Серная кислота как катализатор при гидратации

Гидратация (присоединение воды). При гидратации алкенов в присутствии катализаторов (серной кислоты или других) образуются спирты присоединение воды к гомологам этилена происходит в соответствии с правилом Марковникова, например [c.320]

Для получения этилового спирта можно использовать этилен, который в большом количестве образуется при расщеплении мазута. Этилен превращают в спирт гидратацией с помощью серной кислоты (катализатор) [c.300]

Гидратация этилена осуществляется двумя методами при помощи серной кислоты (сернокислотная гидратация) и непосредственным взаимодействием этилена с водяным паром в присутствии катализаторов (парофазная каталитическая гидратация). Сернокислотный способ, открытый А. М. Бутлеровым, получил промышленное осуществление только в послевоенные годы. Он состоит из следующих четырех стадий 1) абсорбция этилена серной кислотой с образованием сернокислых эфиров 2) гидролиз эфиров 3) выделение спирта и его ректификация 4) концентрирование серной кислоты. Взаимодействие между этиленом и серной кислотой состоит из двух этапов первый — физическое растворение этилена в серной кислоте и второй — гомогенное взаимодействие обоих компонентов с образованием алкилсульфатов по уравнениям [c.169]

В 1867 г. Г. Дикон разработал получивший всемирную известность хлорный процесс—получение хлора окислением НС1 воздухом над медными соединениями. В 1867 г. А. Гофман получил впервые формальдегид окислением метилового спирта воздухом над платиной. В 1871 г. М. Г. Кучеров открыл замечательную реакцию гидратации ацетилена разбавленной серной кислотой в присутствии ртутных солей, которая лежит в основе многих каталитических превращений ацетилена, его гомологов и производных. В 1875 г. Кл. Винклер разрешил, наконец, проблему каталитического окисления SO, в SO3 воздухом в присутствии платинового катализатора, разработав промышленный способ контактного синтеза серной кислоты. Этот вопрос имеет многолетнюю интересную историю, начиная с работ И. Деберейнера и патента П. Филлипса в 1831 г., рекомендовавшего также платиновый катализатор, по потерпевшего неудачу из-за неумения проводить очистку сернистого газа от контактных ядов. В 1877 г. М. М. Зайцев опубликовал свои исследования по восстановлению различных органических соединений водородом в гетерогенной фазе над платиной или палладием, предвосхитив по существу методику гидрирования, разработанную гораздо позднее. В том же 1877 г. Н. А. Меншуткин начал свои классические исследования по приложению химической кинетики к органическим ссединениям в области изучения скоростей этерификации различных карбоновых кислот спиртами. В 1878 г. А. М. Бутлеров открыл реакцию уплотнения олефинов под действием серной кислоты, что явилось преддверием к синтезу высокомолекулярных соединений и процессов алкили-рования, имеющих сейчас огромное значение. Г. Г. Густавсон провел ряд исследований по каталитическому действию галогенидов алюминия на органические соединения, несколько опередив работы Ш. Фриделя и Дж. Крафтса. [c.15]

Гидратация этилена осуществляется двумя методами при-помощи серной кислоты (сернокислотная гидратация) и непосредственным взаимодействием газообразного этилена с водяным паром в присутствии катализаторов (парофазная каталитическая гидратация). [c.505]

Отмеченные выше недостатки сернокислотного способа привели к разработке методов прямой гидратации олефинов, состояш,ей в непосредственном присоединении воды по двойной связи в присутствии кислотных катализаторов. Их преимущества состоят в одно-стадийности процесса, отсутствии расхода серной кислоты или установок по ее регенерации, более высоком выходе спирта ( 95%), меньшей коррозии аппаратуры. [c.191]

Эта группа реакций наиболее многочисленна. Реакции различны по значимости и только некоторые из них нашли промышленное применение. Наибольшее распространение получили реакции сульфирования серной кислотой и гидратации олефинов в присутствии различных катализаторов. Реакция сульфирования олефинов чаще всего является лишь первой стадией их переработки в химические продукты. Получаемые сульфоэфиры — промежуточные продукты в синтезе моющих веществ (алкилсульфатов) и спиртов. [c.180]

Рунге с сотрудниками [78, 79] провели в 1952—1953 гг. обширные исследования по определению наиболее подходящих катализаторов для гидратации пропилена. С этой целью были изучены кислые катализаторы, такие, как серная кислота, нафталинсульфокислота, фосфорная кислота, кислые фосфаты, окись вольфрама без промотора и носителя, а также на различных носителях, например на активированном кислотой монтмориллоните. Показано, что серная кислота не подходит из-за нестойкости, а фосфатные катализаторы отличаются незначительной активностью. Фосфорные кислоты на носителях проявляют при средней крепости кислоты максимальную каталитическую активность, причем наилучшим носителем является крупнопористый силикагель. Выход в единицу времени на единицу объема составил 0,52 кг изопропилового спирта на 100 мл [c.62]

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]

Ацетальдегид получают гидратацией ацетилена водой при температуре 85 °С и атмосферном давлении. Катализатором служит водный раствор сернокислой двухвалентной ртути, содержащий также серную кислоту и сернокислое железо. Катализатор регенерируют азотной кислотой и воздухом. Ацетальдегид может быть синтезирован также окислением этанола воздухом при температуре 538 °С и избыточном давлении 0,35—0,70 ат на серебряной сетке как катализаторе. [c.331]

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]

Одним из первых катализаторов была серная кислота при нагревании крахмала с разбавленной серной кислотой К. С. Кирхгоф (Петербург, 1811) произвел осахаривание крахмала и организовал промышленное производство глюкозы. Подобным же каталитическим действием обладает серная кислота (и некоторые другие кислоты) при реакции дегидратации спиртов до простых эфиров или до олефинов, или при обратной реакции гидратации этих веществ до соответствующего спирта. Так, при приливании этилового спирта к нагретой концентрированной серной кислоте при температуре 140 °С образуется эфир, при 170 °С—этилен При нагревании эфира или этилена с разбавленной серной кислотой происходит обратная реакция гидратации до этилового спирта. Сама же серная кислота при этом не расходуется, и если бы не наличие побочных реакций окисления, могла-бы катализировать превращение неограниченно больших количеств спирта или эфира. Если катализируемое вещество и катализатор находятся в одном и том же агрегатном состоянии и не имеют видимых поверхностей раздела (подобно тому, как это было в описанном примере), катализ называют гомогенным, если же катализатор представляет собой твер- [c.145]

При получении этилового спирта прямой гидратацией этилена необходимы большие давления, высокая температура и катализатор, но при этом не нужно вводить в процесс больших количеств серной кислоты, что является значительным преимуществом. [c.223]

Сернокислотная гидратация олефинов (алкенов) является обратимым процессом, в котором серная кислота одновременно играет роль катализатора и [c.219]

Жидкофазная гидратация ацетилена проводится при 75—95 °С в присутствии 10—20% (масс.) серной кислоты и 0,5—1,0% (масс.) ртутного катализатора (в пересчете на Н 0). [c.234]

Выделение смеси нормальных бутиленов из -фракции газов нефтепереработки происходит относительно легко. В случае присутствия дивинила его необходимо удалить, что обычно осуществляют после отделения изобутилена. Метод удаления дивинила зависит от его содержания в С4-фракции. Если последнее мало, то дивинил полимеризуют над активированной глиной или селективно гидрируют в н-бутилены с помощью сульфида никеля или меди как катализатора [36]. Если содержание дивинила велико, то его удаляют любым из методов, описанных в гл. 12 (стр. 210), например избирательным поглощением аммиачным раствором ацетата одновалентной меди. Изобутилен можно извлечь поглощением 50—65%-ной серной кислотой. В остатке после сернокислотной обработки присутствуют только н-бутилены и насыщенные углеводороды эта смесь пригодна для гидратации во в/иор-бутиловый спирт (см. гл. 8, стр. 151). [c.128]

Раньше уже были описаны сложные ненасыщенные кетоны, получающиеся в результате конденсации двух и трех молекул ацетона (окись мезитила и форон). Простейший ненасыщенный кетон — метилвинилкетон СНзСОСН = СНа. Он образуется из ацетона и формальдегида или гидратацией моновинилацетилена серной кислотой в присутствии ртутного катализатора [c.330]

В последнее время все большее значение приобретает прямая гидратация этилена — более совершенный метод, не требующий применения серной кислоты. Смесь этилена и водяного пара пропускают под давлением 65—75 ат при 280—300 над катализатором и получают этиловый спирт по реакции [c.118]

Присоединение воды — гидратация. Происходит в присутствии катализатора (серная кислота), через промежуточную стадию, при этом образуются спирты [c.195]

Присоединение воды (реакция гидратации). В обычных условиях этиленовые углеводороды не реагируют с водой, но при нагревании в присутствии катализаторов (хлористый цинк, серная кислота) элементы воды (водород и гидроксил) присоединяются к углеродным атомам по месту двойной связи с образованием спиртов (стр. 103) [c.71]

Реакция гидратации идет при нагревании этиленовых углеводородов с водой в присутствии серной кислоты, хлористого цинка или других катализаторов. В случае применения серной кислоты образуются промежуточные продукты, например из этилена — этилсерная кислота [c.99]

Гидратация ацетилена в присутствии ртутных ката-лизаторов проводится путем пропускания ацетилена, смешанного с водяным паром при 90—100 С, в гидра тор, заполненный катализатором, так называемой контактной кислотой (раствор сернокислой ртути в серной кислоте). В гидратор также поступает непрерывно или периодически металлическая ртуть, образующая с сер ной кислотой сернокислую ртуть. Смесь ацетилена с водяным паром барботирует через кислотный слой при этом происходит гидратация ацетилена и образование ацетальдегида. Парогазовую смесь, выходящую из гид-ратора, конденсируют и выделенный ацетальдегид отделяют от примесей. Выход ацетальдегида (считая на ацетилен) достигает 95%. [c.137]

Присоединение воды (реакция гидратации). Реакция протекает в присутствии катализатора — серной кислоты [c.348]

Регенерация ртутного шлама, получаемого при каталитическом приготовлении ацетальдегида из ацетилена с применением в качестве катализатора окиси ртзлги, растворенной в 25% серной кислоте, производилась продувкой через ртутный шлам пара [465]. Предложен [217] способ регенерации ртутного шлама, выделяющегося при получении ацетальдегида из ацетилена. В этом процессе ртутный шлам, содержащий соли серебра и железа, отделяют от водного раствора, растворяют в концентрированной азотной кислоте и к раствору добавляют серной кислоты. Полученную сернокислую ртуть смешивают с сернокислым железом и применяют в разбавленном растворе серной кислоты для гидратации ацетилена. [c.308]

Сендерс и Додж [46] рассмотрели термодинамические данные по гидратации этилена и пришли к следующему заключению Ясно, что в настоящее время (1934 г.) невозможно получить константу равновесия, отклоняющуюся от теоретической менее чем в сто раз . Они изучали гидратацию этилена в паровой фазе при 360—380° и давлениях от 35 до 135 ат над окисью алюминия и окисью вольфрама в качестве катализаторов. На основании своих результатов и результатов других исследователей они пришли к выводу, что еще не найден активный катализатор для реакции гидратации. Выдано большое количество патентов по гидратации этилена в присутствии кислых солей и фосфорной кислоты на носителях [39] в паровой фазе при высоких температурах и давлениях. Один из таких процессов, в котором в качестве катализатора используется фосфорная кислота, применяется в промышленности. Этилен может реагировать с разбавленной 10 %-ной серной кислотой при температурах 240—260° и давлениях около 141 кг/см , при этих условиях образуется равновесная смесь этилена, этанола и этилового эфира. Спирт или эфир мон<ет быть возвращен в процесс для получения другого продукта, но технические трудности процесса помешали его промышленному использованию [29]. [c.355]

В связи с этим необходимым условием гидратации к-амиленов является удаление из смеси углеводородов и — j, которое может быть осуществлено или путем обработки крекинговой фракции 65%-ной серной кислотой при температуре —5° С или же селективной полимеризацией изоамиленов на фосфорном катализаторе. Освобожденная от изоамиленов смесь направляется на двухступенчатую экстракцию 85%-ной серной кислотой при температуре 45° С, времени контакта 10 мин и давлении 10 ати. [c.89]

В промышленности широко используется проведение реакций в струе газа, проходящего через реактор, который может быть или пустым, играя роль только области, где поддерживается постоянная температура, или заполненным слоем зер-неного катализатора. Примерами реакций, осуществляемых в потоке в промышленных масштабах, могут служить реакции термического и каталитического крекинга нефтепродуктов, каталитического алкилирования, иолимеризации, гидро- и дегидрогенизации углеводородов, дегидратации и дегидрогенизации спиртов, гидратации олефинов, галоидирования, нитроваиия охислами азота, синтеза аммиака, получения серной кислоты контактным способом, синтеза моторного топлива н т. п. Поэтому и лабораторные опыты по изучению кинетики многих в.ажных широко применяемых в промышленности реакций проводятся также в потоке. Вследствие того, что реакции этого типа проводятся обычно при постоянном давлении и сопровождаются в большинстве случаев изменением объема участвующих в реакции веществ, уравнения кинетики этих процессов должны отличаться от уравнений, выведенных выше для условия ПОСТОЯННОГО) объема. Кроме того, и сам метод расчета кон-стаит скоростей реакций, протекающих в потоке, должен отличаться от методов расчета констант скоростей реакций,осуществляемых при постоянном объеме, так как очень трудно определить время пребывания реагирующих веществ в зоне реакции (так называемое время контакта). [c.48]

В проточном реакторе в газо-жидкостной системе при атмосферном давлении проводится реакция гидратации пропена в пропанол-2. Катализатор — серная кислота. Определить тепловой эффект реакции при Г=298 К. Для эквимолярной смеси исходных веществ превращение равно 60%. Определить превращение пропена, если тепловой эффект реакции равен ДЯ= —13000 Дж/моль. [c.278]

Гидратация с ртутным катализатором, нредложенным М. Г. Ку-черовым, проводится в жидкой фазе путем барботирования ацетилена через 10—20%-ную серную кислоту, содержащую 0,5—0,67о НдО, который находится в растворе в внде Н 304. [c.195]

Наиболее благоприятен для процесса прямой гидратации газожидкостной режим. Фирма Pulman осуществила процесс в газожидкостной среде в присутствии 60%-ной жидкой Н3РО4. В отличие от серной фосфорная кислота практически нелетуча при 150—200 °С. Поэтому применение жидкой фосфорной кислоты вместо серной исключает отравление атмосферы вредными газовыми выбросами. Водный раствор 60%-ной Н3РО4 является высокоактивным катализатором гидратации пропилена в изопропиловый спирт. Он стабилен в работе и не образует смолистых и полимерных соединений. Выход спирта составляет 629 кг на 1 м реакционного объема. [c.230]

Катализатором является раствор сульфата ртути HgSO в серной кислоте. Сульфат ртути образуется непосредственно в реакторе гидратации из металлической ртути. Вертикальный пустотелый реактор заполнен так называемой контактной кислотой, представляющей собой раствор сульфата железа (111) Рег(504)з в серной кислоте. Соли ртути образуют с ацетиленом сложные промежуточные соединения, которые разлагаются на ацетальдегид и сульфат ртути. В процессе работы контактная кислота постепенно теряет активность, так как в ней накапливается сульфат железа (П)Ре504. Каталитические свойства раствора восстанавливаются путем обработки его 25%-ной азотной кислотой. При контактировании в реактор периодически добавляют металлическую ртуть, поскольку часть ртути выводится из реактора в виде шлама и регенерации не подлежит. [c.364]

Исследования, проведенные Н. М. Чирковым и другими, показали, что гидратация этилена, т. е. его соединение с водой, может происходить непосредственно в присутствии фосфорной кислоты, как катализатора. Для приготовления катализатора берут в качестве носителя обычный алюмосиликат, предварительно обработав его 20%-ной серной кислотой, чтобы снизить содержание окиси алюминия. Это увеличивает активность катализатора. Полученный носитель пропитывают 65%-ной фосфорной кислотой Н3РО4 и сушат при 100° С. Был предложен фосфорнокислый катализатор, нанесенный на уголь, содержащий 2—3% силикагеля (исследования Я. М. Паушкина, Т. П. Вишняковой и др. в Московском институте нефтехимической и газовой промышленности). Этот силикоугольный носитель пропитывают фосфорной кислотой и высушивают. [c.328]

Реакция, известная как гидроформилирование, может быть осуществлена для смеси СО и Нг в присутствии сложного кобальтового катализатора при манометрическом давлении 3447 кПа и температуре 165 °С. Основным продуктом является 1-бутанол при использовании в качестве катализатора КОН получается 2-этилгексанол. Изопропиловый спирт из пропилена может быть получен по двустадийной схеме сульфинация посредством 85 %-ной серной кислоты при давлении 2068 кПа и температуре 25 °С с последующей гидратацией образующихся моно- и диизопропил сульфатов. [c.44]

Брукс [25] утверждает, что выходы при этом процессе недостаточно высоки, чтобы он мог конкурировать с обычным методом получения сложных эфиров из олефинов, который состоит в гидратации олефина и этерификации полученного спирта уксусной кислотой, проводимой обычным способом (гл. 18, стр. 345). Другой недостаток заключается в том, что при этом способе приходится применять в качестве катализатора очень значительное количество серной кислоты, обычно около 10—20% от веса реагирующих веществ. Изобутилен реагирует с уксусной кислотой гораздо легче, чем н-бутилены, однако сложные эфиры третичных спиртов легко гидролизуются и поэтому, как правило, имеют ограниченное промышленное применение в качестве р 1створителей. [c.200]

Многие спирты получают в промьш1ленности путем присоединения частей молекулы воды к олефинам. Например, изопропиловый спирт получают гидратацией пропилена с участием серной кислоты в качестве катализатора [c.429]

Гидратацию двойных связей можно осуществить и действием воды в присутствии кислотных катализаторов. Наиболее широко применяется серная кислота, но можно использовать и другие кислоты, например азотную или хлорную. Здесь действует электрофильный механизм с первоначальной атакой протона (см. разд. 15.1). Отрицательно заряженной атакующей частицей может быть Н504 (или аналогичный ион в случае других кислот), так что вначале образуется 27 [c.164]

Ацетальдегид в больших количествах вырабатывается химической промышленностью. Основной метод его промышленного получения основан на гидратации ацетилена. Для этого ацетилен с водяным паром пропускают над катализатором (HgS04 с серной кислотой). В результате присоединения воды к ацетилену образуется виниловый спирт с гидроксильной группой при двойной связи. Такие соединения неустойчивы, виниловый спирт подвергается перегруппировке в ацетальдегид [c.390]

Современная технология производства МХУ К заключается в омылении (гидратации) грихлорэтнлена водой в присутствии катализатора - серной кислоты. Процесс протекает при температуре 150-170 °С. [c.5]

Эта реакция играет важную роль в процессе превращения продуктов перегонки нефти в спирты. Иногда ее осуществляют растворением алкенов в концентрированной серной кислоте с последующим разбавлением раствора водой в промышленности эту реакцию все чаще проводят путем прямой гидратации алкенов водяный-1 паром в присутствии кислотных катализаторов. Присоединение, инициируемое протоном, протекает в соответствии с рассмотренными выше схемами и приводит к транс-що дуктам первичный спирт получается только в случае этилена (ср. стр. 179). Можно, однако, получать первичные спирты из соответствующих алкенов присоединением диборана ВгИб (образующегося в результате взаимодействия КаВН4 с EtO ВР,Г). В процессе этой реакции, получившей общее название гидро-борирования, сначала получается бортриалкил [c.183]

Необходимая четкость разделения и чистота газовых фракций зависят от условий их дальнейшей технологической переработки. Так, для получения полиэтилена глубокой полимеризацией под давлением выше 1000 ати требуется необычайно высокая чистота исходного этилена (99,9%). Однако новейшие способы полимеризации при низком давлении над гетерогенными катализаторами и в присутствии растворителей позволяют снизить чистоту сырья до 95% [24]. Для получения этанола гидратацией над фосфорнокислым катализатором требуется этилеп 97 %-ной чистоты, а старейший способ производства этилового спирта и эфира при помощи серной кислоты позволяет использовать газ с 35—95%-пым содержанием С2Н4. При алкипирова-пии бензола этиленом в присутствии хлористого алюминия желательна чистота этиленового сырья не ниже 90%, а с фосфорнокислым катализатором может использоваться этан-этиленовая смесь. Окись этилена получается и 95%-ного этилена. [c.158]

Реакция гидратации оКиси этилена сильно ускоряется водородными ионами, образующимися при прибавлении к реакционной смеси небольших количеств различных кислот [65]. Наибольшее значение получггло добавление в качестве катализатора серной кислоты. В этом случае реакция идет достаточно быстро уже при комнатной температуре. [c.273]

Промышленное получение этиленгликоля из окиси этилена выгоднее проводр1ть гидратацией при умеренном избыточном давлении и при высокой температуре, что позволяет не применять кислых катализаторов и обходиться без нейтрализации кислых растворов этиленгликоля. Одпако при каталитическом окислении этилена, когда конечной целью является получение пе окиси этилена, а этиленгликоля, выгоднее для поглощения окиси этилена из газов после реактора и для одновременной ее гидратации употреблять 0,5—1,0%-ный раствор серной кислоты, нагретый до 80—90°. По достижении концентрации этиленгликоля около 20% раствор нейтрализуют известковым молоком, отфильтровывают образовавшийся гинс и концентрируют этиленгликоль упаркой в вакууме. Чистый этиленгликоль получают путем фракционирования. [c.273]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология