Пропилен как катализатор при гидратации

Одним из важных продуктов нефтехимии является изопропиловый спирт, используемый в больших количествах в качестве растворителя, как сырье для дегидрирования или окисления в ацетон, для получения сложных эфиров и для других целей. Основные количества изопропилового спирта получаются в процессе гидратации пропилена, который во многом аналогичен гидратации этилена. Пропилен так же, как и этилен, может быть превращен в спирт по сернокислотному методу гидратации н прямой гидратацией на твердых катализаторах. Оптимальные условия гидратации пропилена по обоим этим методам несколько мягче, чем при получении спирта из этилена. Сернокислотная гидратация пропилена в промышленности была осуществлена еще в 20-х годах, задолго до организации производства синтети- [c.137]

Существует два способа получения изопропилового спирта сернокислотная гидратация пропилена и прямая гидратация пропилена с участием катализаторов. Процесс сернокислотной гидратации осуществляется в две стадии. В качестве исходного сырья используется либо пропан-пропиленовая фракция с нефтеперерабатывающих заводов, либо пропилен с пиролизных установок нефтехимических предприятий. Сернокислотный метод заключается в том, что пропилен или пропан-пропиленовая фракция поглощается 98%-й серной кислотой, в результате чего получается изопропилсерная кислота. После смешения с водой и нагревания она разлагается с образованием изопропилового спирта и разбавленной серной кислоты. Изопропиловый спирт отгоняется, кислота концентрируется и снова направляется в цикл. Попутно получается диизопропиловый эфир, который после очистки может использоваться как кислородсодержащая добавка при смешении автомобильных бензинов. Весь изопропиловый спирт в России и значительная часть за рубежом получают по сернокислотной технологии. Ее преимуществом является возможность использования пропан-пропиленовой фракции с НПЗ недостатком - получение больших количеств разбавленной серной кислоты, упаривание и очистка которой требует значительных энерге- [c.287]

При получении олефинов пиролизом углеводородов наряду с этиленом и пропиленом образуются в сравнительно небольших количествах (менее 2%) и высоконенасыщенные соединения, в основном ацетилен и его гомологи [4П. Наличие этих соеди-нений в пирогазе и в получаемых впоследствии его фракциях отрицательно сказывается на показателях процессов переработки олефинов снижается выход продуктов (процесс полимеризации), отравляются катализаторы (карбонилирование, гидратация и алкилирование), ухудшаются условия и безопасность эксплуатации установок из-за образования купренов. Исходя из этого, в настоящее время к чистоте олефинов предъявляются повышенные требования. [c.43]

Общая характеристика газожидкостных реакторов. Возможны два варианта газожидкостных реакций либо газ реагирует непосредственно с жидкостью, либо реагирующие вещества находятся в газовой фазе, а жидкость является катализатором. Во втором случае реакция протекает либо в объеме жидкого катализатора, либо на его поверхности. В качестве примеров газожидкостных реакций можно привести производство уксусного альдегида гидратацией ацетилена, алкилирование бензола пропиленом, окисление изопропилбензола кислородом воздуха. Главные требования к газожидкостным реакторам — создание условий для их межфазного контакта и оптимального теплового режима процесса, так как газожидкостные реакции всегда сопровождаются межфазным массообменом, а скорость их зависит от температуры. [c.270]

Результаты, полученные Рунге при гидратации пропилена в газовой фазе, представлены в табл. 7. Из таблицы видно, что конверсия пропилена увеличивается при повышении давления и соотношения вода пропилен. Однако уровень нужного давления зависит от уровня температуры, так как для достижения максимальной конверсии давление должно лежать лишь немного ниже точки насыщения на основании законов термодинамики. Высший предел температуры опять же зависит от активности катализатора. [c.63]

