Окисление бутанов катализаторы

Метод каталитического обезвреживания газообразных отходов заключается в проведении окислительно-восстановительных процессов при температуре 75—500°С на поверхности катализаторов. В качестве носителей металлов, используемых как катализаторы (платина, палладий, осмий, медь, никель, кобальт, цинк, хром, ванадий, марганец), применяются асбест, керамика, силикагель, пемза, оксид алюминия и др. На эффективность процесса оказывает влияние начальная концентрация обезвреживаемого соединения, степень запыленности газов, температура, время контакта и качество катализатора. Наиболее целесообразное использование метода— при обезвреживании газов с концентрацией соединений не более 10—50 г/м . На низкотемпературных катализаторах при избытке кислорода и температуре 200—300°С окисление ряда низко-кипящих органических соединений (метан, этан, пропилен, этилен, ацетилен, бутан и др.) протекает нацело до СО2, N2 и Н2О. В то же время обезвреживание высококипящих или высокомолекулярных органических соединений данным методом осуществить невозможно из-за неполного окисления и забивки этими соединениями поверхности катализатора. Так же невозможно применение катализаторов для обезвреживания элементорганических соединений из-за отравления катализатора НС1, НР, 502 и др. Метод используется для очистки газов от N0 -f N02 с применением в качестве восстановителей метана, водорода, аммиака, угарного газа. Срок службы катализаторов 1—3 года. Несмотря на большие преимущества перед другими способами очистки газов метод каталитического обезвреживания имеет ограниченное применение [5.52, 5 54 5.62] [c.500]

Идентично идут реакции прямого окисления пропана и бутана до метилового спирта. При атмосферном давлении и температуре 650 °С окисление пропана может быть заторможено быстрой закалкой с 25 % конверсией его в пропилен изобутан дегидрогенизируется аналогично с последующим крекингом при 650 °С, нормальный бутан — при 608 °С, нормальный пентан при 604 °С, изопентан — при 580 °С. При низких температурах (190 °С) пропан в присутствии следов НВг как катализатора может быть окислен до ацетона изобутан при 160°С образует третичный [c.39]

Как правило, метан и его гомологи реагируют с кислородом в газовой фазе при температуре от 250° и выше, образуя наиболее устойчивые из всех возможных продуктов окисления, а именно спирты, альдегиды или кетоны, кислоты и окиси. В случае высших углеводородов всегда происходит разрыв углеродной цепи, и часто кислородсодержащие соединения с тем же числом атомов углерода, что и исходный углеводород, составляют небольшую долю общего количества полезных продуктов окисления. Из всех углеводородов наиболее трудно окисляется метан. При последовательном переходе от метана к бутану легкость окисления увеличивается. Давление благоприятствует увеличению выхода и несколько ограничивает степень окисления. Перед началом реакции обычно наблюдается индукционный период. Твердые катализаторы и присутствие водяного пара не оказывают большого влияния на течение процесса. В этом отношении следует отметить аналогию с парофазным нитрованием (гл. 6), причем важно подчеркнуть, что нитрование азотной кислотой всегда сопровождается окислением, протекающим в значительной степени. [c.69]

Наиболее интересны с практической точки зрения реакции окисления бутанов. Пример этого — производство уксусной кислоты. Нормальный бутан, предварительно растворенный в безводной уксусной кислоте, окисляется при температуре 175°С и давлении 6079 кПа. Реакция идет в присутствии катализатора типа кобальта или марганца. [c.40]

Процесс окисления бутан-бутиленовой фракции осуществляют в двух вариантах над стационарным и в псевдоожиженном слое катализатора. [c.263]

Окисление бутана осуществляют в уксуснокислом растворе в присутствии кобальтовых или марганцевых солей (0,3% катализатора, считая на бутан 3,5 вес. ч. жидкого бутана и 16 вес. ч. воздуха) при 165—170° С и 60 ат при непрерывной подаче реагентов. Продукты реакции выводятся из реактора и конденсируются. Из 100 вес. ч. к-бутана получается около 80— 100 вес. ч. уксусной кислоты, 12,6 вес. ч. метилацетата, 7,2 вес. ч. этил-ацетата и 6,6 вес. ч. метилэтилкетона. [c.291]

Эти данные показывают, что дегидрогенизация бутанов в бутилены является основным процессом. Побочные реакции не поглощают в среднем более 10% от всех продуктов разложения. Катализатор может быть регенерирован окислением. [c.16]

Основные направления научных работ — гетерогенное окисление и окислительный аммонолиз нефтепродуктов. Разработал процессы получения малеинового ангидрида прямым окислением н-бутиленов и бутан-бутиленовой фракции в системе с кипящим слоем катализатора винилхлорида—сопряженным дегидрохлорированием дихлорэтана и гидрохлорированием ацетилена в одном реакторе акрилонитри-ла — окислительным аммонолизом пропана аминов — присоединением аммиака к олефинам. [c.565]

По механизму гетерофазные реакции могут быть некаталитическими, радикально-цепными или гомогенно-каталитическими. В системах жидкость — жидкость обычно реализуются гидролиз и щелочное дегидрохлорирование хлорпроизводных при помощи водных растворов щелочей, сульфирование и нитрование ароматических соединений, алкилирование изобутана бутаном (когда во второй жидкой фазе Находится катализатор — серная кислота или безводный фторид водорода) и т. д. В системах из газа и жидкости осуществляют многие процессы хлорирования молекулярным хлором или газообразным HG1, окисления органических веществ воздухом или кислородом, реакции сульфохлорирования и сульфоокисления (когда в газовой фазе находятся два из трех реагентов SO2 и I2 или SO2 и [c.246]

Исходным сырьем для процесса газофазного окисления могут служить бутан-бутиленовые смеси любого состава. Но, несмотря на то что из бутана в принципе также образуется окись, его содержание в смеси не должно быть очень большим. Оптимальная температура реакции лежит в пределах 425—575 °С давление — в пределах 3—10 ат время контакта составляет 0,07—1,5 сек. Процесс можно вести без катализатора , однако соли некоторых метал- [c.169]

Окисление алканов. Смесь низших алканов [(бутан — октан) окисляется в присутствии катализаторов главным образом до уксусной кислоты. Алканы, содержащие 9—20 углеродных атомов, окисляются до высших кислот. [c.401]

Каталитическое окисление насыщенных парафиновых углеводородов имеет большое промышленное значение, однако оно не представляет большого интереса для препаративной органической химии. Процесс характеризуется обычно малыми выходами и образованием сложной смеси продуктов. В качестве катализаторов процесса окисления в паровой фазе было предложено использовать платиновую проволоку, платинированный силикагель, окись ванадия на носителе и палладий [336]. При окислении -бутанана окиси ванадия в реакцию вступает только 7% углеводорода из смеси продуктов реакции были идентифицированы формальдегид (3,5%) и кислоты (6,4%) [337]. [c.148]

Все изученные катализаторы влияют па начальные температуру и давление особенно заметно это влияние было обнаружено нри окислении бутан-пронановой смеси в присутствии окиси бора и метанола в нрисутствии платины. В первом случае температура возникновения гомогенной реакции снижается с 300 до 150°, а начальные давления — до 50 мм во втором же случае — с 350 до 100°. [c.374]

При окислении ксилола, как уже отмечалось, происходит перенос электрона от ксилола к новерхности катализатора или каталитической решетки [12]. Если мы предположим, что окисление углеводородов С4 протекает по такому же механизму, то мы должны дать объяснения тому факту, что бутан и бензол не окисляются при температуре окисления бутенов. Естественно, что активация кислорода для всех этих систем будет одной и той же. Это наводит на мысль, что легче происходит перенос электронов от легко окисляемых про- [c.288]

Малеиновый ангидрид может быть получен парофазным окислением большинства соединений, содержащих неразветвленную цепь из четырех или пяти атомов углерода (кроме парафинов), над окиснованадиевым катализатором. К числу таких соединений относятся также фурфурол, кротоновый альдегид и н-бутан. Однако большинство промышленных процессов получения [c.147]

Значительные количества уксусной кислоты приготовляют из. уксусного альдегида, окисляя его кислородом воздуха в присутствии марганцового катализатора. Ацетальдегид для этого получают либо из ацетилена по М. Г. Кучерову (см. стр. 238 и 380), либо окислением этилена или этилового спирта. Уксусную кислоту можно производить в промышленном масштабе окислением парафиновых углеводородов. Обычно для этой цел применяют бутан или смесь пентанов и гексанов. [c.297]

Фирмой Целаниз корпорейшн оф Америка (штат Нью-Йорк) разработан и с 1944 г. применяется в промышленном масштабе процесс окисления без указанных выше недостатков. Бутан или бутан-пропановую смесь окисляют двумя различными способами в Бишопе (штат Техас)—в газовой фазе без катализатора, а в Пампа (штат Техас)—в жидкой фазе в присутствии катализатора. Оба способа осуществляются под давлением 20 ати. Температура реакции при окисленин в жидкой фазе около 200 , в газовой фазе около 400°. Продукты окисления в газовой фазе представляют многокомпоиентную смесь, содержащую формальдегид, ацетальде-гид, ацетон, метанол, уксусную кислоту и другие соединения [10] при окислении же в жидкой фазе в основном образуется уксусная кислота, а также некоторые количества муравьиной и пропионовой кислот и других соединений [И]. В табл. 1 показан выход отдельных продуктов при окислении бутана [12]. [c.338]

Метод каталитического окисления был применен для очистки от сероводорода природных газов, содержащих бензин, бутан и пропан Избирательное окисление сероводорода на катализаторе до сернистого ангидрида при содержании в газах 0,1—0,3% НгЗ проводилось при 200—250° с объемной скоростью 1700. Оказалось, что на активированном угле можно получать бессернистые бензин, бутан и пропан. [c.80]

Недавно в США введена в эксплуатацию в г. Пампа (штат Тексас) новая установка для окисления газообразных парафинов [14]. На ней окисляют воз-духом бутан, полученный из природного газа газовых скважин в Хуготоне, под давлением, которое, как предполагают, выше, чем на установке в г. Бишопе. По-видимому, одновременно применяют также катализатор, что позволяет снизить температуру процесса. Основным продуктом является уксусная кислота, но, смотря по желанию, можно также получать пропионовую и масляную кислоты с несколько большими выходами. Разделение и очистка продуктов реакции происходят, как описано выше. Остающийся после масляной абсорбции азот подают в газовые турбины, где он, теряя давление, отдает при этом энергию. Поразительно то, что на новой установке формальдегид не получается [15]. [c.438]

Промышленное окисление пропана и бутанов проводится в США на заводе Бишеп (В1зсЬор). Проводится здесь также и промышленное окисление этилена в окись этилена. Катализатором является серебро на носителе температура реакции 200— 300° окись этилена из отходящего газа сорбируется водой. Этилен обычно берется сильно разведенный инертными газами или воздухом нередко к нему добавляются дихлорэтан или тетраэтилсвинец, как вещества, подавляющие детонацию. Имеется патент [20] на интересный метод окисления пропилена в акролеин. Пропилен при 50—60° пропускается через кислый раствор сульфата окиси ртути, около 20% пропилена при этом реагирует, образуя с хорошим выходом акролеин, выделяющийся при подогреве до 100" [c.465]

Скорость реакции гомологов этилена значительно меньше, чем скорость реакции самого этилена. Так, чистый пропилен поглощается в три раза медленнее этилена, и выраженная через производительность катализатора скорость получения ацетона составляет 130 г> ч л . Скорость реакции с бутенами еще ниже например, бутан-1 реагирует в шесть раз, а бутен-2 в четьфнаддать раз медленнее этилена. Если эти олефины смешаны с парафинами, как, например, в промышленных газах, то скорость реакции еше ниже. Выраженная через производительность катализатора скорость получения метилэтил-кетона составляет в этом случае примерно 30 г-ч Л . При окислении пропилена образуется 6-8% побочных продуктов пропионовый альдегид, хлорацетон и 1,1-дихлоранетон. Из бутиленов образуются бутираль, З-хлорбутанон-2, 3,3-дихлор-бутанон-2. В обоих случаях образуются небольшие количества продуктов, содержащих на один или два углеродных атома меньше, чем исходный олефин. Нет необходимости говорить, что эти побочные продукты усложняют получение чистых кетонов. Выход ацетона составляет 92-94%, а метилэтилкетона -85-88% /9, 38/. [c.286]

К этой группе относятся газификация твердых топлив (условно) бурого угля, торфа [93, 326, 327] полукоксование в сочетании с газификацией [47], а также многочисленные другие пропессы, разнообразные по технологии и аннаратурному оформлению. В числе этих процессов [10, 44, 140, 267, 301, 331, 338, 389, 640, 761] окисление SO2 в серный ангидрид на ванадиевом катализаторе нафталина во фталевый ангидрид бензола в малеиновый ангидрид этилена в окись этилена, а также хлористого водорода в хлор и т. д. дегидрирование бутана, бутилена, альдегидов гидрирование нефтяного сырья для иолучения нафталина алкилирова-нне бензола иропан-пропиленовой и бутан-бутиленовой фракциями на алюмосиликатном катализаторе хлорирование метана, этилена, нентанов синтез аммиака, цианистого водорода из метана и аммиака, дивинила из этилового сиирта полимеризация ацетилена в бензол в слое инертного материала конверсия метана, окиси углерода и т. д. прокаливание катализаторов обжиг известняка, цемента, гипса вснучивание перлитов цементация изделий и вулканизация в слое инертной насадки (условно). [c.422]

Диметилсульфид Метан или бутан 562 Диметилсульфоксид, диметилсуль-фон, ЗОз, СО, Н2О, НСНО Полное окисление 1 Продукты глубокого окисления Окислы марганца в проточной системе, 1 бао, 50—260° С, 1,5—7,5 сек [19]= органических соединений Марганцевые руды (20—30% Мп, 3—20% Fe, примеси Со, N1, Си) 250—482° С, 1,5 v. Катализатор более активен, чем промышленные fjOj и Pt на AI0O3 (0,1% Pt) [20] [c.562]

Предварительное восстановление катализатора К-5 водородом при 650 понижает выход бутиленов с 38 до 28%, а систематическое недоокисление при его регенерации газом, содержащим 4,5% кислорода, понижает выход бутиленов до 24%. Если же подвергнуть катализатор, который систематически регенерировался газом, содержащим 4,5% кислорода, восстановлению водородом при 650", то активность его значительно падает — выход бутиленов на пропущенный бутан уменьшается до 13%. Отсюда следует, что обработка водородом при высокой температуре и недостаточное окисление приводит к понижению активности алюмохромового катализатора. [c.273]

Охват экзо- и эндотермических реакций гетерогенно-гомогенным механизмом был бы неполным без учета и каталитических реакций, требующих применения специальных активных контактов. К их числу относится так называемый мягкий катализ, позволяющий высокоселективно превращать этилен в окись этилена и метанол — в формальдегид при помощи серебряных контактов, нафталин — в фталевый ангидрид в присутствии нятиокиси ванадия и т. д. Механизм таких мягких каталитических реакций изучался в нашей лаборатории методом раздельного калориметрирования, т. е. в благоприятных для готерогенно-гомоген-ного катализа условиях катализаторы наносились топким слоем на поверхность стенок сосудов. В качестве покрытий применялись платина, серебро, пятиокись ванадия, бораты, силикаты, фосфаты и другие катализаторы. Объектами неполного окисления были метан, этилен, бутан-пронановая фракция нефтяных газов и метанол [11—13, 20—23, 41—45]. [c.374]

Окисление чистого метана в присутствии окислов азота, вынолняю-щих роль катализатора, не приводит к столь высокому выходу формаль-дегида [29], Следовательно, достигнутый в данном случае выход иолез-,4 ного продукта может быть обусловлен наличием в реакционной среде помимо катализатора более реакционноспособных гомологов метана, содержащихся в природном газе и выполняющих роль инициаторов. Окислы азота, облегчая зарождение цени превращения метана, не расходуются, Радикалы, полученные разложением этана, облегчают ире-вращеиие метана и входят в молекулы продуктов реакции. Этан, в данном с.тучае, можно рассматривать как наиболее удачный инициатор, не приводящий к усложнению состава реакционной смеси. Так, бутан, обладая способностью и1П1циировать иреврашение метана, непременно приведет к чрезмерному разветвлению процесса окисления и к образованию более сложной, трудно разделимой смеси продуктов. [c.17]

Итак, изменение температуры дегидрирования в пределах 550—590° С и объемной скорости в пределах 500—1000 мало влияет на количество удаляемого кислорода. Однако это не означает, что в данных условиях скорость горения углеводородов и водорода за счет избыточного кислорода не зависит от температуры. Дело в том, что в опытах наблюдается не скорость образования СО, СОг и НгО, а скорость их выделения, которая определяется, как это было установлено, скоростью десорбции этих веществ из катализатора. Для подтверждения этого факта проведены опыты, в которых в течение первых 4 мин катализатор продувался водородом (570° С, объемная скорость 1000 ч" ), а затем 8 мин пода-вался бутан при тех же условиях. После продувки катализатора водородом в продуктах окисления содержится кислорода в 2 раза, а воды — в 3 раза больше, чем в соответствующих опытах без продувки водородом, причем водородом уносится (десорбируется) лишь около 15—20% от количества воды, выделяющейся затем при дегидрировании. Следовательно, скорость взаимодействия водорода с избыточным кислородом больше скорости взаимодействия углеводородов, однако скорость десорбции воды водородом во много раз меньше, чем бутаном или бутиленом. Влажность контактного газа в этих опытах составляла [c.47]

Скорость окисления бутадиена с образованием кислородсодержащих продуктов на этом катализаторе равна примерно скорости окисления С4Н8-1 скорость реакции Н-С4Н8 СОд равна также примерно /2o скорости горения бутадиена. Установлено, что бутан совершенно инертен при условиях окислительного дегидрирования лишь небольшая часть его превращается в СО2 + СО. [c.210]

Углеводороды, Реакция сульфирования парафиновых и циклопарафиновых углеводородов почти всегда в той или иной степени сопровождается окислением. В мягких условиях алканы с третичным атомом углерода подвергаются окислению с образованием карбоний-иона [152] с последующим обменом водорода. При повышенной температуре происходит миграция метильных групп, вероятно также по карбоний-ионному механизму. В то же время углеводороды, не содержащие третичных углеродных атомов, сравнительно устойчивы. Однако если еще более повысить температуру или увеличить силу реагента, то эти соединения также реагируют. Сопровождающие сульфирование [393] реакции дегидратации и окисления (с образованием SO 2) приводят к сложной смеси, содержащей карбонильные и оксисоединения, карбоновые кислоты и ненасыщенные соединения, а также сульфаты этих соединений, сульфокислоты, сульфоны, сультоны и эфиры сульфонатов. Метан при 260° С в присутствии HgS04 как катализатора образует метансульфокислоту и метилметансульфонат [363]. Пропан, к-бутан и изобутан в интервале 60—300° С образуют полиоксисульфоновые кислоты с частично сульфатированными гидроксильными группами [402]. Гексан, гептан и октан (строение их не определялось) подвергались сульфированию при температуре кипения парами SO3 [487] при этом образовались дисульфокислоты и одновременно наблюдалось сильное окисление. Изогексан неустановленного строения подвергался при —10° С сульфированию на 50% под действием SOg, растворенного в жидком SO 2 [204] w-декан в этих условиях не сульфировался. [c.40]

PerefiepaTop (рис. 3.5) представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат диаметром 6 м и высотой 24,4 м. В регенераторе происходят восстановление активности катализатора и нагревание его до необходимой температуры. Регенератор секционирован шестью решетками 5, чтобы предотвратить попадание нерегенерированного катализатора в реактор. Внизу имеется газораспределительная решетка 8, под которую подают воздух для создания псевдоожиженного слоя катализатора, для сгорания кокса и окисления трехвалентного хрома в пятивалентный. Для более полного сгорания кокса в регенератор подают топливный газ. В нижнюю часть регенератора поступает бутан на восстановление катализатора. В верхней части регенератора размещены пять групп циклонов 2 для улавливания катализаторной пыли из дымовых газов. Уловленный катализатор ссыпается из циклонов через клапаны-мигалки 4. Регенерированный катализатор из нижней части аппарата подают на верхнюю решетку реактора. [c.101]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология