Окисление контактное углеводородов

Процессы адсорбции широко применяются в промышленности при очистке и осушке газов, очистке и осветлении растворов, разделении смесей газов или паров, в частности при извлечении летучих растворителей из их смеси с воздухом или другими газами (рекуперация летучих растворителей) и т. д. Еще сравнительно недавно адсорбция применялась в основном для осветления растворов и очистки воздуха в противогазах в настоящее время ее используют для очистки аммиака перед контактным окислением, осушки природного газа, выделения и очистки мономеров в производствах синтетического каучука, смол и пластических масс, выделения ароматических углеводородов из коксового газа и для многих других целей. В ряде случаев после адсорбции поглощенные вещества выделяют (десорбируют) из поглотителя. Процессы адсорбции часто сопутствуют гетерогенному катализу, когда исходные реагенты адсорбируются на катализаторе, а продукты реакции десорбируются, например при каталитическом окислении двуокиси серы в трехокись на поверхности платинового катализатора и др. [c.563]

На рис. 1 представлена принципиальная схема технологических стадий при производстве фталевого ангидрида парофазным окислением ароматических углеводородов (нафталина или о-ксилола). Первой стадией является окисление исходного углеводорода с получением паро-газовой смеси продуктов контактирования. При охлаждении контактных газов выделяется фталевый ангидрид в виде технического продукта, загрязненного различными примесями (1,4-нафтохиноном, малеиновым ангидридом, смолистыми веществами). Для очистки его подвергают дистилляции. [c.16]

Некоторые вещества в очень незначительных количествах сильно уменьшают активность и избирательность катализатора. Основное количество нежелательных примесей находится в сырье. Требования к чистоте исходных компонентов связаны со стоимостью конечного продукта. Практически допускаемая степень загрязнения может колебаться в широких пределах. Например, серебряные катализаторы окисления этилена до окиси этилена очень чувствительны к содержанию серы [3]. Ванадиевые же контактные массы окисления ароматических углеводородов практически не чувствительны к большим дозам серы и ее соединений. Нецелесообразно применять в производстве катализаторов особо чистые сорта сырья. Кондиции на сырье обусловлены прежде всего допустимым содержанием специфических для данного катализатора ядов и могут быть значительно менее строгими в отношении безвредных примесей. [c.95]

Выделение и улавливание фталевого ангидрида является одной из основных проблем в процессе парофазного каталитического окисления ароматических углеводородов. Сложность задачи заключается в необходимости охлаждать большие количества фта-ло-воздушной смеси и выделять фталевый ангидрид из очень разбавленной смеси продуктов контактирования (на I т фталевого ангидрида приходится до 35 т и более контактных газов). Кроме того, в процессе охлаждения на теплообменивающих поверхностях оседают твердый продукт и смолообразные примеси. Вследствие этого резко ухудшаются условия теплообмена, так как нарастание корки продукта приводит к быстрому снижению коэффициента теплопередачи. [c.125]

Окисление ароматических углеводородов с образованием хинонов имеет значение преимущественно для получения антрахинона из антрацена, хотя о бразование хинонов при контактном окислении констатировано и для других исходных веществ, например фенантрена, нафталина и бензола. [c.849]

Указанные процессы в общем виде можно представить схемой рис. 42. Главная стадия — каталитическое окисление исходного углеводорода с получением паро-газовой смеси продуктов контактирования. При охлаждении контактных газов выделяется целевой продукт, загрязненный различными примесями. Количество и состав примесей зависят от типа применяемого сырья и катализатора, от параметров процесса. Для очистки технический продукт подвергают дальнейшей переработке. Отходящие газы со стадии конденсации подвергают санитарной очистке промывают водой или дожигают содержащиеся в них органические примеси. [c.113]

На ЭТИХ катализаторах углеводороды окисляются до углекислого газа и воды, т. е. происходит полная деструкция альдегидов кислот в продуктах реакции не обнаружено. Выше было высказано предположение, что на поверхности протекает цепная реакция, которая приводит к полному окислению молекулы углеводородов. Знаки зарядов при адсорбции компонентов реакции, измеренные по контактной разности потенциалов, такие же, как и на других простых окислах. [c.153]

Каталитическое окисление. При каталитическом окислении в зависимости от температурных условий и применяемого катализатора кислород может окислять исходные углеводороды до альдегида или до кислоты. Контактное окисление обычно протекает при высокой температуре (400—600 °С), осуществляют процесс в паровой фазе. Катализаторами служат такие металлы, как медь, серебро, ванадий, молибден, вольфрам, железо и ряд других. Кроме индивидуальных металлов применяют их смеси. Катализируют процессы окисления и оксиды перечисленных металлов. Выбор катализатора и температура определяются главным образом желаемой степенью окисления углеводорода. Так как кислород с парами органических соединений образует взрывоопасные смеси, концентрация его [c.237]

Выжигание кокса в промышленных аппаратах осуществляется и в движущемся слое контактного материала. Такой способ регенерации используется для восстановления активности быстро отравляющихся катализаторов и для ввода тепла в тех случаях, когда осуществляемый химический контактный процесс сильно эндотермичен. Например, для процессов глубокого разложения углеводородов, протекающего при высоких температурах, необходимо большое количество тепла, ввод которого может быть осуществлен путем подачи в реактор потока контактного материала, нагретого за счет окисления отложившегося на его поверхности кокса. [c.322]

Первые две стадии реакций контактного окисления, наряду с изложенными выше механизмами, могут протекать по механизму комплексообразования в тех случаях, когда катионы решетки сохраняют свою индивидуальность. Вервей [241 для обратных шпинелей , а затем Морин [25] — для окислов металлов с незапол- ненными З -уровнями электронов указали на такую возможность, объяснив возникновение в таких соединениях электропроводности присутствием в них ионов одного и того же металла в различных валентных состояниях и в эквивалентных позициях кристаллической решетки. Можно предполагать, что подобного рода механизм электропроводности возможен не только для окислов (в том числе и тройных систем окислов [26]), но и для многих полупроводниковых соединений переходных металлов. Базируясь на этих представлениях, Дауден [27 ] рассматривает хемосорбцию на поверхности и явления замещения одного сорбента другим как реакции образования и превращения комплексов по механизму и 8)у2-замещения. Киселев, [28] также рассматривает адсорбцию как процесс поверхностного комплексообразования, когда при возникновении донорно-акцеп-торных связей неподеленная пара электронов лиганда оказывается затянутой на внутренние орбитали атома решетки, являющегос центром адсорбции. При таком механизме адсорбированные молекулы всегда будут в той или иной мере реакционноспособны. Действительно, затягивание неподеленной пары лиганда на внутренние орбитали центрального атома приведет к деформации адсорбированной молекулы и ослаблению внутримолекулярных связей. Отметим попутно, что трактовка Киселева справедливо распространяет электронные представления и на механизм кислотно-основного гетерогенного катализа. Развивая представления теории поля лигандов, Руней и Уэбб [29 ] показали, что механизм реакций дейтеро- бмена, гидрирования и дегидрирования углеводородов на переходных [c.27]

Газовые реакции на твердом катализаторе распространены в химической промышленности. В частности, производство азотных удобрений было бы невозможным без каталитических реакций конверсии метана и моноксида углерода, синтеза аммиака и окисления его до моноксида азота. Серную кислоту, необходимую для производства фосфорных удобрений, в настоящее время получают почти исключительно контактным способом, основанным на каталитическом окислении сернистого ангидрида в серный. Примеры таких процессов в нефтехимических и органических производствах — каталитический крекинг и риформинг нефтепродуктов, а также синтез метанола и других спиртов и углеводородов. Реакторы для таких процессов обычно называют контактными аппаратами или колоннами синтеза. [c.285]

С это целью изучена контактная вибростойкость модельных систен, представляющих собой чистые основы (эфиры, углеводороды) и их композиции с наиболее эффективными стабилизаторами окисления. [c.75]

Многие важные в практическом отношении химические реакции возможны в условиях гетерогенного катализа. Например, синтез аммиака из водорода и азота на железном катализаторе, окисление диоксида серы до серного ангидрида на пятиоксиде ванадия при контактном способе получения серной кислоты, крекинг углеводородов на алюмосиликатных катализаторах и многие другие. [c.764]

Функцию ограничения /, можно разработать на основе математической модели, описывающей катализаторный (контактный) узел реактора, если рассмотреть упрощенно реакцию окисления углеводородов при избытке кислорода как А —> В, где А - окисляемые примеси, В -продукты реакции, К - константа скорости реакции. Порядок реакции можно принять как первый. [c.81]

В низкоплавких парафинах, предназначенных для окисления, должно содержаться не более 0,5% ароматических углеводородов и полностью отсутствовать смолистые вещества- В выделенных образцах парафина содержалось 0,6—1,1% ароматических углеводородов и 0,3—0,5% смолистых веществ. С целью получения образцов, пригодных для окисления в спирты, парафины, выделенные из фракции 250—350° и керосино-газойлевой фракции, очищали кислотно-контактным способом. [c.145]

В течение последних десятилетий широко распространяются различные способы прямого синтеза синильной кислоты ю5-чб основанные на термическом или каталитическом взаимодействии углеводородов с азотом или аммиаком. Из них наибольшее значение получили контактные способы образования синильной кислоты из аммиака и углеводородов или продуктов их неполного окисления. [c.478]

Работа с окислением углеводорода кислородом воздуха достаточно безопасна при правильном ходе процесса. Тем не менее в заграничной технической литературе зарегистрированы отдельные случаи взрывов, весьма тяжелых по своим последствиям, на установках например фталевого ангидрида. Эти обстоятельства необходимо иметь в виду и, тщательно соблюдая, с одной стороны, нормальные условия для проведения процесса, не забывать при конструировании аппаратуры о необходимых на случай взрывов предохранительных приспособлениях например устройстве слабых мест — диафрагм из мягкого металла (при входе и выходе газов из контактного аппарата конвертора), которые, открывшись в случае быстрого повышения давления, могли бы дать выход газам. [c.506]

Глубокое окисление углеводородов до углекислого газа и воды может быть применено для контактной очистки выхлопных газов двигателей и промышленных отходов. Кроме того, использование полного окисления позволяет создать беспламенные обогреватели — приборы, необходимые для ряда отраслей техники. [c.3]

Развитие гетерогенно-каталитического направления реакций окисления позволило построить крупные промышленные производства, использующие каталитический путь получения кислородных органических соединений из углеводородов. Полезное использование исходных веществ и незначительные потери на побочные продукты характерны для контактных процессов, которым, как правило, удается придавать высокую селективность путем подбора катализаторов. Однако при промышленном осуществлении гетерогенного окисления встречается ряд трудностей, обусловленных с.лож-ностью процессов и. легкостью протекания побочных паразитарных реакций. Без изучения элементарного механизма, выявления общих закономерностей процесса, установления определяющих стадий невозможно построение теории каталитического окисления углеводородов. [c.16]

На протекание процесса окисления углеводородов в реальных условиях оказывает влияние ряд побочных физических процессов диффузия исходных веществ и продуктов реакции, выделение и распространение тепла, динамика газа илн жидкости. Все эти факторы имеют существенное значение ие только для выбора конструкции контактного аппарата, но могут изменить основную характеристику процесса окисления — селективность. [c.127]

При снижении активности катализатора под действием сернистых соединений и продуктов окисления высших углеводородов предложено обрабатывать катализатор непосредственно в контактном аппарате парами окиси этилена, разбавленными воздухом или инертным гaзoм В последнем случае концентрация окиси этилена в газовой смеси достигает 4—5%. Обработка катализатора проводится при рабочих температурах и давлении процесса. При этом нормальная работа катализатора возобновляется через 2—3 ч. [c.224]

В тело колонны вварен карман для термометра или термопары 5, заполняемый обычно тяжелым минеральным маслом. В верхней части окислительной колонны имеется отвод с краном, заканчивающийся воронкой 6 для залива испытуемого продукта или введения в окисляемый керосин соответствующих добавок. Обогрев колонны производится при помощи смонтированного на ней снаружи электрического нагревателя (не показанного на рисунке). Нагревательная сист ема колонны размещается таким образом, чтобы уровень жидкости в спокойном состоянии был выше ее на 20—25 мм. Электрообмотка включается в сеть 127 или 220 в через аппараты ЭРМ-47 (в случае применения термопар) или контактное реле (в случае применения контактного термохметра). Таким образом, темнература процесса в колонке регулируется автоматически и колеблется в пределах 1,5—2,0° С. Верхняя часть колонны изоляцией не покрывается с целью уменьшения теплонапряженности дефлегматора. Горловина в верхней части колонны имеет шлиф, при помощи которого дефлегматор 7, составляющий одно целое с водоотделителем 8, герметически присоединяется к ней. Дефлегматор 7 служит для конденсации и отделения (улавливания) продуктов окисления и углеводородов, унесенных током воздуха. Конденсация наиболее летучей части осуществляется при помощи холодильника 9, представляющего собой водяную рубашку, припаянную к дефлегматору. Дефлегматор обычно заполняется насадкой из стеклянных бус различного диаметра. Стекающие по насадке продукты окисления, синтетическая вода и углеводороды (флегма) попадают в нижнюю часть дефлегматора, откуда через отвод 10 направляются в водоотделитель. В водоотделителе происходит четкое разделение слоев. Нижний водный слой непрерывно сливается через кран 11. Верхний, состоящий из углеводородов и смеси растворенных в них продуктов окисления, возвращается непрерывно через гидравлический затвор 12 в зону реакции. Обычно высота слоя углеводородов в водоотделителе поддерживается на умивне 15—20 мм в течение всего процесса. Высота дефлегматора, так же как и размер насадки, определяется условиями эксперимента. В некоторых случаях, когда требуется повышенное охлаждение, например, для удаления низших кислот, на насадку дефлегматора подается водяное орошение. [c.14]

Это типичный случай большинства простых реакций, протекающих в растворах. Если же реакция происходит только на поверхности между двумя фазами, то говорят, что такая реакция гетерогенна. Имеется очень много примеров реакций этого типа среди них можно отметить контактный процесс окисления ЗОг кислородом на поверхности платино-асбестового катализатора и гидрогенизацию ненасыщенных соединений в жидких суспен-гшях никелевого катализатора Ренея (N 02). Кроме этих двух категорий реакций, имеется группа реакций, так называемых цепных процессов, скорость которых может зависеть не только от химического состава, но также от размера и геометрии поверхности, ограничивающей реагирующую систему. Хотя такие реакции классифицировались как гетерогенные, это определение не точное, поскольку реакция не ограничивается поверхностными слоями скорее всего поверхность лишь способствует процессам, происходящим в объеме газовой фазы или изменяет их. Типичными примерами таких реакций являются цепное окисление водорода, окиси углерода, углеводородов и фосфора. Большинство изученных газофазных реакций относится к этой категории. [c.17]

Технологическое оформление стадии окисления исходных углеводородов, способ отвода тепла реакции и метод использования тепла аналогичны технологическому оформлению и методу осуществления этих процессов в производстве фталевого ангидрида (см. рис. 18 и 19). Особо следует отметить, что при окислении фракции 4 в контактных газах остается значительное количество неокисленных углеводородов. После извлечения из контактных газов малеинового ангидрида углеводороды [c.197]

При значительном содержании примесей малеиновый ангидрид извлекают из контактных газов раствором уксусной кислоты при 60—70 °С [20]. В этом случае такие примеси, как ацетальдегид, формальдегид, муравьиная, акриловая, кротоповая кислоты и цитраконовый ангидрид, получаемые при парофазном окислении непредельных углеводородов, растворяются хуже, чем малеиновый ангидрид, и уносятся газовым потоком из абсорбера. [c.61]

Три основных фактора интенсифицируют окисление масла в двигателях омывание высокотемпературным газовым потоком тонких масляных пленок на поверхностях ЦПГ, контакт микрошероховатостей поверхностей трения (контактное окисление) и большая поверхность масляного тумана в картере. Контактное окисление сопровождается адсорбцией продуктов окисления на частице, снятой с микрошероховатости, т. е. на продукте износа. Механизм этого явления заключается в следующем. Местное мгновенное повышение температуры вызывает окисление прилегающего микрообъема масла, вязкость которого вследствие термического эффекта резко снижается. Вследствие этого продукты местного окисления не могут отдалиться от точечного контакта с микрошероховатостями. В то же время при этом процессе создаются условия, которые способствуют повышению адсорбционной активности частицы — продукта износа. Это связано с искажением кристаллической решетки металлической частицы, и, следовательно, с термодинамически неустойчивым ее состоянием. Продукты окисления, непредельные углеводороды и продукты полимеризации обладают высокой адсорбционной активностью. В результате они покрываются пленкой, состоящей из продуктов окисления масла. То же будет наблюдаться, если между шероховатостями поверхностей появится чужеродная (например, кремниевая) частица или продукт износа более твердой пары трения. Произойдет царапанье или пропахивание поверхности трения абразивом, сопровождающееся ее искажением или образованием нового продукта износа. Посторонняя частица будет покрываться слоем адсорбированных на ней полярноактивных углеводородов. [c.106]

В работе обсуждаются результаты экспериментального исследования извлечения сублимщ)ующихся веществ из контактных га -зов парофазного окисления циклических углеводородов. На примере ввделения пиромеллитового диангидрида показаны недостатки [c.145]

Сырьем для прямого окисления этилена в окись служит этилен с концентрацией не менее 95% [116]. Нежелательно присутствие в этилене больших количеств тяжелых углеводородов, так как в условиях процесса они легко окисляются до СОа и НаО, а выделяющееся тепло нарушает режим работы контактного аппарата. Присутствие ацетилена, сернистых. соединений и диолефинов (кансдого не более 0,001%) также следует ограничтать, так как они отравляют катализатор и образуют взрывоопасные смеси с кислородом. [c.173]

Техиологическая схема получения малеинового аягидридэ окислением углеводородов С4 на стационарном слое катализатора (рис. 6.28) аналогична схеме бензольного процесса. Условия окисления также близки. Углеводородовоздуш ную смесь пропускают через контактный аппарат 1, загруженный катализатором. Теплота реакции снимается теплоносителем — расплавом нитрит-нитратных солей — и используется для получения пара низкого и высокого давления. Реакционные газы, охлажденные в теплообменнике 2, направляются в водный скруббер 3 для поглощения малеинового ангидрида. 40%-ный водный раствор малеиновой кислоты поступает в пленочный испаритель 4, затем в дегидрататор 5. Пары малеинового ангидрида направляются на дистилляцию (колонны 5 и 7). [c.213]

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]

Оба процесса ведутся путем контактно-каталитического окисления углеводородов в паровой фазе кислородом воздуха, причем катализаторами для окисления бензола служат смеси оксидов ванадия и молибдена, а для нафталина — большей частью чистый оксид ванадия (V). Окисление в этих условиях идет благодаря активации кислорода, хемосорбируемого поверхностью катализатора с последующим его взаимодействием с углеводородом. [c.330]

Основные процессы контактного катализа можно разделить на два больших класса электронные (радикальные) и ионные (кислотно-основные)-. К первому классу относятся процессы, связанные с переходом электронов между катализаторами и реагирующими веществами (окислительно-восстановительные реакции) окисление, восстановление, разложение, гидрогенизация, дегидрогенизация, циклизация и ароматизация углеводородов и др. Типичными катализаторами для них являются металлы и полупроводники, т. е. вещества, обладающие свободными или легковозбуждаемыми электронами (или дырками). [c.471]

Нагретый газ пдет в контактный аппарат, где продолжается реакция окисления сероводорода, не успевшего прореагировать в печи. Температура газа повышается за счет теплоты реакции до 260—280°. Контактный аппарат изготовлен из углеродистой стали и футерован для защиты от сульфидиро-вания. Катализатор лежит на чугунной решетке или стальной плите с отверстиями, которая опирается на кирпичные стойки. Все это устройство легко демонтировать и менять. Над катализатором помещается слой дробленого огнеупора, служащего фильтром для задерживания частиц сажи, которые образуются, если исходный газ содержит углеводороды. В случае сильного сажеобразования достаточно сменить лишь фильтрующий слой его можно удалять снаружи через имеющиеся для этого приспособления. [c.534]

Повышение давления позволяет понизить температуру процесса. Устойчивый температурный режим в контактном аппарате легче поддерживать при разбавлении реакционной смеси азотом или каким-либо углеводородом, инертным в условиях процесса. Тепло, выделяющееся при окислении углеводородов, передается через стенку реактора теплоносителю, которым обычно является расплав солей. Газовая смесь из реактора поступает в холодильник и далее в скруббер, заполненный разбавленным водным раствором карбоната натрия. Здесь происходит поглощение окиси пропилена и других продуктов реакции. Газовая смесь, содержащая неирореагировавшие углеводороды и кислород, компрессором возвращается в реактор. К рециркулируемой реакционной смеси добавляют пропан-пропиленовую смесь и кислород. [c.198]

Что касается ограничения содержания различных углеводородов, то по этому поводу необходимо отметить следующее. Теплота окисления этилена в окись этилена составляет 28 ккал моль, в то время как теплота полного сгорания, например, пропилена составляет 493 ккал моль, т. е. почти в 1,5 раза больше теплоты полного сгорания этилена (337 ккал1моль). Таким образом, даже при малом количестве этих углеводородов в этилене, при сгорании их над катализатором будут выделяться ощутимые количества тепла, способные повысить температуру катализатора и нарушить нормальный тепловой баланс контактного аппарата. [c.226]

Оптимальная температура расщепления находится в пределах 1000 - 1200 °С. Высокой степени разложения можно достигнуть и при меньшей температуре за счет восстанавливающего действия органической части, однако тогда уменьшается скорость окисления соединений серы и продуктов неполного разложения органического компонента. Наличие этих соединений в газах, нацравляемых на дальнейшую переработку, приводит к форм1фОванию отложений в газовом тракте, окрашиванию готовой кислоты, отрицательно сказывается на работе контактного аппарата. Оптимальная температура в реакционной зоне обеспечивается в основном за счет теплоты реакций окисления органической части сырья. При содержании углеводородов 12-15 % отпа- [c.15]

Исследование механизма н кинетики процессов дает возможность установить ряд факторов, нозволяюш,пх регулировать окисление и уменьшить бесполезное сжигание углеводородов. Количественная теория многостадийных процессов, протекаюш,их при каталитическом окислении углеводородов, пока не создана, так как исследователи еще не имеют экспернмеитальных методов для установления природы элементарных актов. Тем не менее на основании большого опыта, накопленного в лабораторных п промышленных условиях, можно установить ряд основных закономерностей, позволяющих наметить пути для повышения селе1 тивности, а также регулирования процессов в заводских контактных аппаратах. [c.3]

Реакции окисления углеводородов экзотермичны. Небольшой перегрев контакта может стимулировать реакцию глубокого окисления углеводородов и привести к падению селективности, а следовательно, к уменьшению рентабельности процесса. Поэтому обеспечение изотермических режимов в заводских условиях является одним из основных условий при выборе конструкции контактных аппаратов. Обычно в технике применяется неподвижный слой катализатора в этом случае интенсивность процесса ограничивается рядом факторов (малая интенсивность тенлоотдачи, неравномерность температуры по сечению контактного объема и др.). При использовании псевдоожиженного слоя катализатора отпадает ряд трудностей и увеличивается производительность процессов. Так, поданным Борескова [69], при окислении этилена в окись этилена в присутствии псевдоожиженного катализатора производительность с единицы его объема возрастает в 2,5 раза. Окисление бензола в малеи-новый ангидрид в псевдоожиженном слое ванадиевого катализатора также позволило увеличить производительность процесса. Этот метод, по-видимому, найдет широкое применение в ближайшем будущем. [c.16]