и алкилирования, платинового для платформинга и активной окиси алюминия, применяемой для гидратации и дегидратации, а также в качестве носителя для многих катализаторов. [c.304]

В результате изучения процесса прямой гидратации этилена па различ- ных катализаторах в Государственном институте высоких давлений (ГИВД) был предложен катализатор на основе фосфорной кислоты на носителе. Лучшим носителем оказался промышленный широкопористый силикагель для приготовления катализатора последний пропитывался раствором фосфорной кислоты, содержащей СпО и MgO молярное отношение между Н3РО4 и суммой металлов составляло 5 1. Готовый катализатор содержал 43% фосфорной кислоты. При температуре 250°, объемной скорости 4600 л/л катализатора в час, давлении 40 ата и молярном соотношении С2Н4 Н2О = = 2,5 1 выход спирта на этом катализаторе составлял 278 г/л катализатора в час. Однако катализатор не обладает достаточной механической прочностью. Позднее на опытном заводе Министерства химической промышленности [15] был разработан более совершенный катализатор, в котором в качестве носителя был использован таблетированный синтетический алюмо-. иликат, применяемый в нефтяной промышленности в качестве катализатора к рекинг-процесса. [c.250]

В ИХФ АН СССР Н. М. Чирковым и В. И. Цветковой [35] проведена работа по гидратации пропилена при повышенном давлении. В качестве катализатора применялся силикагель (КСК), пропитанный фосфорной кислотой. Концентрация кислоты на поверхности носителя должна составлять 72%. Опыты показали, что при давлении 7—9 ат, молярном отношении Н2О СзНб = 0,7 1 1 и температуре 170°, при конверсии 6% съем спирта с 1 катализатора в час составляет 80 г (концентрация спиртоводного конденсата 20%). [c.261]

Д.э. получают также как побочный продукт прямой газофазной гидратации этилена в этанол в присут. фосфорной к-ты на носителе. Он м.б. получен также дегидратацией этанола в присут. Н2804. [c.111]

Прямую гидратацию пропилена осуществляют в осн. в присут. твердого катализатора (в скобках указаны условия процессов) Н3РО4 на носителе (240-260 С [c.195]

Осн. пром. способ получения синтетич. Э.с,- прямая гидратация этилена катализатор - ортофосфорная к-та на пористом носителе (силикагель, диатомит, кизельгур, пористые стекла и др.). В качестве побочных продуктов образуются ацетальдегвд, диэтиловый эфир, кротоновый альдегид, ацетон, спирты С3-С4, метилэтилкетон, низкомол. полиэтилен. [c.502]