За последние годы в технологию процесса внесены некоторые изменения, уменьшающие закоксовывание катализатора благодаря сокращению перепада температуры по высоте слоя и улучшенной очистке сырья от вредных примесей. Предложено разбавлять катализатор инертным силикагелевым носителем или фосфорнокислотным катализатором прямой гидратации этилена с целью удлинения срока службы катализатора и облегчения его выгрузки. Подобран оптимальный режим ввода воды в катализатор для предотвращения его дегидратации. Созданы установки сравнительно большой мощности, в которых используется реактор башенного типа. Схемы этих установок предусматривают возможность рециркуляции сырья и части продуктов реакции и обеспечивают производство тримеров и тетрамеров пропилена, димеров бутенов или кумола (алкилированием бензола пропиленом на том же фосфорнокислотном катализаторе). [c.326]

При условии добавления небольших количеств воды для гидратации катализатора продолжительность его жизни достигает 700 ч 1 кг катализатора дает около 750—800 л кумола. Исходный бензол и пропилен должны быть очищены от серы. Содержание тиофена в бензоле допускается до 0,14%. Бензол предварительно очищается серной кислотой. [c.269]

Глицерин получают из пропилена и кислорода, при этом в качестве побочного продукта образуется ацетон. Процесс проходит в несколько стадий. Пропилен окисляют до акролеина при температуре 300—400 °С и давлении от 1 до 10 ат на катализаторе— закиси меди, нанесенной на 81С. Одновременно получают изопро-панол путем гидратации пропилена серной кислотой. Акролеин и. изопропанол образуют аллиловый спирт в присутствии катализатора из необожженной MgO, смешанной с 2пО, при температуре 400°С. Наконец, при реакции аллилового спирта с водой получают глицерин. Катализатором этой реакции является 0,2%-ный раствор первольфрамовой кислоты в 2 М водном растворе перекиси водорода. Температура процесса 60—71 °С, время контактирования 2ч. [c.332]

Сырьем для их получения служат водород, окись углерода, метан и его гомологи, этилен, пропилен, н-бутилен, изобутилен, ацетилен, бензол, толуол, нафталин и др., получаемые при переработке жидкого, твердого и газообразного топлив. В производстве синтетических органических продуктов используются процессы окисления и восстановления, гидрирования и дегидрирования, гидратации и дегидратации, сульфирования, нитрования, галоидирования и др. На их основе осуществляется синтез самых различных соединений, служащих сырьем для получения полимеров, синтетических красителей, ядохимикатов, смазочных, моющих, душистых и лекарственных веществ и т. д. Большинство органических процессов протекает в присутствии катализаторов. [c.320]

Молярное соотношение бепзол пропилен Вода для гидратации катализатора, % вое. от [c.643]

Отсюда видно, что концентрация изопропилового спирта растет с увеличением парциального давления водяных паров, а следовательно, с ростом температуры и общего давления. Показано, что при молярном соотношении пропилен вода, равном 1 1, атмосферном давлении и темнературе 150° С концентрация спирта составляет лишь 0,2%. Реакция гидратации в присутствии любого катализатора протекает при температурах от 200 до 300° С и давлении от 80 до 200 ат. [c.441]

Каталитическая гидратация олефинов лежит в основе промышленного производства спиртов из олефинов. Например, этилен превращают в этиловый спирт [352], пропилен—в изопропиловый спирт [356], а н- и изобутилены соответственно в 2-бутиловый и треш-бутиловый спирты [357]. В качестве катализаторов используют серную и фосфорную кислоты. [c.153]

За рубежом в качестве катализатора реакции гидратации пропилена применяют окись вольфрама УОз, промотированную окисью цинка. Катализатор и промотор наносят на носитель — силикагель. Реакция гидратации протекает при температуре 230—240 °С и давлении 200—250 аг молярное отношение воды к пропилену 10 1. При однократном проходе через реактор конверсия пропилена составляет 50%. Спирт получается в виде 20%-ного водного раствора. Общий выход спирта составляет 95% в расчете на пропилен. [c.218]

Газофазная гидратация пропилена на фосфорнокислотном катализаторе аналогична описанной для синтеза этилового спирта. Пропилен более реакционноспособен, поэтому температура и давление реакции несколько ниже 200 °С, 2—3 МПа. Для предотвращения образования диизопропилового эфира конверсию водяных паров поддерживают не выше 4—5%, что позволяет после конденсации получать 15—20%-ный спирт. Конверсия пропилена может быть значительно более высокой. Это достигается регулированием состава исходной смеси. При синтезе изопропилового спирта в отличие от гидратации этилена используют избыток водяного пара и доводят конверсию пропилена до 10— 12%. Мольное соотношение вода пропилен принимают равным (04 0,5) 1. [c.220]

В Советском Союзе процесс прямой гидратации пропилена разработан с теми же катализаторами, которые применяются для гидратации этилена, т. е. с катализаторами на основе фосфорной кислоты. Так, в присутствии катализатора фосфорная кислота на силикагеле при температуре 170°С, давлении 7—9 ат, молярном отношении воды к пропилену 0,7—1 1 кон- [c.218]

Так же, как и этилен, пропилен гидратируется каталитически сернокислотная гидратация протекает при умеренных температурах (20—70° С) через промежуточную стадию образования алкилсульфата прямой гидролиз протекает в присутствии катализаторов фосфорной и вольфрамовой кислоты при более высоких температурах (180—300° С). Для гидратации пропилена чаш е применяется сернокислотный метод. [c.431]

Рунге и его сотрудники установили [138], что в присутствии вольфрамовых катализаторов при 260—320° С и 80—200 атм пропилен, насыщенный парами воды, за один проход конвертируется на 8,8%. При этом выход изопропилового спирта составляет 94% на прореагировавший пропилен, полученный конденсат содержит 20% изопропилового спирта. Срок службы катализатора превышает 1000 час. По патентным данным [139] оптимальными условиями прямой гидратации на фосфорной кислоте, нанесенной на пористые носители (силикагель, кизельгур и др.), являются температура 180° С, давление 18 атм. Конверсия пропилена в этих условиях достигает 4—5%, выход спирта доходит до 200 л катализатора в час. [c.140]

Производительность реактора прямой гидратации пропилена на фосфорнокислотном катализаторе равна 1350 кг изопропанола в час. В реактор поступают водяной пар и пропилен в мольном соотношении 0,45 1. Определить объемный расход технического пропилена, объемная доля пропилена в котором 98%, и массовый расход водяного пара, если степень конверсии пропилена равна 5,2%, а селективность по изопропанолу 98,3%. [c.112]

В реактор прямой гидратации пропилена (объем фосфорнокислотного катализатора 10 м ) поступает в час 4400 кг водяного пара в мольном соотношении к пропилену 0,48 1. Определить селективность по изопропанолу, если производительность 1 м катализатора по изопропанолу равна 150 кг/ч, а степень конверсии пропилена за один проход через катализатор 5%. [c.112]

Производительность 1 м вольфрамсодержащего катализатора в реакторе прямой гидратации пропилена составляет 25 кг изопропанола в час мольное соотношение водяной пар пропилен на входе равно 10 1. Определить массовую скорость подачи паро-пропиленовой смеси, если степень конверсии пропилена равна 48,7%, а селективность но изопропанолу 94,4%. [c.112]

На заводах синтетического этилового спирта, работающих сернокислотным способом, возможно использование этилена в виде этан-этиленовой фракции с относительно широким интервалом концентрации этилена (35—95%). После извлечения этилена серной кислотой этан возвращается на пиролиз. В этом случае применяется одна колонна с небольшим числом тарелок для отгонки этан-этиленовой фракции, а кубовый продукт, содержащий этан, пропан, пропилен и высшие, возвращается на пиролиз. При получении синтетического этилового спирта. методом прямой гидратации требуется применение фракции Сг с содержанием этилена 1не менее 95%об. В ряде других производств (алкилирова-ние бензола с целью получения этилбензола, прямое окисление в окись этилена, получение хлорпроизводных) достаточно иметь газ с 90—95% содержанием этилена. На полимеразицию под высоким давлением и другими методами направляется этилен с концентрацией 99,9%. Применение высококонцептрированного этилена, выделение которого требует значительных затрат, в ряде случаев выгодно с технологической точки зрения, т. к. облегчается освобождение от других примесей, являющихся ядами катализаторов, отпадает необходимость ректификации при рециркуляции непрореагировавшего этилена. [c.68]

В последнее время Рунге с сотрудниками [59] подробно исследовали процесс каталитической гидратации пропилена. Они показали, что, пропуская над определенными вольфрамовыми катализаторами при 260—320° и 80—200 ат пропилен, почти насыщенный нарами воды, можно достигнуть 8,8%-ной степени превращения при однократном прохождении газов через контакт нри этом выход изопропилового спирта из пропилена составляет 94%. Если применить некоторые другие промоторы, в продуктах реакции появляется к-пропиловый спирт в количестве, находящемся в прямой зависимости от концентрации промотора. [c.470]

Впоследствии в ГИВД была проведена работа по выявлению оптимальных условий гидратации пропилена над теми же катализаторами, которые применялись для гидратации этилена. Данные ГИВД легли в основу работ на полузаводской установке завода АзСК [31]. В результате были выявлены следуюш,ие оптимальные условия гидратации пропилена катализатор — фосфорная кислота на угле, температура реакции 200°, объемная скорость циркуляции пропилена 3500 л л катализатора в час, молярное отношение воды к пропилену 0,75 1, парциальное давление пропилена 6 ат, конверсия пропилена за проход 1,7%, длительность эффективной работы катализатора 200—250 час. [c.261]

В результате дегидрирования предельных углеводородов получаются химически активные непредельные углеводороды, например этилен, пропилен и т. д. При окислении образуются кислородсодержащие продукты спирты, альдегиды, кетоны и другие при гало-. идировании или нитровании — соответственно галоидо- или нитропроизводные. Гидратацией углеводородов можно получить спирты. При процессах полимеризации образуются ценные высокомолекулярные соединения. Алкилирование дает такие важные продукты, как изонронилбензол, алкилат и другие. Упомянутые реакции протекают при разных температурах, давлениях и катализаторах. Органический синтез имеет непсчерпаелгые возможности для получения самых разноо )ра <ных продуктов. [c.210]

Прямую гидратацию пропилена осуществляют с жидким или твердым катализатором. Жидким катализатором служит разбавленная серная кислота (27%), через которую пропускают пропилен и водяной пар при температуре 200°С и давлении 15 ат. Из твердых катализаторов наиболее эффективным является восстановленная окись вольфрама на силикагеле. Технологический процесс проводят при температуре 200—270° С и давлении 200 ат. Таким же эффективным катализатором является 40%-ная фосфорная кислота. В этом случае процесс ведут при температуре 170—180° С и давлении 10—17 ат. Заводская себестоимость изопропилового спирта прямой гидратации на 20— 30% выше по сравнению со стоимостью спирта сернокислотной гидратации. Это объясняется необходимостью применения 90%-ного пропилена, в то время как для сернокислотной гидратации используются 30—40%-ный пропилен пропанпропиленовой фракции. [c.57]

Гидратация в паровой фазе низших олефинов, включая этилен и пропилен, производится пропускание.м их с паром при обыкновенном или повышенном да-. влении над некоторылги катализаторами при температурах выше 100° (обычно 150—300°). В качестве катализаторов предложены тонко раздробленные металлы платиновой группы, золото, серебро, медь, железо, кобальт, никель, хром, тантал, ванадий, в>ольфрам, молибден и марганец или их соли, или другие соединения 1 . Их можно осаждать на инертные носители или подложки. Пр имером этой реакции может служить гидратация этилена паром над катализатором — фосфорнокислой медью на пемзе при 150° и атмосферном давлении. Гидратация этилена или пропилена протекает также в аналогичных условиях в присутствии катализаторов, состоящих из окиси меди и окиси вольфрама, окиси же.иеза и окиси вольфрама или мелкораздробленной платины на пемзе. В некоторых слу1 аях образуются в заметных количествах продукты дегидрогенизации алкоголей (альдегиды и кетоны). [c.334]

Далее, Horsley 5 предложил удалять пропилен из сырого этилена, применявшегося в описанном выше процессе гидратации, полимеризацией его в присутствии фосфорнокислого кадмия—в условиях, при которых этилен остается неизмененным. Это обстоятельство показывает, что гидратация гомологов этилена в присутствии таких катализаторов должна сопровождаться реакциями полимеризации. [c.336]

Катализатором для гидратации пропилена в паровой фазе является также фосфорнокислый бор . При проведении над, этим катализатором смеои равных объемов пара и пропилена с объемной скоростью 1000 обратных часов при 200° и атмосферном давлении был получен конденсат, который содержал 1 % (весовой) изопропилового, спирта, что соответствует выходу в 98—99% на взятый в реакцию пропилен и превращению около 0,3% пропилена за время контакта в 3,6 се- [c.342]

Промышленное внедрение метода непрямой гидратации пропилена состоялось в начале 20-х годов в США. Это было одно из первых органических производств на базе нефтяного сырья. Процесс вытеснения непрямой гидратации пропилена прямым методом протекал медленнее, чем в производстве этанола. В отличие от этанола синтез изопропанола в промышленности проводят не только на фосфорнокислотном катализаторе, но и на некоторых других, в том числе на восстановленной ШгОз. Согласно патентным данным, окисновольфрамовые контакты требуют применения более высокого давления и повышенного отношения водяного пара к пропилену однако, будучи твердыми, они устойчивы к действию водного конденсата. На большинстве недавно построенных установок прямой гидратации пропилена используются фосфорнокислотные катализаторы. [c.190]

Исследована гидратация пропилена на вольфрамовом катализаторе в жидкой фазе. На лабораторной установке с загрузкой 100 мл катализатора изучено влияние темиературы (160—220°), давления (80—300 ат) и молярного отношения воды к пропилену (5—50). Оптимальными условиями гидратации пропилена являются давление 150 ат, температура 180° и молярное отношенпе воды к нропн,л(Я1у 30—40. При этих условиях съем сиирта составляет 300—400 г/л, х атализатора час, превращение пронилена — 50—60% при концентрац]1И спирта 4—5%. Катализатор работает 600 час. без большого снижения активности. [c.547]

Гидратация проиилеиа нри давлениях 7—10 ат исследовалась с использованием струевого метода. Схема установки приведена на рис. 2. Реактор 1 — стальная толстостенная трубка объемом 120 см — заполнялся катализатором (в некоторых случаях в реактор помещалось 40 см катализатора). Катализатором служила фосфорная кислота на силикагеле марки KGK, имевшем размер куска 3—3,5 и 3—5 мм. Количество фосфорной кислоты — 27 г на 120 см катализатора. Реактор помещался в трубчатую э.лектрическую печь, температура которой поддерживалась пост(Шниой с точностью 1°. В опытах с чистым пропиленом в баллон [c.551]

Гидратация этилена на фосфорнокислотных катализаторах является основным и наиболее экономичным методом получения этилового спирта. Ценным продуктом является окись этилена, образующаяся нри окислении этилена на серебряных катализаторах. Каталитич. методы позволяют использовать пропилен для получения изопропилового спирта, ацетона, акролеина, нитрила акриловой к-ты, продуктов алкилирования. Путем дегидрирования на окиснохромовых катализаторах бутана, бутиленов, изопентапа производятся в больших масштабах основные мономеры для производства сиитетич. каучука — дивинил и изопрен. Упомянутые уже выше реакции каталитич. ароматизации используются для производства из нефти бензола, толуола и других ароматических углеводородов. [c.231]

Прямую гидратацию пропилеиа можно проводить на вольфрам-содержащнх катализаторах при мольном соотношении пропилен вода =1 10. Применяемый катализатор содержит 22 % W2O3 и 5 % ZnO. Смесь пропилена и водяных паров пропускают над твердым катализатором при 230—240°С и 20—25 МПа. Степень превращения пропилена за проход достигает 50 % выход спирта 95%. В конденсате содержится 20 7о-ный изопропанол. С 1 м катализатора получается 15—30 кг изопропилового спирта в час. Согласно результатам более поздних исследований, давление при работе на вольфрамовом катализаторе можно снизить до 8 МПа. [c.373]

Описан процесс прямой гидратации пропилена в жидкой фазе с использованием катионообменной смолы в качестве катализатора. Механизм реакции аналогичен механизму прямой гидратации на других катализаторах кислотного типа. В качестве сырья используется 92 %-ный пропилен. Температура реакции сравнительно низкая (130—150°С), что термодинамически выгодно. По мере дезактивации катализатора температуру несколько повышают. Давление в реакторе от 5,9 до 10 МПа. С повышением давления возрастают количество пропилена, растворенного в жидкой фазе, и степень конверсии его в спирт. Мольное соотношение вода пропилен колеблется от 12,5 1 до 15 1. В этих условиях степень конверсии пропилена достигает 75%, а количество побочных продуктов (диизопропилового эфира и полимеров) очень мало. Благодаря высокой степени конверсии пропилена количество непрореагировавшего газа невелико, и его не возвращают в процесс, а направляют на концентрирование пропилена. [c.373]

Пример. Прямую гидратацию пропилена в изоиропанол осуществляют в четырехполочном реакторе внутренним диаметром 1600 мм. На каждой полке расположен сульфокатионитный катализатор слоем высотой 1,8 м. Вода и пропилен поступают на гидратацию в мольном соотношении 14,5 1, причем вода расходуется только на образование изопропанола. Определить массовую долю изопропанола в воде на выходе из реактора, если производительность 1 катализатора равна 100 кг изопропанола в час, степень конверсии пропилена 75%, а селективность по изопропанолу 96,4%- [c.111]

Прямую гидратацию пропилена проводят на вольфрамсодержащих катализаторах при мольном отношении пропилен вода = = 1 10. Применяемый катализатор содержит 22% V2O3 и 5% 2пО. Смесь пропилена и водяных паров пропускают над твердым катализатором при 230—240 °С и 200—250 кгс/см (19,6— 24,6 МН/м ). Степень превращения пропилена за проход достигает 50% выход спирта 95%. В конденсате содержится 20%-ный изопропиловый спирт. С 1 м катализатора получается 15--30 кг изо- [c.36]

Технология прямой гидратации пропилена в изопропиловый спирт разработана немецкой компанией RWE-DEA AG. Процесс протекает в реакторе, заполненном шариковым катализатором. Получаемый в реакторе изопропиловый спирт концентрируется в водном растворе в нижней части реактора. Непрореагировавший пропилен и побочный продукт (изопропиловый эфир) направляется на выделение остаточного газа. Очищенная фракция С3 направляется в пропиленовую колонну, где концентрируется до 90%-го содержания пропилена и снова направляется в процесс. Смесь изопропилового спирта и изопропилового эфира направляются на азеотропную перегонку. В колонне азеотропной перегонки выделяется азеотроп изопропилового спирта с 5%-ми изопропилового эфира и 15%-ми воды. После осушки азеотропа и экстративной очистки от эфира получают товарный продукт. [c.288]