Алюминий окись как катализатор при реакции аммиака с окисью

Аппарат состоит из двух стальных баллонов, реакционной трубки с катализато-. ром. И.ч первого баллона органические вещества через игольчатый кран поступал в реакционную трубку второй баллон служит приемником для продуктов реакции. Реакционная трубка обогревалась электрической печью, температура в печи измерялась термометром. Давление в аппарате поддерживалось за счет давления аммиака в аммиачном баллоне и могло изменяться в пределах от 1 до 10 атм. В качестве катализаторов нами были испытаны различные вещества—окись алюминия, окись алюминия с кремнеземом, окись алюминия с окисью тория, кремнезем. Наиболее активным катализатором оказалась дробленая активированная окись алюминия, которая и была использована нами во всех наших опытах. [c.307]

Приведем еще несколько примеров гетерогенного катализа производство водорода из водяного газа — катализатором является окись железа, активированная окисью хрома (ускоряется реакция СО + Н2О- Иг + СО2 синтез аммиака из водорода и азота — катализатором является плавленная и активированная окислами калия и алюминия окись [c.38]

Первые указания, касающиеся подбора катализаторов, смогла дать теория промежуточных соединений. Она считала, что, например, при гидрогенизации этилена над никелем сначала образуется гидрид никеля, который, взаимодействуя с этиленом, образует продукт гидрогенизации этан. Аналогично при дегидратации спирта над окисью алюминия сначала с выделением воды образуется алкоголят алюминия, который далее распадается, образуя продукт реакции — этилен. Однако исследования, проведенные в нашей лаборатории совместно с Б. В. Ерофеевым [2], показали, что гидрид никеля, который был получен и свойства которого были исследованы, совсем не обладает свойствами, постулируемыми теорией промежуточных соединений. Мы также изучили совместно с В. В. Щекиным [3] кинетику распада этилата алюминия, который получили по методу В. Е. Тищенко, и нашли, что он совсем не дает продуктов реакции, требуемых теорией промежуточных соединений именно, вместо этилена из него образуется этиловый эфир, причем алкоголят разлагается при более высокой температуре, чем происходит каталитическая реакция образования этилена из спирта. Недавно совместно с Г. В. Исагулянцем и другими соавторами [4] мы, пользуясь радиохимическим методом, сравнили скорость образования этилена 1) непосредственно из этилового спирта и 2) через этилен. При этом оказалось, что идут обе реакции, причем при высокой температуре преобладает первая из них. Значительным недостатком теории промежуточных соединений является предполагаемое образование промежуточного соединения только с одним реагирующим веществом, например при гидрогенизации — только с водородом. Главным же недостатком теории промежуточных соединений является то, что она рассматривает фазовые промежуточные соединения и совершенно неспособна объяснить чрезвычайной чувствительности активности и избирательности катализаторов от их способа приготовления, от их генезиса. Так, например, окись тория, если ее, как обычно, получать прокаливанием нитрата, служит типичным катализатором дегидратации спиртов, однако если окись тория осадить аммиаком, то она является катализатором дегидрогенизации. Этот вопрос был недавно подробно изучен в нашей лаборатории (А. А. Толстопятова [5]). [c.7]

Хорошим катализатором оказался металл УП1 группы осмий, но он не пригоден для использования в массовой индустрии из-за его дороговизны. Поэтому был испытан наиболее дешевый металл той же группы — железо, полученное в виде порошка путем непосредственного восстановления его руды водородом. Особенно сильное каталитическое действие прг.явило железо, выделенное из одной руды шведского происхождения. В отличие от других испытанных руд, в ней была обнаружена примесь окиси алюминия. Окись алюминия сама по себе не ускоряет реакцию синтеза аммиака, но в смеси с железом она во много раз увеличивает его каталитическую активность. [c.426]

Гетерогеннокаталитический гидролиз. В присутствии гетерогенных катализаторов, например v-окиси алюминия, при 200—400 С синильная кислота реагирует с водой, образуя формиат аммония, который в условиях реакции разлагается на окись углерода и аммиак [c.30]

По мнению этих химиков, действие силикагеля объясняется отчасти его дегидратирующими свойствами (как известно, силикагель успешно применяют в качестве катализатора при синтезах сложных эфиров, алкилировании в паровой фазе аммиака и анилина действием спиртов и других реакциях, при которых, как и в данном случае, происходит выделение воды). Несомненно, однако, что силикагель обладает также специфичностью для реакции нитрования NOj ароматических соединений, так как другие дегидратирующие катализаторы, как, например, окись меди, обезвоженный боксит, окись алюминия, окись магния и т. д., не оказывают на эту реакцию никакого каталитического действия. [c.214]

Практически все важнейшие химические производства пользуются катализаторами. Для получения серной кислоты применяют катализатор, содержащий сульфат ванадия этот катализатор ускоряет окисление сернистого ангидрида в серный. Для производства водорода из водяного газа применяют окись железа, активированную окисью хрома, — ускоряется реакция СО + Н2О = СО2 + Н2. Синтез аммиака хорошо идет на катализаторах, представляющих собой плавленую и активированную окислами калия и алюминия окись железа, причем в процессе работы окись железа переходит в металлическое железо. На смешанном катализаторе, состоящем из окислов цинка и хрома, получают метиловый спирт из водорода и окиси углерода. Окислы меди и цинка применяют для гидрогенизации и дегидрогенизации, фосфорная кислота на кизельгуре идет для производства бензина из олефинов и т. д. [c.437]

Окись алюминия катализирует процессы замещения с образованием новой С—N-связи. Образование аминов при взаимодействии аммиака (или первичных аминов) со спиртами или эфирами происходит на окиси алюминия при температурах 300—400° С [529—536, 548, 550— 558, 564]. Более активным катализатором этого процесса является никель, ведущий процесс при температуре 140—230° С. На железном катализаторе эта реакция протекает с хорошим выходом (до 90%) при температуре 230—270° С и повышенном давлении (20—100 бар). [c.120]

Сандеран [242] вначале готовил окисно-алюминиевый катализатор разложением сульфата при температуре красного каления. Позднее ему удалось повысить активность и уменьшить дегидратирующие свойства окиси алюминия, приготовленной через стадию образования А1 (0Н>з, которая осаждалась разбавленной серной кислотой в легко отмываемой форме из раствора алюмината натрия. После многократной промывки холодной, а затем кипящей водой окись алюминия сушилась при низкой температуре. Если осадок обрабатывался сульфатом алюминия и аммиаком или карбонатом натрия, продукта получалось много, но он трудно отмывался. Было показано, что более тщательная промывка увеличивает каталитическую активность получаемого катализатора. При недостаточной промывке осадков возможно образование активных катализаторов, неселективных в реакции дегидратации по отношению к реакциям дегидрогенизации, что и наблюдалось некоторыми авторами. [c.169]

Для осуществления реакции между аммиаком и спиртами можно применять и дегидрирующие катализаторы (медь, никель, кобальт, нанесенные, например, на окись алюминия). В этом случае механизм реакции совершенно иной — вначале происходит дегидрирование спирта в альдегид, а затем конденсация альдегида с аммиаком и гидрирование образующегося аминоспирта до амина, сопровождающееся выделением воды [c.381]

Примером реакции, протекающей с отщеплением аммиака, является получение дифениламина из анилина. Катализатором для этого процесса служит окись алюминия. Выход дифениламина достигает 20% от веса пропущенного анилина 2 . [c.866]

Особенно хорошо изучена реакция синтеза аммиака. Реакция протекает в газовой фазе. Газовая смесь содержит 25% азота и 75% водорода. Температура реакции 500—600° давление 220 атм. В качестве катализатора берется железо. Кроме того, испытаны и другие катализаторы платина, осмий, никель, окись железа, окись алюминия с прибавлением щелочи, никель с молибденом и др. [c.270]

При совместной дегидратации простых эфиров с аммиаком в присутствии энергичных катализаторов дегидратации (окись алюминия двуокись тория окись алюминия, промотирован-ная двуокисью тория) получаются смеси аминов, так как при аммонолизе простого эфира наряду с амином образуется спирт, который замещает свой гидроксил на аминогруппу. Последняя реакция происходит не только при действии аммиака, но и образовавшегося амина, в результате чего возникает смесь аминов [c.26]

Когда дегидратацию ментола проводят на кислотной окиси алюминия или при большом времени контакта, ментен-2 может изомеризоваться в более стабильные ментены-1 и -3. Для того чтобы избежать консекутивных реакций, протекающих по механизму кислотного катализа, окись алюминия можно модифицировать либо. добавлением пиридина к ментолу, либо пропусканием аммиака яа катализаторе во время дегидратации. [c.68]

По второй реакции можно получить вторичные и третичные амины. Сведения об условиях аминирования высших жирных спиртов содержатся главным образом в патентной литературе. Там указываются температура (200—450°), давление (как правило, давление водорода до 200 атм), катализаторы (окись алюминия и некоторые гидрирующие катализаторы никель, кобальт, медь, рутений). Выход аминов при взаимодействии спиртов С12— ie с аммиаком и метиламинами при 150 атм и 400° составляет 90—95%. [c.143]

Дегидратирующими катализаторами являются фосфорная кислота и ее соли , эфиры фосфорной кислоты - хромит меди и хлористый аммоний , силикагель , молибдат аммония и окись алюминия. Реакцию в присутствии дегидратирующих катализаторов проводят в атмосфере аммиака в интервале 250—345 °С. [c.59]

Окись алюминия была получена осаждением гидрата окиси алюминия из раствора азотнокислого алюминия водным аммиаком. Выпавший гидрат оКиси алюминия промывался водой до отрицательной реакции на NO3, после чего отфильтровывался, сушился при 105— 110° и формовался в виде шариков диаметром 4—5 мм. Алюмосиликатные катализаторы были приготовлены тщательным смешением раздельно свежеосажденных, чистых гидрата окиси алюминия и кремневой кислоты (из четыреххлористого кремния). Трошковская глина активировалась обработкой ее 20%-ной серной кислотой при 100° в течение 6 час., после чего она промывалась водой до нейтральной реакции на лакмус. Эта природная глина имеет следующий состав [c.184]

Как показали Н. П. Курин и П. Е. Богданов, чистая окись кобальта обладает значительными каталитическими свойствами в отношении реакции окисления аммиака под давлением. По нашим исследованиям [1], окись алюминия при этих условиях медленно катализирует процесс окисления аммиака с образованием элементарного азота. По опытам Скотта [2], проводившимся при атмосферном давлении, введение окиси алюминия в кобальтовый катализатор увеличивает активность последнего. В этой свя-ви представляло существенный интерес выяснить, как изменяет каталитические свойства окиси кобальта добавка А1гОз при повышенном давлении (8 кГ/см ), особенно имея в виду образование смешанного катализатора из полупроводников дырочной (С03О4) и электронной проводимости (АЬОз) 1], [c.238]

К гидрокрекингу близко примыкает гидроочистка чтобы лучще понять роль обоих процессов при переработке сырья, имеет смысл сравнить их между собой. Гидроочистка нефтяных дистиллятов — это процесс удаления серу- и азотсодержащих соедйнений путем селективного гидрирования. В промышленных процессах гидроочистки используют кобальт-молибденовые или никель-молибденовые сульфидные катализаторы, нанесенные на окись алюминия. Проводится гидроочистка в таких условиях, которые позволят избежать значительного гидрирования ароматических соединений, например при давлении водорода около 70—140 атм и температуре, близкой к 350° С Теоретически расход водорода должен обеспечивать только гидрогенизацию серу-, и азотсодержащих соединений до аммиака и сероводорода. Однако в реальных условиях реакции обессеривания неизбежно сопровождаются некоторым развитием процессов гидрогенизации и гидрокрекинга, глубина которых зависит от характера сырья и количества удаленной серы. Так, например, согласно расчетным данным, расход водорода на 90%-ное обессеривание 1 л кувейтского атмосферного газойля должен был составлять около 17 л, тогда как фактический расход примерно равен 22 л. Таким образом, на реакции гидрогенизации и гидрокрекинга было израсходовано примерно 5 л водорода. Для 75%-ного обессеривания 1 л кувейтского атмосферного остатка, содержащего 4,0% серы, теоретическй требуется 50 л водорода, а фактический расход превышает 100 л, т. е. свыше 50 л водорода расходуется на реакции, не связанные с обессерива-нием [1]. Повышение рабочей температуры с 350 до 400° С, переход на вакуумный газойль с применением алюмоникельмолибденового катализатора, обычно используемого для гидроочистки, еще больше усиливают реакции гидрокрекинга, в результате образуются главным образом компоненты средних дистиллятов. Однако в подобных условиях скорость дезактивации катализаторов превышает допустимую для тех промышленных процессов, которые проводятся при сравнительно невысоких давлениях, принятых в гидроочистке. [c.338]

Начнем с проблемы подбора катализаторов, которая нам представляется самой трудной из всех проблем теории катализа и разработана меньше других. Подбор неотделим от представлений о глубоком механизме процессов, который нам недостаточно известен, но несомненно, не один и тот же во всех случаях. Он требует четкого представления о химии и структуре активных контактов, а для применяемых многофазных систем эти данные, как правило, отсутствуют. Он требует также объективной характеристики большого числа контактов разного типа и состава, полученных в сравнимых условиях, а такого материала также нет. Трудность усугубляется тем,что,нарядустакими почти универсальными катализаторами, как галогениды алюминия или ионы водорода в органическом катализе или платина и палладий, встречаются контакты с узкой областью применения, как, например, металлический натрий при полимеризации дивинила или серебро при мягких окислительных реакциях и, наконец, ферменты с их сугубой специфичностью . Мы знаем, с одной стороны, такие реаг ции, как разложение перекиси водорода и озона, ускоряемые почти любым твердым телом, и, с другой стороны, такие реакции, как синтез аммиака или окисление этилена в окись этилена, для которых известны единичные катализаторы. Повидимому, —это отражение многообразия глубоких механизмов катализа, с одной стороны, и существования веществ, поливалентных и моновалентных по своим каталитическим функциям, с другой. [c.10]

Окисление аммиака при низких температурах в присутствии катализатора окись магния — окись висмута, нанесенного на окись алюминия, изучали Джонстон, Бачелор и Шен [63]. Катализатор готовили в такой форме, чтобы можно было проводить исследования в кипящем слое, однако опыты осуществляли не только на катализаторе в псевдоожиженпом слое, по и при скорости подачи газа меньшей, чем необходимо для начала кипения. Установлено, что скорость окисления ири температуре 200—250° С без псевдоожиже-ния пропорциональна давлению аммиака и количеству кислорода, адсорбированного в форме атомов. При окислении образуется значительное количество закиси азота и азота. При одинаковых объемных скоростях в условиях нсевдоожижения скорость реакции больше, чем на фиксированном слое. Однако энергия активации для обоих [c.318]

Синтез аминов из спиртов проводится в газовой фазе при 380— 450 °С и 50 ат. Давление применяют для повышения производительности установки и подавления побочных процессов дегидратации спирта. Катализатором служит активная окись алюминия, и в этом оформлении реакция является типичным гетерогеннокаталитическим процессом. Мольное отношение аммиака и спирта (метилового или этилового) составляет около 4 1, причем нежелательный продукт реакции (чаще всего триалкиламип) возвращается на алкилирование и циркулирует в системе. [c.387]

Катализатор, который очень важен для этого процесса, представляет собой расплавленную смесь окиси и<елеза (Еез04) с небольшим количеством окиси алюминия и окиси калия (А. Митташ). В начале операции окись железа восстанавливается водородом смеси до металлического железа (стр. 314), которое, собственно говоря, и является катализатором, а окись алюминия играет роль промотора или активатора (стр. 298). Катализатор помещают в вертикальный стальной аппарат, рассчитанный на высокое давление, через который проходят газы, нагнетаемые с помощью мощных компрессоров. Обычно процесс ведут при 300 атм, а более новым способом — при 1000 атм. Катализатор нагревают только в начале процесса с помощью электрического сопротивления в дальнейшем температура в катализаторной трубе поддерживается примерно при 500° за счет теплоты реакции. Газы, прошедшие над катализатором, содержат 10—15% NHg (меньше равновесной концентрации). Чтобы сконденсировать образовавшийся аммиак, газы охлаждают, а затем снова пропускают через катализатор, пополнив израсходованные количества Нг и N2- [c.401]

Эмметт и Грей [73] изучили низкотемпературное (от—20 до 20°) гидрирование этилена, пропилена и бутена-2 на чистых железных катализаторах и на промотированных железных катализаторах синтеза аммиака. Исследование проводили в стеклянной аппаратуре со стеклянной турбинкой, обеспечивающей циркуляцию газов (см. стр. 63). Для всех олефинов скорость гидрирования была приблизительно пропорциональна парциальному давлению водорода. Скорость гидрирования этилена несколько увеличивалась с повышением парциального давления этилена, скорость гидрирования пропилена уменьшалась с парциальным-давлением пропилена, а для бутилена— не зависела от его парциального давления. Скорость полимеризации ни в одном из изученных случаев не достигала заметной величины. Скорость реакции бутена-2 не уменьшалась физически адсорбированным бутеном, пока слой его на катализаторе не достигал 1 мм толщины. Эти данные показывают, что стадией, определяющей скорость, является или адсорбция водорода, или его реакция с олефином. Эмметт и Грей, в соответствии с более ранними указаниями Хэнсфорда и Эмметта [74], утверждают, что гидрируется физически адсорбированный олефин. Энергии активации гидрирования этилена, пропилена и бутена-2 соответственно равны 9,7 7,4 и 6,5 ккал/молъ. Оказалось далее, что окись алюминия незначительно влияет на активность, рассчитанную на единицу площади поверхности, но окись калия, взятая в количестве, превышающем отношение К2О А120з=1 4, уменьшает скорость реакции. Последнее хорошо известно в случае этилена. Бик, Уилер и сотрудники [20, 75] изучили гидрирование этилена при 0° на чистых металлических пленках, осажденных из паров металлов восьмой группы периоди- ] ческой системы и других металлов. Эти опыты задуманы и выполнены настолько тщательно, что являются наиболее полным и достоверным исследованием из числа известных исследований каталитических реакций. 1 [c.71]

Тейлор и др. (156) работали с окисью хрома, полученной путем медленного осаждения аммиаком из разбавленного раствора азотно-кислбго хрома. Они добивались количественного превращения н.-гептана в толуол нри однократном пропускании его над катализатором при температуре 470° С. Жидкий продукт реакции содержал 100% ароматических углеводородов, а газ —95% водорода. Окись алюминия, даже активированная, и окись тория оказались совершенно неактивными в качестве катализаторов для циклизации. [c.244]

Поэтому можно заключить, что гетерогенный синтез под действием радиации протекает через стадии, которые совершенно отличны от стадий, обычно включае.мых в схему гомогенного радиохимического синтеза. Кроме того, окись алюминия не катализирует термический синтез аммиака. На основании изложенного можно считать, что вследствие облучения твердое тело приобретает новые свойства и, таким образом, становится катализатором. Поэтому данный пример иллюстрирует активацию катализатора путем облучения. Полагают, что радиолиз углеводородов, а также полимеризация этилена, индуцированная радиацией, протекают по радикальному механизму [87, 88, 39]. Это подтверждается наблюдаемым фактом ингибирования этих реакций активированным углем. Как установили Мечелинк-Дэвид [11, 12] и другие авторы [89], активированный уголь обладает группами с хиноидной структурой, которые являротся типичными ингибиторами для радикальных реакций. Различные [c.242]

Причину высокой полимеризующей активности своего катализатора (1% АЬОз на Si02) Гайер усматривает в комбинированном действии окиси алюминия и силикагеля. При этом силикагелю отводится роль носителя — сорбента, увеличивающего концентрацию исходного олефина или способствующего удалению продуктов реакции с активных центров окиси алюминия [12], так как в отдельности ни силикагель, ни глинозем, ни окись алюминия, осажденная аммиаком, не являются катализаторами нолимеризации олефинов. [c.118]

Алюмомолибденовый катализатор применяется для ката--литической дегидроциклизации (а роматизации) парэфинавых углеводородов, для ароматизации нефтяных фракций, а также для проведения ряда других реакций, например, реакции взаимодействия олефинов с аммиаком, в результате которой образуется ацетонитрил. Обычно для получения этих катализаторов, активную окись алюминия или гидроокись [c.58]

К железному катализатору добавляют окись алюминия А1зОз и окись калия КаО, которые являются активаторами катализаторов. Активаторы не ускоряют реакцию синтеза аммиака, а улучшают физическую структуру катализатора, повышают его устойчивость, увеличивают число активных центров. Окись алюминия обволакивает кристаллы железа тонкой пленкой, которая мешает взаимодействию атомов железа и росту кристаллов. Однако окись алюминия обладает свойством адсорбировать, т. е. удерживать на своей поверхности образовавшийся аммиак, что является крайне [c.169]

Замещение циклически связанного кислорода у- и б-о кис ей —реакция Юрьева. В пяти-, и шестичленных циклических простых эфирах — в тетрагидрофура-яе (фуранидин, у-окись) я соответственно в тетрагидропиране (б-окись) — замена кислорода иминогруппой при действии аммиака или аминов происходит только по реакции Юрьева (1936 г.) в присутствии активного катализатора дегидратации при повышенной температуре (300—400°), т. е. в условиях совместной каталитической дегидратации. Так, фуранидин (тетрагидрофуран) при проведении в токе аммиака через трубку, наполненную окисью алюминия и нагреваемую при 400°, превращается в пирролидин, при проведении в смеси с амином — в Ы-замещенный пирролидин (с высокими выходами) [c.36]

Первым примером окислительного аминирования было успешное превращение пропана в акрилонитрил СНзСН2СНз-)-СН2=СН—СЫ в смеси газообразного аммиака с воздухом под действием окиснованадиевого катализатора. Выяснилось, что, используя окись ванадия на окиси алюминия с высоким выходом, получают бензонитрил из толуола. Вероятно, на промежуточной стадии реакции образуется альдегид [c.229]

Природа гидроксильных групп на окиси алюминия была изучена Пери и Ханнаном [44] при помощи инфракрасной спектроскопии они нашли, что связь гидроксильных групп с поверхностью носит преимущественно ионный характер. Гидроксильные группы легко обменивают водород, но скорость обмена значительно ниже, чем скорость изомеризации бутена-1 в бутен-2 на том же самом катализаторе. Авторы поэтому выразили сомнение в том, что гидроксильные группы, обнаруженные при помощи инфракрасных спектров, каталитически активны в реакции изомеризации [45]. Для объяснения гидратации поверхности и каталитических свойств 7-окиси алюминия Пери [46] предложил модель поверхности у-оки-си алюминия. При помощи инфракрасных спектров он, кроме того, исследовал центры, которые хемосорбируют аммиак с образованием МП + ОН" по-видимому, именно эти центры изомеризуют олефины [47]. Они представляют собой ионную пару, т. е. кислотноосновные центры. [c.63]

Эвел и Харди [3] изучали изомеризацию пентенов над различными катализаторами, включая Алорко А и катализаторы, приготовленные совместным осаждением окиси алюминия и других окислов посредством аммиака. Равновесие между пентеном-1 и пентеном-2 наступало в температурном интервале от 265 до 365°С при очень продолжительном контакте. Хэй, Монтгомери и Коул [5] изучали изомеризацию гексена-1 над различными кислыми катализаторами обработанная кислотой глина, обработанная кислотой окись алюминия и полимеризационный катализатор фирмы Универсал ойл продактс . Эти авторы сообщают, что экстенсивная скелетная изомеризация сопровождается различными степенями крекинга и полимеризации в зависимости от условий опыта. Они изучали реакцию между 285 и 500°С в относительно узких пределах объемных скоростей. [c.73]

Чистое железо в процессе контактирования быстро теряет свою активность. Для повышения активности и стойкости железного катализатора к нему добавляют активаторы. Лучшими из них оказались окись алюминия А12О3 и окиси щелочных металлов — калия и натрия (К2О и ЫааО). Действие А12О3 состоит в том, что он обволакивает кристаллы железа тонкой пленкой и этим препятствует их срастанию (т. е. препятствует уменьшению актив-шых центров катализатора). Вместе с тем А120з на определенной стадии процесса начинает тормозить реакцию синтеза, так как он адсорбирует. аммиак на своей поверхности. Чтобы нейтрализовать отрицательное действие А]20 к катализатору добавляется активатор К2О (или реже НзаО), который способствует десорбции молекул аммиака с активных центров. [c.228]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология