Кобальт как катализатор при реакции с водяным паром

Хорошо известно, что металлическое железо, кобальт и никель способны катализировать полное разложение углеводородов до кокса и водорода. Рассмотренные выше катализаторы содержат соединения железа и никеля, и поэтому режим процесса должен исключить условия, при которых возможно восстановление этих компонентов до каталитически активных металлов. Такому восстановлению препятствует использование избытка водяного пара или образование водяным паром соединений с другими компонентами катализатора. В результате попытка применить эти катализаторы для реакций с углеводородами без водяного пара неизбежно приведет к повышенному коксообразованию. [c.76]

При гидратации ацетилена в присутствии нертутных катализаторов ацетилен разбавляют азотом, смешивают с водяным паром и полученную парогазовую смесь пропускают при высокой температуре над нертутным катализатором, например окислами цинка, кобальта, хрома или других металлов. Продолжительность контакта парогазовой смеси с катализатором составляет доли секунды, вследствие этого отсутствуют побочные реакции, что приводит к увеличению выхода ацетальдегида и получению более чистого продукта. [c.137]

Контактные массы можно приготовить двумя способами [335]г 1) путем превращения высших водных окисей металлов в низшие, не содержащие воду окиси, и 2) путем восстановления окисей металлов при низкой температуре или в присутствии влажных газов при высокой температуре и обработкой восстановленных окисей водяным паром. Катализаторы, полученные из водных окисей железа, кобальта или пятиокиси ванадия, пригодны для реакции получения из ацетилена и аммиака азотсодержащих продуктов конденсации. При применении гидрата окиси железа не следует упускать из вида преимуществ натуральных водных окисей, например лимонита. [c.280]

Рассматривая свои данные, Н. В. Кулькова и М. И. Темкин [97] отмечают, что значения Со- К1 находятся в соответствии с характером активности катализаторов наибольшие величины Ро-[К1 характеризуют пластину и окись ванадия, являющиеся оптимальными катализаторами процессов окисления средние значения Qo-[к] относятся к окисям железа и кобальта, являющимся оптимальными катализаторами реакции окиси углерода с водяным паром наименьшие значения относятся к окисям меди и серебра, катализирующим наилучшим образом мягкое окисление органических соединений. Таким образом, это подтверждает, что каждой реакции соответствует свой оптимум величин энергий связей с поверхностью катализатора. [c.490]

Одностадийное окисление пропилена в акриловую кислоту проводится при 350—500 °С на катализаторе, содержащем окислы молибдена, кобальта, висмута и др. Зависимость выхода продуктов окисления и их содержания в реакционном газе при 410 °С и времени контакта 4 с от концентрации кислорода (Л), пропилена (Б) и водяного пара (В) в исходной газовой смеси показана на рис. 125. Как видно из рис. 125, Л, увеличение содержания кислорода (при отношении пропилен водяной пар =1 9) вызывает усиленное протекание реакций полного окисления пропилена без существенного увеличения выхода акриловой кислоты. [c.341]

Гомогенное взаимодействие окиси углерода с водяным паром при температурах ниже 1000 °С протекает очень медленно. Для увеличения скорости реакции в промышленности применяют катализаторы на основе окиси железа, кобальта, никеля, меди и других металлов. [c.152]

Для данной реакции известно много катализаторов окислы железа, хрома, никеля, кобальта, марганца, цинка, магния, ванадия и др. К промышленным катализаторам предъявляются следующие основные требования температура начала реакции должна быть возможно ниже при достаточно высокой активности и избирательности, т. е. при минимальном избытке водяного пара производительность катализатора должна быть высокой и не должны протекать побочные реакции катализатор должен быть долговечен, т. е. должен длительно сохранять активность при работе в промышленных условиях и е разрушаться механически. [c.270]

На молибдате кобальта образуется акриловая кислота, но он мало активен в окислении пропилена в акролеин. Изучение механизма этой реакции на разных катализаторах показало, что скорость процесса определяется взаимодействием акролеина с кислородом и водяным паром [1]. [c.225]

Катализаторы типа молибдата кобальта применяют для удаления ацетиленовых соедпнений из газов пиролиза — обычно после выделения ароматических углеводородов и кислотных газов. Промышленный процесс чаще всего проводят при следующих условиях давление 5,2—15,7 ати, температура 177—316°, объемная скорость 500—1000 час . Для повышения избирательности гидрирования ацетиленовых углеводородов и снижения скорости образования полимерных отложений во время реакции к поступающему газу добавляют водяной пар. По мере образования полимерных отложений активность катализатора постепенно снижается и, в конце концов, необходимо его регенерировать. Снижение активности можно компенсировать, прогрессивно повышая температуру процесса. Катализатор в известной мере отравляется небольшими количествами сернистых соединений, содержапщ-мися в газе, но вредное влияние серы можно также устранить повышением температуры процесса. Загрязненный катализатор регенерируют (обычно носле 4—6 недель работы) обработкой водяным паром или смесью водяного пара с воздухом и последующим восстановлением водородом при 40U— [c.344]

В настоящее время ведется активная разработка технологии получения жидких топлив из угля путем его каталитического гидрирования. Роль водорода в процессе ожижения угля заключается в насыщении им свободных радикалов, образующихся при расщеплении соединений, входящих в состав угля, при повышенной температуре. Этот процесс может протекать либо непосредственно, либо через первоначальное гидрирование молекул растворителя, которые затем передают полученный водород углю. Под действием водорода протекают также реакции десульфирования и насыщения двойных связей и кольцевых ароматических структур. Реакции гидрирования требуют громадного количества водорода, и вряд ли возможно создать экономичный процесс ожижения угля без разработки новой технологии получения дешевого водорода. Альтернативный подход к этой проблеме [10] заключается в использовании дешевого синтез-газа для ожижения лигнита и биту-хминозного угля. Пытались [11] ожижать и десульфировать высокосернистые битуминозные угли под действием синтез-газа при 400—450°С и 21—28 МПа в присутствии молибдата кобальта и карбоната натрия (катализаторы) и водяного пара (в процессе с рециркуляцией каменноугольного масла). [c.326]

Гомогенное взаимодействие окиси углерода с водяным паром нри температурах ниже 1000° С протекает очень медленно. Для увеличения скорости реакции в промышленности применяют катализаторы на основе окиси железа, кобальта, никеля, меди и других металлов. Наряду с основным (катализирующим) окислом в состав катализатора входят нромотирующие добавки в виде окислов хрома, магния, алюминия, цинка, свинца, калия, натрия и т. д. [c.191]

Основные кинетические закономерности этих реакций в присутствии Ni и Со-катализаторов такие же, как и при гидроформилировании. Так, например, синтез насыщенных монокарбоновых кислот и гидрокарбоксилирование олефинов проводят в присутствии соединений и комплексов металлов УП группы при 120—280 С и 10—30 МПа. Наиболее активными катализаторами являются карбонилы кобальта и никеля, а в качестве активаторов можно использовать Mg, Al, Мп, u. При повышенном давлении СО гидрокарбоксилирование олефинов протекает в присутствии катализаторов. Наиболее легко вступают в реакцию а-олефины нормального строения, образуя смесь нормальных и а-метилзамещенных карбоновых кислот, причем в присутствии кобальтовых катализаторов получаются главным образом кислоты нормального строения, а в присутствии никелевых больше выход кислот изостроения. Добавка в реакционную систему 1г, HI, H3I, KI ускоряет реакцию и повышает выход кислот нормального строения. Скорость гидрокарбоксилирования возрастает также при добавке к СО небольших количеств водорода. Этилен в среде водяного пара в присутствии 0I2 или Со(СНзСОО)2 и 2H5I при 195 С и 7 МПа с селективностью 99% превращается в пропионовую кислоту. При проведении реакции в метаноле, содержащем 2% Н2О, гидро-карбоксилируются и гомологи этилена. Выход карбоновых кислот из олефинов Сз—Сю при 170—190 °С и давлении СО, равном 14—22 МПа, достигает 94%- [c.339]

Бензин можно получить из угля, вернее из газов, образующихся при продувании водяного пара через слой раскаленного угля в газогенераторе — смеси оксида углерода СО и водорода Н2, так называемого воддашо газа. Его пропускают в реактор, где при температуре 180—200 °С и давлении, близком к атмосферному (0,15— 0,2 МПа), в присутствии катализаторов (кобальт, никель, железо и др.), происходит химическая реакция— рождаются молекулы искусственного жидкого топлива синтола. [c.19]

Исследования, проведенные позднее, йо изучению конверсии окиси углерода водяными парами при температурах от 180° и выше с различиыр.га объемными скоростями над кобальт-то-риевым и железо-медным катализаторами показали, что при температурах 180—200° реакция конверсии протекает лишь в нeз нa-чительной степени. Этим следует объяснить малую долю реакции конверсии, имеющей место в случае синтеза над кобальт-то-риевым катализатором. [c.342]

К числу лучших из описанных в литературе катализаторов окисления пропилена в акриловую кислоту относятся сложные окисные катализаторы, содержащие МоОдГ твердый раствор ЗпО.з—М0О3 и молибдат кобальта (с добавками). Невысокая активность и низкая избирательность по акриловой кислоте свойственны молиб-дату и фосфату железа молибдат висмута при 400° С неактивен по отношению к рассматриваемой реакции. Данный процесс обычно проводят в присутствии водяного пара, добавляемого к исходной смеси, при температурах 350—380° С. Среди простых окислов—катализаторов данного процесса — упоминается актив- [c.200]

Известно, что различные вещества (металлическое железо, никель и кобальт) катализируют образование угля и водорода при пиролизе углеводородов, но на практике поверхмость катализатора быстро покрывается слоем угля, что ослабляет каталитическое действие. Если только не принимать мер для удаления отложений угля путем сдувания его газом, движущимся с большой скоростью, или же периодическим сжиганием его струей воздуха или кислорода, то катализатор утрачивает свою активность. Большое внимание было обращено также на некоторые другие процессы, которые можно эффективно катализировать, причем активность каталитических веществ не понижается отложениями угля. Среди них находятся реакции взаимодействия метана с водяным паром и углекислым газом [c.229]

S hultz и Eisenste ken осущ ествляли реакцию углеводородных газов- с водяным паром при 1000° в карборундовой трубке, применяя катализаторы, содержавшие железо, кобальт, никель, хром, алюминий, марганец, медь, ванадий, вольфрам или их оплавы. Теплота, необходимая для реакции, создавалась при помощи индукционного высокочастотного электрического тока. Катализатор или же имеющие подходящую форму металлические массы, воспринимающие. электрическую энергию, помещались в реакционной зоне. [c.320]

Запатентован [121] оригинальный процесс деметилирования для производства п-ксилола в качестве сырья применяют псевдокумол. Учитывается, что при гидродеалкилировании этого сырья могут протекать многочисленные побочные реакции, например отщепление нескольких метильных групп вместо одной, изомеризация образующихся ксилолов с установлением термодинамического равновесия, трансалкилирование и др. Условия процесса выбраны с учетом возможно полного подавления нежелательных побочных реакций и достижения максимальной интенсивности избирательного деметилирования псевдокумола до -ксилола. В качестве катализатора предпочтительно применять окислы кобальта и молибдена на алюмосиликатном носителе. Для регулирования кислотности к катализатору добавляют определенные количества щелочи этим одновременно подавляются реакции изомеризации и трансалкилирования. Для уменьшения крекинга или разрыва бензольных колец исходное сырье подают в смеси с водяным паром. Результаты опытов по деметилированию псевдокумола приведены в табл. 23. Ксилольная фракция, выде- [c.345]

Этиленовые углеводороды, например этилен или бутилен, в смеси с окисью углерода и водяным паром проводят над катализаторами при 200—400° под высоким давлением (обычо 700 атл1 и выше). В качестве катализаторов рекомендуются разнообразные вещества среди них хлористый водород, хлориды щелочных металлов, меди, кобальта и других металлов, окислы металлов 3—6 групп периодической системы, фосфаты, молибдаты [1731 и хлорированные органические кислоты [174]. Были предложены также хлористый аммоний [175] и четыреххлористый углерод в присутствии активированного угля [176]. Согласно Ларсону, вместо олефинов можно исходить из галоидных алкилов, например хлористого этила [177]. Предполагается, что последние в условиях реакции отщепляют галоидоводородную кислоту и превращаются в олефины. Гарди [178] получал карбоновые кислоты из олефинов и окиси углерода в присутствии фосфорной кислоты в качестве катализатора. [c.344]

Преодоления этих затруднений были предложены гетерогенные катализаторы окисления а жидкой фазе (суспендированные серебро, медь), но, по- видимому, лучшие результаты получаются при газофазном гетерогеннокаталитическом процессе. В отличие от насыщенных кислот, претерпевающих при этом глубокое декарбоксилирование и расщепление, а, р-нен асы щенные кислоты, стабилизованные двойной связью, явились относительно стойкими. Наиболее подходящими катализаторами для окисления акролеина и метакролеина оказались молибдаты висмута и кобальта при 420—480 Х . Как и при синтезе самих альдегидов, реакция проводится при разбавлении водяным паром с применением воздуха в качестве окислителя. Этим путем реализуется двухстадийный процесс получения акриловой и метакриловой кислот из олефинов [c.619]

В случае использования молибдата кобальта как катализатора возможно и одностадийное окисление про пилена в акриловую кислоту при 400—500 °С. В реактор подают смесь из 10 объемн. % пропилена, 50 объемн. % воздуха и 40 о бъемн. % водяного пара, причем образуется смесь акролеина, акриловой кислоты и продуктов более глубокого и полного окисления. Непревращенный пропилен и акролеин возвращают на реакцию. Выход акриловой кислоты несколько ниже, чем при двухстадийном процессе, но это может окупиться упрощением технологии производства. Учитывая дешевизну исходных веществ, описанные методы синтеза акриловой и метакриловой кислот следует считать перспективными. Сведений об их промышленной реализации пока не имеется. [c.619]

Однако попытки проведения реакции при 200—220° С на катализаторе — кобальт на пемзе, приготовленном, как описано в работе [5], показали, что в этих условиях идут побочные реакции метанирования (СО - - ЗН2 СН4 Н2О), конверсии окиси углерода с водяным паром (СО + НаО- -СО2 + На) и гидрирования исходных олефвшов. Наличие побочных реакций, приводяш,их к значительному расходу сырья и расстраиваюш их режим вследствие большой их экзотермичности, делало способ не только технологически нецелесообразным, но и практически неосуш естьимым. Температура в ряде опытов поднималась до 350—600° С за счет реакции метанирования. [c.91]

В существующем процессе над кобальт-ториевым катализатором разность температур катализатора и охлаждающей воды не должна превышать 2—3°, тогда как использование железных катализаторов позволяет довести эту разность до 15—30°. Так как железные катализаторы работают в более высоком интервале температур — порядка 280—320°, то использование воды для отвода тепла оказывается неудобным в силу чрезмерно высокого нри этих температурах давления водяного пара. Вследствие этого для отвода тепла реакции оказывается более удобным использование органических высококипящих теплоносителей, например, так называемого дифила, или даутерма. [c.256]

Чтобы исключить применение дорогостоящих и очень токсичных соединений ртути для процесса гидратации ацетилена предложены окисные катализаторы (окислы цинка, магния, никеля, железа, кобальта, хрома, меди, алюнГиния и др.). Реакцию осуществляют при пропускании паров ацетилена и водяного пара при 340—410 °С над кадмий-кальций-фосфатным катализатором. Конверсия ацетилена за проход около 50°/о. Катализатор работает около 2500 ч, после чего подвергается регенерации смесью воздуха и водяного пара при 400—450°С. Выход ацетальдегида 88—90 масс.% (в расчете на прореагировавший ацетилен). [c.298]

В конечном счете приводят к образованию углекислоты, составляло 19, 51, 77 и 90% соответственно. Эти исследователи сделали вывод, что углекислота образуется путем вторичной реакции водяного газа, которой благоприятствуют высокие парциальные давления окиси углерода и водяного пара. Такие данные не могут быть удовлетворительно объяснены карбидной теорией Крэксфорда. Реакция водяного газа была изучена Кёльбелем и Энгель-гардтом для смесей состава 1С0 Ш2О при 240°, и было найдено, что для этой реакции восстановленный катализатор более активен, чем катализатор, введенный в синтез разработкой на исходном газе в течение одних суток. Катализатор, превращенный в карбид кобальта обработкой [c.438]