Родиевый катализатор карбонилирования метанола

Рис. 10. Предполагаемый механизм образования метана при карбонилировании метанола на родиевом катализаторе.

Фирмой Imperial hemi al Industries разработаны гетерогенные родиевые катализаторы карбонилирования метанола в уксусную кислоту с использованием вместо чистого СО смеси СО и Нг в соотношении 1 1. Этот метод считается весьма перспективным. Предложены и другие гетерогенные катализаторы. [c.357]

Реакция конверсии водяного газа. Реакция конверсии водяного газа была обнаружена как побочная реакция при кар-бонилировании метанола на родиевом катализаторе уже в ходе лабораторных исследований и разработки процесса [4, 16]. Она состоит во взаимодействии монооксида углерода и воды с образованием водорода и диоксида углерода. С умеренными скоростями она также протекает в растворе уксусной кислоты в отсутствие активных метильных групп в каталитической системе при условиях, близких к условиям карбонилирования метанола. Сотрудники Рочестерского университета наблюдали протекание этой реакции с измеримыми скоростями на данной каталитической системе при низкой температуре и давлении ниже атмосферного [17, 18]. Конверсия водяного газа — наиболее глубоко исследованная из побочных реакций, сопровождающих процесс карбонилирования метанола на родиевом катализаторе [19, 20]. [c.298]

Образование метана. Известно, что при карбонилировании метанола на родиевых катализаторах образуются следы метана, но эту реакцию подробно не изучали. На рис. 10 показан предполагаемый механизм, включающий межмолекулярный перенос метила. Согласно этому механизму, скорость образования метана обратно пропорциональна парциальному давлению монооксида углерода. [c.306]

Конверсия спирта в карбоновую кислоту путем реакции с монооксидом углерода [см.схему (6.1)] является одной из наиболее простых реакций карбонилирования. Эту реакцию используют в промышленности для синтеза уксусной кислоты из метанола на родиевых катализаторах при низком давлении [4]. При изучении механизма этой реакции [5] установлено, что она основана на карбонилировании метилиодида в ацетилиодид (см. разд. 6.1). Низкая, равновесная концентрация метилиодида создается путем взаимодействия метанола с иодоводородом (добавленным для активирования катализатора) [схема (6.15)]. Метилиодид каталитически превращается в ацетилиодид, гидролиз которого приводит к уксусной кислоте и иодоводороду [схема (6.16)], который может вступать в дальнейшую реакцию с метанолом. [c.194]

В конце 60-х гг. компания Монсанто разработала процесс карбонилирования метанола в присутствии родиевого катализатора, дающий высокие выходы уксусной кислоты при низких давлениях и умеренных температурах. Высокая селективность при минимуме побочных продуктов определила интерес к этому процессу во всем мире. После успешных испытаний в статическом режиме началась разработка непрерывного процесса. Четкая координация усилий разработчиков, конструкторов и эксплуатационников позволила запустить промышленную установ- [c.289]

ИК-спектров и элементного анализа соответствующих четвертичных солей аммония. Образцы раствора катализатора, полученные при карбонилировании метанола в статическом режиме на участке нулевого порядка, имели слабо-желтую окраску. Она типична для квадратного плоскостного -аниона [КЬ(СО)212] . В ИК-спектре раствора этого катализатора непосредственно в реакторе, записанном при использовании спектрофотометрической ячейки высокого давления [6], наблюдались полосы 1994 и 2064 см , типичные для аниона [КЬ(СО)212] - При условиях нулевого порядка реакции в статическом режиме ИК-спектр раствора катализатора не имел никаких полос, характерных для других родиевых комплексов. Перед окончанием реакции, когда избыток метанола и метилацетат уже превратились, карбонилирование оставшегося метилиодида повышает концентрацию иодида водорода согласно уравнению [c.295]

Рис. 3. Предполагаемый механизм карбонилирования метанола в уксусную кислоту на родиевом катализаторе.

Другой промышленно важный процесс — это карбонилирование метанола с образованием уксусной кислоты. При использовании кобальтового катализатора нужны высокие температуры и давления, с родиевыми комплексами можно работать в значительно более мягких условиях. Ключевое значение для реакции имеет присутствие иодида, который реагирует с образованием метил-иодида [c.630]

Обычно в процессе каталитического цикла металл-комплексо-образователь меняет степень окисления, поэтому ЧВЭ попеременно изменяется от 18 до 16, что соответствует переходам от координаци-ошю-насыщенного к ненасыщенному комплексу металла и обратно. Примерами могут служить такие важные промышленные процессы, как гидрирование олефинов в присутствии КЬС1(РРЬз)д, гидроформилирование олефинов в присутствии НСо(СО)4, карбонилирование метанола в уксусную кислоту на родиевом катализаторе и т. д. [c.541]

О карбонилировании сложных эфиров до ангидридов упоминалось ранее (см. разд. 6.2.2.2) как о побочной реакции в катализируемом соединениями никеля синтезе сложных эфиров из простых эфиров при повыщенных температурах и высоких давлениях монооксида углерода. Однако сейчас имеются сведения, что ангидриды, в частности уксусный ангидрид [103], могут быть получены в гораздо менее жестких условиях (25— 80 атм, 150—200 °С) при использовании промотированных иодом родиевых катализаторов [схема (6.116)], как в синтезе уксусной кислоты из метанола. По-видимому, реакция включает (см. разд. 6.2.1.1, 6.2.2.2) расщепление исходного соединения иодоводородом, в данном случае до уксусной кислоты и метилиодида, который каталитически карбонилируется в ацетилиодид. Конденсация последнего с уксусной кислотой приводит к ангид- [c.231]

Рис. 2. Ход реакции карбонилиро- объема значительнее при более вания метанола на родиевом ка- ВЫСОКИХ начальных концентраци-тализаторе в статическом режиме, ях метанола. Равновесные концентрации ВОДЫ, первоначально образующейся по уравнениям (1) — (3), снижаются по мере протекания реакции. Если начальная концентрация воды невелика, то она не оказывает существенного влияния на скорость карбонилирования метанола. Сообщалось [3, 4], что скорость реакции не зависит от парциального давления монооксида углерода в пределах 14—56 атм. Родиевый каталитический комплекс неустойчив при низких парциальных давлениях монооксида углерода, поэтому при снижении парциального давления СО реакция замедляется и в конце концов прекращается. Однако после достижения минимального давления монооксида углерода, достаточного для поддержания активности катализатора, дальнейшее увеличение его парциального давления не ускоряет реакцию. Минимальное парциальное давление монооксида углерода зависит от других условий реакции, например температуры, концентраций родия и иода и давления паров раствора катализатора. Минимальный уровень парциального давления СО различен для каждого данного сочетания параметров реакции.

Позже поведение родиевых комплексов в этой последовательности реакций изучил спектрофотометрическим методом Форстер [10—12]. На основании полученных данных о структуре промежуточных соединений был предложен механизм карбонилирования метанола в присутствии родийиодного катализатора, согласующийся с кинетикой реакции (рис. 3). [c.296]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология