Этан реакции окисления

Каталитическое окисление в жидкой фазе имеет то преимущество перед газофазным процессом, что позволяет более точно регулировать состав конечных продуктов [60]. Та1 , при окислепии н-бутана в жидкой фазе образуется в первую очередь уксусная кислота при полном отсутствии формальдегида. При окислепии же пропана в газовой фазе, напротив, образуются главным образом пропионовый альдегид, пропиловый спирт, ацетон, уксусный альдегид, уксусная кислота, формальдегид, метиловый спирт, окись пропилена, окись этилена. При окислении н-гексана теоретически можно получить около 60 различных продуктов окисления, не считая вторичных продуктов, образующихся за счет дальнейших реакций кислородсодержащих компонентов. Метан и этан не только содержатся в значительно больших количествах в природном газе, чем пропан или бутан, но они представляют интерес и для применения в качестве исходного сырья, так как нри окислении дают продукты более простого состава. Именно сложный состав продуктов газофазного окисления был причиной того, что внедрение этого процесса в промышленную практику сильно задержалось. [c.151]

Молекулярный хлор может взаимодействовать по гомогенной или гетерогенной схемам с этаном, образуя этилхлорид, который в условиях реакции разлагается с выделением этилена и регенерацией хлористого водорода. Ускорение реакции в присутствии второго катализирующего компонента обусловлено, по-видимому, тем, что хлориды щелочно-земельных элементов, обладая высокой активностью в отношении реакции окисления хлористого водорода, способствуют его цикличному участию в реакции. Аналогичную схему механизма реакции дегидрирования этана в присутствии хлористого водорода можно предложить для результатов, представленных в работе [45]. На катализаторе, состоящем из гидратированных галогенидов Се, N(1, Рг и 0,5% СиСЬ, нанесенных в количестве 10 вес.% на окись алюминия, получен этилен с избирательностью более 80%. Расчеты показывают, что так называемая кратность цикличности, т. е. число повторных циклов молекулы НС1 в про- [c.18]

Некоторое представление о механизме окисления этана можно получить на основе изучения продуктов, образующихся при различных условиях реакции. Начальное воздействие кислорода или свободного радикала на этан связано с отнятием атома водорода, ведущим к возникновению свободного этильного радикала [c.204]

Удельные каталитические активности различных металлов в области высоких температур значительно различались. У элементов четвертого периода удельная каталитическая активность в реакции изотопного обмена возрастала с увеличением порядкового номера, достигала максимума у никеля и затем резко снижалась при переходе к меди. Аналогичная зависимость наблюдалась и в других реакциях, протекающих с активацией водорода в реакции окисления водорода в богатых водородом смесях [49], в реакции гидрирования этилена [50], в реакции обмена дейтерия с аммиаком и этаном [51]. Близкие значения удельной каталитической активности Pt и Ni, а также резкое падение ее при переходе от Ni к Си и от Pt к Au Боресков объясняет зависимостью каталитической активности от числа неспаренных электронов в d-зоне металла. Энергия связи хемосорбированного водорода с металлом зависит от числа неспаренных -электронов. На Fe [52] и Ni [53] в силу незаполненности d-зоны адсорбция водорода протекает с боль-щой скоростью. [c.56]

Эта реакция принадлежит к уникальному классу реакций. Ее проводят в режиме окислительного дегидрирования, но она не является каталитической. Ранее говорилось, что дегидрирование этана в этилен — относительно высокотемпературный процесс. Дегидрирование метана в ацетилен представляет собой чрезвычайно высокотемпературную реакцию и идет при 1300— 1600°С, когда равновесие наиболее сильно сдвинуто в сторону образования этилена. Очевидно, металлические реакторы не могут быть использованы для реакции парциального окисления природного газа (метана) в силу того, что реакция происходит при температуре, превышающей температуру плавления нержавеющей стали или любых других распространенных металлов. Поэтому реакторы футеруют огнеупорным кирпичом, а теплообмен и теплоотвод осуществляют до контакта горячих газов с неметаллическими поверхностями. При более низких температурах контакт газов с металлическими поверхностями допустим, и окончательный отвод тепла производится в металлическом теплообменнике. Сильно нагретые продукты реакции охлаждаются путем впрыскивания воды непосредственно в газовый поток (рис. 4). При этом вода превращается в пар, который вместе с продуктами должен быть охлажден экономично и с пользой. При получении ацетилена его быстрое охлаждение является одной из решающих операций, препятствующей гидрированию ацетилена в этилен или этан. [c.148]

Как в кислом, так и щелочном растворах скорость окисления ацетона целиком определяется величиной перенапряжения кислорода на аноде. Например, в щелочной среде на платине ацетон окисляется с выходом 65—70% на никеле 10—20% на платините (железо-никелевый сплав) 10—15% и на железе 4—8%. В результате анодного окисления ацетона образуются углекислый газ, окись углерода, этан, муравьиная и уксусная кислоты. Выход по току продуктов окисления ацетона уменьшается по мере увеличения плотности тока. Увеличение концентрации ацетона и понижение плотности тока благоприятствуют реакции окисления. [c.331]

Исследованы общие закономерности реакций, протекающих на платиновом аноде в щелочных растворах ацетатов в зависимости от потенциала и состава раствора. Реакции образования этана и метанола протекают выше некоторого критического потенциала, при котором тормозится реакция образования кислорода. Высказано предположение, что метанол и этан образуются через один и тот же промежуточный продукт, образующийся на поверхности электрода. Концентрация этого промежуточного продукта определяется концентрацией ацетата и щелочи. Реакции синтеза метанола и этана конкурируют с реакцией окисления ацетата в углекислоту, формальдегид и воду. Селективность первых определяется отношением исходных концентраций ацетата и щелочи. Формальдегид, по-видимому, не является продуктом окисления метанола, а образуется в независимо реакции. [c.171]

Реакция окисления сероводорода относится к классу цепных разветвленных реакций. Однако в литературе было описано аналогичное явление и для реакции, относящейся к классу цепных неразветвленных реакций. Было показано, что термический распад этана тормозится добавками пропилена, если последний присутствует в исходной реагирующей смеси. Если же добавка пропилена вводится в уже реагирующий этан, то действие пропилена проявляется в виде очень незначительного торможения [2]. [c.118]

Различие в не может быть обусловлено разной реакционной способностью изомеров в механиз.ме реакции, так как энергия активации % и а также константа близки для п- и о-нитрофенолята. Более правильно другое объяснение этому явлению. Известно, что нитросоединения могут окислять поверхность никелевых катализаторов,что является одной из причин их дезактивации при длительной работе в условиях реакции [б, 7]. Весьма вероятно, что это же явление наблюдается и при восстановлении отдельных навесок нитропродукта. В начальный период реакции. молекулы нитрофенола прочно адсорбируются на наиболее активных центрах поверхности, выводя их из сферы реакции за счет окисления или блокирования. Это сопровождается, как уже отмечалось выше, для -нитрофенола и л-нитрофенетола падением скорости реакции на первом ее этапе. Фактически это означает, что часть поверхности в ходе реакции остается неактивной. На заключительном этане реакции дезактивированная часть поверхности регенерируется, поэтому скорость гидрирования последующей навески практически не уменьшается. Для низкой концентрации нитропродукта это явление будет выражено в значительно меньшей степени. Очевидно, способность окислять и блокировать поверхность катализатора у о-нитрофенола выражена гораздо слабее, чем у лг-изомера, в связи с чем работающая поверхность в случае о-изомера будет значительно выше, а значит, будет выше и скорость реакции. [c.37]

Подобные уравнения можно составить и для остальных предельных углеводородов (этан, пропан, бутан, пентан). Аналогично протекает реакция окисления сероводорода. [c.74]

Этан. Окисление этана при давлении, близком к атмосферному, является гораздо более сложным процессом, чем окисление метана. Реакция протекает с удовлетворительной скоростью (со временем пребывания в реакторе ог одной до 20 сек.), только при температуре выше 400° С в этих условиях основным продуктом реакции вместо кислородных соединений является этилен. [c.327]

Бон и Гилл [6] смогли осуществить реакцию смесей этан — кислород при времени реакции порядка 30 мин. и более в статической системе при 316° С. Б этих условиях основным продуктом частичного окисления был формальдегид, кроме него, были также обнаружены в небольших количествах ацетальдегид и муравьиная кислота. Образование этилена при такой низкой температуре было незначительным. Реакции предшествовал длительный индукционный период, который можно было резко снизить путем добавления двуокиси азота или альдегидов. Сокращению индукционного периода способствовало такн е увеличение общего давления или температуры. Анализы, проведенные на различных стадиях быстрой реакции, показали, что концентрация альдегида со временем проходила максимум, и продукты частичного окисления быстро разрушались после поглощения большей части кислорода. [c.327]

Следует отметить, что к середине 30-х годов в изучении газофазного окисления углеводородов создалось положение, которое можно охарактеризовать, как явное превалирование работ теоретического порядка над экспериментальными исследованиями, вскрывающими химизм процесса. В самом деле, если не иметь в виду кинетических проявлений реакции, интенсивно изучавшихся в этот период, то можно считать что накопленный к этому времени даже в отношении парафиновых углеводородов химический материал о протекании окисления ограничивался в основном данными Бона с сотр. по метану, этану, этилену и ацетилену и Пиза по пропану. [c.135]

Широко исследовано применение для окисления алканов окислителей на основе переходных металлов. Обзоры по механизмам реакции с использованием в качестве окислителей марганца(VII), хрома(VI), ванадия (V), кобальта(III), марганца (III), церия (IV) и свинца (IV) опубликованы Стюартом [138] и Вибергом [139]. Окисление насыщенных углеводородов неорганическими окислителями идет в довольно жестких условиях поскольку первоначальные продукты реакции обычно более склонны к окислению, чем сами алканы, образуются значительные количества продуктов вторичного окисления. Трудно, например, окислить метиленовую группу во вторичную спиртовую группу без дальнейшего окисления в кетонную группировку в некоторых случаях условия окисления настолько жесткие, что происходит расщепление С—С-связи. Обычно удается превратить С—Н-группы в третичные спиртовые группы, однако поскольку многие третичные спирты легко дегидратируются, то, их, как правило, нельзя получить с хорошим выходом. Виберг и Фостер нашли, что окисление 3-метилгептана дихромат-ионом дает З-метилгептанол-3 с выходом 10% [140]. Низшие алканы ( i — С4) окисляются до спиртов кислородом в ацетонитриле при комнатной температуре в присутствии хлорида олова(II) при этом метан значительно менее реакционноспособен, чем этан, пропан и бутан. Использование солей Со(1П) для каталитического окисления бутана в уксусную кислоту представляет промышленный интерес. Окисление н-пентана также дает уксусную кислоту в качестве главного продукта в состав минорных продуктов входят пропановая, бутановая и пентановая кислоты. [c.155]

Из табл. 10 видно также, что при жидкофазном окислении бутана двуокись углерода образуется в значительно больших количествах, чем метан. Образование метана подавляется вследствие легкости взаимодействия метильных радикалов с кислородом по реакции (187). Метан и этан, вероятно, получаются соответственно из метильных и этильных радикалов [1801 [c.226]

Для процессов хемосорбции используется импрегнирование некоторых из приведенных сорбентов. Импрегнирующие (пропитывающие) вещества могут действовать двояко вступать в реакции с определенными загрязнителями или катализировать реакции, ведущие к их обезвреживанию - распаду, окислению и т.д. Так, при взаимодействии активированного угля, обработанного тяжелыми галогенами (бромом, йодом), с метаном или этаном, образуются тяжелые галогензамещенные углеводороды, которые затем легко адсорбируются. Алюмосиликаты, пропитанные оксидами железа, при температуре разложения галогенорганических соединений способствуют реакции хлора с оксидом металла. Образовавшиеся парообразные хлориды металлов могут быть в дальнейшем легко сконденсированы, так как имеют низкую упругость насыщенных паров. [c.383]

Но при гидролизе наряду с ацетиленом образуются и продукты его гидрирования - этилен, этан, метан и высшие углеводороды. Их образование связано с тем, что металлы, которые были двухвалентными в соответствующих карбидах, после реакции образуют гидроксиды со степенями окисления три. Следовательно, в ходе реакции появляются атомы водорода, которые частично гидрируют ацетилен [c.27]

К числу реакций, которым легко подвергаются углеводороды при высоких температурах, принадлежит их сожжение. Начиная с температуры красного каления, в присутствии кислорода все углеводородные газы сгорают с образованием в качестве конечных продуктов окисления углекислоты и паров воды. Однако одним сожжением нельзя дать полного анализа сложных углеводородных смесей. Как было описано в главе И1, путем сожжения можно определить содержание одного или двух простейших углеводородов. Идентификация углеводородов может производиться путем учета количества сгоревшего газа и количества образовавшейся углекислоты. Например, один объем метана при сгорании дает один объем углекислоты. Один объем этана дает при сожжении два объема углекислоты. Однако такое же двойное количество углекислоты дает и сожжение этена, а также и ацетилена. Поэтому получая, например, двойной объем углекислоты после сожжения и не зная, что представляют собой эти углеводороды, нельзя решить вопрос, являются ли сгоревшие углеводороды этаном, этеном или ацетиленом. Проводя сожжение не с окисью меди, а над накаленной платиной с добавкой кислорода, можно по количеству истраченного на сожжение кислорода судить, является ли сгоревший газ этаном или этеном и каково содержание каждого из этих компонентов. Однако сожжение смеси из трех и более углеводородных компонентов вообще не позволяет решить задачи о составе газа, поскольку число неизвестных превышает число независимых уравнений, которые могут быть построены для этих случаев. [c.141]

Детальное исследование действия ингибиторов показывает, что очень часто их тормозящее действие проявляется лишь в том случае, если ингибитор введен в исходную смесь. Введение ингибитора в уже реагирующую смесь не оказывает заметного влияния на скорость реакции. Так, например, Н. М. Эмануэль [305] нашел, что добавки паров серы в количестве 0,5—1 мм рт. ст. к смеси сероводорода с кислородом приводят к полному затормаживанию окисления H2S, в то время как те же количества серы, введенные в реагирующую смесь (после достижения максимальной скорости реакции), не влияют на течение реакции. Еще раньше А. В. Фрост с сотрудниками [61] показал, что пропилен СзНе, введенный в исходный этан СгНб, сильно тормозит реакцию термического распада этана и практически не влияет на скорость распада, будучи введен в уже превращающийся этан. Приведем еще пример реакции окисления пропана в присутствии бромистого водорода НВг, главным продуктом которой является ацетон СН3СОСН3. Как было установлено 3. К. Майзус и Н. М. Эмануэлем [177] при добавлении в исходную смесь ацетон оказывает тормозящее действие на реакцию. На рис. 147 показаны полученные этими авто рам1г кинетические кривые образования ацетона при 200°С в смеси, содержащей 80 мм рт. ст. пропана, 80 лш рт, ст. кислорода, 17 мм рт. ст. НВг и различные количества ацетона (от О до 100 мм рт. ст.). Согласно этим данным, повышение количества добавляемого ацетона приводит к параллельному уменьшению выхода ацетона при добавлении ацетона в количестве 75 мм. рт. ст. (и в больших количествах) реакция полностью затормаживается. [c.511]

А больше, чем в полифторидах. В дальнейшем было установлено, что введение атомов фтора изменяет длину соседних связей. Так, в полифторэтанах расстояние между атомами углерода меньше, а связь между ними более устойчива к реакциям окисления, чем в незамещенном этане. В трифторуксусной кис- [c.743]

Вторичные спирты в реакциях окисления углеводородов, как было показано в предыдущем параграфе, образуются из гидроперекисей и в свою очередь превращаются в кетоны. Изучение механизма окисления вторичных спиртов позволяет правильно понять их роль в суммарном процессе окисления углеводородов. Вторичные спирты обладают менее прочными связями С—Н, чем соответствующие углеводороды, так как гидроксильная группа ослабляет соседнюю связь С—Н. Это видно из следующего сравнения в метане с—н = в метаноле — 92 в этане — 97, в этиловом спирте — 88 ккал/молъ [1], т. е. связь С—Н в спирте на 9 ккал/молъ слабее, чем в соответствующем углеводороде. Поэтому лри окислении спирта разрывается именно эта связь, и образуется ОН [c.155]

Хорощая избирательность зависит от того, насколько константа скорости kx больще, чем Дегидрогенизация бутилена в бутадиен является важным техническим примером избирательности типа III. Бутадиен очень нестоек и может полимеризоваться и подвергаться крекингу с образованием кокса и других нежелательных побочных продуктов. Другим примером является гидрирование ацетилена в этилен. Этилен неустойчив, так как может гидрироваться далее в этан. Многие органические реакции окисления являются типичными примерами нзбирательности типа III, так как желательные промел уточные вещества могут легко реагировать дальше, окисляясь до углекислоты, окиси углерода и воды. Обычно избирательность типа III можно легко отличить от типа II, так как в первом случае выход желательного промежуточного продукта реакции В заметно уменьшается по мере того, как реагирует А, а в типе II избирательности выход В ие зависит от количества прореагировавшего вещества А. [c.555]

В данной работе приведена схема и описание импульсной установки применительно к реакции гетерогенного окисления этана. Этан, являясь после метана наиболее простым из предельных углеводородов, обладает сравнительно высокой реакционной способностью и может быть ]юпользован для каталитического окисления в различные кислородсодержащие соединения [2]. Помимо этого, реакция окисления этана может быть использована как модельная для изучения механизма гетерогенного окисления предельных углаво Дородов. [c.61]

Так же как и в случае углеводородов других классов, наиболее целесообразным способом химической переработки парафинов является катализ. Именно этим объясняются огромные I усилия, направленные на поиск и создание катализаторов дпя I селективного парциального окисления низших парафинов. Не-I смотря на то, что успехи в этом направлении еще не столь велики, мы, исходя из исключительной важности этих процессов, сочли необходимым остановиться на имеющихся достижениях и перспективах в этой области. В обзоре [178], посвященном I парциальному окислению метана, рассмотрены различные ка-i талитические системы и механизм реакций окисления метана I в формальдегид и метанол, а также его окислительной димери-j зации (конденсации) в этан и этилен. [c.165]

Последние наблюдения были сделаны над этаном и пропаном и касались главным образом зависимостей между диаметром сосуда и давлением, причем были обнаружены те же закономерности, что и для метана Как и в случае метана, было отмечено существование критического диаметра сосуда, ниже которого реакция прекращалась. Точно так же можнО предположить, что период представляет собой неразветвленные реакции цепные, инициируемые окислением формальдегида и, возможно, других альдегйдов. Альдегиды, особенно формальдегид, всегда образуются в период Тц и этим оба периода связаны между собой, так же как и остатками перекисей. В условиях, применявшихся Норришем и Ри, когда разветвленные реакции, характерные для периода т , в значительной мере подавлены, можно как будто ожидать развития реакции до стационар- [c.252]

Из iiaaaiiHoro выше можио. заключить, что любые кислородные соедипения, например альдегиды, спирты и т. д., образующиеся в результате окисления этана при температурах, способствующих быстрому течению реакции, по-видимому являются продуктом дальнейшего окисления этилена. За несколько лет до появления цитированной выше работы Грея, Курмо [16] изучал окисление этана воздухом в интервале температур от 700 до 710° С в рециркулирующей системе с непрерывной подачей свежего этана, что давало возможность повышать содержание этилена в рециркулирующем продукте и с отбором очищенного газа для сохранения постоянного давления. На 100 частей загруженного этана он получил 33,4 части этилена и 7,4 части альдегидов непрореагировавший этан составлял 46,3 части. Отношение формальдегида к ацеталь-дегиду равнялось 6 1. Распределение продуктов подобно выходам продуктов окисления этилена в том же интервале температур. [c.328]

Заслуживает внимания недавно запатентованный фирмой Нейшнл рисерч корпорейшн метод прямого некаталитического окисления этана в окись этилена. При работе по этому методу кислород смешивают со свежим этаном и рециркулирующим газом с таким расчетом, чтобы молярное отношение СаНе Оа в смеси составляло от 10 до 15. Реакция проводится прп 500—700° под давлением от 1 до 7 ат. Газы, выходящие из реактора, пропускаются через окись алюминия для разложения перекиси водорода, затем охлаждаются и поступают в скруббер для конденсации окиси этилена, формальдегида и ацетальдегида. Часть неконденсирующихся газов сбрасывается, а остальные подаются на рециркуляцию в реактор. [c.93]

Проведение термического крекинга углеводородов в присутствии кислорода представляет несомненный интерес. При определенном режиме температур и разбавления сырья кислородом протекают реакции частичного окисления сырья, а также дегидрирования и деметилирования. Так, этан будет реагировать по следуюшлм основным направлениям [c.141]

Их трудами были впервые разработаны многие реакции каталитического гидрирования, восстановления, гидролиза, окисления и т. д. Так, например, в 1844 г. М. Фарадей осуществил первую реакцию гидрирования этилена в этан над платиной, а в 1863 г. Г. Дебус получил в этих же условиях из синильной кислоты метиламин. [c.14]

Окисление а-токоферола свободнорадикальными инициаторами реакции, например азо-б с-изобутиронитрилом, приводит к бис-(7-токоферил-5)этану (XVIII) [65]. [c.259]

Перед подачей этилена в печь его предварительно подогревают до 600°, а кислород до 400°. Процесс окисления этапа экзоторми-чен, поэтому в зоне реакции температура повышается приблизи-, тельно до 800°. Исходный этап имеет 6—14% примесей других -газообразных компонентов. Кислорода подают в печь в количестве 20—25%, к этану по объему. [c.81]

Четырехокисью рутения окись этилена окислить не удалось. Воздухом или кислородом в отсутствие катализаторов и при низких температурах она также не окисляется. Повышение температуры благоприятствует медленной реакции между окисью этилена и кислородом. При окислении окиси этилена газообразным кислородом при 300 °С сухую эквимолярную смесь обоих газов подавали в предварительно вакуумированный и нагретый до 300 °С кварцевый реакционный сосуд. Почти моментально после заполнения сосуда смесью газов давление в нем начинало увеличиваться и продолжало возрастать в течение следующих 150 мин. Реакция была более медленной, чем для эквимолярной смеси этилена с кислородом. Во всем интервале времени возрастание давления подчиняется логарифмической зависимости в конце реакции давление не падает. Среди продуктов реакции были обнаружены в основном окислы углерода (97%), а также водород, этан, ацетальдегид, муравьиная кислота и водяной пар. [c.77]

Если водородные атомы не равноценны, то скорость окисления будет различной, т. е. отношение скоростей окисления третичного, вторичного и первичного водородных атомов при 300° будет соответствовать 30 3 1. Это различие уменьшается с повышением температуры реакции [4], и при 600° соотношение скоростей окисления будет порядка 10 2 1. Метан, содержащий только первичные водородные атомы, наиболее трудно поддается окислению. При атмосферном давлении он окисляется лишь при 600° [5], этан — при 425° [6], а пропан—при 350° [7]. При более высоких давлениях окисление, как правило, происходит при значительно более низких температурах [8] (под давлением 130 ати метан окисляется уже при 400° ). В целях взрывобезопасности следует всегда работать с большим избытком воздуха или углеводорода. В первом случае неизбежно происходит значительное разбавление, во втором—очень незначительное превращение. Эти факторы препятствуют полному использованию углеводородов и выделению продуктов реакции, поэтому пока не известен процесс, который позволил бы полностью окислять метан до получения кислородных соединений. Невозможно также получать подобные соединения из этана. Фирма Сити сервис ойл компани уже давно использует в Талланте (штат [c.337]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология