Катализатор газофазного окисления

При прямом гомогенном окислении этилена кислородом - образуется ряд ценных продуктов окись этилена, формальдегид, органические кислоты. Долгое время внимание исследователей было сосредоточено на процессе окисления этилена до формальдегида. Действительно, получение формальдегида при окислении этилена кислородом при 400 или 600 °С одновременно с окисью этилена и другими кислородсодержащими соединениями в относительно простой аппаратуре, без применения дорогого катализатора представляет большой интерес. Не менее заманчивым является путь синтеза окиси этилена гомогенным окислением этилена в газовой фазе, так как для этого процесса не требуется затрат ни дорогого катализатора, ни хлора. Кроме того, прн этом способе получения окиси этилена не требуются этилен и воздух такой высокой степени очистки, как при каталитическом окислении этилена. К недостаткам этого метода относятся многообразие образующихся продуктов и низкая селективность, что объясняется цепной природой происходящих превращений и высокой температурой. Однако развитие теории цепных процессов открывает новые пути совершенствования реакций газофазного окисления этилена, поэтому можно надеяться, что этот процесс, находящийся пока в стадии лабораторно-модельных исследований, будет использован в промышленности для синтеза окисей олефинов. [c.187]

Пятиокись ванадия, широко известный катализатор газофазного окисления органических веществ, совсем не катализирует окисление этилбензола. [c.205]

В промышленности фталевый ангидрид получают каталитическим газофазным окислением нафталина или о-ксилола кислородом воздуха над неподвижным или псевдоожиженным катализатором. Технология этих процессов практически одинаковая. [c.213]

Бромистый водород является истинным катализатором газофазного окисления изобутана, механизм которого, предложенный в работе [15], приведен ниже [c.236]

Инициирование и обрыв на поверхности. Действие поверхности сводится к инициированию или обрыву радикалов или ионов, которые диффундируют в гомогенную фазу, газ или жидкость, где протекает цепная реакция. Такое поведение характерно для стеклянной и кварцевой поверхностей во многих ценных реакциях, особенно при газофазном окислении (например, реакция Нг + О2). Если инициирование па поверхности проходит очень быстро, то вероятно, что и обрыв эффективен па поверхности. (Если активные центры пе заменяются в реакции, то такой вывод вытекает из принципа детального равновесия.) Такие системы могут быть выявлены на основании того факта, что удельные скорости в них почти не зависят от отношения поверхность/объем, т.е. имеют пулевой порядок по поверхности или катализатору. [c.533]

По сравнению с другими гетерогенными катализаторами газофазных реакций катализатор, используемый при окислении ЗОг, обычно прочен и устойчив к воздействию посторонних веществ. Высококачественные ванадиевые катализаторы имеют, как правило, срок службы от 5 до 10 лет даже при высоких температурах (600—650°С) в первых слоях реакторов, а в следующих слоях с более низкой температурой срок службы катализаторов еще больше. Такая высокая устойчивость к дезактивации явилась основной причиной, по которой ванадиевые катализаторы вытеснили платину, хотя их активности близки. [c.243]

Реакции газофазного окисления в подавляющем большинстве случаев протекают на поверхности твердых катализаторов. Практически все летучие органические вещества образуют с кислородом (воздухом) взрывоопасные смеси. Поэтому независимо от оптимального длг данной реакции соотношения сырье/кислород [c.174]

Газофазным окислением нафталина в трубчатом реакторе со стационарным слоем катализатора (У Ов с добавкой КгЗО на силикагеле) при атмосферном давлении и температуре 300-400 °С производят фталевый ангидрид, выход которого составляет около 90 %. Основными побочными продуктами являются малеиновый ангидрид и 1,4-нафтахинон. [c.851]

Наряду с газофазным окислением этилена в окись этилена известны методы жидкофазного синтеза. В частности, предложено использовать ртутно-этиленовый комплекс, гидролизуемый в окись этилена или окислять этилен в растворе дибутилфталата на Си- или Ад-катализаторе. [c.283]

A. . 665939, СССР, В 01 F 21/00, В 01 J 21/10. Катализатор для газофазного окисления сероводорода до элементарной серы. / БИ. - 1979. -№21. [c.69]

А.с. 825131, СССР, В 01 J 21/00 С 01 В 17/04. Катализатор для газофазного окисления [c.69]

Газофазное окисление о-ксилола в зависимости от используемого катализатора может проходить при высоких (470—660 °С) или относительно низких (350—370 °С) температурах. Высокотемпературные процессы характеризуются малым временем контакта (0,4—0,5 с), но и меньшим выходом целевого продукта ( 80%). Установки высокотемпературного окисления малопроизводительны. [c.81]

Непредельные соединения в процессе хранения в результате полимеризации или окисления способствуют образованию окрашенных веществ, а также смолистых продуктов, отлагающихся в емкостях и аппаратуре (тем самым вызывая необходимость частой очистки оборудования). Возможно отложение кокса на катализаторах и дезактивация последних. При хлорировании или газофазном окислении в системе подготовки сырья и контактных аппаратах могут образовываться пирофорные и взрывоопасные соединения. [c.117]

Производство фталевого ангидрида из о-ксилола газофазным окислением последнего основывается на сырье, содержащем не менее 95% чистого изомера [40]. Можно использовать о-ксилол с содержанием до 2,5%, неароматических углеводородов, до 4,5% тяжелых ароматических углеводородов и до 7,5% примесей других изомеров ксилола [39, с. 218]. Однако окисление подобного сырья сопряжено с повышенным тепловыделением и снижением выхода фталевого ангидрида при одновременном снижении объемной производительности катализатора. [c.125]

В газофазном окислении углеводородов гомогенные катализаторы не нашли широкого промышленного применения. [c.360]

Недостаточное развитие теории окисления углеводородов на гетерогенных катализаторах задерживает практическое осуществление этих процессов, но за последние 10 лет число промышленных процессов каталитического окнсления различных углеводородов увеличилось. В следующем разделе кратко описаны типичные промышленные процессы газофазного окисления углеводородов на гетерогенных катализаторах. [c.295]

Вместе с тем окисление в жидкой фазе 0 бладает и рядом особенностей, которые не могли не повлиять на развитие теоретических представлений в этой области по сравнению с изучением механизма окисления газообразных углеводородов. Окисление в жидкой фазе проходит легче, чем газофазное окисление тех же углеводородов. Несмотря на то, что при этом образуется большое количество продуктов, оно является более направленным,, так как приводит в основном к кислотам. Жидкофазное окисление чистых тяжелых парафинов требует специфических катализаторов, в присутствии которых достигается удовлетворительный выход жирных кислот. [c.329]

Прямыми экспериментами методом ЭПР, например, было доказано существование ион-радикалов кислорода Ог" а 0 на поверхностях ряда окисных катализаторов, содержащих ионы ванадия и молибдена и являющихся катализаторами селективного газофазного окисления ароматических углеводородов [50,51] (рис. 13). [c.21]

Процесс регенерации катализаторов на основе галогенидов цинка, разработанный Е. Горином патент США 4 081400, 28 марта 1978 г. фирма Континентал Ойл Компани- ), включает четыре стадии. Сначала отработанный расплав галогенида ципка подвергают газофазному окислению для выжигания соединений углерода, серы и присутствующего аммиака. Температура этой стадии должна быть такой, чтобы обеспечивать нахождение галогенида циика в газовой фазе. Отходящие газы содержат твердые частицы оксида цинка или ее комплексов,а также частицы золы. [c.398]

Изучено также жидкофазное окисление бензола [117] и газофазное окисление толуола на медном катализаторе с, к-банками окислов тяжелых металлов [118]. [c.25]

Наличие макроскопических стадий в целом ряде сложных процессов было впервые установлено на примере реакций газофазного окисления в присутствии гомогенных катализаторов [105, 106]. [c.226]

Для платинового катализатора автоколебательные режимы процесса наблюдаются при других соотношениях газофазных реагирующих веществ. Из-за различия в характере действия никелевых и платиновых катализаторов в процессе окисления водорода при проведении реакции на платиновой проволоке (температура катализатора выше 135°) автоколебания были зарегистрированы при содержании Оз в 21,5 об.% и концентрациях Нз ниже чем 0,5 об.%. С увеличением температуры от 160 до 220° С наблюдалось уменьшение амплитуды и периода автоколебаний, который изменялся от 220 до 6 с. При проведении реакции на платиновой фольге в интервале температур 85—130° С и составе реакционной смеси таком же, как и в случае проволоки, наблюдали автоколебания скорости реакции и одновременно автоколебания КРП пластины-катализатора. Необходимо отметить, что в отличие от никелевого катализатора скорость окисления и КРП изменяются в данном случае в фазе. [c.235]

В качестве катализаторов газофазного окисления наиболее широко используются окислы Си, Ag, Р1, Рс1, V, Мо и других металлов, особенно сложные смеси окислов переходных металлов МоОз-ВЮз, СоаОз-МоОз, УаОа ТЮа, СоО-ШОз [c.199]

Во всех промышленных катализаторах газофазного окисления о-ксилола активной частью являются оксиды ванадия. Для повышения селективности катализаторов применяют различные добавки или изменяют соотношения между составными частями катализатора. Катализатор КФК, разработанный, во ВНИИнефте-химе, обеспечивает выход фталевого ангидрида 73—75% (мол.) и позволяет работать при низких (380—390 °С) температурах с нагрузкой до 200 г/(дмЗ-ч) [94]1. Введение в состав ванадиевого катализатора оксидов сурьмы увеличивает выход фталевого ангидрида до 80% (и выше). По данным 93], наибольший выход фталевого ангидрида из о-ксилола (86,2% мол.) получен на катализаторе следующего состава ЗЬгОз К2О SO3 У20з = 6- 2 2 6 на диоксиде титана. [c.83]

При рассмотрении механизма сопряжения в контактных окислительных реакциях очень важно понять роль гетерогенного катализатора. Можно считать, что в окислительных реакциях данного типа именно посредством катализатора (в результате участия его поверхности) и осуществляется чаще всего сопряжение макростадий. Как известно, катализаторы газофазного окисления углеводородов готовят на основе окислов ванадия и других металлов с переменной валентностью. В ходе работы катализатора высшие окислы частично восстанавливаются др низших, и в реальных условиях окислительного процесса на поверхности контакта и в приповерхностных слоях металл Ме функционирует в нескольких различных валентных состояниях. [c.38]

Металлические катализаторц существенно облегчают отщепление водорода в С—Н-фрагментах, что способствует увеличению скорости и снижению температуры реакции. Если при этом водород удалить из контактной зоны, возрастает и суммарный выход непредельных веществ. Эффективность дегидрирования еще более увеличивается в присутствии катализаторов из окислов ванадия [2], мышьяка, сурьмы и висмута [6], из ферритов марганца [104], магния [105] и других кислородных производных переходных металлов е переменной валентностью, применяемых в качестве катализаторов газофазного окисления органических [c.57]

Каталитическое жидкофазное окисление. Газофазное окисление не может быть использовано в случаях, когда образуются кислоты, не способные к образованию стабильных циклических ангидридов. Серьезные трудности возникают и при газофазном окислении боковых алкильных групп, так как промежуточные продукты окисления последних с большой скоростью сгорают, образуя диоксид углерода и воду. Даже при окислении о-ксилола во фталевый ангидрид подбор селективных катализаторов и оптимальных условий процесса был весьма сложен [60, с. 356—357]. При газофазном каталитическом окислении не удается получить и многих индивидуальных продуктов окисления полициклических ароматических углеводородов. Однако, если получение фталевого ангидрида жидкофазным окислением о-ксилола, несмотря на близкий к теоретическому выход целевого продукта, не выдержало конкуренции с газофазным окислением [61, 62], то терефталевую кислоту и диметилтерефталат получают только жидкофазным окислением л-ксилола. Только жидкофазное окисление можно использовать для синтеза поликарбоновых кислот из триметилбен- [c.41]

Принципиальная схема получения фталевого ангидрида газофазным окислением о-ксилола представлена на рис. 15. В настоящее время окисление обычно проводят на стационарном слое катализатора в реакторе трубчатого типа. Катализатором является оксид ванадия (V) на носителе или смешанные ванадий-калий-сульфатносиликагелевые катализаторы. Для сохранения активно- [c.81]

В промышленности также нашел применение способ газофазного окисления метанола в формальдегид в избытке воздуха при температуре 350-430 "С на оксидном железомолибденовом катализаторе МоОз Ге2(Мо04)з. (Селективность по формальдегиду составляет 95-96 % при степени превращения метанола 99 %. Процесс окисления проводится в трубчатом реакторе и характеризуется достаточно низкими расходными коэффициентами по сырью и энергии. [c.853]

Возможность получения, фенантренхинона газофазным окислением фенантрена воздухом ограничивается небольшим выходом хи-нона (3—5%), так как в обычных условиях происходит дальнейшее окисление хинона. Выход можно увеличить при существенном снижении степени конверсии фенантрена, так как углеводород, блокируя ответственные за полное сгорание центры катализатора, защищает хинон от глубокого окисления. Кроме того, выход фенантренхинона можно увеличить сокращением времени контакта до 0,02—0,10 с повышением содержания сульфата калия в катализаторе ВКСС и непрерывной модификацией катализатора небольшими дозами диоксида серы. В этих условиях в присутствии катализатора (соотношение УгОв Кг504= 1 4,5) получено 49% (от теоретического) фенантренхинона при степени конверсии фенантрена 50% [162]. [c.107]

Основными примесями, содержащимися в технических сортах нафталина, могут быть метилнафталины и тионафтен. При газофазном окислении метилнафталинов образуется преимущественно фталевый ангидрид с примесью малеинового ангидрида, т. е. те же продукты, что и при окислении нафталина. Окисление тионафтена дает малеиновый ангидрид и оксиды серы. Примеси тионафтена в нафталине (до 1,5%) [23, с. 38] повышают стабильность катализатора ВКСС и увеличивают селективность окисления нафталина. Для получения фталевого ангидрида можно применять нафталин так называемых технических сортов. В табл. 19 приведены основные требования к качеству нафталина очищенного и технического . [c.128]

Гетерогенно-каталитическое окисление молекулярным кислородом органических соединений в газовой фазе широко используется в промышленности. Этим методом окисляют метанол в формальдегид, этилен в этиленоксид, пропилен в акролеин и акриловую кислоту, бензол и нафталин соответственно в малеиновый и 4л<алевый ангидриды. Бензолполикарбоновые кислоты и их ангидриды также получают газофазным окислением на катализаторах. [c.846]

В промышленности фталевый ангидрид также получают газофазным окислением о-ксилола на ванадиевотитановом катализаторе при 370-400 °С, на котором выход целевого продукта состав- [c.851]

Производство формальдегида инициированным гомогенным газофазным окислением природного газа создано в ФРГ фирмой Gutehoffnungshutte AG [205, 206] (рис. 25). В качестве инициатора применяется смесь оксидов азота. Последняя получается в рамках основного производства сжиганием аммиака над платиновым катализатором. Исходный природный газ, содержащий около 98% метана, смешивается с воздухом в объемном соотношении 1 3,7 и добавляется к рециркулирующему потоку непрореагировавшего сырья (1 часть свежей смеси на 9 объемов рециркулирующего потока). Полученная газовая смесь нагревается до 400 °С за счет тепла продуктов окисления, после чего к ней добавляется 0,08% оксидов азота. Нагретая смесь направляется в трубчатый стальной реактор печного типа, футерованный керамическими материалами. Температура реактора доводится до 600 °С за счет сжигания части отходящих газов. Продукты реакции охлаждаются до 200 °С в теплообменнике и поступают на [c.71]

НОВЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ ДЛЯ ГАЗОФАЗНОГО ОКИСЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ И ГАЛОИДОУГЛЕВОДОРОДОБ В НЕПРЕДЕЛЬНЫЕ КАРБОНИЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ [c.153]

Высокую активность проявляет окись меди при газофазном окислении неорганических соединений. Скорость окисления водорода в присутствии СиО выше, чем в присутствии окислов других металлов IV периода, за исключением С03О4 [560]. Окислы меди находятся также среди наиболее активных окисных катализаторов окисления СО [564—570] и окисления аммиака до N0 [571—573], превосходя по активности AgaO [571]. [c.1218]

При газофазном окислении бензола с одновременной подачей Н2 и О2 при 200 °С в присутствии катализатора, приготовленного добавлением к Pd/SiOg фосфата двухвалентной меди и Н3РО4, достигнута производительность на 1 г катализатора по фенолу около 0.4 мкмоль/ч [188]. [c.114]

Газофазное окисление антрацена воздухом осуществляется при 360-380 С над VjOg с добавками K2SO4, Гез04 на носителе ЗЮг в реакторах с псевдоожиженным или стационарным слоем катализатора. Выход антрахинона составляет 81-82 %. [c.301]

МА. Давыдова Е.М. Исследование причин дезактивации катализаторов в реакции газофазного окисления ди-метилсульфидз кислородом Автореф. дис.. . . канд. хим. наук. Новосибирск Ин-т катализа СО АН СССР, 1974. 26 с. [c.115]

При выборе между этими двумя способами имеет значение целый ряд различных факторов. Во-первых, следует учитывать стабильность исходного органического вещества к термическому и окислительному крекингу и дегидриро1ванию, а также стойкость целевого продукта к дальнейшему окислению или расщеплению. По этим причинам высшие парафины можно окислять только в жидкой фазе. Жидкофазный процесс предпочтителен для получения гидроперекисей и большинства карбоновых кислот, недостаточно стойких в условиях газофазного окисления. Наоборот, для синтеза альдегидов больше подходит реакция в газовой фазе, так как в условиях жидкофазного процесса они слишком склонны к окислению в карбоновые кислоты. Во-вторых, некоторые реакции при низких температурах жидкофазного окисления вообще не идут или протекают крайне медленно (окисление ароматических соединений с деструкцией ядра, окислительный аммонолиз), что предопределяет выбор газофазного процесса. В-третьих, нередко бывает, что окисление одного и того же. вещества в жидкой и газовой фазе идет в разных направлениях и поставленная цель может быть выполнена только при одном из этих способов (например, низшие парафины в газовой фазе окисляются в альдегиды и спирты, а в жидкой — в кетоны и карбоновые кислоты). Наконец, применение специфических инициаторов и катализаторов, часто способных функционировать лишь в определенных условиях, тоже обусловливает выбор между жидкофазным и газофазным процессами. Некоторое значение, правда менее существенное, имеют такие факторы, как агрегатное состояние и летучесть исходного органического вещества, возможность отвода реакционного тепла и т. д. [c.515]